3.2 发动机尾气排放的检测（教案）-《汽车发动机构造与维修》同步精品课堂（大象版）

《发动机进、排气系统—发动机尾气排放的检测》教案 课 题 3.2发动机尾气排放的检测 课 型 理论 课 时 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节知识点在《汽车发动机构造与维修》中占据关键地位。排气歧管、三元催化器、消音器及尾气分析仪，共同构成汽车排气与尾气检测体系。排气歧管是废气排出的初始通道，三元催化器关乎尾气净化环保，消音器解决排气噪音问题，尾气分析仪则是检测尾气质量的重要工具。这些内容不仅是理解汽车排气系统工作原理的基础，也是汽车维修时故障诊断与维护的关键知识，为学生后续深入学习汽车整体性能与维修技能奠定重要基石。 学情分析 中职学生在学习本节内容时，具有一定特点。他们形象思维能力较强，对直观、具体的事物感兴趣，如排气歧管、三元催化器等实物结构，容易理解。但抽象思维能力相对薄弱，像三元催化器的化学反应原理、消音器的声学原理等知识理解起来可能有难度。此外，他们动手实践意愿高，对尾气分析仪的实际操作会充满热情，但在理解其复杂结构和工作原理时，或许需要更多实例和演示辅助。同时，部分学生基础知识薄弱，学习注意力易分散，需要教师以生动有趣的方式引导，强化学习效果。 学习目标 1.熟知排气歧管的结构、作用及类型差异。 2.掌握三元催化器原理、注意事项及应用。 3.明晰消音器与尾气分析仪的工作原理及构造。 学习重难点 重点：1.掌握排气歧管引导废气原理及类型特点。 2.熟知三元催化器净化尾气原理与注意事项。 难点：1.理解消音器不同类型消声原理及效果差异。 2.剖析尾气分析仪各系统结构及协同工作机制。 教学方法 讲授法、讨论法、小组合作、任务驱动 课前准备 1.准备排气歧管、三元催化器等部件实物或模型。 2.收集消音器、尾气分析仪工作原理的动画视频。 3.编制关于排气系统各部件知识的预习小问卷。 教学媒体 PPT、微视频 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 同学们，当汽车发动机轰鸣运转，尾气从排气管排出时，你们是否想过，这些尾气经历了怎样的 “旅程”？排气歧管如何引导废气？三元催化器怎样净化尾气？消音器又怎样降低噪音？还有尾气分析仪如何检测尾气？今天，就让我们一同走进汽车排气系统的奥秘世界。 教师在实验室准备简单的实验装置，模拟抗性消音器、阻性消音器和阻抗复合型消音器的工作原理。学生分组观察实验，记录不同消音器在实验中对声音的消减情况，如声音的频率、响度变化等，然后让学生分析每种消音器的消声原理和优缺点。 通过实验观察，让学生亲身体验不同消音器的消声效果，分析原理和优缺点，培养科学探究和逻辑分析能力，将抽象的消声原理具象化，为日后从事相关工作奠定基础。 活动二： 调动思维 探究新知 一、排气歧管 排气歧管位于发动机排气门侧,其作用是将发动机气缸中的废气引流至排气总管。由于发动机各缸的排气时间不同步,为了防止排放的废气影响到其他气缸的工作,一般每个气缸或两个气缸使用一个排气歧管。有铸铁歧管和不锈钢歧管两个类型。 二、三元催化器 三元催化器是安装在汽车排气系统中的尾气外净化装置,它可将汽车尾气排出的CO、HC 和 NO2等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的 CO2、H20和N2。 三元催化器在使用中的注意事项: (1)装有三元催化器的汽车不能使用含铅汽油。 (2)应避免未燃烧的混合气进入催化器。 (3)行驶在不平整的道路上时应特别注意不要“托底”。 (4)出现不正常的工作状况,如回火或重复性失速时,应及时停车检查。 (5)行驶中的车辆切勿切断点火开关。 (6)在车辆保养时,需做好对三元催化器的检查。三、消音器 (1)抗性消音器是在内部通过管道、隔板等部件组成扩张室、共振室等各种消声单元时,声波在传播时发生反射和干涉,降低声能量达到消声目的。 (2)阻性消音器是在内部排气通过的管道周围填充吸声材料来吸收声能量达到消声目的的消音器。(3)阻抗复合型消音器是分别用抗性消声单元和吸声材料组合构成的消音器,它具有抗性消音器、阻性消音器的共同特点,对低、中、高频噪声都有很好的消声效果。 学生可从三方面学习：理论研读，仔细阅读教材，明确排气歧管、三元催化器、消音器的结构、功能及注意事项，梳理三元催化器使用注意点的内在逻辑。实践观察，有条件时，在汽车维修场所观察各部件实际位置与外观，直观感受其构造特点。案例分析，收集汽车排气系统故障案例，如三元催化器堵塞，分析故障原因、现象及解决办法，加深对各部件重要性和工作原理的理解，提升解决实际问题能力。 