911级电控发动机模块四单元一 二.docx

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911级电控发动机模块四单元一二

一体化教学教案首页

课程

汽车电控发动机构造与维修

授课

教师

温济兴

课题

模块四电控发动机排放控制系统

分课题

单元一、燃油蒸发控制系统、

单元二、氧传感器和空燃比传感器

授课班级

11汽修4班

授课

日期

课时

8

教学

目的

专业

理论

知识

1、了解汽油发动机的有害排放物

2、了解燃油蒸发控制系统的结构及作用

3、掌握燃油蒸发控制系统的工作原理

4、了解氧传感器的分类

5、熟悉氧传感器的结构和工作原理

实际

操作

技能

1、掌握燃油蒸发控制系统的检测方法

2、掌握氧传感器的检测

3、掌握典型车型氧传感器的故障诊断与排除

重点

1、燃油蒸发控制系统的结构及作用

2、掌握燃油蒸发控制系统的工作原理

3、熟悉氧传感器的结构和工作原理

难点

1、掌握燃油蒸发控制系统的检测方法

2、掌握典型车型氧传感器的故障诊断与排除

教学场地与教具

工业楼二楼、丰田5A发动机实训台架4台、丰田卡罗拉2台.万用表8台、金德K600电脑检测仪

教学回顾

通过教学学生懂得了汽油发动机的有害排放物和氧传感器的分类和结构与其工作原理。

说明

11中级汽修专业班级、所授《汽车电控发动机构造与维修》课程共用该教案。

审阅签名：

年月日

教学过程（代号A—4）

第1页

课题模块四电控发动机排放控制系统

★教学组织（10分钟）

一、点名检查学生出勤情况，检查学生穿工作服、工作鞋、带校卡情况。

二、分好小组，安排好学生实习岗位。

三、检查学生所带工具情况，实习器材准备情况，不得带有安全方面的缺陷。

四、检查实习场所的消防、卫生等情况应符合实习安全要求

★入门指导（170分钟）

一、教学回顾：

1、影响喷油量的因素

2、喷油量的控制方法

二、引入新课

汽车发动机的有害排放物究竟有哪些？

燃油蒸发控制系统又是如何控制和减少发动机排放的有害物质的？

通过本节课的学习，我们可以掌握这些知识。

三、新课讲解

（一）课题分析

本节课讲述燃油蒸发控制系统的组成和氧传感器的结构和工作原理。

（二）.相关理论知识

单元一、燃油蒸发控制系统

一、汽车发动机的有害排放物

1、汽车排放污染物主要有：

CO、HC，NOX等

ØCO—无色、无味的有毒气体。

由混合气过浓产生。

ØHC—包括未燃烧和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化物。

产生原因是混合气燃烧不完全、点火不良或泄漏。

ØNOX—燃烧过程中形成的多种氮氧化物，主要是NO，还有N02、N203、N2O5等。

由于混合气在高温、富氧下燃烧时产生的。

2、曲轴箱的废气

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，将稀释和污染机油，造成机油的润滑性能下降，因此必须将这些污染物从曲轴箱内排出；此外曲轴箱内的压力随发动机转速升高而增加，如果不通风，会将机油从油封或气缸垫压出。

为环保，将这些进入曲轴箱的气体导入进气歧管，使其重新燃烧。

3、汽油蒸发形成的废气

汽车产生的排故物中大约有20％来自燃油蒸发。

燃油蒸发控制系统能够存储燃油系统产生的燃油蒸气（HC），阻止燃油蒸气泄漏到大气中，减少环境污染；同时将收集的燃油蒸气适时地送入进气歧管，与正常混合气混合后进入发动机燃烧，使汽油得到充分利用。

