План урока двигатель внутреннего сгорания

Обновлено: 05.07.2024

Материал содержит план урока "Двигатели внутреннего сгорания", тест по теме "Внутренняя энергия, первый закон термодинамики", материал для самостоятельной работы студентов по изучению ДВС, вопросы к этому материалу.

Оценить 486 0

-Актуализировать личностный смысл обучающихся к изучению темы;

- Создать содержательные и организационные условия для развития у обучающихся умений выделять главное в тексте, писать опорный конспект.

- Организовать деятельность по закреплению понятий : внутренняя энергия тела, законы термодинамики, применение первого закона термодинамики к различным изопроцессам, адиабатный процесс, КПД двигателя, принцип работы двигателя.

- Сформировать понятия : ДВС, принцип действия ДВС, устройство, виды.

- Содействовать развитию умений у обучающихся осуществлять самоконтроль, самооценку и самокоррекцию учебных действий

Материально-техническое обеспечение ; мультимедийное сопровождение, компьютерный класс

Этапы ученого занятия

Образовательные задачи урока

Методы и приёмы обучения

Подготовка студентов к работе на уроке, обеспечение нормальной внешней обстановки, психологическая подготовка к общению

Приветствие: проверка студентов, организация внимания, выдача рейтинг-листов

Доброжелательный настрой обучающихся, готовность к работе.

«Добрый день! Я рада вас видеть, хорошего вам настроения

Актуализация базовых знаний обучающихся

Обеспечение мотивации учения, принятие обучающимися целей урока. Актуализация субъектного опыта.

Готовность к активной деятельности, формулировка целей после просмотра видеоролика

Этап первичной проверки понимания изученного

Проверка полноты и осознанности усвоения полученных знаний и способов действий, выявление пробелов, ликвидация неясностей осмысления уч-ся изученного материала

Создание содержательных и организационных условий для проверки изученного материала

Решают тест, взаимопроверка

Компьютеры, тест, рейтинговый лист

Изучение нового материала

Обеспечение восприятия, осмысления и первичного запоминания учащимися нового материала

Создание содержательных и организационных условий для самостоятельного изучения материала

Составляют опорный конспект, отвечая на вопросы

Выявление качества и уровня усвоения обучающимися знаний. Обеспечение развития у обучающихся способности к оценочным действиям

Проверка объёма знаний. Их глубины, осознанности, гибкости и действенности

Отвечают устно на вопросы, сравнивают с ответами на презентации

Мультимедийная презентация, рейтинговый лист

6.Этап подведения итогов

Дать качественную оценку работы и отдельных обучающихся .

Подведение итогов учебного занятия

Сообщают оценки, заполняют рейтинговый лист

Мобилизация обучающихся на рефлексию своего поведения

Развитие способностей обучающихся к рефлексии, стимулирование к осмыслению того, как другие знают и понимают его личные особенности

Формула, представляющая собой математическую запись первого начала термодинамики, имеет вид

2. Какое выражение системы соответствует первому началу термодинамики при изотермическом сжатии идеального газа

А )Q =A' Б ) Q= Δ U В )Q= Δ U+A г ) Δ U=A Д ) Δ U=-A

3. Адиабатный процесс- это процесс, при котором :

А) система не совершает работу против внешних сил

Б) внутренняя энергия системы не изменяется

В) не происходит теплообмен между системой и окружающей средой

Г) температура системы не изменяется

Д) над системой не совершают работу внешние силы

4. Внутренняя энергия тела может изменяться

А) только при передаче телу некоторого количества теплоты

Б) только при совершении над телом механической работы

При изменении кинетической и потенциальной энергии тела как целого

Г) при передаче телу теплоты и при совершении над ним работы

Д) только при изменении агрегатного состояния вещества

5. Процесс изменения состояния идеального газа осуществляется таким образом, что работа A внешних сил над газом оказывается в любой момент времени равной изменению внутренней энергии газа ΔU. Какой это процесс?

Д. Это мог быть любой из названных в ответах А-Г процесс.

6. Что необходимо сделать для того, чтобы двигатель мог работать циклически?

А) необходимо сжать газ после расширения

Б) необходимо выпустить газ после расширения

В)необходимо расширить газ

7. КПД теплового двигателя это…

А) Отношение количества теплоты, полученному от нагревателя к работе А / , совершаемой двигателем

Б) Отношение работы А / , совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя

В) Отношение работы А / , совершаемой над поршнем , к количеству теплоты, отданному холодильнику

Двигатель внутреннего сгорания

Д ви́гатель вну́треннего сгора́ния — двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя. ДВС преобразует тепловую энергию от сгорания топлива в механическую работу.

По сравнению с двигателями внешнего сгорания ДВС:

не имеет дополнительных элементов теплопередачи — топливо, сгорая, само образует рабочее тело;

компактнее, так как не имеет целого ряда дополнительных агрегатов;

потребляет газообразное или жидкое топливо, обладающее весьма жёстко заданными параметрами (испаряемостью, температурой вспышки паров, плотностью, теплотой сгорания, октановым или цетановым числом), так как от этих свойств зависит сама работоспособность ДВС.

