内容正文:
《制动系—ABS 警告灯点亮的检查与维修》教案
课题
6.7 ABS 警告灯点亮的检查与维修
课 型
理论
课 时
授课班级
授课时间
授课教师
教材分析
本节关于 ABS 系统的内容在《汽车底盘构造与维修》中占据重要地位。它是制动系统的关键拓展,基于传统制动原理,深入讲解 ABS 如何提升制动性能。其涵盖系统分类、组成、原理及维修等知识,与汽车安全紧密相连。通过学习,能让学生全面了解汽车制动技术的发展与应用,为后续复杂底盘系统维修奠定基础,使学生构建完整的汽车底盘制动知识体系,增强解决实际问题的能力。
学情分析
中职学生对汽车维修知识有一定兴趣,但对于 ABS 这种较为复杂的电控系统,可能存在理解困难。他们形象思维较强,抽象的电子控制和液压调节原理较难掌握。然而,学生动手意愿高,在实践操作中学习效果会更好。教学时需结合动画、实物等直观教具,将复杂知识简单化。同时,多设置实践环节,如模拟故障诊断与维修,激发学生积极性,逐步提升学生对 ABS 知识的掌握程度。
学习目标
1.了解 ABS 系统的基本组成结构。
2.掌握 ABS 系统的工作原理要点。
3.学会 ABS 故障的初步诊断方法。
学习重难点
学习重点
1. 牢记 ABS 系统各部件的功能。
2.熟练掌握 ABS 工作流程与原理。
难点
1. 理解电控单元的复杂控制逻辑。
2.准确分析液压调节系统的工作细节。
教学方法
讲授法、讨论法、小组合作、任务驱动
课前准备
1.准备 ABS 系统的实物模型教具。
2.收集常见 ABS 故障案例资料。
教学媒体
PPT、微视频
教学过程
教学环节
教师活动设计
学生活动设计
设计意图
活动一:
创设情境
生成问题
教师带来一个没有安装 ABS 系统的汽车模型和一个安装了 ABS 系统的汽车模型,将它们放在讲台上展示给学生。然后向学生介绍:“同学们,这里有两个汽车模型,其中一个有特殊的装置能防止车轮在制动时抱死,而另一个没有。大家来想一想,如果这两辆汽车在紧急制动时,会有什么不同的表现呢?” 接着引导学生观察两个模型的外观,尤其是车轮和制动部分,鼓励学生大胆猜测和提问。
学生们好奇地围过来观察两个汽车模型,仔细对比它们的不同之处。有的学生用手转动车轮,感受其灵活性;有的学生则和小组同学讨论可能出现的情况。在教师的引导下,学生们纷纷举手发言,有的说没有特殊装置的车可能会直接抱死,有的问那个特殊装置是怎么工作的,还有的想知道如何判断一辆车有没有安装这个装置等问题。
通过展示直观的汽车模型,让学生对有无 ABS 系统的汽车有一个初步的视觉认识,激发学生的兴趣和好奇心。引导学生主动观察和思考,培养他们的观察能力和问题意识,为后续学习 ABS 系统的相关知识营造良好的氛围,使学生更积极地参与到课堂学习中。
活动二:
调动思维
探究新知
一、制动防抱死系统的功用(讲授法)
1. 定义解释
制动防抱死系统(ABS)是保证汽车在任何路面上紧急制动时,自动控制和调节车轮的制动力,防止车轮完全抱死,获得最佳制动效果,从而避免制动过程中出现侧滑、跑偏和丧失转向操纵能力等现象
二、制动防抱死系统的分类
制动防抱死系统从结构上可分为机械液压制动防抱死系统和电控制动防抱死系统
按其液压调节系统可分为整体式和分离式两种。整体式是将制动主缸与液压调节系制作为一体。分离式是将液压调节系统独立安装在制动主缸与轮缸之间。
三、制动防抱死系统的组成(小组讨论)
制动防抱死系统主要由车轮速度传感器,、电控单元、液压调节器、继电器、制动主缸和制动轮缸等组成。
四、制动防抱死系统的工作原理
1.从制动理论得知,当汽车制动时,车轮完全抱死,滑移率为100%,汽车的侧向制动力将大幅度降低,造成汽车侧滑和转向失控;若滑移率为10%~20%时,可最大限度地利用纵向附着力和一定的侧向附着力,使制动效果最佳。
汽车在制动过程中,车轮速度传感器不断把车轮转速信号及时输送给ABS 电子控制单元(ECU)