二、燃油蒸发控制系统

1、作用

收集油箱的燃油蒸气，并在适当时刻将其送入进气歧管，进入发动机燃烧，降低发动机的HC排放污染。

2、结构与基本原理

燃油蒸发控制系统的作用是防止汽车油箱内蒸发的汽油蒸气排入大气。

它由蒸气回收罐（亦称活性炭罐）、控制电磁阀、蒸气分离阀及相应的蒸气管道和真空软管等组成。

蒸气分离阀安装在油箱的顶部，油箱内的汽油蒸气从该阀出口经管道进入蒸气回收罐。

该阀的作用是防止汽车翻倾时油箱内的燃油从蒸气管道中漏出。

蒸气回收罐内充满了活性炭颗粒，故又称为活性炭罐。

活性炭可以吸附汽油蒸气中的汽油分子。

当油箱内的汽油蒸气经蒸气管道进入蒸气回收罐时，蒸气中的汽油分子被活性炭吸附。

蒸气回收罐上方的另一个出口经真空软管与发动机进气歧管相通。

软管中部有一个电磁阀控制管路的通断。

当发动机运转时，如果电磁阀开启，则在进气歧管真空吸力的作用下，新鲜空气将从蒸气回收罐下方进入，经过活性炭后再从蒸气回收罐的出口进入软管的发动机进气歧管，把吸附在活性炭上的汽油分子（重新蒸发的）送入发动机燃烧，使之得到充分利用；蒸气回收罐内的活性炭则随之恢复吸附能力，不会因使用太久而失效。

进入进气歧管的回收燃油蒸气量必须加以控制，以防破坏正常的混合气成分。

这一控制过程由微机根据发动机的水温、转速、节气门开度等运行参数，通过操纵控制电磁阀的开、闭来实现。

在发动机停机或怠速运转时，微机使电磁阀关闭，从油箱中逸出的燃油蒸气被蒸气回收罐中的活性炭吸收。

当发动机以中、高速运转时，微机使电磁阀开启，储存在蒸气回收罐内的汽油蒸气经过真空软管后被吸入发动机。

此时，因为发动机的进气量较大，少量的燃油蒸气不会影响混合气的成分。

单元二、氧传感器和空燃比传感器

1、氧传感器的分类

氧传感器分为:

Ø产生电动势变化的氧化锆型

Ø电阻变化的氧化钛型

2、作用

氧传感器作用：

检测空燃比，实现空燃比闭环控制。

3、安装位置

排气管上伸入排气管内

3、结构与原理

（1）氧化锆型O2传感器

工作原理：

当温度较高时，若陶瓷体内（大气）与陶瓷体外（废气）两侧含氧量不同时，氧气发生电离产生氧离子，氧离子从大气侧向废气侧扩散，在锆管两铂电极间产生电压。

混合气稀时，排气中氧含量高，锆管内外两侧氧浓度差小，氧离子扩散量少，信号电压低；

混合气浓时，排气中氧含量低，锆管内外两侧氧浓度差大，氧离子扩散量多，信号电压高。

信号电压范围：

0.1-0.9V

ECU收到小于0.45V信号电压，确认混合气稀；收到大于0.45V信号电压，确认混合气浓。

由于氧化锆只有在400℃以上温度时才会工作,所以为了保证发动机在进气量小,排气温度低的时候也能正常工作,某些传感器还加装了对氧化锆进行加热的加热器,此加热器受ECU控制,称为加热型氧传感器。

