3.6 电容储能式点火系统（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3.6 电容储能式点火系统 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 学生具备一定的自主学习能力和逻辑思维能力，能够在教师引导下，通过阅读教材、观看教学视频等方式获取部分知识。在理解系统工作原理时，对于直观呈现的动画演示、实物模型展示等，能够较快地跟上思路。但在面对抽象复杂的工作流程，如电容储能式点火系统从充电到放电再到点火的一系列连锁反应过程，部分学生可能难以自主梳理清晰逻辑关系，需要教师详细拆解、逐步引导。 背景分析 在当今汽车行业，发动机性能的优化始终是关键发展方向。点火系统作为发动机的核心子系统之一，其性能直接影响发动机的动力输出、燃油经济性以及尾气排放等重要指标。随着汽车技术的不断进步，传统点火系统逐渐难以满足现代发动机对高效、稳定点火的严苛要求。电容储能式点火系统凭借其高点火能量、精确点火时间控制以及良好的高速性能等优势，在现代汽车发动机中得到日益广泛的应用。从经济型家用轿车到高性能跑车，众多车型都采用了这一先进点火技术，以提升车辆整体性能。因此，为使学生紧跟汽车行业发展趋势，掌握前沿汽车技术知识，有必要在教学中深入讲解电容储能式点火系统。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 通过对电容储能式点火系统的学习，培养学生对汽车电子技术的兴趣，激发学生进一步探索汽车发动机点火系统等相关知识的热情。 能够准确阐述电容储能式点火系统的基本组成部件，包括蓄电池、点火开关、限流电阻、点火线圈、电容器、点火控制器、分电器、传感器和火花塞等，并清晰解释每个部件在系统中的作用。 具备依据系统工作原理和故障现象，对电容储能式点火系统进行故障诊断的能力，能够制定合理的故障排查流程，逐步确定故障所在部位，并能够提出有效的维修建议。 学习任务 描述 能够准确阐述电容储能式点火系统的基本组成部件 理解电容储能式点火系统的工作原理 精准掌握高电压如何分配到火花塞并实现混合气点燃的整个工作流程 全面掌握电容储能式点火系统常见故障的类型及原因 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 熟练掌握电容储能式点火系统包含的蓄电池、点火开关、限流电阻、点火线圈、电容器、点火控制器、分电器、传感器以及火花塞等主要部件。 教学难点 深入理解电容储能式点火系统的工作流程，从点火开关闭合后，电源电流如何流经各部件使电容器充电，到点火时刻电容器放电，利用点火线圈的电磁感应原理产生高电压，再到高电压经分电器分配至火花塞实现混合气点燃的全过程。 教学难点突破方法 在讲解电磁感应原理时，引入简单的电磁感应实验视频，如闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流的实验，帮助学生回顾基础电磁知识。 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：能够准确阐述电容储能式点火系统的基本组成部件 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、电容储能式点火系统简介 电容储能式点火系统又称为电容放电式点火系统,与电感储能式点火系统相比,主要特点有: (1)二次电压上升速率极大、上升时间极短,使二次电压对火花塞积炭或污染不敏感,提高了火花塞抗污染的能力。 (2)二次电压高,且不受转速影响,可保证转速高达10000r/min的4缸四行程发动机和转速高达5000r/min的8缸四行程发动机可靠工作。 (3)各转速下点火能量恒定,且能量利用率高,使点火线圈的工作温度明显降低,有利于延长点火线圈的使用寿命。 (4)放电持续时间(火花持续时间)太短,容易造成发动机起动和低速时点火不良,引起发动机起动和低速时的有害排放物增多。 (5)由于二次电压上升速率很高,电磁波相对较强,对无线电产生严重干扰。 (6)结构比较复杂,成本较高。 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、电容储能式点火系统的基本组成 电容储能式点火系统主要由电源、点火开关、直流升压器、储能电容、晶闸管、触发器(点火信号发生器)以及点火线圈、分电器、高压线、火花寒等组成。 直流升压器:一般由振荡器、变压器和整流器三部分组成,其作用是将电源的低压直流电变为300~500V的高压直流电,以便给储能电容充电。 储能电容:用来储存点火所需的能量,并通过点火线圈一次绕组放电在二次绕组中感应出火花塞跳火所需的高压电动势。储能电容容量一般为0.5~2F。 晶闸管:起开关作用,控制点火线圈一次电路的通断。 主要讲解电容储能式点火系统的基本组成。 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。 三、电容储能式点火系统的工作原理 工作过程包括三个阶段:晶闸管截止(关断),直流升压器为储能电容充电;晶闸管在触发器信号触发下导通,储能电容经点火线圈一次绕组放电;火花塞跳火,直流升压器的振荡器停止振荡。 教师根据课本内容讲解电容储能式点火系统的工作原理。 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。 四、电容储能式点火系统故障诊断 与电感储能式点火系统一样,电容储能式点火系统常见故障有个别或所有火花塞不跳火或火花能量不足、点火次序与发动机各缸配气顺序不一致、点火不正时和火花塞炽热点火等,导致发动机在起动系、燃料供给系等其他系统正常情况下发动不着或起动后工作不正常等。 个别火花塞不跳火、点火次序与发动机各缸配气顺序不一致、点火不正时和火花塞炽热点火等故障的主要原因有:火花塞、高压线、配电器有故障或高压线次序不对、点火正时不当、火花塞热值不符等,诊断方法和电感储能式点火系统一样。 教师讲解课本内容讲解电容储能式点火系统故障诊断，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：请详细说明电容储能式点火系统的工作原理。 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） 课程主要围绕电容储能式点火系统展开，它由蓄电池、点火线圈、电容器等部件构成，各部件协同运作。工作时，电容器先充电，在合适时机放电，经点火线圈产生高电压，实现火花塞点火。而在故障诊断方面，火花塞不跳火、点火能量不足等常见故障，可通过对各部件的排查来解决。希望大家课后继续巩固，牢记这些知识，为后续学习汽车点火系统相关内容筑牢基础。 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)在电容储能式点火系统故障诊断中，若发现火花塞不跳火，可能有哪些原因？ (2)对比电容储能式点火系统与传统点火系统，分析电容储能式点火系统在点火性能方面的优势，并结合实际应用场景，阐述其对汽车发动机工作的重要意义。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 从教学目标达成来看，大部分学生能够掌握电容储能式点火系统的基本组成部件，像蓄电池、点火线圈、电容器等，并能阐述其作用。不过，部分学生对分电器、传感器在系统中的协同工作理解稍显薄弱。在工作原理讲解上，通过动画演示与实物模型结合，多数学生能跟上从电容器充电到火花塞点火的流程，但在涉及电磁感应原理与复杂电路电流走向时，少数学生出现理解困难，反映出对物理基础知识的关联运用不够熟练。后续教学可增加有分电器、传感器工作原理的专项讲解，借助更多生活类比加深理解。 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 $$