空气供给系统教案

【课题】活动1 电控汽油发动机空气供给系统故障的诊断【情景描述】当电控汽油发动机工作时，出现动力不足、燃油消耗增加或排放超标，可能发动机空气供给系统有故障，需要进行诊断分析并加以排除，以恢复发动机性能。

此项工作要求掌握电控发动机空气供给系统的工作原理和故障诊断方法。

【教材版本】吕坚.汽车运用与维修专业课程改革试验教材——汽车故障诊断.北京：高等教育出版社，2009【教学目标】知识目标：通过讲解与演示，知道电控汽油发动机空气供给系统主要元件的功用、构造与原理；知道故障诊断的基本流程。

能力目标：通过演示与实训，使学生会正确使用汽车专用诊断仪读取和清除故障信息；会使用万用表和汽车示波仪检测元件工作状况。

情感目标：渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。

【教学重点、难点】教学重点：电控汽油发动机空气供给系统主要元件的结构与原理。

教学难点：电控汽油发动机空气供给系统主要元件诊断与检测的仪器操作。

【教学媒体及教学方法】本节课通过使用理论—-实操一体化的教学方法，调动学生的学习积极性，注重培养学生观察分析、实践动手能力，针对不同的学生采用因材施教的方法，使全体学生在任务引领下的学习中都能有所收获。

使用教材项目四活动1，使用电控发动机台架和诊断、检测仪器实物和投影仪播放的多媒体演示素材。

本节内容可大体分为三部分，对每一部分内容结合采用讲授法、演示法、实习操作等不同的教学方法。

一是通过演示，讲授电控汽油发动机空气供给系统主要元件的结构与原理；二是通过演示法、实习操作使学生进一步熟悉、理解和掌握电控汽油发动机空气供给系统主要元件故障诊断的流程以及检测仪器的操作。

【课时安排】6课时（270分钟）【教学建议】教学采用理实一体化方法，在教学过程中应交替使用诊断仪实物、多媒体和教材。

根据学生基本情况及学习中的总体反应，加强和学生的互动，使学生积极地参与到教学活动中来。

【教学过程】一、导入（15分钟）电子控制汽油喷射系统（EFI系统）是利用安装在发动机不同部位上的各种传感器所测得的工作参数，按电控单元中设定的控制程序，通过对汽油喷射时间的控制来调节喷油量，从而改变混合气浓度，使发动机在各种工况下都能获得与所处工况相匹配的最佳空燃比。

南通市工贸技工学校理实一体教案首页授课日期班级12高汽修(2) 12高汽修(1) 12高汽修(3)课题名称项目二认识空气供给系统分课题名称任务一认识空气供给系统课题序号一授课时数 6.5 课时分配讲课 2 示范 0.5 练习4教学目的要求1、了解空气供给系统的作用。

2、能描述空气供给系统的组成。

3、能理解空气供给系统的工作原理。

4、能在不同类型的发动机上指认空气供给供给系统的部件。

教学重点和难点1、空气供给系统的工作原理、组成及安装位置。

2、能在不同类型的发动机上指认空气供给供给系统的部件。

教学准备工具、量具仪器设备万用表2只、诊断仪2只实训设备帕萨特或花冠实训台架各2 其他汽油8升、肥皂、纱头若干授课执行情况及分析板书设计或授课提纲项目二认识空气供给系统任务一认识空气供给系统一、空气供给系统概述1、作用向汽油机提供与发动机负荷相适应的、清洁的空气，同时对流入发动机气缸的空气质量进行直接或间接计量，使它们在系统中与喷油器喷出的汽油形成可燃混合气。

2、组成由空气滤清器、进气歧管、传感器、怠速控制、增压控制等组成。

传感器包括：空气流量传感器、进气压力传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器与冷却液温度传感器。

