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发动机增压和排气净化系统任务一发动机的有害排放物学习目标1.掌握汽车排放物的组成及危害。
2.掌握三元催化转化器。
3.掌握二次空气喷射系统。
4.掌握三元催化器常见故障。
5.掌握三元催化器清洗方法。
进气增压技术是一种提高发动机进气能力的方法，它通过采用专门的压气机，预先对进入气缸的气体进行压缩，提高进入汽缸的气体密度，增大进气量，更好的满足燃料的燃烧需要，从而达到提高发动机功率的目的。
进气增压的优点是在不增加发动机排量的基础上，可大幅度提高功率和扭矩，其输出的最大功率大约可增加40%，同时，增压还可以改善燃油经济性。
实践证明，在小型汽车发动机上采用涡轮增压或机械增压，当汽车以正常的经济车速行驶时，不仅可以获得相当好的燃油经济性，而且还由于发动机功率增加，可以得到驾驶人所期望的良好的加速性，降低尾气排放。
随着汽车保有量的与日俱增，汽车排气对人类健康的危害及对环境的污染也日甚一日。
对此，世界各国都制定了相应的法规和标准，以把汽车有害排放物控制在较低的水平。
为了满足排放标准，必须对发动机排气进行净化。
1.汽车排放物的组成及危害1）排放物的组成汽车排放物主要由CO、碳氢化合物、氮氧化合物,还有少量的二氧化硫及浮游的颗粒物质等组成。
2）排放污染物的形成原因及危害发动机工作时排放的有害物质主要来源于发动机排出的废气,燃油箱及化油器泄露出的燃油蒸气,以及曲轴箱窜出的气体。
这些有害物质的排出量主要取决于燃烧前混合气成分、燃烧室的燃烧条件、排气系统的反应条件和发动机的运转等诸多因素。
3）碳氢化合物(CH)的生成及危害碳氢化合物是指发动机废气中未燃部分，还包括供油系统中燃料的蒸发和滴漏，造成燃烧不充分。
单独的碳氢化合物只有在含量相当高的情况下才会对人体产生影响，一般情况下对人作用不是很明显，但它是产生光化学烟雾的重要成分。
HC与NO X在阳光下极易发生光化学反应，形成以臭氧(O3)和以醛类为主的光化学烟雾。
当O3达到一定浓度时，会令生物在短期内发生高温氧化而脱水死亡；醛类有机物带有毒性，对眼睛和呼吸系统有强烈的刺激作用，严生的会导致中毒死亡。
课题二汽车发动机增压系统
教学过程：
一、一、知识回顾
1、汽车进气系统的基本组成？
2、空气滤清器的基本类型？
3、汽车排气系统的基本组成？
二、新课导入
二、上一节课我们学习了发动机进排气系统的相关内容，那么从这节课开始
我们将学习发动机的另外一个内容，汽车发动机增压系统。
发动机增压系统在柴油机上的应用已经有50多年的历史了，但是在1980年之后才开始应用在汽油机上。
三、概述
增压的定义：将空气预先压缩然后再供入气缸，来提高空气密度、增加进气量。
优点：提高发动机的功率，改善燃油经济性，改善加速性能。
类型：涡轮增压、机械增压、气波增压。
四、机械增压系统
1、基本工作原理
机械增压器由曲轴带轮经传动带带动，空气经增压器增压后再经中冷器降温，然后进入气缸。
当发动机在小负荷下运转时不需要增压，这时电控单元(ECU)17根据节气门位置传感器的信号，使电磁离合器断电，增压器停止工作。
电控单元向进气旁通阀通电使其开启，空气经旁通阀及旁通管道进入气缸。
爆燃传感器安装在发动机机体上，它将发动机发生爆燃的信号传输给电教学思路和方法：
通过画图来讲解。
【授课题目】 发动机进气增压【授课班级】 高三旅计汽【授课时间】【授课教师】 梁宇峰【教学目标】知识目标：了解进气增压的分类及意义 。
掌握涡轮增压系统的工作原理，及各部件功用。
能力目标：运用已有知识，分析问题、解决问题。
情感目标：培养学生对专业知识的热爱，鼓励学生发表不同意见。
【重 难 点】 涡轮增压系统的工作原理涡轮增压系统各部件功用【教学方法】 讲授法 多媒体演示法【教学过程】一、 导入：图片导入1.8L 、1.8T 区别？活塞式引擎飞机联系？二、 讨论：提高发动机功率的主要途径？三、 增压基本概念：四、 增压的方法1、机械增压2、废气涡轮增压3、气波增压五、 涡轮增压系统（一） 组成：自然吸气+中冷气+涡轮增压器+进气旁通阀+排气旁通阀+排气旁通阀控制装置。
（二） 工作原理（三） 元件功用分析1、扩流管: S 增大 V 减小， V 减小，P 增加。
拓展：飞机为什么能飞起来？2、中冷器：增压后，T 上升，ρ下降；降T,送入气缸，ρ上升，M 上升。
