上课地点

多媒体/一体化教室

学时

2

授课班级

17级汽车制造1.2班

教学目标

能力目标

知识目标

素质目标

1.能够正确使用调试烟度计和分析仪器；

2.能利用烟度计做柴油机车的碳烟的检测；

3.能对检测仪器进行正确的保养和维护。

1.能够理解烟度分析仪的检测原理；

2.能对检测结果进行的分析和诊断。

1.培养学生的创新精神与实践能力；

2.促进学生个性发展，培养学生分析问题与解决问题的能力；

3.培养学生的团队合作精神；

4.培养学生的学习能力。

教学重点与难点

1.能够正确使用调试烟度计和分析仪器；

2.能利用烟度计做柴油机车的碳烟的检测；

3.能对检测仪器进行正确的保养和维护。

参考资料

教材、教案、教学课件

教学条件

多媒体教学设备，教学演示工具设备

教学过程与时间分配    min

主  要  教    学  内  容

教学方法与手段

导  入

15 min

复习汽车柴油机的内容；突出故障检测、诊断主线；柴油排放系统典型故障引导；

课堂作业检查；重要知识点的分析说明；引出本堂课讲授内容。

多媒体

板书

讲  授

60min

一、柴油车排气污染物的检验标准

柴油车排出的烟色有黑烟、蓝烟和白烟三种。其中，以柴油机在全负荷和加速工况时排出的黑色碳烟最为常见。黑烟的发暗程度用排气烟度表示，排气烟度用烟度计检测。烟度计可分为滤纸式、透光式、重量式等多种形式。

二、柴油车排气污染物的检测

GB／T3846-1993《柴油车自由加速烟度的测量滤纸烟度法》规定柴油车排气烟度检测时，应采用滤纸式烟度计，并对检测工况和测量程序进行了具体规定。

1．基本检测原理

滤纸式烟度计的测量原理是，用一个活塞式抽气泵，从柴油机排气管中抽取一定容积的废气，使它通过一张一定面积的白色滤纸，废气中的碳烟存留在滤纸上，使其染黑。用检测装置测定滤纸的染黑度，再由指示装置指示出来。该染黑度即代表柴油车的排气烟度。

2．滤纸式烟度计的结构与工作原理

(1)废气取样装置

废气取样装置由取样探头、活塞式抽气泵和取样软管等组成。

取样探头分台架试验用和整车试验用两种形式。整车试验用取样探头带有散热片，其上装有夹具以便固定在排气管上。取样探头在活塞式抽气泵的作用下抽取废气，其结构形状应能保证在取样时不受排气动压的影响。

滤纸夹持机构在取样时实现对滤纸的夹紧和密封，使取样过程中的排气经滤纸进入泵筒内，碳烟存留在滤纸上并将其染黑，并能保证滤纸的有效工作面直径为φ32mm。取样完成后，滤纸夹持机构松开，染黑的滤纸由进给机构送至染黑度检测装置。

取样软管把取样探头和活塞式抽气泵连接在一起，由于泵的抽气量与软管的容积有关，国标规定，取样软管长度为5.0m，内径为φ5-0.2mm，取样系统局部内径不得小于φ4mm。

(2)染黑度检测与指示装置

由光电传感器、指示仪表或数字式显示器、滤纸和标准烟样等组成。光电传感器由光源(白炽灯泡)、光电元件(环形硒光电池)等组成。其工作原理如图4-21所示。电源接通后白炽灯泡发亮，其光亮通过带有中心孔的环形硒光电池照射到滤纸上，当滤纸的染黑度不同时，反射给环形硒光电池感光面的光线强度也不同，因而环形硒光电池产生的光电流强度也就不同。

