发动机冷却系统的构造与工作原理-教学设计(教案)

发动机冷却系统的构造与工作原理教学设计专业汽车维修一体化课程汽车发动机维修学习任务发动机冷却系统的构造与工作原理课时8课时设计者教学对象已经完成汽车文化和汽车认识的学习，刚开始专业课学习的中/高级工层次学生一、学习任务分析在教师的指导下，学生能描述发动机冷却系统的作用和组成，能说出冷却系统的分类，能描述冷却系统各部件的分类和作用，能描述大小循环的循环路径，了解当前先进的冷却技术，能对冷却系统的常见故障进行分析。二、学习者分析中职学生应为没有更好的掌握学习方法，基础差异较大，对专业理论学习兴趣不高，实训操作积极性强烈、好动，对学生进行分组，选出组长。第一讲：冷却系统的作用、组成和工作原理课时：2课时三、教学目标知识与技能能说明冷却系统的作用，并解释发动机过热和过冷的危害；能描述冷却系统的组成和工作原理；能说明冷却系统的工作要求和组成；能描述冷却系统的循环路径；过程与方法通过教师引导，吸引学生学习兴趣；通过“问题导入”，了解所要完成的工作任务；通过思考和教师引导，理解发动机的循环路径。情感态度与价值观学生通过学习发动机冷却系统的相关知识，提高对发动机的兴趣，增加学生的学习积极性；在教师引导下理解循环路径，提高学生的理解能力和分析能力四、重点、难点及关键重点冷却系统的组成和工作原理；冷却系统的循环路径。难点理解节温器的作用，说明大小循环的工作路径；能够深入理解冷却系统的作用。关键通过例子说明发动机的重要作用；在讲授的过程中，引导学生自主完成循环路径图。五、教学策略以讲授法为主，六、教学环境及资源准备教材、教案、PPT七、教学过程教学环节教学内容教师活动学生活动时间课堂组织教学常规师生问号，清点人数，填写教学薄想教师问好，集中注意力3分钟课程导入以人的体温为例，引出发动机的正常“体温”对学生进行提问回答教师提出的问题5分钟新授课程一、冷却系统的作用1.过热危害：充气效率下降，燃烧不正常，功率下降；膨胀变形，磨损加剧；机油变质、变稀，磨损加剧。2.过冷危害：散热损失大，发动机功率下降；燃油凝结，燃油不易汽化，混合气燃烧不完全；机油粘度过大，功率消耗加大，磨损加剧。3.冷却系统的作用：使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。防止发动机过热、过冷；起动后迅速升温，尽快达到正常工作温度。讲解发动机温度过高和过低的危害，并引导学生说出发动机的作用。回答教师提出的问题，根据教师的引导，思考发动机的作用20分钟二、冷却系统分类1.风冷系统：以空气作为冷却介质；2.水冷系统：以冷却液作为冷却介质，强制循环；3.绝大部分汽车发动机采用水冷系统。举例说明发动机冷却系统的分类回答教师提出的问题7分钟三、水冷系统组成和工作原理1.工作要求：强制循环冷却强度调整2.组成：水泵、节温器、散热器、冷却风扇、膨胀水箱、水套（缸体、缸盖）3.水流循环路径1.讲解发动机冷却系统的工作要求和组成；2.引导学生认识发动机循环路径，并画出循环路径图。听取教师的讲解，理解循环路径，并画出循环路径图。45分钟四、冷却强度调节风扇（离合器、转速、叶片角度）节温器（大循环、小循环）散热器百叶窗让学生回答发动机冷却系统中，哪个部件可以调节冷却强度回答教师提出的问题总结对本堂课的内容进行总结对课堂内容进行总结对照笔记本跟着教师复习回忆7分钟课业布置1.写出发动机冷却系统的组成和作用；2.画出冷却系统的循环路径简图，并标识大小循环3分钟板书设计发动机冷却系统一、冷却系统的作用使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。防止发动机过热、过冷；起动后迅速升温，尽快达到正常工作温度。二、冷却系统的分类风冷和水冷三、水冷系统组成和工作原理1.工作要求：强制循环冷却强度调整2.