1.7 充电系统故障的诊断与排除（教案）《汽车电气设备构造与维修》（高教版·第3版）同步精品课堂

《汽车电气设备构造与维修》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务1.7 充电系统故障的诊断与排除 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 处于该学习阶段的学生，其抽象思维能力正在逐步发展，但在理解复杂的技术原理时，仍需借助直观的教学手段辅助。例如，在讲解交流发电机工作原理时，单纯的理论讲解可能使学生感到抽象难懂，若通过动画演示、实物模型展示等方式，将定子与转子的旋转过程、磁场的产生与切割现象直观呈现，学生则能更轻松地理解知识要点。同时，学生的逻辑分析能力也在不断提升，但在面对充电系统故障这种需要多步骤、多因素综合分析的问题时，部分学生可能会出现思维混乱、条理不清的情况，需要教师引导他们建立科学的故障诊断思维流程。 背景分析 在现代汽车领域，充电系统作为保障车辆电气设备正常运行及蓄电池稳定充电的关键部分，其重要性不言而喻。随着汽车技术的迅猛发展，车辆电气化程度不断提高，从传统燃油车到混合动力汽车，再到纯电动汽车，充电系统的复杂性与功能性都在持续升级。这使得准确诊断与排除充电系统故障成为汽车维修领域一项核心且必备的技能。对于学习汽车相关专业的学生而言，掌握充电系统故障的诊断与排除知识，是他们未来从事汽车维修、检测等工作的重要基础。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 激发学生对汽车电气系统学习的兴趣，培养学生严谨认真、实事求是的科学态度，在故障诊断与排除过程中注重细节，确保维修质量。 熟练掌握充电系统常见故障，包括不充电、充电电流过小、充电电流过大、充电不稳以及发电机工作中有异响等故障的现象特征，能够清晰辨别不同故障类型。 在实际操作诊断与排除充电系统故障的过程中，提升学生的动手实践能力、问题解决能力以及团队协作能力，能够与小组成员有效沟通、分工合作，共同完成故障维修任务。 学习任务 描述 阐述交流发电机与调节器的结构组成 熟练掌握充电系统常见故障 识别导致各类充电系统故障的多种原因 针对不同的充电系统故障，能够制定切实可行的排除方案 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 熟练掌握不充电、充电电流过小、充电电流过大、充电不稳、发电机工作中有异响等常见故障的诊断流程与思路。 教学难点 针对不同故障类型，掌握切实可行的故障排除方法与维修技能。 教学难点突破方法 设计多个复杂故障案例，组织学生进行小组讨论。每个小组针对案例中的故障现象，依据故障树分析方法，共同探讨可能的故障原因，并制定详细的排查方案。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《汽车电气设备构造与维修》，主编：于明进、于光明，2023年5月第3版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 任务引入：能够准确阐述利用交针对不同的充电系统故障，能够制定切实可行的排除方案。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 一、交流发电机与调节器的使用 1.交流发电机的正确使用 (1)蓄电池搭铁极性不能接错。蓄电池必须负极搭铁,否则会出现蓄电池经发电机二极管大电流放电,将二极管迅速烧坏现象,有时还会烧坏调节器中的电子元件。在蓄电池更换或补充充电后,要格外注意。 (2)充电系统的导线连接要牢固可靠,以免在电路突然断开时产生瞬时过电压,而烧坏晶体管元件。 (3)发电机和调节器二者的规格型号要相互匹配。 (4)发动机熄火后,应将点火开关(或电源开关)断开,以免蓄电池长时间向励磁绕组和调节器放电。 (5)发动机运行中,不得用“试火”的方法检查发电机是否正常,不得用兆欧表或220V交流电压检测发电机及其调节器的绝缘情况,可以采用万用表或低压试灯检测。 2.交流发电机调节器的正确使用 (1)调节器与发电机的电压等级必须一致,否则充电系统不能正常工作。 (2)调节器与发电机的搭铁形式必须一致,当调节器与发电机的搭铁形式不匹配而又急需使用时,可通过改变发电机磁场绕组的搭铁形式来解决。 (3)调节器与发电机之间的线路连接必须完全正确,否则充电系统不能正常工作,甚至还会损坏调节器。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） 二、充电系统常见故障的诊断与排除 1.