《模块七 冷却系》教学设计要点.docx

《模块七 冷却系》教学设计要点.docx

《《模块七 冷却系》教学设计要点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《模块七 冷却系》教学设计要点.docx（41页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

《模块七冷却系》教学设计要点

《模块七冷却系》教学设计

项目名称

发动机冷却系

授课时间

教学目标

知识目标

认识发动机冷却系的功用，分类及结构组成；水冷却系的主要部件及工作原理；冷却系统主要部件的拆装步骤及方法。

能力目标

正确描述冷却系的各部分组成；根据理论知识分析水冷却系的大、小循环路线；正确拆装发动机水冷却系。

情感目标

通过小组合作，培养学生的团队合作意识。

任务设置，让学生养成良好的探索精神。

通过表演展示，锻炼语言表达能力。

通过实操，激发学习热情，同时提高安全意识，环保意识。

树立自信心、确立专业信念，为学生走向岗位打下结实基础。

教学重、

难点

重点

冷却系统的分类、组成、工作原理、拆装方法。

难点

冷却系工作原理的阐述、冷却系统的拆装方法。

教法与

学法

问答法、分组讨论法、讲授法、示范法、任务驱动法、多媒体演示、总结归纳。

教具准备

多媒体、实验台、冷却系各部件实物，整车等。

教学过程

教学内容

师生活动

情境导入

发动机过热的后果。

新授

发动机过热：

使发动机过热导致充气效率下降，燃烧不正常，机油变质，零件摩擦和磨损加剧，有时甚至造成机件卡死或烧毁等事故性损伤。

发动机过冷：

由于气缸温度过低使机油粘度增大，摩擦损失增加，燃油雾化不良动力下降，散热损失增加及润滑性能变差。

（任务一）冷却系的分类。

表一

系统类型

优缺点比较

适用范围

风冷系

冷却效果差，噪音大，功耗大

仅用于小排量发动机

水冷系

冷却强度大，易调节，便于冬季启动

广泛用于汽车发动机

（任务二）发动机冷却系主要组成部件及其作用。

表二

部件名称

作用

水泵

对冷却水加压，加速冷却水的循环流动，保证冷却可靠。

散热器

将冷却水的热量散发至外界大气。

节温器

（重点）根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，从而控制通过散热器冷却水的流量。

风扇

提高流经散热器的空气流速和风量，增强散热器的散热能力，同时对发动机其他仰取附件也有一定的冷却作用。

节温器的结构及原理（重点）：

控制通过散热器的冷却液流量，使冷却液在散热器与水套之间进行大循环或小循环，调节冷却强度，保证发动机在最适合的温度下工作。

表三（任务三）

管口位置

作用

上

大循环入口

（来自散热器）

下

小循环入口

（来自发动机）

右下

出口（去往发动机）

水冷却系统各部件的安装位置。

并按照大、小循环的原理画出简图。

（任务四）

小循环就是水温低时，水不经过散热器而进行的循环流动，从而使水温升高。

大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动。

（任务五）

根据维修资料拆装发动机冷却系各部件。

教师（师）：

观看一个的新闻视频（主要目的在于兴趣导入，发动机过热只是自燃的原因之一）。

提问：

什么原因产生了这样的结果？

学生（生）：

快速思考、（共同）回答。

师：

说明冷却至关重要，要在发动中设置冷却系统。

提问：

生活中，人们感觉热或者冷将出现不适的症状，任其发展会逐步导致更加恶劣的后果。

那么同样精密的发动机会出现什么样的不良状况呢？

生：

思考，抢答。

师：

集思广益，总结讲授发动机温度过高或过低对其性能的影响。

提问：

那么发动机冷却的方式究竟有哪些？

有什么异同点？

生：

分组讨论、思考、分析、总结，

完成任务一（表格一）。

师：

巡视指导。

提示：

（展示图片）

介绍在夏天人们通常采用哪些方式来降温。

