課題檢修進(jìn)氣控制系統(tǒng)

課時2課時(90min)

知識目標(biāo)：

（1）掌握進(jìn)氣控制系統(tǒng)的作用、類型、組成和工作原理

（2）掌握進(jìn)氣控制系統(tǒng)主要部件的基本知識和檢修方法

技能目標(biāo)：

教學(xué)目標(biāo)

（1）能夠拆裝進(jìn)氣控制系統(tǒng)的主要部件

（2）能夠檢修進(jìn)氣控制系統(tǒng)的一般故障

素質(zhì)目標(biāo)：

培養(yǎng)學(xué)思結(jié)合、知彳瑜一、勇于探索的創(chuàng)新精神

教學(xué)重點(diǎn)：進(jìn)氣控制系統(tǒng)的作用、類型、組成和工作原理，主要部件的基本知識和檢修方法

教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)難點(diǎn)：檢查、拆裝和檢測進(jìn)氣控制系統(tǒng)

教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法、任務(wù)驅(qū)動法

教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材

第1節(jié)課：課前任務(wù)―考勤（2min）一任務(wù)導(dǎo)入（3min）一傳授新知（40min）

教學(xué)設(shè)計第2節(jié)課：問題導(dǎo)入（5min）一傳授新知（15min）一任務(wù)實訓(xùn)（20min）一課堂小結(jié)（3min）一作業(yè)布

置（2min）

教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖

【教師】課前預(yù)習(xí)任務(wù)：收集相關(guān)資料，回答下列問題通過課前任務(wù)，激

1.進(jìn)氣控制系統(tǒng)有哪些類型？發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣培

課前任務(wù)2.WT控制系輜工作原理是什么?養(yǎng)，提升學(xué)生主動思

3.凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥的作用是什么？考能力和學(xué)習(xí)主動

【學(xué)生】查找資料，完成課前任務(wù)性

培養(yǎng)學(xué)生的組織

考勤【教師】使用APP進(jìn)行簽到

紀(jì)律性，掌握學(xué)生的

(2min)【學(xué)生】班干部報請假人員及原因

出勤情況

【教師】講述“任務(wù)導(dǎo)入”的相關(guān)內(nèi)容

小趙在五年前購買了一輛小汽車，該車最近出現(xiàn)了故障：在汽車行駛過程中，一

旦踩下加速踏板，發(fā)動機(jī)便會出現(xiàn)熄火的現(xiàn)象，而且汽隼儀表板上的故障指示燈常亮。

于是，小趙聯(lián)系了拖車，把小汽車拖進(jìn)了4S店。具體任務(wù)導(dǎo)入，使

任務(wù)導(dǎo)入

在4s店，維修技師用汽車故障診斷儀讀取了該車OBD-II的故障碼，故障碼顯示學(xué)生明確學(xué)習(xí)內(nèi)容,

（3min）

發(fā)動機(jī)進(jìn)氣凸輪軸謔節(jié)電磁閥存在故障。維修技師用萬用表對該凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥進(jìn)樹立學(xué)習(xí)信心

行了檢測，發(fā)現(xiàn)其電磁線圈的線路存在斷路。更換凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥后，該車恢復(fù)了

正常。

【學(xué)生】聆聽、思考、理解

【教師】借助教具和圖片，講解進(jìn)氣控制系統(tǒng)

進(jìn)氣控制系統(tǒng)通過提高進(jìn)氣效率來改善汽車的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。目前，最常

見的是可變氣門控制系統(tǒng)，它可分為可變氣門正時（英文簡稱WT）控制系統(tǒng)、可變

氣門升程（英文簡稱VVL）控制系統(tǒng)、可變氣門正時和升程（英文簡稱VTEC）控制

系統(tǒng)。

6.2.1VVT控制系統(tǒng)

借助教具和掛圖，

VVT控制系統(tǒng)可根據(jù)發(fā)動機(jī)的工況,控制氣門開啟和關(guān)閉的時刻（即氣門打開和

通過老師講解，幫助

關(guān)閉的最大提前角和最大延遲角），以及氣門開啟的持續(xù)時間（即氣門的閉合角度），

學(xué)生了解進(jìn)氣控制

使氣缸充入更多的可燃混合氣并減少廢氣殘留量，以提高發(fā)動機(jī)的性能。

系統(tǒng)的作用、類型、

1.概述

組成和工作原理，以

）控制系統(tǒng)的組成

1VVT及主要部件的基本

VVT控制系統(tǒng)主要由ECU、凸輪軸位置傳感器、凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥和凸輪軸調(diào)節(jié)知識

器等組成。通過調(diào)整凸輪軸與曲軸的相對轉(zhuǎn)角位置對氣門正時進(jìn)行控制。

2）VVT控制系統(tǒng)的工作原理

發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，ECU首先根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量和冷卻液溫度等信號判斷發(fā)動

