《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)檢修》教案 第19課 排放控制系統(tǒng)檢修(二)

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課題排放控制系統(tǒng)檢修（二）課時(shí)2課時(shí)（90min）教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：（1）熟悉三元催化和氧傳感器控制系統(tǒng)的作用、組成、工作原理和檢修（2）了解曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)的作用、組成、工作原理和檢修技能目標(biāo)：能檢修三元催化和氧傳感器控制系統(tǒng)、曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)故障素質(zhì)目標(biāo)：養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待問(wèn)題、認(rèn)真執(zhí)行工作任務(wù)的職業(yè)作風(fēng)教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：三元催化和氧傳感器控制系統(tǒng)的作用、組成、工作原理和檢修，曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)的作用、組成、工作原理和檢修教學(xué)難點(diǎn)：檢修三元催化和氧傳感器控制系統(tǒng)、曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)故障教學(xué)方法案例分析法、問(wèn)答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計(jì)問(wèn)題導(dǎo)入（5min傳授新知（45min）→任務(wù)準(zhǔn)備（8min）→任務(wù)實(shí)施（25min→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】班干部報(bào)請(qǐng)假人員及原因培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況問(wèn)題導(dǎo)入（5min）【教師】復(fù)習(xí)提問(wèn)1.廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)的作用是什么？有哪些類型？2.二次空氣噴射系統(tǒng)的類型有哪些？【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答借助復(fù)習(xí)提問(wèn)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對(duì)知識(shí)的掌握程度傳授新知（45min）【教師】講解新知4．三元催化和氧傳感器控制系統(tǒng)1）三元催化轉(zhuǎn)化器三元催化轉(zhuǎn)化器（TWC）安裝在排氣歧管和排氣系統(tǒng)消聲器之間。它的作用是利用轉(zhuǎn)化器中的三元催化劑，將發(fā)動(dòng)機(jī)所排出廢氣中的有害氣體HC，CO和NOx轉(zhuǎn)變成無(wú)害的H2O，CO2和N2，再排出車外，降低尾氣對(duì)環(huán)境的污染。【教師】結(jié)合“三元催化轉(zhuǎn)化器”圖片（詳見(jiàn)教材），講解三元催化轉(zhuǎn)化器的結(jié)構(gòu)與工作原理（1）三元催化轉(zhuǎn)化器的結(jié)構(gòu)三元催化轉(zhuǎn)化器一般由金屬外殼、隔熱減振襯墊、催化劑載體和催化劑組成。催化劑載體一般由稀土陶瓷或金屬制成，可分為顆粒形和蜂巢形兩種。三元催化轉(zhuǎn)化器常采用蜂窩狀陶瓷作為承載催化劑的載體，在陶瓷載體上浸漬鉑（或鈀）和銠的混合物作為催化劑。（2）三元催化轉(zhuǎn)化器的工作原理當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣流過(guò)三元催化轉(zhuǎn)化器時(shí)，三元催化劑使廢氣中的HC和CO氧化，生成無(wú)害氣體CO2和H2O，并促使廢氣中的NOx與CO反應(yīng)，生成無(wú)害的N2和CO2氣體。（3）影響三元催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化效率的因素對(duì)三元催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化效率影響最大的因素是混合氣的濃度和排氣溫度。①混合氣的濃度必須精確控制空燃比，使空燃比保持在理論空燃比附近很窄的范圍內(nèi)?！