而哪种效果比较好？

师：

总结说明表格并举例。

对表现优秀的学生及小组进行充分表扬。

水冷却系有着巨大的优势，因此将以水冷却系统为重点进行讲解。

播放水冷却系的视频（简要概述）

提问：

结合视频，水冷却系需要哪些构件才能实现前述的要求？

这些构件又分别起到什么样的作用？

生：

各组参考视频，结合实物，讨论、思考，完成任务二（表格二）。

师：

展示实物（以普桑发动机为例），示范解释各主要构件的作用。

生：

每组随机抽一名学生，对各部件进行描述。

　　小组自评、互评填定评分表并上交。

师：

对学生的表现情况做详细评述和总结。

强调节温器在整个循环系统的作用，并做进一步的分析。

播放节温器视频

并展示实物（以普桑车为例）。

（承上启下）如何将各组成部分有机地联系起来，实现冷却系的功能。

（类比于两个人有效地合作会产生1+1>2的效果）？

提问：

（设置任务三）节温器的原理是什么？

如何实现对温度的调节？

生：

分组根据实物结构，视频介绍，讨论、分析、总结。

（教师巡视指导）。

完成表格三（任务三）。

师：

示范讲解节温器的结构及原理。

生：

模仿展示，随机抽取学生进行阐述（在时间充裕的情况下对每组进行检验，注重提高学生的语言表达能力）。

师：

结合学生表现进行补充说明，点评。

强化重点。

分组，（设置任务四）结合前面内容进行实车操作，找出水冷却系统各部件的安装位置。

并按照大、小循环的原理画出简图。

生：

各组展示图片，并进行对比评分。

师：

总结水冷却系的工作循环原理。

已经对冷却系统各部件的结构，安装位置等有了一定的认识，下面我们将进一步学习冷却系统的拆装方法、步骤。

生：

观看冷却系统各部件拆装的讲解视频。

师：

讲授拆装原则、注意事项，并示范。

生：

分组对各主要部件进行拆装（教师巡视指导）。

（参考车型资料:

别克凯越。

）

（重点培养学生的安全操作、环保及团队意识。

）

（左图举例维修手册的一部分：

节温器的拆卸。

）

小组自评、互评。

考评项目

团队协作

操作规范

备注

自评得分

互评得分

组长评价

总分

师：

总评。

教后记

本课程内容小知识点较多，要求学生在理解的基础上把握概念以及原理的分析，并能形成完整的知识体系，为后面的发动机综合检修的学习打牢基础；在拆装的过程中，学生动手操作仍不熟练，要求学生在每次的课程学习中，总结每一次操作过程中的得与失，提高实操技能以及工具的熟练使用。

任务一拆装及检测冷却系的主要部件

【任务目标】

1．熟悉冷却系的组成；

2．识别整车上的冷却系组件；

3．掌握散热器盖、水泵、风扇、硅油风扇离合器、节温器的拆装及检测

【必备知识】

一、冷却系的功用与类型

发动机工作时，由于燃料的燃烧以及运动零件之间磨擦而产生大量的热，冷却系的主要功用是使发动机起动后能迅速升温，短时间内达到正常的工作温度；正常工作后，通过水套内冷却液的循环，把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在各种工况下都能在最适宜的温度状态80～90℃之间工作。

若发动机冷却不足，就会因过热而导致充气量减少，汽油燃烧不正常（如早燃、爆燃等），发动机功率下降，且发动机零件也会因为润滑不良而加速磨损；但如果冷却过度，也会造成燃料燃烧不完全，输出功率减少，耗油增加，润滑油粘度高，运动件间的摩擦阻力加大，同时冷凝在汽缸壁上的燃油流到曲轴箱中还会稀释润滑油，加剧零件磨损等。

汽车发动机常见的冷却方式有两种，即水冷却和风冷却，水冷系统又分为强制循环式水冷系统和自然循环式水冷系统。

自然循环式水冷系统仅利用冷却液的自然对流来实现循环，强制循环式水冷系统是利用水泵强制地使冷却液在冷却系中进行循环流动。

强制循环式水冷系统冷却可靠，大多数汽车发动机采用强制循环式水冷系统。

水冷系统（如图7-1）以冷却液为介质，热量由机体传给冷却液，靠冷却液的流动把热量带走，再散发到大气中去，使发动机的温度降低，散热后的冷却液再重新流回到受热机体处。