機(jī)的工況，并計算出最佳氣門正時，然后向凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥發(fā)出指令信號，控制其

轉(zhuǎn)換潤滑油通道，使帶有一定壓力的潤滑油進(jìn)入凸輪軸調(diào)節(jié)器中的不同油腔，調(diào)整凸

輪軸相對于曲軸的轉(zhuǎn)角位置。與此同時，ECU根據(jù)凸輪軸位置傳感器的信號對凸輪軸

轉(zhuǎn)角位置的調(diào)整量進(jìn)行修正，直到氣門正時達(dá)到最佳。

【教師】提出問題，隨機(jī)邀請學(xué)生回答

ECU如何判斷發(fā)動機(jī)的工況？

傳授新知

【學(xué)生】聆聽、思考、回答

（40min）

【教師】總結(jié)學(xué)生回答

2.凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥

【教師】展示圖片（詳見教材），講解凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥

1）結(jié)構(gòu)

主要由線束插座、銜鐵、電磁線圈、滑閥、回位彈簧和套管等組成.其中，滑閥

與銜鐵固定在一起，它們可在磁場的作用下軸向移動；套管表面加工有若干油孔，滑

閥在套管內(nèi)軸向移動時，可使不同的油孔開啟或關(guān)閉.

2）工作原理

發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，ECU向凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥發(fā)出指令信號，使其電磁線圈通電并產(chǎn)

生磁場，銜鐵在磁場的作用下帶動滑閥軸向移動，切換通往凸輪軸調(diào)節(jié)器油腔的油道，

使?jié)櫥蛷牟煌挠颓贿M(jìn)入或排出。

【教師】提出問翹，隨機(jī)邀請學(xué)生回答

凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥與怠速控制閥的區(qū)別是什么？

■【學(xué)生】聆聽、思考、回答

【教師】總結(jié)學(xué)生回答

3.凸輪軸調(diào)節(jié)器

【教師】展示圖片（詳見教材），講解凸輪軸調(diào)節(jié)器

凸輪軸調(diào)節(jié)器是VVT控制系統(tǒng)中的主要執(zhí)行器，它位于凸輪軸的前端，可利用潤

滑油的油壓連續(xù)不斷地調(diào)整凸輪軸的轉(zhuǎn)角位置.

1

主要由止時鏈（帶?輪、定子、葉片和轉(zhuǎn)子等組成。具中，止時鏈（帶）輪和定

子為一體，它們通過正時鏈（帶）與曲軸的相對轉(zhuǎn)角位置保持固定；葉片固定在轉(zhuǎn)子

的槽中將定子的油腔分成兩部分；轉(zhuǎn)子與凸輪軸固定連接，轉(zhuǎn)子在葉片的作用下可在

一定范圍內(nèi)相對定子轉(zhuǎn)動，其相對于定子的轉(zhuǎn)角位移即是凸輪軸相對于曲軸的轉(zhuǎn)角位

移。

2）工作原理

當(dāng)ECU控制凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥使油腔B流入潤滑油、油腔A排出潤滑油時，葉片

將帶動轉(zhuǎn)子以逆時針方向轉(zhuǎn)動，氣門正時將提前。當(dāng)ECU控制凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥使油

腔A流入潤滑油、油腔B排出潤滑油時，葉片將帶動轉(zhuǎn)子以順時針方向轉(zhuǎn)動，氣門正

時將滯后。當(dāng)ECU控制凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥使所有油道都關(guān)閉時，油腔A和油腔B內(nèi)的

潤滑油不流通，它們的壓力將保持平衡，此時葉片和轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動，氣門正時保持不變。

【教師】講述"提示”的相關(guān)內(nèi)容

當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉后，發(fā)動機(jī)內(nèi)的潤滑油壓力為零，此時轉(zhuǎn)子中的鎖止銷可自動將

轉(zhuǎn)子和定子連接，使發(fā)動機(jī)啟動時的氣門正時保持固定，以防止發(fā)動機(jī)重新啟動時氣

門正時失控。

【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶

6.2.2VVL控制系統(tǒng)

1.概述

VVL控制系統(tǒng)可根據(jù)發(fā)動機(jī)的工況控制氣門升程（即氣門開度）的大?。涸诎l(fā)動

機(jī)大負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時，采用高升程來增加進(jìn)氣量，提高輸出功率；在發(fā)動機(jī)小負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時，

