第7章 课题一 汽车电子化（教案）《汽车文化》同步精品课堂（机工版·第4版）

《汽车文化》教案 课 题 第7章课题一 汽车电子化 课 型 理论课 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节课的内容是关于《汽车文化》中的第7章。要求学生理解汽车文化的功用、结构等，课标要求是掌握汽车文化的作用。选用的教材是由机械工业出版社出版的《汽车文化》（第四版），学习内容是汽车文化基本知识的内容和各项方法。 学情分析 知识储备：对汽车文化基本知识有着初步的了解。 能力水平：熟悉汽车文化基本知识的各项方法。 学习特点：学习、接受新知识能力较弱，尤其是理论性强的知识，不能充分利用课余时间学习。 学习目标 知识目标：理解汽油机发动机管理系统的结构。 能力目标：能够掌握柴油机高压共轨燃油喷射系统的结构。 素质目标：1.认识到汽车文化基本知识的重要性。 2.积极参与课堂，能够表达自己的观点和想法。 学习重难点 教学重点：1. 汽油机发动机管理系统的结构。 2. 柴油机高压共轨燃油喷射系统的结构。 教学方法 讲授法、讨论法、演示法、实物教学法 课前准备 教师准备：教学课件 学生准备：课前预习 教学媒体 多媒体教室、多媒体课件 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 1. 情境导入 让学生阅读教材导入情景，引导学生思考： 汽车文化基本知识基本知识。 2. 展示学习目标 认识到汽车文化基本知识的重要性。 掌握汽汽车文化基本知识的具体内容。 1.阅读导入情景，思考教师提问，结合生活中的实际，认真回答。 2.查看并记住本节任务的学习目标。 1.通过情景问话，引出本课主题。同时激发学习兴趣。 2.通过课件展示本节任务，让学生明确课堂任务。 活动二： 调动思维 探究新知 一.导入新课:组织教学、吸引学生注意力，使学生进入上课状态。 二.1.新课讲解:借助PPT讲授汽车文化基本知识内容，利用课件进行讲授，对比课件中的构造简图 ，对汽车文化基本知识有一个初步的了解。 随着网络信息、能源和材料等科技的发展，现代汽车向电动化、网络化、智能化方向高速发展。 汽车技术及未来汽车的发展趋势 7.1 汽车电子化 汽车电子技术的形成与发展阶段 20世纪60年代，采用硅二极管整流的交流发电机开始替代原来汽车上使用的直流发电机。 20世纪60年代中期，晶体管电压调节器在车用交流发电机上开始普及。 从20世纪 60年代起，汽车制造商开始开发是晶体管点火装置，用来提高点火能量，改善发动机的经济性。 1953年美国本迪克斯公司（Bendix）着手开发电子汽油喷射装置，并于1957年开发成功了真空管电子计算机控制的电子汽油喷射装置，开创了电子汽油喷射系统的先河。 1962年，德国博世（BOSCH）公司着手开发电子控制汽油喷射技术，1967年公布了D-Jetronic系统，装备在大众汽车公司生产的VW—1600型轿车上，率先达到美国加州排放法规的要求。 1976年，美国通用汽车公司最先在点火控制（MISAR）中使用微机，它能够根据运转条件精确控制点火时刻。 1979年，德国Bosch公司开始生产集电子点火和电控汽油喷射于一体的Motronic（莫特朗尼克）数字式发动机集中控制系统。系统能够对发动机空燃比、点火时刻、怠速和废气再循环等多方面进行综合控制，控制精度越来越高，控制功能更趋完善。 20世纪90年代以来，防抱死制动系统（ABS）、 驱动防滑控制系统（ASR）、安全气囊系统（SRS）、 电控自动变速器（EAT）等广泛应用，标志着汽车进入了电子化时代。 汽油机发动机管理系统（EMS） 发动机管理系统EMS（Engine Managemengt System），可分为汽油机发动机管理系统和柴油机发动机管理系统。 汽油发动机管理系统由电控单元控制发动机燃油喷射、点火时刻、怠速和排放等。发动机工作时，电控单元根据控制程序和各传感器输入的信号控制发动机的燃油喷射、点火时刻、怠速、燃油箱燃油蒸汽控制和排气再循环等。典型的汽油发动机管理系统有博世公司的莫特朗尼克系统（MOTRONIC） 、福特汽车公司的发动机电子控制系统（EEC-Ⅳ）、通用汽车公司的数字燃油喷射系统（DFI）等。 1—活性炭罐 2—进气阀 3—活性炭罐电磁阀 4—油压调节器 5—喷油器 6—EGR电磁阀 7—点火线圈 8—凸轮轴位置传感器 9—二次空气泵 10—二次空气阀 11—空气流量计 12—发动机ECU（ECM） 13—节气门位置传感器 14—怠速控制阀 5—进气温度传感器 16—EGR阀 17—燃油滤清器 18—爆燃传感器19—发动机转速与曲轴位置传感器 20—冷却液温度传感器 21—副氧传感器 22—蓄电池 23—数据传输插座24—故障指示灯 25—燃油蒸汽压差传感器 26—燃油箱 汽油发动机管理系统的组成（莫特朗尼克系统） 柴油机高压共轨燃油喷射系统（Common-Rail Fuel Injection System） 从20世纪80年代后期到90年代初开始，德国等公司研究开发了柴油机高压共轨燃油喷射系统（Common-Rail Fuel Injection System）。