窘處煛空故尽叭呋D(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化效率與空燃比的關(guān)系”圖片（詳見(jiàn)教材），請(qǐng)學(xué)生觀察圖片，總結(jié)三元催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化效率與空燃比的關(guān)系，說(shuō)出控制空燃比的意義【學(xué)生】聆聽(tīng)、觀察、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生回答②排氣溫度催化劑的表面活性作用是利用廢氣本身的熱量激發(fā)的，它的最佳使用溫度范圍是400～800℃。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度達(dá)到815℃以上時(shí)，三元催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化效率明顯下降?！窘處煛恐v述“提示”的相關(guān)內(nèi)容發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度過(guò)高一般是由于發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在大負(fù)荷工況下工作，或由于故障而導(dǎo)致燃油燃燒不完全。【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、理解、記憶（4）三元催化轉(zhuǎn)化器的檢修①機(jī)械損傷檢查a．檢查三元催化轉(zhuǎn)化器表面有無(wú)損傷。b．輕輕敲擊并晃動(dòng)，聽(tīng)內(nèi)部是否有物體移動(dòng)的聲音。②尾氣排放檢查用紅外線廢氣分析儀來(lái)測(cè)量廢氣中的CO2，CO，HC和O2的體積分?jǐn)?shù)，可用紅外線廢氣分析儀來(lái)進(jìn)行測(cè)量?！窘處煛恐v述“提示”的相關(guān)內(nèi)容當(dāng)三元催化轉(zhuǎn)化器有故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致廢氣中的HC，CO和NOx含量升高。燃油控制系統(tǒng)、點(diǎn)火控制系統(tǒng)和排放控制系統(tǒng)等其他系統(tǒng)，也會(huì)影響排氣管中廢氣含量?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、思考、理解、記憶③進(jìn)氣口和排氣口溫度檢查將數(shù)字高溫計(jì)的儀表探針?lè)旁谌呋D(zhuǎn)化器的進(jìn)氣口和排氣口，測(cè)量其溫度。若排氣口溫度比進(jìn)氣口溫度高出38℃以上，說(shuō)明三元催化轉(zhuǎn)化器正常；若差值低于38℃，說(shuō)明三元催化轉(zhuǎn)化器工作不良，應(yīng)進(jìn)行修理或更換。④氧傳感器信號(hào)檢查用示波器或發(fā)動(dòng)機(jī)分析儀檢測(cè)三元催化轉(zhuǎn)化器上、下游兩個(gè)氧傳感器的信號(hào)波形，若兩個(gè)信號(hào)波形保持同步，說(shuō)明三元催化轉(zhuǎn)化器已失效，需更換?！ㄔ斠?jiàn)教材）【教師】講述“注意”的相關(guān)內(nèi)容①嚴(yán)禁使用含鉛汽油，以免催化劑失效。②汽車盡量選擇良好路況行駛，避免底盤(pán)刮碰，導(dǎo)致三元催化轉(zhuǎn)化器的催化劑載體損壞?！ㄔ斠?jiàn)教材）【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、理解、記憶2）氧傳感器氧傳感器一般安裝在排氣管中，它向ECU反饋廢氣中的氧含量，ECU根據(jù)此信號(hào)計(jì)算混合氣濃度，調(diào)整噴油量，以確?；旌蠚鉂舛仍诶碚摽杖急龋?4.7）附近，提高TWC對(duì)HC，CO和NOx的轉(zhuǎn)化效率，減少排氣污染，同時(shí)還能提高燃油經(jīng)濟(jì)性。（1）氧傳感器的類型主氧傳感器：測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒廢氣中氧的濃度，生成電壓信號(hào)反饋給ECU，以達(dá)到理想的空燃比狀態(tài)，它安裝在TWC的前面，即上游位置。副氧傳感器：安裝在TWC的后面，即下游位置。它檢測(cè)主氧傳感器和TWC是否處于最佳工作狀態(tài)，ECU根據(jù)副氧傳感器的反饋信號(hào)來(lái)修正主氧傳感器的信號(hào)誤差?！窘處煛恐v述“提示”的相關(guān)內(nèi)容當(dāng)副氧傳感器輸出的信號(hào)電壓與主氧傳感器的相似或同步時(shí)，說(shuō)明TWC工作不良或已經(jīng)失效。【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、理解、記憶按材料不同，汽車上使用的氧傳感器可分為二氧化鈦氧傳感器和二氧化鋯氧傳感器兩種，每種傳感器又可分為加熱型和非加熱型兩類。加熱型氧傳感器內(nèi)部有加熱元件，能在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后短時(shí)間內(nèi)迅速將氧傳感器加熱至工作溫度。①二氧化鈦氧傳感器【教師】展示“二氧化鈦氧傳感器”圖片（詳見(jiàn)教材），講解二氧化鈦氧傳感器二氧化鈦氧傳感器主要由TiO2氧傳感器元件、TiO2熱敏電阻元件、絕緣體等組成。