3、进、排气旁通阀、排气旁通阀控制装置：分析：（1）增压压力超过限定时（2）增压压力超过限定时【板书设计】（一）工作原理（二）元件功用分析1、扩流管: S增大V减小，V减小，P增加2、中冷器：增压后，T上升，ρ下降；降T,送入气缸，ρ上升，M上升。
3、进、排气旁通阀、排气旁通阀控制装置：（1）增压压力超过限定时：进气旁通阀打开，间接控制排气旁通阀的开度增大，使部分废气不经过涡轮机直接排出，降低涡轮机转速，压气机减速，增压压力下降。
（2）增压压力超过限定时：进气旁通阀开度减小，间接控制排气旁通阀的开度减小。
发动机进气增压控制系统⒈引言⑴背景在现代汽车工业中，为了提高发动机的功率和燃油经济性，进气增压技术被广泛应用于汽车发动机中。
发动机进气增压控制系统是实现这一技术的关键部分之一。
⑵目的本文档的目的是详细介绍发动机进气增压控制系统的原理、组成部分、工作原理和相应的控制策略，以及其在汽车发动机中的应用。
⒉系统概述⑴原理发动机进气增压控制系统利用汽车排气能量驱动增压器，增加进气气流的密度，从而提高发动机的气缸充气效率。
系统通过控制增压器的运转速度和进气阀门的开闭程度，实现对进气增压的精确控制。
⑵组成部分发动机进气增压控制系统包括增压器、进气阀门、控制单元、传感器和执行机构等组成部分。
增压器负责增加进气气流的密度，进气阀门控制增压器的运转，控制单元根据传感器的反馈信号进行控制，并通过执行机构实现对进气增压系统的调节。
⒊工作原理⑴增压器工作原理增压器利用排气能量驱动，通过转子的旋转将空气压缩并送入气缸中，增加气缸内的空气密度，从而提高发动机的功率输出。
常见的增压器类型包括涡轮增压器和机械增压器。
⑵进气阀门工作原理进气阀门的开闭程度决定了增压器的运转速度和气缸内的进气量。
通过控制进气阀门的开度，可以调节发动机的进气量，从而实现对发动机性能的精确调控。
⑶控制策略发动机进气增压控制系统通过控制单元，根据传感器提供的数据，采用合适的控制策略来实现对系统的调节。
常见的控制策略包括PID控制、模糊控制和模型预测控制等。
⒋应用发动机进气增压控制系统广泛应用于汽车、摩托车和船舶等各类内燃机动力设备中。
通过增加进气气流的密度，发动机可以在相同排量下提供更大的功率输出，同时提高燃油经济性。
⒌附件本文档涉及的附件包括系统示意图和控制算法流程图等，具体内容详见附件部分。
⒍法律名词及注释⑴法律名词1：增压器增压器是发动机进气增压控制系统的重要组成部分，用于增加进气气流的密度。
⑵法律名词2：PID控制PID控制是一种常用的控制策略，通过比较实际值和目标值的差异来调节控制量。
一、教学目标1. 知识目标：- 了解增压发动机的基本原理和构造。
- 掌握增压发动机的工作过程和性能特点。
- 理解增压技术对发动机性能的影响。
2. 能力目标：- 培养学生分析问题、解决问题的能力。
- 提高学生动手实践、实验操作的能力。
- 增强学生运用理论知识解决实际问题的能力。
3. 情感目标：- 激发学生对汽车发动机的兴趣和热爱。
- 培养学生的创新意识和团队协作精神。
二、教学内容1. 增压发动机概述- 增压发动机的定义和分类- 增压技术的原理和优势2. 增压系统组成及工作原理- 增压器的类型和特点- 增压系统的结构和工作过程3. 增压发动机的性能分析- 增压发动机的功率和扭矩特性- 增压发动机的燃油经济性和排放性能4. 增压技术的应用与发展- 增压技术在汽车工业中的应用现状- 增压技术的发展趋势和前景三、教学方法1. 讲授法：系统讲解增压发动机的基本原理、构造和工作过程。
2. 案例分析法：通过实际案例，分析增压发动机的性能特点和应用实例。
3. 实验教学法：组织学生进行增压发动机实验，验证理论知识。
4. 讨论法：引导学生围绕教学内容展开讨论，提高学生的思考能力和表达能力。
四、教学过程1. 导入新课：通过图片、视频等形式，展示增压发动机在实际应用中的表现，激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解：按照教学内容，系统讲解增压发动机的相关知识。
3. 案例分析：选取典型案例，引导学生分析增压发动机的性能特点和应用实例。
4. 实验教学：组织学生进行增压发动机实验，让学生亲自动手，验证理论知识。
5. 讨论与总结：引导学生围绕教学内容展开讨论，总结所学知识，提高学生的思考能力和表达能力。