由于喷油压力高，喷油时刻和喷油量实现电子控制，柴油机采用高压共轨喷射系统与增压中冷、排气再循环、三元催化转化相结合的柴油机电子控制系统，可显著改善发动机的动力性、经济性，其排放性能能达到欧Ⅵ排放标准。 已成功开发并获得应用的共轨系统的公司主要要有德国的Bosch公司、Siemens公司，美国的Delphi公司和日本的Denso公司等。 柴油机高压共轨燃油喷射系统包括供油系统、进气增压系统、排气系统和电子控制系统。 柴油机高压共轨燃油喷射系统 1-高压油泵 2-回油电磁阀 3-压力控制阀 4-柴油滤清器 5-电控单元 6-油箱 7-蓄电池 8-共轨 9-燃油压力传感器10-燃油温度传感器 11-限压阀 12-喷油器 13-冷却液温度传感器 14-发动机转速传感器 15-加速踏板位置传感器 16-凸轮轴位置传感器 17-空气流量计 18-增压压力传感器 19-进气温度传感器 20-涡轮增压器 21-排气旁通阀 22- EGR阀 23-EGR电磁阀 24-排气旁通电磁阀 高压共轨喷射系统的基本组成（BOSCH） 电控自动变速器（EAT） 1939年在美国GM公司第一个将液力自动变速器（AT-Automatic Transmission）装用在奥兹莫比尔轿车上，该自动变速器具有两个前进挡。 20世纪50年代初，开始出现根据车速和节气门开度的变化以液压控制方式进行自动换挡的液力自动变速器。 1983年Bosch宣布其发动机和液力自动变速器控制合在一个单元的Motronic系统，在各种使用工况下实现了发动机与传动系统的最佳匹配。 电控自动变速器简称 EAT（Electronic Controlled Automatic Hydraulic Transmission），由液力变矩器、行星齿轮变速器、液压控制系统、电子控制系统和操纵机构等部分组成。 电控自动变速器的基本组成 电控无级变速器（ECVT） 1958年，荷兰H·范·多尼斯（Hub Van Doorne）博士发明了双V型橡胶带式无级变速器，称为Variomatic。 1979年荷兰VDT（Van Doore,s Transmissie）公司成功开发出钢片推力带式无级变速器。 电控无级变速器简称ECVT（Electronic Control Continuously Variable Transmission），采用电控-液压控制，其传动比在一定范围内可连续变化，改善汽车的燃油经济性。 电控无级变速器的组成如 6所示，主要由电磁离合器（或液力变矩器）、无级变速机构、液压系统、控制系统和前进-倒车机构等组成。 电控无级变速器的组成如 6所示，主要由电磁离合器（或液力变矩器）、无级变速机构、液压系统、控制系统和前进-倒车机构等组成。 无级变速器电子控制系统结构原理 防抱死制动系统（ABS） 汽车防抱死制动系统简称ABS（Anti-Lock Brake System），ABS系统是汽车重要的主动安全系统。 1936年，德国Robert Bosch公司取得了ABS专利权。该专利是由装在车轮上的电磁式转速传感器和控制液压的电磁阀组成。 1954年，美国Ford公司首次把法国生产的民航机用ABS应用在林肯牌轿车上。 1957年，Fort公司与Kelsey Hayes公司联合开发ABS，1968年达到预期目标。 1971年，德国博世公司推出了电子ABS，并从开始的集成电路控制，发展为微机控制，ABS在汽车上的应用得以迅速发展。 ABS根据传力介质不同，可分为液压式和气压式两类。 轿车ABS的组成 驱动防滑系统（ASR） 驱动防滑系统（ASR）又称为牵引控制系统（TCS），其作用是控制驱动轮的驱动滑移率，以保持汽车行驶时的方向稳定性，并可提高车轮—路面间的纵向附着能力，提供最大的驱动力。 驱动防滑（牵引力控制）系统的组成 电子稳定程序控制系统（ESP） 电子稳定程序控制系统（ESP）又称汽车动态控制系统(VDC)。 电子稳定程序控制系统（ESP）的组成 电子控制动力转向系统（EPS） 1955年Buick汽车采用液压助力转向系统，提高了汽车转向轻便性，在汽车上获得了广泛的应用。 20世纪80年代后，又出现了电子控制的动力转向系统。 电子控制动力转向系统简称EPS或ECPS （Electronic Control Power Steering），可根据车速、转向情况等对转向助力实施控制，使动力转向系统在不同的行驶条件下都有最佳的放大倍率。 