汽车构造 教学大纲 12汽车排放污染与控制系统

课程教案首页No.12授课题目5-3：汽车排放污染与控制系统教学单元学时2［√］4［］教学目标［知识目标］：1．汽车排放污染物及产生的机理2．PCV、EVAP系统控制功能及原理3．EGR控制功能及原理［能力目标］：1．能够说明汽车排放污染物及产生的机理；2．能够掌握排放控制系统的控制方法和控制原理。；3．能够正确解释排放控制系统控制功能和控制过程。［素质目标］：培养学生具有良好的职业道德，具有团队精神。重点难点排放污染物产生的机理和控制方法排放污染物产生的机理教学方法导入法、讲授法、演示法、实物教学法能力训练（作业）课后思考题：汽车排放污染物是怎么产生的？通过污染物产生的机理，有哪些控制排放的方法。教学体会授课班级授课时间及地点年月日（星期）第节，楼室年月日（星期）第节，楼室年月日（星期）第节，楼室年月日（星期）第节，楼室注：教学体会一般在课后填写，授课时间须按上课先后顺序依次填写。任务设计步骤一提出引导问题（5分钟）1．汽车排放有哪些污染物？它们对人类有什么害处？2．它们是怎样产生的？有什么方法进行控制？步骤二讲解新课（80分钟）汽车排放污染与控制系统[教学方法和教学手段]：案例教学、任务驱动、图示法、讲授法等。一、讲授汽车排放有害气体的形成机理引导问题：汽车排放有哪些污染物？它们是怎样产生的？根据学生的回答探讨有害气体产生的机理。HC碳氢化合物末燃烧（蒸发淬冷层）CO一氧化碳缺氧还原NOX氮氧化合物高温富氧微粒碳烟雾化不良过浓二、通过有害气体产生的机理，引导使学生学习汽车主要排气净化装置净化装置作用二次空气喷射与热反应器燃烧排气中残留的HC,CO三元催化转换器还原NOx氧化HC、CO废气再循环系统（EGR）降低NOx的含量曲轴箱强制通风装置减少HC排放量燃料蒸发控制装置减少HC排放量三、借助PPT讲授曲轴箱强制通风系统（PCV）引导问题：从活塞环和缸壁之间泄漏的气体主要是什么成份？怎么进行处理？（1）系统的结构和原理发动机燃烧室内的混合气和燃烧后的废气顺着活塞和气缸体的内壁漏入曲轴箱内，我们必须将这些污染物从曲轴箱内排出。由于环保的原因，不能将这些混合气直接排入大气，所以在现代的汽车上一般都采用PCV系统，将这些进入曲轴箱的气体导入进气歧管，使其重新燃烧四、借助图片讲授汽油蒸气排放（EVAP）控制系统引导问题：汽油箱中汽油挥发的油蒸气不排除对油箱有什么影响？怎样收集处理？（1）EVAP控制系统功能收集汽油箱和浮子室内蒸气的汽油蒸气，并将汽油蒸气导入气缸参加燃烧，从而防止气油蒸气直接排出大气而防止造成污染。同时，根据发动机工况，控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸气量。（2）EVAP控制系统的组成与工作原理五、讲授废气在循环控制系统（EGR）（1）EGR控制系统功能将适当的废气重新引入气缸参加燃烧，从而降低气缸的最高温度，以减少NOx的排放量。2）EGR控制系统种类：1)开环控制EGR系统2)闭环控制EGR系统。闭环控制EGR系统，检测实际的EGR率或EGR阀开度作为反馈控制信号，其控制精度更高。与开环相比只是在EGR阀上增设一个EGR阀开度传感器，控制原理如图，EGR率传感器安装在进气总管中的稳压箱上，新鲜空气经节气门进入稳压箱，参与再循环的废气经EGR电磁阀进入稳压箱，传感器检测稳压箱内气体中的氧浓度，并转换成电信号送给ECU，ECU根据此反馈信号修正EGR电磁阀的开度，使EGR率保持在最佳值。六、讲授三元催化转换器（TWC）与空燃比反馈控制系统（1）TWC功能利用转换器中的三元催化剂，将发动机排出废气中的有害气体转变为无害气体。（2）TWC的构造三元催化剂一般为铂（或钯）与铑的混物。（3）影响TWC转换效率的因素影响最大的是混合气的浓度和排气温度。只有在理论空燃比14.7附近，三元催化转化器的转化效率最佳，一般都装有氧传感器检测废气中的氧的浓度，氧传感器信号输送给ECU，用来对空燃比进行反馈控制。此外，发动机的排气温度过高（815℃以上），TWC转换效率将明显下降。（4）氧传感器1）氧化锆氧传感器2）氧化钛氧传感器3）氧传感器控制电路4）使用注意事项禁用含铅汽油，防止催化剂失效；三元催化转换器固定不牢或汽车在不平路面上行驶时的颠簸，容易导致转换器中的催化剂截体损坏；装用蜂巢型转换器的汽车，一般汽车每行驶80000km应更换转换器心体。装用颗粒型转换器的汽车，其颗粒形催化剂的重量低于规定值时，应全部更换。七、讲授二次空气供给系统（1）二次空气供给系功能在一定工况下，将新鲜空气送入排气管，促使废气中的一氧化碳和碳氢化合物进一步氧化，从而降低一氧化碳和HC的排放量，同时加快三元催化转换器的升温。（2）