2.3.2 碳罐与排气系统的检查与维护（教案）《汽车使用与维护》上好课（苏教版·凤凰职教）

《汽车使用与维护》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 2.3.22碳罐与排气系统的检查与维护 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 二、设计意图 学情分析 授课对象为中职汽车运用与维修专业学生。学生对汽车外部零部件有直观认知，具备基础工具使用能力，但对发动机蒸发排放、排气净化内部工作原理认知较薄弱。学生动手操作意愿较强，喜欢实操演练，但理论学习积极性不足，抽象原理理解存在困难。学生已经掌握发动机基础构造知识，能够完成车辆基础防护准备，不过规范检修流程、5S作业意识不足，安全操作细节容易忽视。教学中需要结合实物图片、实操任务，把抽象原理转化为直观操作，兼顾理论识记与实操训练，落实职业素养培育。 背景分析 随着汽车排放法规不断升级，蒸发排放系统、排气系统是汽车维护的重要模块。碳罐负责处理燃油蒸汽，三元催化器净化尾气，直接关系车辆排放、油耗与环境。本内容选自《汽车使用与维护》，属于发动机维护核心任务。岗位实际维修中，碳罐故障、排气锈蚀泄漏是常见检修项目。课程对接汽修岗位真实工作任务，兼顾理论知识与实操技能，落实职业教育岗课赛证要求，培养学生排放系统检修的岗位能力。 学习目标 设定 情感目标 知识目标 能力（技能）目标 1. 树立严谨规范的检修习惯，强化岗位安全责任意识 2. 树立环保理念，认识汽车排放对生态环境的影响 1. 掌握碳罐、碳罐电磁阀结构组成以及工作功用 2. 识记排气系统组成，理解三元催化器净化工作原理 1. 能够规范完成碳罐以及电磁阀的检查维护作业 2. 能够独立完成排气系统各部件检查与故障判别 学习任务 描述 1. 完成碳罐及电磁阀外观、通断性能检查维护作业 2. 在冷态条件下完成整车排气系统各部件检查作业 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 1. 碳罐电磁阀工作条件与蒸发系统检查操作流程 2. 排气系统部件识别、外观检查的标准操作要点 教学难点 1. 理解碳罐电磁阀特定工况开启的控制逻辑原理 2. 读懂三元催化氧化还原反应尾气净化内在机理 教学难点突破方法 1. 借助结构示意图拆解，演示电磁阀通断工作状态 2. 结合实物图片案例，拆解三元催化反应过程讲解 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 《汽车使用与维护》；主编：徐兴振 朱艮生；江苏凤凰教育出版社。 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 新课导入（2分钟） 教师：同学们，日常我们停放汽车之后，油箱内部汽油受热，会产生大量燃油蒸气。如果燃油蒸气直接排到空气当中，不仅会浪费燃油，还会造成空气污染。同时汽车发动机燃烧之后排出的尾气，如果不经过处理，也会带来严重环境问题。大家思考两个问题：汽车用什么装置收集油箱的汽油蒸汽？汽车又是依靠哪个部件净化尾气？生活中部分车辆出现油耗偏高、尾气气味异常，很多故障根源就来自蒸发排放系统和排气系统。今天我们就走进碳罐与排气系统，学习两大排放相关部件的结构原理，掌握实际维修中的检查维护方法。 展示油箱挥发、尾气污染图片，抛出启发性问题，联系生活车辆故障现象，引出本节课课题。 观察图片，结合生活经验思考问题，小组简单交流猜想部件名称，明确本节课学习内容。 联系生活现象创设情境，激发学生求知兴趣，建立生活和专业知识的联系，快速聚焦课堂学习主题。 探索 新知（20分钟） 教师结合教材碳罐、排气系统实物示意图、解剖图片开展课堂初探学习。