液压调节器是 ABS 中的压力控制装置,它可以控制制动轮缸的制动液压,使其变大或变小,以防四个车轮完全抱死
只要制动系在制动过程中车轮没有抱死的迹象,ABS 就是不工作的。制动主缸中的制动液通过液压调节器调节后进入制动轮缸,ECU 从转速信号的变化中判断出车轮的运动状态,则向液压调节器时时发出指令
2.车轮速度传感器的结构与工作原理
1)功用。检测车轮速度,幷将车轮速度转换成电信号,送到电控单元虫。
(2)结构。如图6.7-3a所示为鼓式车轮制动器上使用的车轮速度传感器,如图 6.7-3b所示为盘式车轮制动器上使用的车轮速度传感器
传感器是静止的部件,安装 在车轮的托架上;齿圈是旋转件,安装在轮毂上,随车轮同步旋转。车轮速度传感器与齿圈的安装方式如图6.7-4所示
(3)工作原理(如图6.7-6所示)。齿圈随车轮同步旋转,当轮齿经过传感器(靠近和离开)时,永久磁铁产生的磁场造成线圈中磁通量发生变化,此时在电磁线圈中感应出一个连续交流脉冲信号,脉冲信号的电压频率与车速成正比
3.电控单元
电子控制模块是 ABS 的控制中心,实际上是一个微型计算机。作用是接收车轮速度传感器的车速信号,并对车速信号进行分析、放大和识别处理,计算出转速、车速及滑移率,分析车轮制动情况,以此向液压调节器发出指令。
学生专注地看着黑板上的示意图和文字说明,认真听教师讲解,在课本上标记重点内容。对于教师的提问,积极思考并举手回答。在拿到卡片后,学生按照教师的讲解和自己的理解,小心翼翼地将卡片进行排列,遇到问题时及时向教师或周围同学请教。在操作过程中,进一步熟悉各个部件的工作原理和相互之间的联系,加深对知识的理解。
利用黑板画图和卡片操作相结合的方式,使抽象的知识变得更加直观形象,帮助学生更好地理解 ABS 系统的结构和原理。提问环节能够激发学生的思维,促使他们积极参与课堂互动。让学生动手排列卡片,培养学生的实践能力和动手操作技能,提高学生的学习效果,增强学生对知识的掌握程度。
活动三:
调动思维
探究新知
4. 继电器
(1)主电源继电器。继电器一端接点火开关,另一端通过.ECU 搭铁。当发动机起动后,发电机也开始运转,此时ECU使主电源继电器触点闭合向系统供电。
(2)油泵继电器。油泵继电器主要控制油泵电机电流的通断。在电动油泵工作不受ECU 控制的制动防抱死系统中,电动油继电器电磁线圈受压力开关的控制
(3)电磁阀继电器。电磁阀继电器输人端接主电源继电器,输出端接电磁阀(3个或4个),控制端即电磁线圈接电控单元,电磁阀继电器受电控单元的控制
5. 液压调节系统
(1)电动油泵主要由油泵电动机、偏心轴承、柱塞、出油阀等部件组成,如图 6.7-所示。
(2)贮压器采用囊状结构,内部用隔板分成上、下两个腔,上腔充有高压氮气,下腔与电动油泵的出油腔连通,它的作用是保持制动系高压,并向制动器提供高压制动液和减压时存储突然流回的制动液,如图 6.7-8 所示。
五、任务实施(与实践相结合)
1. 准备工作
底盘拆装工具套装、ABS 试验台架、维修手册。
(1)汽车进人工位前,将工位清理干净。
(2)将汽车停在举升机中央位置
(3)为实训车辆安装防护五件套,即转向盘套、驾驶员座椅套、脚踏垫、挡杆套、驻车制动器操纵杆套。
六、实施步骤(增强与学生的互动)
1. 初步检查
(1)检查驻车制动器是否完全松开。检查制动液面高度,制动液储油室和制动主缸有无泄漏现象,以及真空助力装置的技术状况。
(2)检查 ABS的易熔线、电路和各连接器有无损坏。
(3)检查 ABS各部分与车搭铁是否良好。
2. 初步检查
(1)拆下蓄电池负极连接线,用套简预松车轮轮胎固定螺栓,将车辆举升到合适的高度,安全锁止后,进人车辆底部检查车轮速度传感、插接器是否连接牢固。如连接不良,需更换插接器。
(2)拆卸有后轮速度传感器
七、任务结束后的整理工作
1.车辆的清洁整理