组成：水泵、节温器、散热器、冷却风扇、膨胀水箱、水套（缸体、缸盖）第二讲：冷却液与冷却系统各部件课时：2课时三、教学目标知识与技能能说明冷却液的功能及特点；能描述的组成部件，并解释各部件的作用和工作原理；过程与方法通过教师引导，吸引学生学习兴趣；通过“问题导入”，引出冷却液的功能；通过思考和教师引导，理解发动机的循环路径。情感态度与价值观学生通过学习发动机冷却系统的相关知识，提高对发动机的兴趣，增加学生的学习积极性；在教师引导下理解各部件的工作原理，提高学生的理解能力和分析能力。四、重点、难点及关键重点冷却液的功能和特点；冷却系统的组成和各部件的工作原理。难点冷却强度调节部件的控制原理。关键通过图片的展示强化学生对冷却系统的理解；在讲授的过程中，引导学生通过循环路径图理解各部件的工作原理。五、教学策略以讲授法为主，六、教学环境及资源准备教材、教案、PPT七、教学过程教学环节教学内容教师活动学生活动时间课堂组织教学常规师生问号，清点人数，填写教学薄想教师问好，集中注意力3分钟课程导入见过冷却液吗？是什么样的，有什么用？对学生进行提问回答教师提出的问题5分钟新授课程冷却液冷却液简介：冷却液由水、防冻剂、添加剂三部分组成，按防冻剂成分不同可分为酒精型、甘油型、乙二醇型等类型的冷却液。酒精型冷却液是用乙醇(俗称酒精)作防冻剂，价格便宜，流动性好，配制工艺简单，但沸点较低、易蒸发损失、冰点易升高、易燃等，现已逐渐被淘汰；甘油型冷却液沸点高、挥发性小、不易着火、无毒、腐蚀性小，但降低冰点效果不佳、成本高、价格昂贵，用户难以接受，只有少数北欧国家仍在使用；乙二醇型冷却液是用乙二醇作防冻剂，并添加少量抗泡沫、防腐蚀等综合添加剂配制而成。由于乙二醇易溶于水，可以任意配成各种冰点的冷却液，其最低冰点可达-68℃，这种冷却液具有沸点高、泡沫倾向低、粘温性能好、防腐和防垢等特点，是一种较为理想的冷却液，目前国内外发动机所使用的和市场上所出售的冷却液几乎都是这种乙二醇型冷却液。压缩机冷媒有时也被称为冷却液。冷却液的四大功能冬季防冻为了防止汽车在冬季停车后，冷却液结冰而造成水箱、发动机缸体胀裂，要求冷却液的冰点应低于该地区最低温度10℃左右，以备天气突变。防腐蚀冷却系统中散热器、水泵、缸体及缸盖、分水管等部件是由钢、铸铁、黄铜、紫铜、铝、焊焊锡等金属组成，由于不同的金属的电极电位不同，在电解质的作用下容易发生电化学腐蚀；同时冷却液中的二元醇类物质分解后形成的酸性产物、燃料燃烧后行的酸性废气也可能渗透到冷却系统中，促进冷却系统腐蚀。冷却系统腐蚀会使散热器水箱的下水室、喷油嘴隔套、冷却管道、接头以及水箱排管发生故障，同时腐蚀产物堵塞管道，引起发动机过热甚至瘫痪；若腐蚀穿孔，冷却液渗入燃烧室或曲轴箱会产生严重的破坏，因为当冷却液或水与体贴油混合时，产生油污和胶质，削弱润滑，使得阀、液压阀推杆和活塞环黏结。因而冷却液中都加入一定量的防腐蚀添加剂，防止冷却系统产生腐蚀。防水垢冷却液在循环中应尽可能少地减少水垢的产生，以免堵塞循环管道，影响冷却系的散热功能。综上所述，在选用、添加冷却液时，应该慎重。首先，应该根据具体情况去选择合适配比的冷却液。其次，添加冷却液。将选择好配比的冷却液添加到水箱中，使液面达到规定位置即可。高沸点(防开锅)符合国家标准的冷却液，沸点通常都是超过105℃，比起水的沸点100℃，冷却液能耐受更高的温度而不沸腾（开锅），在一定程度上满足了高负荷发动机的散热冷却需要。讲述冷却液的功能和成份听教师讲述，做好笔记20新授课程冷却系统各部件节温器从介绍冷却循环时，可以看出节温器是决定走“冷车循环”，还是“正常循环”的。节温器在80℃后开启，95℃时开度最大。节温器不能关闭，会使循环从开始就进入“正常循环”，这样就造成发动机不能尽快达到或无法达到正常温度。节温器不能开启或开启不灵活，会使冷却液无法经过散热器循环，造成温度过高，或时高时正常。