6. 课后作业：布置相关习题，巩固所学知识，并鼓励学生查阅资料，拓展知识面。
五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与度、讨论积极性等。
2. 实验操作：评估学生在实验过程中的动手能力、实验操作规范性等。
3. 课后作业：检查学生的作业完成情况，了解学生对知识的掌握程度。
【任务引入】一辆帕萨特B5 1.8T,高速（车速>120km/h），有挫车现象。
经检查，维修人员初步判断为进气系统故障，需进一步对进气系统进行检查。
【必备知识】一、废气涡轮增压系统1.废气涡轮增压的作用及基本结构废气涡轮增压是指利用发动机排出的高温高压的废气能量，驱动涡轮作高速运转，带动同轴上的压缩机，由此压缩吸入的空气并送入气缸内，因而可以吸入大量的空气，显著提高进气效率，达到提高发动机输出功率的目的。
废气涡轮增压器的基本结构如图6-13所示。
涡轮驱动压缩器将吸入的空气压缩，使之升温，从而减小其密度。
吸入的空气在中冷器中再次被冷却，从而提高其密度。
图6-13 废气涡轮增压系统1-压缩器(压缩吸入的空气) 2-废气涡轮(驱动压缩机) 3-由中冷器散发的热量4-新鲜空气 5-压缩升温后的空气进入中冷器 6-发动机排气驱动涡轮 7-空气入口8-排气2.废气涡轮增压系统的组成及工作原理1）真空膜片式涡轮增压系统真空膜片式涡轮增压系统结构如图6-14所示，利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮增压机内的涡轮（位于排气道内），涡轮又带动同轴的压缩轮（位于进气道内），压缩轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。
图6-14 真空膜片式涡轮增压系统结构2）电控废气涡轮增压系统由发动机ECU控制的废气涡轮增压系统的组成如图6-15所示。
该系统的主要置有涡轮增压器、膜片执行器、中间冷却器、排气旁通阀和机械式换气阀等，系统的电控元件有发动机控制模块J220、增压压力控制电磁阀N75、空气流量计G70、发动机转速传感器G28和增压压力传感器G31等。
ECU通过使电磁阀得失电来控制真空膜片式的真空压力，从而控制排气旁通阀的开关。
图6-15 电控废气涡轮增压系统①涡轮增压器涡轮增压器由涡轮、泵轮及中间体三部分组成，如图6-16所示。
图6-16 涡轮增压器结构图②膜片执行器膜片式控制阀的右室通大气，内有弹簧作用在膜片上。
【任务引入】
一辆帕萨特B5 1.8T,高速（车速>120km/h），有挫车现象。
经检查，维修人员初步判断为进气系统故障，需进一步对进气系统进行检查。
【必备知识】
一、废气涡轮增压系统
1.废气涡轮增压的作用及基本结构
废气涡轮增压是指利用发动机排出的高温高压的废气能量，驱动涡轮作高速运转，带动同轴上的压缩机，由此压缩吸入的空气并送入气缸内，因而可以吸入大量的空气，显著提高进气效率，达到提高发动机输出功率的目的。
废气涡轮增压器的基本结构如图6-13所示。
涡轮驱动压缩器将吸入的空气压缩，使之升温，从而减小其密度。
吸入的空气在中冷器中再次被冷却，从而提高其密度。
图6-13 废气涡轮增压系统
1-压缩器(压缩吸入的空气) 2-废气涡轮(驱动压缩机) 3-由中冷器散发的热量
4-新鲜空气 5-压缩升温后的空气进入中冷器 6-发动机排气驱动涡轮 7-空气入口
8-排气
2.废气涡轮增压系统的组成及工作原理
1）真空膜片式涡轮增压系统
真空膜片式涡轮增压系统结构如图6-14所示，利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮增压机内的涡轮（位于排气道内），涡轮又带动同轴的压缩轮（位于进气道内），压缩轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。
图6-14 真空膜片式涡轮增压系统结构
2）电控废气涡轮增压系统
由发动机ECU控制的废气涡轮增压系统的组成如图6-15所示。
该系统的主要置有涡轮增压器、膜片执行器、中间冷却器、排气旁通阀和机械式换气阀等，系统的电控元件有发动机控制模块J220、增压压力控制电磁阀N75、空气流量计G70、发动机转速传感器G28和增压压力传感器G31等。
ECU通过使电磁阀得失电来控制真空膜片式的真空压力，从而控制排气旁通阀的开关。
