4.2 空气供给系统、排气系统的构造（教案）《汽车发动机构造与维护》同步精品课堂（人交版·第4版）

《汽车发动机构造与维修》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务4.2空气供给系统、排气系统的构造 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 在教授空气供给系统和排气系统的构造课程后，学生普遍能够理解空气供给系统由空气滤清器、流量计、节气门等组成，以及其测量空气流量、控制进气量的基本功能。对于排气系统，学生也清楚其主要部件如排气歧管、消声器，并理解其减少污染和降低噪声的作用。然而，部分学生在区分两个系统的具体部件和功能时仍存在混淆，未来教学中需加强对比分析和实操演练，以加深理解。 背景分析 汽车发动机构造与维修教材强调产教融合，以汽车维修企业实际工作过程和岗位职责为依据，结合职业院校专业课教材的现状，体现了职业教育的特点，强调理论与实际相结合，易学易懂，并整合了移动多媒体技术，方便读者理解相关知识。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 提高学生的实践能力和专业技能。 掌握空气供给系统的作用 熟悉排气系统的组成 学习任务 描述 掌握空气供给系统的作用 熟悉排气系统的组成 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 掌握空气供给系统的作用 教学难点 熟悉排气系统的组成 教学难点突破方法 课程中应强化实践操作与理论教学的结合，通过案例教学等方法，帮助学生更好地理解和掌握汽车发动机构造与维修的关键技术。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《汽车发动机构造与维修》，主编：张嫣、苏畅，2022年1月第4版；人民交通出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 任务引入：总结排气系统的组成。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 空气供给系统 空气供给系统的作用是为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气，并计量和控制燃油燃烧时所需要的空气量。空气供给系统如图4-6所示，空气经空气滤清器、空气流量传感器、节气门体进入进气总管，再分配到各缸进气歧管。在进气歧管内(或进气门处),空气与喷油器喷出的燃油混合后被吸入汽缸内燃烧。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） 1)空气滤清器 空气滤清器是用来滤清空气中所含的尘土，以减少汽缸、活塞、活塞环等零件的磨损，延长发动机的使用寿命。 空气滤清器的种类很多，图4-7所示为纸质干式空气滤清器，它是通过用树脂处理的纸质滤芯对空气进行过滤。纸质滤芯的寿命取决于纸面大小(通常成折状以提高过滤面积)及空气本身的清洁程度，一般可连续使用10000~ 0000km。纸质滤芯不能清洗，脏污时可用压缩空气吹去灰尘，严重时必须更换。氏质干式滤清器质量轻、结构简单、安装及维护方便、滤清效果好，因此在汽车上得到广泛应用。 2)节气门体 (1)传统节气门体。传统的节气门开启与关闭是由节气门拉索来控制的。传统节气门体(图4-8)是调节、控制吸入发动机的空气的节气门部件，节气门体主要由节气门、用于检测节气门开闭状态的节气门位置传感器、节气门定位电位计、节气门定位器(电动机)、节气门电位片和怠速开关等组成。汽车在正常行驶 时，空气流量由节气门控制，而节气门则是驾驶人通过加速踏板操纵。 (2)电子节气门体。目前许多车型采用电子节气门的控制形式，其主要特点是取消了节气门拉索，发动机ECU根据加速踏板位置传感器的信号直接对节气门的开度进行控制。电子节气门控制系统包括加速踏板位置传感器、发动机ECU和电子节气门体。 电子节气门体结构如图4-9所示，电子节气门体包括节气门、检测节气门开度的节气门位置传感器、控制节气门开度的节气门控制电动机、使节气门返回固定位置的复位弹簧。节气门控制电动机采用了反应灵敏度高、耗能少的直流电动机。 发动机ECU根据加速踏板传感器信号控制流向节气门控制电动机的电流大小和方向，使节气门控制电动机转动，节气门控制电动机通过减速齿轮打开或关闭节气门，控制节气门的开启角度达到最佳角度。节气门的实际开启角度由节气门位置传感器检测并反馈给发动机ECU。