如果因节温器不能开启而引起过热时，散热器上下两水管的温度和压力会有所不同。水泵水泵的作用是对冷却液加压，保证其在冷却系中循环流动。水泵的故障通常为水封的损坏造成漏液，轴承毛病使转动不正常或出声。在出现发动机过热现象时，最先应该注意的是水泵皮带，检查皮带是否断裂或松动。散热器发动机工作时，冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过，热的冷却液由于向空气散热而变冷。散热器上还有一个重要的小零件，就是散热器盖，这小零件很容易被忽略。随着温度变化，冷却液会“热胀冷缩”，散热器器因冷却液的膨胀而内压增大，内压到一定时，散热器盖开启，冷却液流到膨胀水箱；当温度降低，冷却液回流入散热器。如果膨胀水箱中的冷却液不见减少，散热器液面却有降低，那么，散热器盖就没有工作！散热风扇正常行驶中，高速气流已足以散热，风扇一般不会在这时候工作；但在慢速和原地运行时，风扇就可能转动来助散热器散热。风扇的起动由水温感应器控制。水温感应器水温感应器其实是一个温度开关，当发动机进水温度超出90℃以上，水温感应器将接通风扇电路。如果循环正常，而温度升高时，风扇不转，水温感应器和风扇本身就需要检查。膨胀水箱膨胀水箱的作用是补充冷却液和缓冲“热胀冷缩”的变化，所以不要加液过满。如果膨胀水箱完全用空，就不能仅仅在罐中加液，需要开启散热器盖检查液面并添加冷却液，不然膨胀水箱就失去功用。采暖装置采暖装置在车内，一般不太出问题。从循环介绍可以看出，此循环不受节温器控制，所以冷车时打开暖气，这个循环是会对发动机的升温有稍延后的影响，但影响实在不大，不用为了让发动机升温而使人冻着。也正因为这循环的特点，在发动机出现过热的紧急情况下，打开车窗，暖气开到最大，对发动机的降温会有一定的帮助。引导学生根据冷却液循环路径图学习各部件的功能和工作原理听教师讲述，做好笔记50分钟总结对本堂课的内容进行总结对课堂内容进行总结对照笔记本跟着教师复习回忆7分钟课业布置1.写出冷却液的四大作用；2.写出蜡式节温器的工作原理。5分钟板书设计发动机冷却系统一、冷却液1.冷却液由水、防冻剂、添加剂三部分组成，按防冻剂成分不同可分为酒精型、甘油型、乙二醇型等类型的冷却液。2.四大功能冬季防冻、防腐蚀、防水垢、高沸点(防开锅)二、水冷系统各部分的组成水泵、节温器、散热器、冷却风扇、膨胀水箱、采暖装置第三讲：冷却系统故障排除课时：2课时三、教学目标知识与技能能说出冷却液系统的常见故障；能解释造成冷却系统故障的原因；过程与方法通过案例导入，吸引学生学习兴趣；通过案例分析和教师引导，理解冷却系统故障的原因。情感态度与价值观学生通过学习发动机冷却系统的相关知识，提高对发动机的兴趣，增加学生的学习积极性；在教师引导下分析各案例的故障原因，提高学生的理解能力和分析能力。四、重点、难点及关键重点能分析冷却系统故障产生的原因；能说明排除故障的方法难点学生对冷却系统循环路径的理解；冷却系统各部件的工作原理。关键通过故障案例导入，吸引学生的学习兴趣；在课堂中穿插前面相关基础知识的讲解和复习。五、教学策略以讲授法为主，六、教学环境及资源准备教材、教案、PPT七、教学过程教学环节教学内容教师活动学生活动时间课堂组织教学常规师生问号，清点人数，填写教学薄想教师问好，集中注意力3分钟课程导入一辆11款的悦动轿车，车主家住山东路，早晨出门后，发现水温过高，开到小龙街4S店，进行维修，路程需时间35分钟，如果你是维修技师，如何处理？对学生进行提问学生思考后，举手回答教师提出的问题5分钟新授课程冷却系统常见故障水温高水温高往往伴随：动力下降；开锅、防冻液沸腾变质；电子扇狂转；熄火不易着车等现象。水温高产生的原因：节温器打不开；散热器脏；风扇不转；气缸垫损坏；缺防冻液；冷却水路中有空气。水温低漏水