电子控制动力转向系统主要由机械转向机构、转向助力系统和电子控制系统组成。 电动式EPS的组成 四轮转向系统（4WS） 四轮转向系统又称4WS（Four Wheel Steering），是在前轮转向的基础上增加后轮转向机构和电子控制系统，转向时能够实现汽车前后四个车轮的转向和控制。 4WS不仅提高了高速时的稳定性和可控性，而且提高了低速时的机动性。 汽车4WS控制系统 主动悬架的电子控制 电子控制悬架属于主动悬架，可分为半主动悬架和主动悬架两类。半主动悬架是指悬架元件中弹簧刚度或减震器阻尼系数之一可以根据需要进行自动调整的悬架。 主动悬架是指悬架元件中弹簧刚度和减震器阻尼系数均可根据需要进行自动调整的悬架。主动悬架可根据汽车载重、路面状况、行驶速度、起动、制动、转向等工况变化，自动调整悬架的刚度和减振器的阻尼以及车身高度，从而满足汽车行驶平顺性和稳定性的要求。主动悬架根据介质的不同，又可分为油气式主动悬架和空气式主动悬架两种形式。 主动悬架的电子控制 空气式主动悬架系统的组成（福特公司） 巡航控制系统（CCS） 巡航控制系统英文简称CCS（Cruise Control System），又称为速度控制（Speed Control）系统，驾驶员无需操作油门踏板就能保证汽车以设定的车速匀速行驶。 巡航控制开关 安全气囊系统（SRS） 安全气囊系统又称SRS或SIR。 SRS是辅助约束系统（Supplement Restrain System）的英文缩写； SIR是气体发生器式辅助约束系统（Supplement Inflatable Restrain System）的英文缩写。 安全带和安全气囊系统是汽车重要的被动约束系统。 1984年，美国汽车碰撞安全标准（FMVSS208）经多次被废除后又重新开始实施，其中规定从1995年9月1日以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊，同时要求1998年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊，自此确认了安全气囊的作用。 我国于1999 年10 月颁布了CMVDR294《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》，2000 年将汽车正面碰撞列入了40 项强制性检验项目，要求新生产的M1 类乘人客车2000 年4 月1 日后满足正面碰撞乘员保护要求。  汽车正面碰撞试验 汽车侧面碰撞试验 正面碰撞安全气囊系统布置 三.课堂互动: 组织学生进行小组讨论，分享学习心得和体会，教师进行点评和指导。 四.巩固练习:布置相关练习题和思考题，让学生巩固所学知识，教师进行个别辅导 学习汽车文化基本知识的总体认知 学生以小组为单位，巩固旧课，展示预习情况 (1) 听课、思考、结合生活实际，认真回答教师提出的问题。 (2) 听课、理解制图基本知识的总体认知 积极发言 (3) 结合生活实际，思考现代汽车文化基本知识的总体构造及作用。 请学生先结合教材自行归纳分类 观看PPT、图片及动画，学生自主分析，各小组派代表阐述本组学习成果。 针对特点，提出相应的保育要点 注意要点，提醒学生结合生活经验分析。 通过视频、多媒体学习。以小组为单位进行阐述。 小组讨论，根据所学知识进行总结，阐述。 1.通过导入情景以及学生思考结果引出汽车文化基本知识的总体内容。为进一步学习本课重点奠定基础。 2.教师讲述汽车文化基本知识总体认知等重点知识。 活动三： 巩固练习 素质提升 1.提问学生电子稳定（ESP）的组成。 2.提问学生电控自动变速器的基本组成。 学生课上复习，并完成本节教学重点。 加深对本节内容的理解并加强课堂知识点的记忆。 课堂小结 作业布置 1.课堂小结： 本节课通过讲解、示范、小组讨论和案例分析等多种教学方法和手段，使学生掌握了汽车文化基本知识等内容，培养了学生对于汽车文化这门课程的兴趣，树立了良好的职业道德观念。同时，也让学生认识到汽车文化的基本内容，为今后的学习和工作打下坚实的基础。 2.作业： (1)简述电子稳定（ESP）的组成。 (2)简述电控自动变速器的基本组成。 板书设计 三、电控无级变速器 1.电磁离合器 2..驱动防滑系统 3.电动式EPS 一、汽车电子技术的形成与发展阶段 1.定义 2.汽油机发动机管理系统 3.点火控制 4.电控汽油喷射 5.排气再循环 二、柴油机高压共轨燃油喷射系统 1.供油系统 2.进气增压系统 3.排气系统 4.电子控制系统 教学反思 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 $$