3、空气供给系统的工作原理任务实施1、任务要求通过实训，能描述发动机空气供给系统的组成及安装位置；能理解发动机空气供给系统的工作原理。

完成工作页。

2、注意事项严格操作规程、注意操作安全；注意工具和设备的正确使用。

3、操作步骤（1）从挂图了解各零件的位置和作用。

（2）辨认、指出各传感器和执行器实物、位置。

说明南通市工贸技工学校教学内容、方法和过程附记《组织教学》1、点名，并做好考勤记录。

2、按学号或组号安排各组实习岗位。

3、安全教育1)一律身穿成套工作服进入实训中心；2)在进行实习时禁止进入与该模块无关的场所；3）实习时要集中精神，不准说嘻笑、打闹；4）使用一切车辆、设备，必须遵守其安全操作规程，并要爱护使用；5）严禁任何实习人员起动发动机引擎和松开手制动；6）实习场所、车辆旁、工作台、教室、通道应始终保持整洁，做到文明实习。

电控发动机（理论课）电子教案课题空气流量传感器课时9编写日期年月日授课教师授课专业班次授课日期班年月日第周星期第节班年月日第周星期第节班年月日第周星期第节班年月日第周星期第节教学目标1、理解空气流量传感器的类型和原理。

2、能检修空气流量传感器的故障。

教学重点1、理解空气流量传感器的类型和原理。

2、能检修空气流量传感器的故障。

教学难点能检修空气流量传感器的故障。

教学课型新课教具器材多媒体教学组织与过程空气流量传感器有翼片式空气流量计、量芯式空气流量计、热线式空气流量计、热膜式空气流量计和卡门涡旋空气流量计。

一、翼片式空气流量计翼片式空气流量计又称活门式或叶片式空气流量计,它由翼片部分、电位计部分和接线插头组成,如图2—6—2所示。

翼片由流量板和缓冲板组成,翼片转轴与电位计一同旋转,当吸入空气推开叶片的力与弹簧弹力相平衡时,翼片即停止转动。

当流量板在主通道内偏转时,缓冲室对缓冲板起阻尼作用,减小翼片脉动,保证运转平稳,计量精确。

怠速调节螺钉可以改变旁通空气通道大小,以调节怠速混合气。

翼片式空气流量计的接线插头一般有七个,取消电动汽油泵控制触点,变为五个端子,如图2—6—3所示。

VC和E2的工作电压为5V 或12V。

VS和E2的电阻随流量板的开度成正比或成反比变化(20~1000Ω)。

THA 与E2之间为负温度系数。

流量板关闭时,Fc与E2之间不导通,目的是使汽油泵停止运转。

二、量芯式空气流量计马自达929轿车采用的量芯式空气流量计,当气流冲击量芯移动时,使电位计的电阻发生变化,进气量越大,量芯移动距离越大,电位计的电阻变化也越大。

它与翼片式空气流量计的原理相同,但没有旁通道,其怠速是通过调整一个与ECU 相连的可变电阻实现的。

三、热线式空气流量计1.热线式空气流量计的组成热线式空气流量计由取样管、白金热线RH (直径为0.07mm)、温度补偿电阻RK (冷线)、精密电阻RA、电桥电阻RB、控制线路、连接器和保护网等组成。

工作原理：在没有卡门涡流的情况下，接收到的超声波为稳定的信号；有卡门涡流发生时，接收到的超声波成为一个个与涡流数对应的脉冲信号，其频率等于卡门涡流释放的频率，反映了气流速度。

此脉冲信号经转换成矩形数字信号，计算机对这个矩形脉冲计数，便可得空气流量。

（3）热线式空气流量计根据铂丝热线在流量计中安装位置不同，分为主流测量方式和旁通测量方式二种结构形式。

工作原理：温度较低的进气气流通过旋转在空气通道中的温度较高的热线时，热线与空气发生的热量交换，便热线温度下降。

通过热线的空气质量流量越大，被带走的热量也多。

由于热线是惠斯顿平衡电路的一个部分，热线温度下降，电阻值发生变化，电桥出现不平衡。

由此可知，流过热线的空气质量越大，维持热线温度所需的电流也越大，反之则越小。

（4）热膜式空气流量计热膜式空气流量计的主要特点是：发热体由热线改为热膜，热膜拜为固定在薄树脂上的金属铂，或者用厚膜工艺将热线、冷线、精密电阻镀在一块陶瓷片上，它的发体不直接承受空气流动所产生的作用力，从而提高了发热体的强度和工作可靠性。

