汽車構(gòu)造 教學(xué)大綱 12汽車排放污染與控制系統(tǒng)

課程教案首頁No.12授課題目5-3：汽車排放污染與控制系統(tǒng)教學(xué)單元學(xué)時2［√］4［］教學(xué)目標［知識目標］：1．汽車排放污染物及產(chǎn)生的機理2．PCV、EVAP系統(tǒng)控制功能及原理3．EGR控制功能及原理［能力目標］：1．能夠說明汽車排放污染物及產(chǎn)生的機理；2．能夠掌握排放控制系統(tǒng)的控制方法和控制原理。；3．能夠正確解釋排放控制系統(tǒng)控制功能和控制過程。［素質(zhì)目標］：培養(yǎng)學(xué)生具有良好的職業(yè)道德，具有團隊精神。重點難點排放污染物產(chǎn)生的機理和控制方法排放污染物產(chǎn)生的機理教學(xué)方法導(dǎo)入法、講授法、演示法、實物教學(xué)法能力訓(xùn)練（作業(yè)）課后思考題：汽車排放污染物是怎么產(chǎn)生的？通過污染物產(chǎn)生的機理，有哪些控制排放的方法。教學(xué)體會授課班級授課時間及地點年月日（星期）第節(jié)，樓室年月日（星期）第節(jié)，樓室年月日（星期）第節(jié)，樓室年月日（星期）第節(jié)，樓室注：教學(xué)體會一般在課后填寫，授課時間須按上課先后順序依次填寫。任務(wù)設(shè)計步驟一提出引導(dǎo)問題（5分鐘）1．汽車排放有哪些污染物？它們對人類有什么害處？2．它們是怎樣產(chǎn)生的？有什么方法進行控制？步驟二講解新課（80分鐘）汽車排放污染與控制系統(tǒng)[教學(xué)方法和教學(xué)手段]：案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動、圖示法、講授法等。一、講授汽車排放有害氣體的形成機理引導(dǎo)問題：汽車排放有哪些污染物？它們是怎樣產(chǎn)生的？根據(jù)學(xué)生的回答探討有害氣體產(chǎn)生的機理。HC碳氫化合物末燃燒（蒸發(fā)淬冷層）CO一氧化碳缺氧還原NOX氮氧化合物高溫富氧微粒碳煙霧化不良過濃二、通過有害氣體產(chǎn)生的機理，引導(dǎo)使學(xué)生學(xué)習汽車主要排氣凈化裝置凈化裝置作用二次空氣噴射與熱反應(yīng)器燃燒排氣中殘留的HC,CO三元催化轉(zhuǎn)換器還原NOx氧化HC、CO廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）降低NOx的含量曲軸箱強制通風裝置減少HC排放量燃料蒸發(fā)控制裝置減少HC排放量三、借助PPT講授曲軸箱強制通風系統(tǒng)（PCV）引導(dǎo)問題：從活塞環(huán)和缸壁之間泄漏的氣體主要是什么成份？怎么進行處理？（1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理發(fā)動機燃燒室內(nèi)的混合氣和燃燒后的廢氣順著活塞和氣缸體的內(nèi)壁漏入曲軸箱內(nèi)，我們必須將這些污染物從曲軸箱內(nèi)排出。由于環(huán)保的原因，不能將這些混合氣直接排入大氣，所以在現(xiàn)代的汽車上一般都采用PCV系統(tǒng)，將這些進入曲軸箱的氣體導(dǎo)入進氣歧管，使其重新燃燒四、借助圖片講授汽油蒸氣排放（EVAP）控制系統(tǒng)引導(dǎo)問題：汽油箱中汽油揮發(fā)的油蒸氣不排除對油箱有什么影響？怎樣收集處理？（1）EVAP控制系統(tǒng)功能收集汽油箱和浮子室內(nèi)蒸氣的汽油蒸氣，并將汽油蒸氣導(dǎo)入氣缸參加燃燒，從而防止氣油蒸氣直接排出大氣而防止造成污染。同時，根據(jù)發(fā)動機工況，控制導(dǎo)入氣缸參加燃燒的汽油蒸氣量。（2）EVAP控制系統(tǒng)的組成與工作原理五、講授廢氣在循環(huán)控制系統(tǒng)（EGR）（1）EGR控制系統(tǒng)功能將適當?shù)膹U氣重新引入氣缸參加燃燒，從而降低氣缸的最高溫度，以減少NOx的排放量。2）EGR控制系統(tǒng)種類：1)開環(huán)控制EGR系統(tǒng)2)閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)。閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)，檢測實際的EGR率或EGR閥開度作為反饋控制信號，其控制精度更高。與開環(huán)相比只是在EGR閥上增設(shè)一個EGR閥開度傳感器，控制原理如圖，EGR率傳感器安裝在進氣總管中的穩(wěn)壓箱上，新鮮空氣經(jīng)節(jié)氣門進入穩(wěn)壓箱，參與再循環(huán)的廢氣經(jīng)EGR電磁閥進入穩(wěn)壓箱，傳感器檢測穩(wěn)壓箱內(nèi)氣體中的氧濃度，并轉(zhuǎn)換成電信號送給ECU，ECU根據(jù)此反饋信號修正EGR電磁閥的開度，使EGR率保持在最佳值。六、講授三元催化轉(zhuǎn)換器（TWC）與空燃比反饋控制系統(tǒng)（1）TWC功能利用轉(zhuǎn)換器中的三元催化劑，將發(fā)動機排出廢氣中的有害氣體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害氣體。（2）TWC的構(gòu)造三元催化劑一般為鉑（或鈀）與銠的混物。（3）影響TWC轉(zhuǎn)換效率的因素影響最大的是混合氣的濃度和排氣溫度。只有在理論空燃比14.7附近，三元催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化效率最佳，一般都裝有氧傳感器檢測廢氣中的氧的濃度，氧傳感器信號輸送給ECU，用來對空燃比進行反饋控制。此外，發(fā)動機的排氣溫度過高（815℃以上），TWC轉(zhuǎn)換效率將明顯下降。（4）氧傳感器1）氧化鋯氧傳感器2）氧化鈦氧傳感器3）氧傳感器控制電路4）使用注意事項禁用含鉛汽油，防止催化劑失效；三元催化轉(zhuǎn)換器固定不牢或汽車在不平路面上行駛時的顛簸，容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器中的催化劑截體損壞；裝用蜂巢型轉(zhuǎn)換器的汽車，一般汽車每行駛80000km應(yīng)更換轉(zhuǎn)換器心體。裝用顆粒型轉(zhuǎn)換器的汽車，其顆粒形催化劑的重量低于規(guī)定值時，應(yīng)全部更換。七、講授二次空氣供給系統(tǒng)（1）二次空氣供給系功能在一定工況下，將新鮮空氣送入排氣管，促使廢氣中的一氧化碳和碳氫化合物進一步氧化，從而降低一氧化碳和HC的排放量，同時加快三元催化轉(zhuǎn)換器的升溫。（2）