第11课检修氧传感器和三元催化转化器（教案）-《汽车发动机控制系统检修》同步教学（江苏大学出版社）

课题 检修氧传感器和三元催化转化器 课时 2课时（90 min） 教学目标 知识目标： （1）了解发动机排放的主要污染物和常见的排放控制系统 （2）掌握氧传感器和三元催化转化器的结构、工作原理和检修方法 技能目标： （1）能够拆装氧传感器和三元催化转化器 （2）能够检修氧传感器和三元催化转化器的一般故障 素质目标： 树立绿色环保、节能低碳的生态文明理念 教学重难点 教学重点：常见排放控制系统的组成和工作原理，氧传感器和三元催化转化器的结构、工作原理和检修方法 教学难点：检修氧传感器和三元催化转化器的一般故障，拆装氧传感器和三元催化转化器 教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法、任务驱动法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材 教学设计 第1节课：课前任务→考勤（2 min）→任务导入（3 min）→传授新知（40 min） 第2节课：问题导入（5 min）→传授新知（20 min）→任务实训（15 min）→课堂小结（3 min）→作业布置（2 min） 教学过程 主要教学内容及步骤 设计意图 第一节课 课前任务 【教师】课前预习任务：收集相关资料，回答下列问题 1.氧传感器的作用是什么？ 2.氧传感器的工作原理是什么？ 【学生】查找资料，完成课前任务 通过课前任务，激发学生学习兴趣培养，提升学生主动思考能力和学习主动性 考勤 （2 min） 【教师】使用文旌课堂APP进行签到 【学生】班干部报请假人员及原因 培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况 任务导入 （3 min） 【教师】讲述“任务导入”的相关内容 刘先生的爱车最近出现了异常：发动机运转时排气管会排放大量黑烟，而且油耗增加了不少。于是他把车送到汽车维修厂进行检修。 在汽车维修厂，维修技师用汽车尾气分析仪对该车的尾气进行了检测，结果显示污染物排放量远远超出了限值。于是，维修技师对三元催化转化器进行检查，但没有发现异常。然后，维修技师从排气管上把氧传感器拆下进行检测，发现氧传感器的电阻值远大于标准值。维修技师更换了氧传感器后，启动发动机对该车的尾气再次进行检测，结果显示污染物排放量已低于限值，该车恢复了正常。 【学生】聆听、思考、理解 具体任务导入，使学生明确学习内容，树立学习信心 传授新知 （40 min） 【教师】借助教具和图片，讲解排放控制系统和氧传感器 5.1.1 排放控制系统概述 1．发动机排放的主要污染物 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 有人说雾霾天是汽车尾气造成的，你怎么看？是否知道汽车尾气的构成气体有哪些？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答，讲解新知 发动机运转时，可燃混合气的燃烧、燃油和润滑油的蒸发、曲轴箱的窜气等会排放各种成分复杂的污染物，主要有碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）等。 【教师】展示“发动机排放的主要污染物”表格（详见教材），讲解污染物的来源与所造成的危害 2．常见的排放控制系统 （1）三元催化转化系统 可将汽车尾气中的HC、CO和NOx转化为无害的H2O、CO2和N2，以达到净化污染物的目的。 （2）燃油蒸发排放控制系统 可将燃油供给系统产生的燃油蒸气进行收集，并将其送入进气歧管参与燃烧，不但能减少污染物排放量，还能使燃油得到充分利用。 （3）曲轴箱强制通风系统 可将窜入曲轴箱的可燃混合气和燃烧后的废气导入进气歧管，使其燃烧，以减少污染物排放量。 【教师】提出问题，随机邀请学生回答 目前多数车污染物排放执行的都是国六标准，大家知道什么是国六标准吗？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答，讲述“行业视点”的相关内容 2016年12月，《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（以下简称“轻型车国六标准”）发布。该标准公布了第六阶段轻型汽车的排放要求，对一氧化碳（CO）、总碳氢化合物（THC）、非甲烷碳氢化合物（NMHC）、氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）的排放限值相比以往有了更加严苛的限定，同时新增了对粒子数量（PN）的排放规定。（…详见教材） 【学生】聆听、思考、理解、记忆 5.1.2 氧传感器 【教师】展示图片，讲解氧传感器 1．概述 三元催化转化系统主要由三元催化转化器、前氧传感器和后氧传感器等组成，如图5-1所示。 1） 前氧传感器：检测汽车尾气中氧的含量。 2） 后氧传感器：检测三元催化转化器的净化效率。 2．二氧化锆氧传感器 1）结构 主要由保护套、锆管、加热元件、壳体、碟簧、支撑管、导线支架和线束等组成，其中锆管为感应元件，它的材料为二氧化锆，是一种在有氧环境下能产生电压的陶瓷材料。 2）工作原理 在二氧化锆氧传感器中，锆管内、外表面覆盖了具有透气孔的薄层铂作为电极。其中，锆管内表面