主要缺点是空气流速不均匀，易影响测量精度。

采用这种上空气流量主计的车型有桑塔纳2000时代超人，马自达626等。

课次：课题：电控发动机空气供给系统教学目标：掌握典型压力传感器的检测教学步骤：一、学习目标及技能要求熟悉压力传感器的分类，掌握压力传感器的结构、工作原理二、教学重点掌握压力传感器的结构、工作原理三、课前准备（1）桑塔纳2000GLi型99亲朋秀发动机压力传感器（2）万用表四、教学方法（1）理论辅导（2）示范操作（3）巡回指导五、教学过程电控燃油喷射系统中有二种测量进入汽缸空气量的方法：一是用空气流量计直接测量进气的体积流量或质量流量。

二是用压力传感器测量进气歧管的绝对压力，然后由ECU换算出相应的空气流量。

进气歧管绝对压力传感器（MAP）是一种间接测量空气流量的传感器，其作用用于D型燃油喷射中。

ECU根据发动机转速、节气门开度、进气歧管绝对压力与进入发动机汽缸的空气流量的对应关系，由进气歧管内的绝对压力计算出进气量，进而计算出基本喷油量。

（2）工作原理电阻型进气压力传感器的工作原理与电磁式原理基本相似。

它是通过气歧管内气体绝对压力的增加或降低，使移动片上、下移动。

由移动片带动电阻中间滑动点移动，由此可使电压上升或降低，这一变化的电压就反映了进气歧管内气体的绝对压力。

课次：课题：电控发动机空气供给系统教学目标：了解和掌握节气门位置传感器的类型用途和原理教学步骤一、学习目标及技能要求掌握节气门位置传感器的检测与匹配二、教学重点掌握节气门位置传感器的原理三、课前准备1.桑塔纳2000节气门2.万用表3.故障诊断仪四、教学方法（1）理论辅导（2）示范操作（3）巡回指导五、教学过程汽车行驶的路况复杂，需要经常改变发动机的转速，而发动机转速的改变由驾驶员控制节气门来实现。

节气门位置传感器可以把驾驶员的加减速动作转换成电信号。

如果节气门位置传感器损坏，将影响发动机电控单元对节气门位置信号的接收，从而影响发动机的正常运转。

（一）节气门位置传感器（TPS）的作用节气门位置传感器是用来检测节气门的开度的，安装在节气门体上。

作用：（1）用来判断发动机的工况处于速控制区、部分负荷还是节气门接近全开的加浓区，即用来界定开环、闭环控制区。

（2）用节气门转角变化率的大小作为加速，减速过程中修正喷油量条件。

（3）可与空气流量计的信号对照互检，提供后者发生损坏信息。

（4）用于点火正时修正、废气再循环控制、空调系统控制、燃油蒸发控制、车辆动态稳定性控制、巡航和牵引力控制。

（二）节气门位置传感器的类型分三类：1.开关触点式节气门位置2.线性式节气门位置3.霍尔元件型节气门位置（三）节气门位置传感器工作原理1. 开关触点式节气门位置传感器它的内部有三个触点：怠速开关触点IDL、全负荷开关触点PSW 和搭铁的触点E。

发动机在怠速或突然减速时，怠速触点闭合，ECU 根据信号对怠速时的混合气体控制，并修正点火倾斜角，切断废气再循环系统。

当节气门开度超过一定角度时，全负荷触点闭合，ECU 据此信号加浓混合气，提高发动机输出功率。

课次：课题：电控发动机空气供给系统教学目标：教学步骤：一、学习目标及技能要求掌握空气供给系统的组成，了解空气流量计的分类和作用，掌握空气流量计的结构，工作原理。

二、教学重点空气流量计的结构，工作原理三、课前准备桑塔纳2000GSi 空气流量计万用表四、教学方法（1）理论辅导（2）示范操作（3）巡回指导五、教学过程（一）空气流量计的结构与工作原理一、翼片式工作原理检测方法：①静态测试②动态测试二、卡门涡流式空气流量计室外架空的电线被风吹时，会有响声，风速越高，声音频率也高。