适当地调节水路和冷却强度，就能保证发动机的正常工作温度。

风冷系统（如图7-2）利用高速流动的空气直接吹过汽缸盖和汽缸体表面，把热量散发到大气中去，保证发动机在最有利的温度范围内工作。

风冷系统与水冷系统比较，其结构简单，使用和维修方便，但风冷系存在冷却不够可靠，消耗功率大和噪声大等缺点。

图7-1水冷却系统

图7-2风冷却系统

图7-1水冷却系统

二、水冷系统的组成

水冷系统（如图7-3）主要由散热器、散热器盖、冷却液补偿装置、水泵、发动机水套、分水管、冷却强度调节装置、监控装置及冷却介质等组成。

图7-3冷却系组成

1．散热器

散热器又称水箱，它将从水套流出来的热水自上而下或横向的分成许多小股并将其热量散给周围的空气，以增大散热面积，加速水的冷却。

散热器由上水室、散热器芯和下水室等组成。

其按照散热器芯的布置方向分为纵流式散热器（如图7-4）和横流式散热器（如图7-5）两种。

纵流式散热器芯竖直布置，冷却液由上水室自上而下流过散热器芯，进入下水室；横流式散热器芯则横向布置，左右分别为进、出水室，冷却液由进水室到出水室横向流过散热器。

大多数新型轿车采用横流式散热器，其优点是使发动机罩的外廓较低，利于改善车身前端的空气动力性和便于散热。

图7-5横流式散热器

图7-4纵流式散热器

散热器上水室顶部有加水口，冷却液由此注入整个冷却系并用散热器盖盖住。

在上水室和下水室分别装有进水管和出水管，进水管和出水管分别用橡胶软管和汽缸盖的出水管和水泵的进水管相连，这样，既便于安装，而且当发动机和散热器之间产生少量位移时也不会漏水。

在散热器下面一般装有减振垫，防止散热器受振动损坏。

在散热器下水室的出水管上还有放水开关，必要时可将散热器内的冷却液放掉。

图7-6散热器芯的构造形式

散热器芯由许多冷却管和散热片组成，对于散热器芯应该有尽可能大的散热面积，采用散热片是为了增加散热器芯的散热面积。

散热器芯的构造形式有多样，常用的有管片式和管带式两种（如图7-6）。

管带式散热器芯采用冷却管和散热带沿纵向间隔排列的方式，散热带上的小孔是为了破坏空气流在散热带上形成的附面层，使散热能力提高。

这种散热器芯散热能力强，制造工艺简单，成本低，但结构刚度不如管片式大，一般多为轿车发动机采用。

管片式散热器芯冷却管的断面大多为扁圆形，它连通上、下水室，是冷却液的通道。

采用管片式散热器芯可以增加散热面积，冷却液结冰膨胀时扁管可以借其横断面变形而避免破裂，另外还可增大散热器的刚度和强度，但制造工艺较复杂，成本高。

散热器要求所用材料导热性能要好，一般用黄铜或铝制成。

2．散热器盖

散热器盖（俗称水箱盖），散热器盖具有较高的密封性。

其功用是使冷却系保持一定的压力，提高冷却液的沸点。

散热器盖分为开式水冷系用和闭式水冷系用两种。

开式水冷系的蒸汽排出管与大气相通，容易造成冷却液溢失和蒸汽逸出。

目前汽车发动机多采用闭式水冷系，其散热器盖具有蒸汽阀和空气阀两个自动阀门，这是两个在弹簧作用下保持常闭状态的单向阀，平时水箱内部与水箱口上跟大气相通的蒸汽排出管是隔开的，可以防止水蒸汽逸出。

当水箱压力升高到126～137kPa，冷却液沸点达108℃以上时，蒸汽阀开启使水蒸气顺管排出（如图7-7a图）；而当水温下降时，水箱内水和蒸汽冷却收缩，会产生一定真空度10～20kPa，此时空气阀开启（如图7-7b图），空气进入，防止散热器被大气压瘪。

注意：

当发动机处于热态时，不能直接打开散热器盖，以防高温水蒸气喷出引起烫伤。

必要时可用抹布盖住散热器盖缓慢旋开，使冷却