利用二氧化鈦周圍氧分壓不同而進(jìn)行氧化或還原反應(yīng)，使電阻發(fā)生變化的原理來(lái)測(cè)量廢氣中氧的濃度。②二氧化鋯氧傳感器【教師】結(jié)合“二氧化鋯氧傳感器”圖片（詳見(jiàn)教材），講解二氧化鋯氧傳感器二氧化鋯氧傳感器主要由ZrO2氧傳感器元件和加熱器等組成。高溫下，當(dāng)二氧化鋯內(nèi)外兩側(cè)的氧濃度差較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。二氧化鋯氧傳感器正是利用這一特性來(lái)測(cè)量廢氣中氧的濃度。【教師】提出問(wèn)題，隨機(jī)邀請(qǐng)學(xué)生回答總結(jié)兩種類型氧傳感器的區(qū)別?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生回答（2）氧傳感器的常見(jiàn)故障和檢修當(dāng)氧傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)、排氣管冒黑煙、尾氣超標(biāo)、故障燈亮、動(dòng)力下降等現(xiàn)象。①氧傳感器的常見(jiàn)故障氧傳感器的常見(jiàn)故障有中毒失效、老化、積炭、碎裂、線路斷脫、加熱器電阻絲燒斷等。其中，氧傳感器中毒失效主要是指鉛中毒、硅中毒和磷中毒導(dǎo)致性能下降；氧傳感器老化的主要原因是傳感元件局部表面溫度過(guò)高；傳感器積炭主要是由于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不完全；傳感器碎裂是由于陶瓷硬且脆，易碎裂。②氧傳感器的檢修a．氧傳感器加熱器電阻的檢修b．氧傳感器電壓檢測(cè)……（詳見(jiàn)教材）5．曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)（PCV）系統(tǒng)將竄入曲軸箱內(nèi)的氣體重新引入氣缸內(nèi)燃燒，既可減少排氣污染、提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，還能防止機(jī)油變質(zhì)、防止曲軸油封及曲軸箱襯墊滲漏、防止各種油蒸氣污染大氣?！窘處煛拷Y(jié)合“曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)”和“PVC閥”圖片（詳見(jiàn)教材），進(jìn)行新知講解1）曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)主要由PCV閥、空氣軟管等組成。其中，一條空氣軟管連通空氣濾清器和氣門室蓋，另一條空氣軟管連通PCV閥和進(jìn)氣歧管；PCV閥是一個(gè)計(jì)量控制閥，由真空度控制，它主要由閥座、錐形閥、彈簧、閥體等組成。新上市汽車的PCV閥一般安裝在氣門搖臂蓋和進(jìn)氣歧管之間。2）PCV閥的工作情況①當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，PCV閥全關(guān)，可防止回火。②當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或減速時(shí)，PCV閥的開(kāi)度較小，真空通道也較小。③當(dāng)汽車正常行駛時(shí)，PCV閥開(kāi)度增大，真空通道增大，通風(fēng)流量增大。④當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在大負(fù)荷下工作時(shí)，PCV閥完全開(kāi)啟，真空度減小，通風(fēng)流量最大。【教師】講述“提示”的相關(guān)內(nèi)容發(fā)動(dòng)機(jī)回火時(shí)，火焰?zhèn)鞑サ竭M(jìn)氣管，并進(jìn)入PCV閥體內(nèi)，火焰的壓力壓緊PCV閥，使其關(guān)閉，防止火焰?zhèn)鞯角S箱中，可避免曲軸箱內(nèi)的竄氣燃燒爆炸?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、思考、理解、記憶3）曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)的檢修當(dāng)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)工作不正常時(shí)，有害的竄氣留在發(fā)動(dòng)機(jī)中易引起腐蝕，并加快磨損，使發(fā)動(dòng)機(jī)壽命縮短。此外，當(dāng)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)有故障時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不易啟動(dòng)、怠速不穩(wěn)、加速無(wú)力或潤(rùn)滑油損耗過(guò)大等現(xiàn)象。曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)的檢修如下。（1）一般檢查①檢查軟管狀況。②檢查PCV閥。