从知识完整性角度来看，排气系统是汽车重要的组成部分。了解排气歧管能明白其如何引导废气，是理解发动机排气过程的关键。学习三元催化器知识，可知道汽车尾气净化原理，掌握其使用注意事项能更好地维护汽车和保护环境。其次，在实际应用方面，消音器知识有助于理解汽车降噪原理。这对汽车的保养、维修，甚至汽车工程设计等领域都非常重要，能让学生具备诊断排气系统故障、选择合适消音器等实际操作能力。 活动三： 调动思维 探究新知 四、尾气分析仪 1.尾气分析仪的类型 目前,汽油车采用的尾气分析仪主要有四气尾气分析仪和五气尾气分析仪两种。汽车维修企业经常使用的是五气尾气分析仪。 2.尾气分析仪的结构 各种尾气分析仪的结构基本相同。尾气分析仪主要由气路系统、红外光学平台、传感器和信号采集处理系统组成。 (1)气路系统。气路系统由取样探头、滤清器、导管、油水分离器和抽气泵等组成。 (2)红外光学平台。红外光学平台由红外线光源、旋转扇轮、气样室、测量室和指示计等组成。 (3)传感器。除了红外线检测器,尾气分析仪还装有0,传感器、NO,传感器、压力传感器和流量计等。(4)信号采集处理系统。指示计主要由稳流电路、放大器和单片机系统及显示器组成,可实现传感器信号的采集、处理和显示等功能。 理论学习是基础。认真研读教材，牢记尾气分析仪的类型，理解四气和五气分析仪的区别。对于分析仪的结构，要仔细学习每个部分的组成和功能，如气路系统的各个元件作用，可通过绘制结构示意图来加深记忆。结合实际加深理解。参观汽车维修企业，观察尾气分析仪的实际操作，了解其检测流程。还可以查阅相关资料，对比不同品牌尾气分析仪结构上的异同，思考结构设计与检测功能之间的关联，提升对知识的综合运用能力。 汽车尾气检测是汽车维修和环保领域的重要环节，了解尾气分析仪的类型能知晓行业常用工具，熟悉其结构有助于构建完整的汽车检测知识体系，包括气路系统等各部分的构成和原理，拓宽知识面。实践应用。可以利用这些知识准确操作分析仪，对汽车尾气进行科学检测，为汽车故障诊断和尾气排放标准的控制提供有力支持。 活动四： 巩固练习 素质提升 本部分内容主要围绕汽车排气系统展开。首先是排气歧管，它用于引流废气，有铸铁和不锈钢两种类型，每个或每两个气缸用一个来避免废气干扰。三元催化器是尾气净化关键，能将有害气体转化为无害气体，使用时要注意汽油类型等诸多事项。消音器有抗性、阻性和阻抗复合型，通过反射干涉或吸收声能来消声。尾气分析仪方面，主要有四气和五气两种类型，其结构包括气路系统、红外光学平台、传感器和信号采集处理系统，用于汽车尾气检测。 学生跟随教师的总结回顾，对照自己的笔记，对重点知识进行再次梳理和记忆，加深对知识的理解。对于自己仍然存在疑问的地方，及时向教师提问，确保对本节课知识的全面掌握。 帮助学生梳理本节课的知识框架，强化重点知识的记忆，解决学生在学习过程中存在的疑惑，使学生对所学知识有更清晰、更深入的理解，为后续的学习和实践打下坚实的基础。 课堂小结 作业布置 1.简述排气歧管两种类型的特点与应用。 2.列举三元催化器使用注意事项的原因。 3.绘制尾气分析仪结构组成的简单示意图。 板书设计 一、排气歧管 位置：发动机排气门侧 作用：引流废气至排气总管 类型：铸铁歧管 不锈钢歧管 原理：各缸排气时间不同步，防止废气相互影响 二、三元催化器 性质：尾气外净化装置 原理：氧化还原注意事项： 禁含铅汽油 避未燃混合气进入 防托底 异常状况停车检查 行驶勿切点火开关 保养做好检查 三、消音器 抗性消音器：通过管道、隔板形成消声单元，利用声波反射、干涉降低声能 阻性消音器：在排气管道周围填充吸声材料吸收声能 阻抗复合型消音器：兼具抗性与阻性消音器优点，对各频段噪声消声效果好 四、尾气分析仪 类型： 四气尾气分析仪 五气尾气分析仪（汽车维修常用） 结构： 气路系统：取样探头、滤清器、导管、油水分离器、抽气泵 红外光学平台：红外线光源、旋转扇轮、气样室、测量室、指示计 传感器：传感器、传感器、压力传感器、流量计等 信号采集处理系统：稳流电路、放大器、单片机系统、显示器，实现信号采集、处理与显示 五气检测种类 教学反思 本次教学围绕汽车排气系统及尾气检测设备展开，虽覆盖关键知识点，但仍存不足。理论讲解部分，学生对消音器的声学原理理解较吃力，今后应多引入生活实例辅助理解。实践环节缺失，学生难以将知识与实际操作结合，后续可增加实验室观察、模拟检测等活动。此外，小组讨论环节学生参与度不均，需优化组织形式，确保每位学生深度参与，提升教学效果。 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 $$