首先多媒体投影碳罐结构原理图，依次标注燃油蒸汽入口、碳粒、碳罐电磁阀、外部空气连接口，引导学生仔细观察各个管路的走向，理清管路分别连接油箱、碳罐、进气歧管的对应关系。抛出阶梯式问题链：油箱为什么会产生燃油蒸汽？碳罐内部碳粒起到什么作用？碳罐电磁阀是不是一直打开工作？ 随后切换投影排气系统总成图，依次定位排气歧管、三元催化转换器、中央消声器、尾部消声器各个部件。组织学生以4人为小组开展识图研讨，让小组内部互相指认部件名称，说一说部件外形特征，猜想部件的大致作用。教师在教室内巡回走动，深入各个学习小组，倾听学生的讨论，记录学生出现的认知误区，比如部分学生会误以为碳罐用来处理燃烧废气，混淆蒸发系统与排气系统功能。 小组讨论结束后组织课堂分享，请不同小组代表发言展示识图成果。对于回答正确的小组予以肯定鼓励；对于存在错误认知的，教师不直接否定，继续追加引导性问题，启发学生自我纠正。教师顺势做阶段性小结，梳理两大系统的部件构成，区分蒸发排放系统处理油箱燃油蒸汽、排气系统处理发动机燃烧废气，明确两套系统功能完全不同。 投影教材结构图，设置递进问题，巡视学生小组交流情况，倾听学生发言，适时进行点拨引导，对学生回答做简单点评，梳理部件名称。引导学生区分碳罐电磁阀安装位置，指出三元催化器在管路当中的安装顺序。 认真观察示意图，研读课本基本知识，同桌之间互相讨论，主动举手回答教师提出问题，标记课本上的关键部件名称，初步记忆系统组成。 利用图片降低抽象知识难度，以问题链驱动学生自主阅读课本，锻炼识图能力。开展生生交流，调动课堂参与度，完成基础知识初步感知，为深度学习做好铺垫，落实知识目标。 学 习 新 知（20分钟） 完成识图初探后，进入深度学习环节，分为碳罐蒸发排放系统原理、排气系统原理、实操维护作业、安全与职业素养四个模块逐层展开教学。 第一模块讲解碳罐蒸发排放系统。教师结合动态简易工作示意图讲解：环境温度升高，油箱内部汽油挥发，形成大量燃油蒸气，如果直接排入大气，既浪费燃油又产生空气污染。燃油蒸汽顺着管路进入碳罐，被罐体内活性炭吸附储存。碳罐电磁阀属于常闭电磁阀，不是随时开启，发动机ECU会监控发动机工况，必须同时满足发动机达到正常工作温度、发动机闭环运行、部分负载工况三个条件，电磁阀才会通电打开。电磁阀开启之后，进气歧管的发动机负压，将外界新鲜空气吸入碳罐，空气裹挟吸附的燃油蒸汽，经过管路送入进气歧管，跟随混合气进入气缸燃烧消耗。如果进入的燃油蒸气造成混合气过浓，发动机控制单元会主动缩短喷油脉宽，修正混合气浓度，保证发动机稳定工作。教师针对易错点反复设问：冷车启动时电磁阀能否开启？电磁阀关闭的时候碳罐起什么作用？ 第二模块讲解排气系统工作原理。展示三元催化器内部载体结构图，讲解废气流动路径：气缸燃烧后的废气，经由排气门进入排气歧管，各缸废气汇集流向三元催化转换器。三元催化器内部催化剂，发生氧化‑还原反应，把尾气中一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮氧化物NOₓ，转化成对环境无害的二氧化碳、水、氮气。净化后的废气继续向后流经中央、尾部消声器，消声器耗散排气压力脉动能量，削弱排气噪音，最后废气从排气尾管排向大气。补充前后氧传感器的基础作用：前氧监测混合气浓度，后氧监测三元催化器工作好坏。 第三模块开展实操维护知识学习。教师结合实训整车照片讲解完整检修流程。车辆准备阶段，安放车轮挡块，铺设车内、车外防护三件套，检查手刹、挡位、蓄电池、油液。碳罐检修：手电照明检查碳罐壳体有无破损、固定是否牢靠，晃动检查全部连接管路，查看有无老化开裂、接头松动；电磁阀检测，熄火状态电磁阀常闭，两端管路不导通；使用诊断仪驱动电磁阀通电，此时管路应当导通，无诊断仪也可以直接接蓄电池电压测试。排气系统着重强调必须冷态检修，防止高温烫伤，举升车辆锁止安全保险；依次检查排气歧管密封垫、三元催化外观变色锈蚀、消声器穿孔锈蚀、管路吊耳、固定螺栓有无松动损坏。