当没有电流流向节气门控制电动机时，节气门复位弹簧使节气门开启到一个固定位置(6°~7°)。但是，在怠速期间的节气门的开度要关闭到小于这个固定位置。当发动机ECU检测到有故障发生时，将点亮组合仪表上的故障指示灯并同时切断节气门控制电动机电源。但是，由于节气门保持开启角度为6°~7°,所以车辆仍能被开到一个安全的地方。 3)进气歧管与稳压箱 4)进气增压控制系统 主要讲解空气供给系统。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 排气系统 排气系统主要由排气歧管、排气消声器和三元催化转换器等组成，如图4-16所示。 1)排气歧管 从汽缸盖上各缸的排气孔到各缸的独立管的汇集处的管道总成称为排气歧管，如图4-17所示。排气歧管材料一般都采用成本低、耐热性较好、保温性较好的铸铁。 2)排气消声器 排气消声器的作用是消除废气中的火星及火焰，降低排气噪声。 排气消声器有吸收、反射两种基本的消声方式，如图4-18所示。吸收式消声器是通过废气在玻璃纤维、钢纤维和石棉等吸声材料上的摩擦而减少其能量；反射式消声器则是多个串联的谐调腔与长度不同的多孔反射管相互连接在一起，废气在其中经过多次反射、碰撞、膨胀、冷却而降低压力，减轻振动。 教师根据排气系统讲解。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握工序等主要流程的内容 突破了课程内容难点。 3)三元催化转换控制系统 (1)功用。三元催化转化控制系统功用主要是通过三元催化转换器和氧传感器来实现的。三元催化转换器安装在排气管中部，其功能是利用转化器中的三元催化剂的作用，将发动机排出废气中的有害气体如碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO)转变为无害二氧化碳(CO₂)、水(H₂O)及氮气(N₂)。 (2)结构和工作原理。三元催化转换器(ThreeWayCatalyst,TWC)一般由壳体、减振层、载体和催化剂涂层部分组成，如图4-20所示。三元催化转换器壳体由不锈钢材料制成，以防氧化皮脱落造成载体堵塞。载体一般由氧化铝制成，是承载催化剂的一种支撑体。催化剂常用贵重金属如铂、钯、铑等制成，可以促进废气中CO、HC氧化反应及NO还原反应的速度，而其本身不被消耗和改变。减振层一般采用膨胀垫片或钢丝网垫，起密封、保温和固定载体的作用，防止三元催化转换器壳体受热变形等对载体造成损害。 (3)影响三元催化转换器转换效率的因素。三元催化转换器的转换效率是指废气经过三元催化转换器后，催化剂使HC、CO和NO氧化还原成水蒸气、CO₂和N₂的程度。 另外，铅和硫等元素对三元催化转换器会造成不利的影响，因为铅和硫等会与催化剂作用形成新的结晶体结构沉积在催化剂上面，从而破坏催化剂的表面活性，这就是所谓的三元催化剂中毒，它是影响三元催化转换器寿命的最为严重的物理现象。因此，使用三元催化转换器的前提是燃油的无铅化。硫主要对稀土类催化器的寿命有较大影响。 教师讲解三元催化转换控制系统，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：总结排气系统的组成。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本课程深入探讨了空气供给系统和排气系统的构造与功能。空气供给系统部分，重点介绍了空气滤清器、空气流量计、节气门等关键部件，并解释了它们如何协同工作以提供清洁、计量的空气给发动机。排气系统部分，则详细阐述了排气歧管、消声器等组件的作用，以及它们如何有效减少污染和降低噪音。课程旨在使学生掌握这些系统的工作原理和维护要点。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） 1.简述空气供给系统的主要组成部分。 2.空气流量计在空气供给系统中起什么作用？ 3.描述节气门在空气供给系统中的功能。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 在教授空气供给系统和排气系统构造的课程中，我发现学生对系统的基本组成和功能有了较好的掌握，但在理解系统内部复杂相互作用和故障诊断方面仍需加强。未来教学中，我计划增加更多互动环节和案例分析，以提高学生的实践能力和问题解决技巧，同时通过模拟软件提供更直观的学习体验，帮助学生更好地理解和记忆这些系统。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$