采用低升程使氣缸內(nèi)的可燃混合氣產(chǎn)生更大的渦流，將空氣和燃油充分混合，以提高

燃燒效率、減少燃油消耗。

1）VVL控制系統(tǒng)的組成

WL控制系統(tǒng)主要由滑套凸輪和電磁驅(qū)動器等組成，通過切換兩個不同升程的凸

輪進(jìn)行傳動對氣門升程進(jìn)行控制。其中，滑套凸輪兩端外表面各加工有兩個升程不同

的凸輪和一條螺旋溝槽；滑套凸輪的內(nèi)部為花鍵孔，可沿凸輪軸的花鍵進(jìn)行軸向移動。

2）VVL控制系統(tǒng)的工作原理

發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，ECU根據(jù)與發(fā)動機(jī)工況有關(guān)的傳感器信號，向不同的電磁驅(qū)動器

輸送脈沖電壓來控制金屬銷伸入滑套凸輪的螺旋溝槽，使轉(zhuǎn)動的滑套凸輪在金屬銷的

作用下軸向移動。

當(dāng)發(fā)動機(jī)大負(fù)曝轉(zhuǎn)時，ECU控制右側(cè)的電磁驅(qū)動器使滑套凸輪向右移動，滑套

凸輪由低升程凸輪傳動切換為高升程凸輪傳動，氣門升程隨之增加。當(dāng)發(fā)動機(jī)小負(fù)載

運(yùn)轉(zhuǎn)時，ECU控制左側(cè)的電磁驅(qū)動器使滑套凸輪向左移動，滑套凸輪由高升程凸輪傳

動切換為低升程凸輪傳動,氣門升程隨之減小。

【教師】提出問題，隨機(jī)邀請學(xué)生回答

WL控制系統(tǒng)和WT控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和工作原理上有哪些區(qū)別？

【學(xué)生】聆聽、思考、回答

【教師】總結(jié)學(xué)生回答

2.電磁驅(qū)動器

【教師】展示圖片（詳見教材），講解電磁驅(qū)動器

1）結(jié)構(gòu)

主要由線束插座、殼體、鐵芯、電磁線圈、永磁體、底座、導(dǎo)管和金屬銷等組成，

其中電磁線圈產(chǎn)生的磁場與永磁體產(chǎn)生的磁場方向相反。

2)工作原理

當(dāng)ECU向電磁驅(qū)動器輸送脈沖電壓時，電磁線圈通電，金屬銷在電磁線圈和永磁

體相斥磁場的作用下通過導(dǎo)管迅速向下伸出，其端部進(jìn)入滑套凸輪的螺旋溝槽。電磁

線圈斷電后，金屬銷的位置在永磁體與底座間磁場吸力的作用下被固定。隨著滑套凸

輪的旋轉(zhuǎn)，金屬銷被螺旋溝槽中上升的槽底推回到初始位置，此時永磁體與鐵芯的磁

場吸力使金屬銷不會滑落，金屬銷實現(xiàn)回位。

【教師】講述“提示”的相關(guān)內(nèi)容

在金屬銷回位的過程中，永磁體的磁場會使電磁線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該電壓將會

輸送給ECU，供其檢測滑套凸輪的軸向移動是否已經(jīng)完成。

【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶

【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶

第二節(jié)課

【教師】復(fù)習(xí)提問

用問題導(dǎo)入，檢查

問題導(dǎo)入1.進(jìn)氣控制系統(tǒng)有哪些類型？

學(xué)生對前面知識點(diǎn)的

(5min)2.VVT控制系統(tǒng)的工作原理是什么？

掌握程度

【學(xué)生】思考、發(fā)言

【教師】總結(jié)學(xué)生回答，借助教具或圖片，導(dǎo)入新知講解

6.2.3VTEC控制系統(tǒng)

VTEC控制系統(tǒng)是一個能同時控制氣門正時和氣門升程的進(jìn)氣控制系統(tǒng)，它能提高

發(fā)動機(jī)的燃燒效率，使發(fā)動機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時能輸出較大的轉(zhuǎn)矩，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時能提供較

大的功率，從而提升汽車的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。

1.VTEC控制系統(tǒng)的組成

1)VTEC控制系統(tǒng)的控制部分

主要由ECU、VTEC電磁閥和VTEC壓力開關(guān)等組成.發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，ECU根據(jù)

與友動機(jī)工況有關(guān)的傳感器信號，向VTEC電磁閥發(fā)出指令信號控制其打開，使帶有

一定壓力的潤滑油進(jìn)入執(zhí)行器來切換不同升程的凸輪進(jìn)行傳動對氣門正時和氣門升程借用教具和掛圖，

進(jìn)行控制。與此同時，VTEC壓力開關(guān)向ECU輸送一個反饋信號，供其監(jiān)控?fù)u執(zhí)行器通過老師講解，幫助

中的油壓。學(xué)生了解VTEC控制

傳授新知2)VTEC控制系統(tǒng)的執(zhí)行器系統(tǒng)的組成和工作原

(15min)主要由低升程凸輪、高升程凸輪、中間搖臂、氣門搖臂、同步活塞A和同步活塞理，穗進(jìn)氣控制系

B等組成。其中，氣門搖臂與低升程凸輪配合，中間搖臂與高升程凸輪配合；氣門搖臂統(tǒng)的檢修方法

和中間搖臂都開有活塞孔，這些活塞孔的中心位于同一軸線上，同步活塞A和同步活

塞B可在活塞孔中軸向移動。

2.VTEC控制系統(tǒng)的工作原理

(1)當(dāng)發(fā)動機(jī)小負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時，VTEC電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，氣門搖臂和中間搖臂