（2）、氧化钛型O2传感器

工作原理：

这是一种电阻型气敏传感器。

利用化学反应强、对氧气敏感、易于还原的半导体材料氧化钛与氧气接触时发生氧化还原反应，从而导致电阻值变化的原理工作的。

当废气中的氧浓度高时，二氧化钛的电阻值增大；反之，废气中的氧浓度低时，二氧化钛电阻值减小。

利用适当电路对电阻变量进行处理，即可转换成电压信号输送给ECU，用来确定实际的空燃比。

当实际空燃比比理论空燃比小时（混合气浓），氧传感器向ECU输入高电压信号（0.75-0.9V），此时ECU将减少供油量，使空燃比自动增大（混合气变稀）。

反之氧传感器信号下降到0.1V左右，ECU将控制喷油量增加。

氧传感器的输出电压正常时，ECU就能把空燃比控制在14.7附近，使三元催化转换器处在最佳工作状态。

学生实习

★示范操作（40分钟）示范

一、燃油蒸发排放控制系统的组成

燃油蒸发排放控制系统的类型

燃油蒸发排放控制系统的工作原理

•空燃比闭环控制。

发动机起动超过规定时间；冷却液温度高于规定值；发动机转速高于规定值。

二、展示氧传感器实物图与其相关知识

1、实物图

2、氧化锆氧传感器满足以下三个条件才能正常调节混合气浓度：

v发动机温度高于的60℃；

v氧化锆氧传感器自身温度高于300℃；

v发动机工作在怠速工况和部分负荷工况。

因此：

v氧化锆氧传感器安装在温度较高的排气管上；

v采用了加热器对锆管进行加热；

★巡回指导（155分钟）

一、检查与指导内容

检查学生是否按操作规范进行检测和调整，对表现好的学生给予表扬，对操作错误者给予纠正。

1、就车检测

就车检测可按下述顺序进行：

（1）将发动机预热至正常工作温度，并使之怠速运转。

（2）拔下蒸气回收罐上的真空软管，检查软管内有无真空吸力。

若燃油蒸发控制系统工作正常，在发动机怠速运转中电磁阀应关闭、真空软管内无真空吸力。

如果此时真空软管内有真空吸力，则用万用表V档检查电磁阀线束连接器端子上是否有电压。

若电磁阀线束连接器端子上有电压，说明微机有故障；若无电压，则说明电磁阀有故障（卡死在开启位置）。

（3）踩下加速踏板，当发动机转速大于200Or/min时，检查上述真空软管内有无真空吸力。

若真空软管内有真空吸力，则说明该系统工作正常；若真空软管内无真空吸力，则用万用表V档检查电磁阀线束连接器端子上是否有电压。

若电压正常，说明电磁阀有故障；若电压异常，则说明微机或控制线路有故障。

2、电磁阀的单件检测

（1）检查电磁阀电磁线圈的电阻值。

拔下电磁阀线束连接器，用万用表Ω档测量电磁阀电磁线圈的电阻值。

电阻值应符合规定，否则应更换电磁阀。

（2）检查电磁阀的工作。

拆下电磁阀，首先向电磁阀内吹气，电磁阀应不通气；然后将蓄电池电压加到电磁阀连接器的两端子上，并同时向电磁阀内吹气，此时电磁圈子应通气。

如电磁阀的状态与上述情况不符，则电磁阀有故障，应更换。

二氧化锆氧传感器的检测

1．实训设备：

氧传感、金属支架和燃汽灯、

汽车或发动机台架、汽车万用表、计时表、

示波器、尾气分析仪

2．实操步骤：

①将装氧传感器的钢管安装到如图7-21所示

的支架上；

②将万用表调至交流电压档，选择适当的量程，表笔与氧传感器接线连接；

③将点燃的燃气灯置于管下；

④将燃烧的燃气灯移近管口，观察万用表的读数的变化并记录；

⑤将燃烧的燃气灯移远管口，观察万用表的读数的变化并记录；

⑥在氧传感器上接示波器探头，打开示波器。

⑦反复移动燃气灯，观察示波器图形变化并记录曲线变化趋势。

⑧调整燃气灯位置，找到一个氧传感器输出电压为0.5V的固定位置。

二、巡回指导注意点

实习安全注意事项

（1）、在车测量时，要拨开插头测量的地方要注意不要乱拨线束，不要损坏线束。

（2）在测量传感器的信号电压时，需要着车检测时，注意车已挂空挡，车前方无人才能着车测量。

（3）测量时不能用电阻档测量电压，用电压档测量电阻

★结束指导（10分钟）

一、针对出现的错误予以纠正

1．对学生操作过程进行总结、评定表扬考试成绩优良者

2．指出不足之处及改正方法

3．指出本次课的重点、难点和关键技术

…………

二、授课质量分析

通过教学学生懂得了，汽车排放物的组成和氧传感器的结构组成和工作原理。

★作业布置

预习单元三、三元催化器与闭环控制。