2.工具的清洁整理
3.工位的清洁整理
小组合作依案例需求研讨设计,借鉴资料创新;展示成果时自信讲解、互评学习;
依点评反思完善,强化工程思维、创新能力与规范意识,为职业发展积经验、提素养。
任务驱动激发创新潜能,实践提升协作与工程实践力,展示互评培养表达审美与学习能力
点评完善提升设计水平与规范素养,顺应中职生职业发展需求,培育高素质电气技术
人才。
活动四:
巩固练习
素质提升
总结和复习阶段:
本节主要讲述了汽车制动防抱死系统(ABS)的相关知识。ABS 能在汽车紧急制动时自动调节车轮制动力,防止车轮抱死,对保障行车安全意义重大。其分为多种类型,主要由车轮速度传感器、电控单元和液压调节器等组成。工作时,传感器采集车轮转速信号传至电控单元,电控单元据此计算并控制液压调节器,使车轮滑移率保持在 10%-20% 的最佳范围。在维修方面,要注意诸多事项,如维修液压系统先泄压等,且有相应的诊断流程和部件维修方法,是汽车底盘构造与维修的关键内容。
学生跟随教师的总结回顾,对照自己的笔记,对重点知识进行再次梳理和记忆,加深对知识的理解。对于自己仍然存在疑问的地方,及时向教师提问,确保对本节课知识的全面掌握。
帮助学生梳理本节课的知识框架,强化重点知识的记忆,解决学生在学习过程中存在的疑惑,使学生对所学知识有更清晰、更深入的理解,为后续的学习和实践打下坚实的基础。
课堂小结
作业布置
1.阐述 ABS 系统中电控单元的核心作用及原理。
2.分析车轮速度传感器故障对 ABS 的影响。
3.总结维修 ABS 液压系统的关键步骤及要点。
板书设计
一、功用(讲授法)
1.定义解释
保证汽车在任何路面紧急制动时,自动控制调节车轮制动力,防车轮抱死,获最佳制动效果,避免侧滑、跑偏、丧失转向操纵能力。
二、分类
1.结构分类
机械液压制动防抱死系统
电控制动防抱死系统
2.液压调节系统分类
整体式:制动主缸与液压调节系一体
分离式:液压调节系统独立装在制动主缸与轮缸间
三、组成(小组讨论)
车轮速度传感器
电控单元
液压调节器
继电器
主电源继电器
油泵继电器
电磁阀继电器
制动主缸
制动轮缸
四、工作原理
1.制动理论基础
车轮抱死,滑移率 100%,侧向制动力大幅降,致侧滑、转向失控。
滑移率 10% - 20%,利用纵向、侧向附着力,制动最佳。
2.各部件协同工作
车轮速度传感器:检测车轮速度,转换电信号送电控单元。
电控单元:接收、分析、放大、识别车速信号,算转速、车速、滑移率,向液压调节器发指令。
液压调节器:控制制动轮缸液压,防车轮抱死。
3.继电器:
主电源继电器:发动机起动后,闭合供电。
油泵继电器:控制油泵电机电流通断。
电磁阀继电器:受电控单元控制,接主电源、电磁阀。
4.液压调节系统:
电动油泵:由油泵电动机等组成。
贮压器:囊状,分上下腔,上腔充高压氮气,保持制动系高压。
3.工位清洁
五、任务实施(与实践相结合)
1.准备工作
底盘拆装工具套装、ABS 试验台架、维修手册。
工位清理、车辆停放、防护五件套安装。
六、实施步骤(增强与学生的互动)
1.初步检查
驻车制动、制动液面、真空助力装置检查。
ABS 易熔线、电路、连接器、搭铁检查。
2.深入检查
拆蓄电池负极、预松车轮螺栓、举升车辆,查车轮速度传感、插接器。
拆卸后轮速度传感器。
七、任务结束后整理工作
1.车辆清洁
2.工具清洁
教学反思
在教学过程中,利用多种方式讲解 ABS 知识,但部分学生对复杂原理理解仍有困难,后续应增加实例和动画辅助。实践操作环节学生积极性高,但操作准确性需提升,要加强现场指导。课堂互动环节可进一步优化,鼓励更多学生参与讨论和提问,及时反馈学习效果,以便调整教学节奏和方法,提高教学质量,确保学生更好地掌握 ABS 相关知识与技能。
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