（2）運(yùn)轉(zhuǎn)檢驗(yàn)①轉(zhuǎn)速試驗(yàn)法a．啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使其怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。b．連接轉(zhuǎn)速表，讀出怠速轉(zhuǎn)速。c．用手捏住或用夾子夾住PCV閥與真空源之間的管路，讀出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降應(yīng)超過(guò)50r/min。②真空測(cè)試法a．使發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作溫度下怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，將PCV閥從氣門室蓋上拔下，之后應(yīng)能聽(tīng)到空氣流過(guò)時(shí)產(chǎn)生的“咝咝”聲。b．裝好PCV閥，取下曲軸箱通風(fēng)孔或機(jī)油加油口蓋。c．熄滅發(fā)動(dòng)機(jī)，取下PCV閥，搖動(dòng)PCV閥，應(yīng)聽(tīng)到“咯咯”聲。d．若上述任一項(xiàng)測(cè)試結(jié)果不符，應(yīng)更換相應(yīng)元件，并重新測(cè)試?！ㄔ斠?jiàn)教材）【教師】講述“提示”的相關(guān)內(nèi)容堵塞是PCV閥常見(jiàn)的故障之一。當(dāng)PCV閥堵塞時(shí)，曲軸箱竄氣可能會(huì)逆向流入空氣濾清器，污染濾芯，使空氣濾清器過(guò)濾能力降低，導(dǎo)致燃料消耗增大，發(fā)動(dòng)機(jī)磨損增大，甚至損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，需定期維護(hù)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)。【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、理解、記憶【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、理解、記憶通過(guò)老師講解，使學(xué)生掌握三元催化和氧傳感器控制系統(tǒng)的作用、組成、工作原理和檢修，了解曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)的作用、組成、工作原理和檢修任務(wù)準(zhǔn)備（8min）【教師】將學(xué)生分組，請(qǐng)學(xué)生按照任務(wù)要求，對(duì)實(shí)訓(xùn)工具和設(shè)備進(jìn)行檢查實(shí)訓(xùn)設(shè)備清單：舉升機(jī)、常用拆裝維修工具和量具、故障診斷儀、待更換零部件。【學(xué)生】對(duì)照清單檢查實(shí)訓(xùn)設(shè)備做好實(shí)訓(xùn)任務(wù)的準(zhǔn)備工作，確保實(shí)訓(xùn)任務(wù)順利實(shí)施任務(wù)實(shí)訓(xùn)（25min）【教師】布置實(shí)訓(xùn)任務(wù)：檢修三元催化和氧傳感器控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)步驟：（1）三元催化轉(zhuǎn)化器的檢修①機(jī)械損傷檢查②尾氣排放檢查③進(jìn)氣口和排氣口溫度檢查④氧傳感器信號(hào)檢查（2）氧傳感器的檢修a．氧傳感器加熱器電阻的檢修b．氧傳感器電壓檢測(cè)【學(xué)生】按照實(shí)訓(xùn)步驟完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)【教師】點(diǎn)評(píng)學(xué)生表現(xiàn)，總結(jié)燃三元催化和氧傳感器控制系統(tǒng)的檢修步驟【學(xué)生】聆聽(tīng)并記錄三元催化和氧傳感器控制系統(tǒng)的檢修步驟【教師】講述砥節(jié)礪行——陳尚燈：“深耕”十余載，成就“汽修匠人”（詳見(jiàn)教材）【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、體會(huì)通過(guò)任務(wù)實(shí)訓(xùn)，鞏固學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)操技能借助榜樣的力量，培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、不斷精進(jìn)的職業(yè)作風(fēng)課堂小結(jié)

（3min）【教師】簡(jiǎn)要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)本節(jié)課學(xué)習(xí)了三元催化和氧傳感器控制系統(tǒng)的作用、組成、工作原理和檢修，以及曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)的作用、組成、工作原理和檢修等相關(guān)知識(shí)，希望