检测装置一般都备有供标定或校准用的标准烟样和符合规定的滤纸。标准烟样也称为烟度卡，应在烟度计上标定，精确度为0.5%。

(3)控制装置

控制装置包括用脚操纵的抽气泵电磁脚踏开关、滤纸进给机构和压缩空气清洗机构等。压缩空气清洗机构能在废气取样前，用压缩空气清洗取样头和取样软管内的残留废气碳粒。

三．柴油车自由加速烟度的检测方法

GB／T3846-1993《柴油车自由加速烟度的测量滤纸烟度法》规定，柴油车自由加速烟度的检测应在自由加速工况下，采用滤纸式烟度计，按测量规程进行。

(1)仪器准备

①通电前，检查指示仪表指针是否在机械零点上，否则用零点调整螺钉使指针与“10”的刻度重合。

②接通电源，仪器进行预热。打开测量开关，在检测装置上垫10张全白滤纸，调节粗调及微调电位器，使表头指针与“0”的刻度重合。

③在10张全白滤纸上放上标准烟样，并对准检测装置，仪表指针应指在标准烟样的染黑度数值上，否则应进行调节。

④检查取样装置和控制装置中各部机件的工作情况，特别要检查脚踏开关与活塞抽气泵动作是否同步。

⑤检查控制用压缩空气和清洗用压缩空气的压力是否符合要求。

⑥检查滤纸进给机构的工作情况是否正常。检查滤纸是否合格，应洁白无污。

(2)受检车辆准备

①进气系统应装有空气滤清器，排气系统应装有消声器并且不得有泄漏。

②柴油应符合国家规定，不得使用燃油添加剂。

③测量时发动机的冷却水和润滑油温度应达到汽车使用说明书所规定的热状态。

④自1975年7月1日起新生产柴油车用的柴油机，应保证起动加浓装置在非起动工况不再起作用。

(3)测量程序

①用压力为0.3～0.4MPa的压缩空气清洗取样管路。

②把抽气泵置于待抽气位置，将洁白的滤纸置于待取样位置，将滤纸夹紧。

③将取样探头固定于排气管内，插入深度等于300mm，并使其轴线与排气管轴线平行。

④将脚踏开关引入汽车驾驶室内，但暂不固定在油门踏板上。

⑤按照自由加速工况的规定加速3次，以清除排气系统中的积存物。然后，把脚踏开关固定在油门踏板上，进行实测。

⑥测量取样，按照自由加速工况的规定和图4-22所示自由加速烟度测量规程，将油门踏板与脚踏开关一并迅速踩到底，持续4s后立刻松开，维持怠速运转，循环测量4次，取后3个循环烟度读数的算术平均值作为所测烟度值。

⑦当汽车发动机出现黑烟冒出排气管的时间与抽气泵开始抽气的时间不同步现象时，应取最大烟度值作为所测烟度值。

⑧在被染黑的滤纸上记下试验序号、试验工况和试验日期等，以便保存。

⑨检测结束，及时关闭电源和气源。

图4-22 自由加速烟度测量规程

举例说明

结合医生看病分析区别

图片演示

问题引导

举例说明

举例并

分析说明

问题引导

从强制力和适用范围分析

分别举例

问题引导

典型参数分析

问题引导

汽车使用过程分析

互动答疑

10 min

头脑风暴

问题引导

检查评价

5 min

师生共同进行评价

作业

书本作业P262.,35.36大题

下次上课

时检查

课后反思

上课地点

多媒体/一体化教室

学时

2

授课班级

17级汽车制造1.2班

教学目标

能力目标

知识目标

素质目标

1.能够通过经验方法判断汽车噪声级。

2.能够声级计检测汽车噪声级。

1.能够正确描述声级计的结构与工作原理。

2.能对检测结果进行的分析和诊断。

1.培养学生的创新精神与实践能力；

2.促进学生个性发展，培养学生分析问题与解决问题的能力；

3.培养学生的团队合作精神；

4.培养学生的学习能力。

教学重点与难点

1.能够通过经验方法判断汽车噪声级。

2.能够声级计检测汽车噪声级。

参考资料

教材、教案、教学课件

教学条件

多媒体教学设备，教学演示工具设备

教学过程与时间分配    min

主  要  教    学  内  容

教学方法与手段

导  入

15 min

复习汽车噪声源的内容；突出故障检测、诊断主线；伴随噪声典型故障引导；

课堂作业检查；重要知识点的分析说明；引出本堂课讲授内容。

多媒体

板书

讲  授

60min

噪声的检测

一  噪声及危害

1、 噪声的分类

人们不喜欢的声音

噪声：

工业噪声：

交通噪声：

      道路交通噪声，铁路交通噪声，内河交通噪声生活噪声，航空交通的噪声。

生活噪声：

道路交通的噪声：

发动机的机械噪声、燃烧的噪声、排气进气的噪声、风扇声、底盘机械声、制动声、轮胎声、车厢振动声、货物撞击声、喇叭声、倒车蜂鸣声。

声是一种压力波，声调的高低决定于声音的频率。

频率低，声调低，低沉；频率高，声调高，尖锐。

人能听到的频率16―――20000HZ ，16HZ以下为次声，20000Hz以上为超声。次声和超声人耳听不到。高声调2000――4000HZ   低声调 200HZ以下。