卡门涡流是一种物理现象：涡流式传感器的输出信号是与涡流频率对应的脉冲数字信号，其响应速度是几种空气流量传感中最快的，故特别适用于数字式计算机处理。

（1）光学式卡门式涡流传感器由涡流传感器、光电管组件、反光镜等组成。

工作原理：空气进入气道时，会在涡流发生器后部产生有规律的卡门涡流，从而导致周围的空气压力发生变化，变化的压力经导压孔引向金属膜制成的反光镜，使反光镜发生振动。

其振动频率与涡流发生的频率相同，与空气流速成正比，反光镜将发光二级管投射的光反射给光敏晶体管，向ECU输送0V或5V交替变化的方波信号，确定发动机的进气量。

注意：要精确观察该信号，需要使用示波器或带有频率测试功能的万用表。

（2）超声波卡门涡流传感器超声波指频率高于20KHz，人耳听不到的机械波，它的方向性好，穿透力强。

同样可把一些非电量转换成声学数。

工作原理：在没有卡门涡流的情况下，接收到的超声波为稳定的信号；有卡门涡流发生时，接收到的超声波成为一个个与涡流数对应的脉冲信号，其频率等于卡门涡流释放的频率，反映了气流速度。

此脉冲信号经转换成矩形数字信号，计算机对这个矩形脉冲计数，便可得空气流量。

实训2 空气供给系统(一)班级：姓名：学号：实训目的：1、懂得找到空气供给系各个零部件的安装位置，看懂电路图；2、能正确地对空气流量计、进气歧管压力传感器。

实训设备：丰田5号车（或3号车）、丰田2NZ发动机台架、数字万用表、KT600、KT300实训分组：每班分为四个小组。

第一、二组做实训2的内容，第三、四组做实训3的内容，第二次课互换。

丰田2NZ发动机台架实训内容：热线式空气流量计的测量（2NZ发动机台架）丰田2NZ发动机采用的是热线式空气流量计，空气流量计和进气温度传感器合为一体。

空气流量计有三根线（电源线、搭铁线、信号线），进气温度传感器有两根线（信号线、搭铁线）。

第一步：找到空气流量计，理解其作用，观察其有多少根线；检查空气流量计的安装是否牢固可靠。

第二步：拔下传感器插头，检查搭铁线是否良好；关闭点火开关，拔下空气流量计的插头，万用表调到电阻最低档，两表笔互相接触，检查万用表是否正常（万用表显示0为正常，显示1为不正常），万用表黑表笔接蓄电池负极（或是搭铁），红表笔分别接传感器线束上的五个接线孔，如果哪一根线的电阻为0（或者是小于1欧姆），说明对应的这根线就是传感器的搭铁线，共有几根搭铁线？第三步：测量电源线电压打开点火开关，万用表调到直流20V档，两表笔分别接蓄电池的正负极，观察万用表的读数是否为12V左右，检查万用表是否正常；黑笔接蓄电池的负极，红笔分别接传感器线束上的接线孔，看有几根有电压的？是多少伏？（空气流量计的电源线为12V，进气温度的电源信号线为5V）第四步：模拟测量信号电压把传感器的插头插回，（用一根大头针从顺着线的方向插到信号线上，由老师操作），打开点火开关，测量信号线的电压是多少伏？对着空气流量计吹风，再次测量信号电压，观察其有何变化？第五步：用KT600或KT300读取故障代码及数据流关闭点火开关，把空气流量计的插头拔下，起动发动机，观察仪表盘上的故障指示灯是否点亮，为什么？这时仪表盘的发动机故障指示灯是点亮的，说明电脑检测到有故障，提醒驾驶员开车去维修。