全部作业结束，拆卸防护用品，整理工具，落实5S现场管理。 第四模块落实职业素养，强调汽修岗位安全规范，检修排放系统不仅排查车辆故障，也守护环境，要养成严谨细致的维修作风。 1. 运用动态示意图、解剖图片拆解工作流程，对碳罐电磁阀开启条件、三元催化反应机理等教学难点反复拆解讲解； 2. 多层次设问，不断抛出思考问题，实时检验学生接收情况； 3. 结合实训案例，强调实操禁忌，着重标注排气系统热机检查的安全风险； 4. 完整演示梳理实操全流程，明确每一步操作标准。 1. 跟随教师授课节奏，在教材上勾画核心条件、关键原理，做好课堂笔记； 2. 积极回应课堂提问，独立思考后开展小组内部讨论，互相复述碳罐、排气系统完整工作流程； 3. 牢记实操安全红线，记录检修操作标准； 4. 小组内互相提问抽查：电磁阀开启条件、排气系统检查前提。 本环节落实理实一体化教学，把抽象原理、零部件功能、岗位实操完整融合。通过分层模块教学，逐个攻克本节课的重难点知识。借助提问、小组互查的方式加深记忆，及时消除知识误区。在知识讲授过程渗透安全操作、5S管理、环保职业素养，落实三维教学目标。把书本静态文字转化为逻辑连贯的完整知识体系，对接汽修企业真实岗位任务，夯实理论基础，为后续实训课的动手实操筑牢基础，实现从理论认知向岗位能力过渡。 课堂 总结（2分钟） 本节课我们完成碳罐检查维护与排气系统检查两大学习任务。首先认识碳罐系统，油箱产生燃油蒸汽，依靠碳罐吸附燃油蒸汽，碳罐电磁阀仅在发动机温度达标、部分负载闭环工况下开启，利用进气负压把燃油蒸汽送入气缸燃烧，避免燃油蒸汽直接污染大气。其次学习排气系统，排气歧管汇集废气，三元催化器通过氧化还原反应，把一氧化碳、碳氢、氮氧化物转化为无害物质，消声器降低排气噪音。实操环节掌握了碳罐管路、电磁阀检测方法，排气歧管、催化器、消声器锈蚀泄漏的检查要点。大家要牢记操作安全规范，检查排气系统必须等待系统冷却，作业全程落实车内外防护、5S现场管理。在今后岗位维修中，排放系统故障会造成油耗升高、尾气超标，要理论结合实操，把标准操作内化成为职业习惯，树立维修岗位的安全与环保意识。 布置下节课任务（1分钟） 布置下节课任务（1分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（1分钟） 1. 简述汽车活性炭罐系统的工作过程。 2. 三元催化转换器的作用是什么，简述其净化原理。 3. 简述碳罐电磁阀的检查操作步骤。 板书 设计 碳罐与排气系统的检查维护 一、碳罐系统 1. 组成：碳罐、碳罐电磁阀、管路 2. 功用：吸附油箱燃油蒸气，减少污染 3. 电磁阀：常闭，闭环工况开启 4. 检查：外观、管路、通断测试 二、排气系统 1. 组成：排气歧管、三元催化器、消声器、管路 2. 三元催化：CO、HC、NOₓ→无害气体 3. 检查要点：冷态检查，锈蚀、泄漏、变形 三、实操要求 安全防护｜规范流程｜5S现场管理 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本次课堂将理论知识与实操任务结合，借助结构图降低抽象原理理解难度，多数学生可以识别碳罐、排气系统零部件，掌握基础检查步骤。部分学生对于碳罐电磁阀的开启工况理解不够透彻，对三元催化化学反应掌握比较模糊。课堂中理论讲解时间偏多，学生自主探究时间可适当增加。后续教学可以增加实物教具演示，安排分组实操，强化故障案例分析。同时持续强化安全操作和5S职业素养，纠正学生重动手轻规范的习惯，对接汽修岗位真实工作，做到理实一体化，提升课堂教学实效。 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 学科网（北京）股份有限公司 $