2、 基本声学概念

①声压、声强、声功率

声压：有声波传播时和无声传播时的大气压力之差。单位：Pa

      声压越大，声音越强。

声强：

在垂直于声波传播的方向单位面积上，单位时间那通过的声能量。

单位：瓦/米²    代表符号I

声功率：声源在单位时间内辐射的总声能量。单位：瓦，符号：W

声压与声强的关系：I＝P²/(pC)

p:介质密度 Kg/m³  

C:声速  M

pC：声阻抗率，单位：瑞利

标准压力下pC＝413瑞利

②声级和分贝

人刚能听到的最小声压P0听阈，20微法

人耳刚感到疼痛的最大声压为痛阈， 20 Pa。

从听阈到痛阈的范围叫听域。其声压绝对值差100万倍。

所以用声压计示声音大小不方便。

另外：人耳听到声音大小（强弱）的感觉与客观物理量之间不是一一对应的关系。即：人耳听到声音增大1、 2、 3倍 。而客观物理量按10倍、100倍、1000倍

将某点的声音强弱用其对数关系的量叫声级。

声强级 L_I＝10㏒（I/I₀）I₀:基准声强     单位：分贝 dB

声压级L_P＝10㏒（I/I₀）=10㏒（P/P₀）²=2×10㏒（P/P₀）

声功率级L_W＝10㏒（W/W₀）  单位：dB

③声音的频谱

人耳听觉范围16－20000Hz 为1000倍变化范围。

不能每频分析，分几个频段叫频程或频带。

每频程的上下限频率之差叫频带宽度或带宽。频率提高一倍声音提高一倍。

相邻两个频程的中心频率之差1倍叫倍频程。如：31.5、63；125、250、1000、 2000、4000、8000、16000Hz

将倍频分成2份或3份叫1/2频程或1/3频程。

声音的大小与声强和频率有关。

声强和频率之间的关系叫频谱。分析各种频率下的声强叫频谱分析。

以声强为纵坐标，频率为横坐标绘制的图形叫频谱图。

④响度和响度计

人耳对声音主观感觉的大小用响度和响度计表示。

响度计单位为米：1米＝声压级40分贝

是频率1000Hz纯音所出的响度。响度级单位为方 1方＝1000Hz纯音的声压级（dB）值。

1000Hz 80分贝等于80方。

1米＝40方    2米＝50方     4米＝60方   8米＝70方

即响度相差一倍，响度级相差10方

⑤声级计，计数网络，计数声级

声级计：测量声音强弱的仪器。将声压按人的听觉特性修正或响度级的滤波网络叫计数网络。

通过计数网络测量得声压级称为计数声级级或噪声级。

计数网络有三种A、B、C

A 模拟55分贝以下低强度噪声得频率特性设计。

B模拟55－85分贝中强度噪声得频率特性设计。

C模拟85分贝以上高强度噪声得频率特性设计。

A对低频率衰减最多，B次之，多用A级，标记dB(A).

二 声级计

   测量噪声强度

由传感器、放大器、衰减器、计数网络、表头。

传感器：声电转换装置（话筒）。

        有电容式、动圈式、电压式。

电容器有定、动片组成，当动膜片受到一定声压时变形，电容变化，产生信号。

  放大器：将微信号放大

衰减器：消弱较大的信号

计数网络：将声压变为响度适应人耳。

举例说明

结合医生看病分析区别

图片演示

问题引导

举例说明

举例并

分析说明

问题引导

从强制力和适用范围分析

分别举例

问题引导

典型参数分析

问题引导

汽车使用过程分析

互动答疑

10 min

头脑风暴

问题引导

检查评价

5 min

师生共同进行评价

作业

书本作业P262.,38.39大题

下次上课

时检查

课后反思