的活塞孔中無油壓，氣門搖臂和中間搖臂分別獨(dú)立運(yùn)動，氣門由兩個低升程凸輪進(jìn)行傳

動，此時氣門開啟時間較短且氣門升程較低。

(2)當(dāng)發(fā)動機(jī)大負(fù)或運(yùn)轉(zhuǎn)時，ECU向VTEC電磁閥發(fā)出指令信號控制其打開，潤

滑油進(jìn)入氣門搖臂和中間搖臂的活塞孔，同步活塞A和同步活塞B在油壓的作用下軸

向移動，將兩個氣門搖臂和中間搖臂鎖成一體，使它們一起運(yùn)動。

【教師】提出問題，隨機(jī)邀請學(xué)生回答

VTEC控制系統(tǒng)與WL控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)與原理上有何區(qū)別？

【學(xué)生】聆聽、思考、回答

【教師】總結(jié)學(xué)生回答

6.2.4進(jìn)氣控制系統(tǒng)的檢修

當(dāng)進(jìn)氣控制系統(tǒng)存在故障時，發(fā)動機(jī)將會出現(xiàn)啟動困難、怠速不穩(wěn)或加速不良等現(xiàn)

象。進(jìn)氣控制系統(tǒng)一般可用汽車故障診斷儀和萬用表進(jìn)行檢測。

1.用汽車故障診斷儀檢測進(jìn)氣控制系統(tǒng)

1）讀取故障碼

2）讀取數(shù)據(jù)流

......（詳見教材I

2.用萬用表檢測迸氣控制系統(tǒng)

1）檢測凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥的電阻

2）檢測凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥的線路

3）檢測凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥的動作情況

……（詳見教材j

【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶

【教師】布置實訓(xùn)任務(wù)：檢測凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥。將全班學(xué)生以3~5人為一組進(jìn)行

分組

【學(xué)生】各組選長并進(jìn)行任務(wù)分工，將小組成員及分工情況填入表6-H中

表6-11小組嬲及分工翩

1隅老師

,」血峭

通過實踐探索，鞏

【教師】組織學(xué)生以小組為單位，按照以下活動步驟，完成實訓(xùn)任務(wù)

任務(wù)實訓(xùn)固課上所學(xué)理論知

1.任務(wù)準(zhǔn)備

（20min）識，幫助學(xué)生學(xué)會檢

在明確任務(wù)內(nèi)容的情況下，根據(jù)實際情況，在表6-12中寫出汽車車輛（或試驗臺

測凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥

架）信息，并根據(jù)彳壬務(wù)需求寫出所需的工具、設(shè)備和資料等。

表6-12汽車車輛（或試驗臺架）信息及所需的工具、設(shè)備和資料

汽車車輛車型VIN碼行駛里程

（或試前臺架）信息

工具、設(shè)備、資料

在進(jìn)入工作前請司學(xué)們確認(rèn)現(xiàn)場安全及個人防護(hù)情況，并在表6-13中的"口"上打

表6-13現(xiàn)場安全及個人防護(hù)情況確認(rèn)表

口檢查汽車（或試驗臺架）點(diǎn)火開關(guān)是否關(guān)閉

設(shè)備安全□檢查汽車（或試驗臺架）擋位是否處于P擋或空檔

口檢查汽車（或試驗臺架）駐車制動是否處于制動狀態(tài)

口檢直汽車（或試驗臺架）發(fā)動機(jī)艙蓋是否支撐在固定位置

口檢查汽車車輪墊塊是否支撐到位，或試驗臺架支撐滾輪是否固

定牢靠且全部處于鎖止位置

口檢查場地通風(fēng)、采光是否良好

場地安全□檢查每個維修工位是否有足夠的面積和高度

口檢查是否有應(yīng)急通道和完善的消防設(shè)施

口檢查是否穿戴好護(hù)目鏡、工作帽、手套、工作鞋和合身的工作

個人防護(hù)

服等勞，‘呆用品

2.任務(wù)實施

1）檢查和拆裝凸輪抽調(diào)節(jié)電磁閥

在汽車實訓(xùn)室，對汽車（或試驗臺架）發(fā)動機(jī)上的凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥進(jìn)行檢查和拆

裝，并結(jié)合該車型發(fā)動機(jī)維修手冊完成表6-