不充电 (1)故障现象。发动机以中速以上速度运转时,电流表始终指示不充电,或充电指示灯不熄灭,或发电机端电压在12V以下。 (2)原因分析。 ①发电机传动带太松或沾油打滑 ②发电机励磁线路或充电线路断路。 ③ 发电机有故障。 a.二极管击穿、短路、断路。 b.定子绕组断路或搭铁。 c.电刷与滑环接触不良。 d.转子绕组断路。 ④调节器有故障。 (3)故障诊断。 2.充电电流过小 (1)故障现象。在蓄电池亏电情况下,发动机中高速运转时充电电流很小。 (2)原因分析。 ① 充电线路接触不良。 ②传动带打滑,使发电机转速过低。 ③发电机有故障。如个别二极管损坏:滑环脏污,电刷与滑环接触不良,导致励磁电流过小;定子绕组连接不良,有短路或断路故障;转子绕组局部短路,转子与定子擦碰或气隙不当。 ④调节器调节电压值过低或有故障。 (3)故障诊断。 主要讲解不充电、充电电流过小的故障现象与原因。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 3.充电电流过大 (1)故障现象。蓄电池电解液消耗过快,或在蓄电池不亏电的情况下,电流表指示充电仍在 10 A 以上。 (2)原因分析。 ①调节器调节电压值高或有其他故障,如双级电磁振动式调节器高速触点脏污、接触不良,搭铁电阻增加,使励磁绕组不能可靠短路;磁化线圈或温度补偿电阻烧断;晶体管调节器的大功率晶体管集电极和发射极不能有效截止等。 ②发电机有故障,如绝缘电刷与散热板短接时,造成调节器不起作用。 (3)故障诊断。 4.充电不稳 (1)故障现象。发电机在怠速以上运转时,时而充电,时而不充电。 (2)原因分析。 ① 传动带打滑， ②充电系统线路连接线接触不良。 ③ 发电机转子或定子线圈有局部断路或短路故障,滑环脏污或电刷与滑环之间接触不良。 ④调节器触点烧蚀或脏污、触点臂弹簧过软等。 (3)故障诊断。 教师根据课本内容讲解充电电流过大、充电不稳的故障现象与原因。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 5.发电机工作中有异响 (1)故障现象。发电机在运转过程中有不正常噪声。 (2)原因分析。 ①传动带过紧或过松。 ②发电机轴承损坏或松旷缺油。 ③ 发电机转子与定子相碰、电刷磨损过大,或电刷与滑环接触角度偏斜、电刷在电刷架内倾斜摆动。 ④发电机总装时部件不到位,使机体倾斜或发电机电枢弯曲。 ⑤发电机传动带轮与轴松旷,使带轮与散热片碰撞。 (3)故障诊断。 教师讲解课本内容讲解发电机工作中有异响、充电指示灯故障的故障现象与原因，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆。 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：列举三种可能导致充电电流过小的原因，并说明如何针对这些原因进行检测？ 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 课程主要围绕充电系统故障的诊断与排除展开，涵盖交流发电机与调节器是充电系统的核心组件。交流发电机通过转子产生旋转磁场，定子切割磁力线产生三相交流电，再经整流器转化为直流电输出。对于不充电故障，可能是发电机皮带过松、充电线路断路、发电机内部故障或调节器故障等原因导致，我们可通过检查皮带张紧度、排查线路、检测发电机部件及调节器性能来诊断与修复。充电电流过小，常由电刷磨损、定子绕组局部短路等引起，相应地，我们能通过检查电刷、测量定子绕组电阻等方式解决。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） (1)电压调节器是如何保证发电机输出电压稳定的？如果电压调节器故障，可能会出现哪些充电系统故障现象？ (2)发电机工作中有异响，除了皮带问题外，还可能有哪些原因？针对这些原因应如何进行维修？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 课程围绕交流发电机与调节器使用、充电系统常见故障诊断与排除等核心知识点展开，内容丰富且逻辑连贯。从理论知识讲解到实际故障案例分析，逐步引导学生深入理解。部分复杂故障原因分析深度不够。如充电不稳故障涉及多个因素相互影响，在课堂上虽列举了常见原因，但未充分展开各因素间耦合关系的探讨，导致部分学生在实际应用中难以精准判断故障根源。在今后教学过程中，也应该增加更多案例分析讲解，使学生理解的更加深入。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$