История создания

В 1807 г. французско-швейцарский изобретатель Франсуа Исаак де Риваз (François Isaac de Rivaz) построил первый поршневой двигатель, называемый частодвигателем де Риваса. Двигатель работал на газообразном водороде, имея элементы конструкции, с тех пор вошедшие в последующие прототипы ДВС: шатунно-поршневую группу и искровое зажигание.

Первый практически пригодный двухтактный газовый ДВС был сконструирован французским механиком Этьеном Ленуаром в 1860 году. Мощность составляла 8,8 кВт (11,97 л. с.). Двигатель представлял собой одноцилиндровую горизонтальную машину двойного действия, работавшую на смеси воздуха и светильного газа с электрическим искровым зажиганием от постороннего источника. КПД двигателя не превышал 4,65 %. Несмотря на недостатки, двигатель Ленуара получил некоторое распространение. Использовался как лодочный двигатель.

Познакомившись с двигателем Ленуара, выдающийся немецкий конструктор Николаус Аугуст Отто создал в 1863 двухтактный атмосферный двигатель внутреннего сгорания. Двигатель имел вертикальное расположение цилиндра, зажигание открытым пламенем и КПД до 15 %. Вытеснил двигатель Ленуара.

В 1876 г. Николаус Аугуст Отто построил более совершенный четырёхтактный газовый двигатель внутреннего сгорания.

В 1880-х годах Огнеслав Степанович Костович в России построил первый бензиновый карбюраторный двигатель.

Немецкий инженер Рудольф Дизель стремился повысить эффективность двигателя внутреннего сгорания и в 1897 предложил двигатель с воспламенением от сжатия.

Первым практически пригодным трактором с двигателем внутреннего сгорания был американский трёхколёсный трактор lvel Дэна Элборна 1902 года. Было построено около 500 таких лёгких и мощных машин.

В 1903 году состоялся полёт первого самолёта братьев Орвила и Уилбура Райт. Двигатель самолёта изготовил механик Чарли Тэйлор. Основные части двигателя сделали из алюминия. Двигатель Райт-Тэйлора был примитивным вариантом бензинового инжекторного двигателя.

В 1924 по проекту Якова Модестовича Гаккеля на Балтийском судостроительном заводе в Ленинграде был создан тепловоз .

Типы двигателей внутреннего сгорания

Поршневые двигатели — камера сгорания содержится в цилиндре, тепловая энергия превращается в механическую с помощью кривошипно-шатунного механизма.

Газовая турбина — преобразование энергии осуществляется ротором с клиновидными лопатками.

Жидкостный ракетный двигатель и воздушно-реактивный двигатель преобразуют энергию сгорающего топлива непосредственно в энергию реактивной газовой струи.

Роторно-поршневые двигатели — в них преобразование энергии осуществляется за счёт вращения рабочими газами ротора специального профиля (двигатель Ванкеля).

по назначению — на транспортные, стационарные и специальные.

по роду применяемого топлива — лёгкие жидкие (бензин, газ), тяжёлые жидкие (дизельное топливо, судовые мазуты).

по способу образования горючей смеси — внешнее (карбюратор) и внутреннее (в цилиндре ДВС).

по объёму рабочих полостей и весогабаритным характеристикам — лёгкие, средние, тяжёлые, специальные.

по количеству и расположению цилиндров.

Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируются по количеству тактов в рабочем цикле на двухтактные и четырёхтактные.

Рабочий цикл четырёхтактных двигателей внутреннего сгорания занимает два полных оборота кривошипа или 720 градусов поворота коленчатого вала (ПКВ), состоящий из четырёх отдельных тактов:

Тема: Двигатель внутреннего сгорания.

Цели:

1. Изучить устройство, принцип действия и назначение тепловых машин на примере двигателя внутреннего сгорания.

2. Рассмотреть историю развития тепловой машины, экологические проблемы и перспективы развития.

3. Совершенствовать навыки работы с оборудованием. Формировать умение делать выводы о проведенных экспериментах. Развивать умение общаться друг с другом.

Оборудование:

1. Модель ДВС.
2. Фото автомобилей, мотоциклов, самолетов, катеров.
3. Карточки с заданиями для групп.
4. Презентация к уроку. (Приложение 1)

План урока:

1. Орг. момент.
2. Проверка знаний. Работа газа и пара при расширении.
3. Новый материал: двигатель внутреннего сгорания.
4. Закрепление изученного. Работа в группах.
5. Рефлексия. Подведение итогов.
6. Домашнее задание.

Ход урока

2. А сейчас проверим, насколько вы уяснили прошлый материал, а заодно и то, как подготовились к уроку. Команды получают задания на карточках.

Карточка №1

Какие двигатели называют тепловыми? Какие виды тепловых двигателей вам известны?

Карточка №2

Приведите примеры превращения внутренней энергии пара в механическую энергию тела?

Карточка №3

Зачеркните лишнее словосочетание: тепловой двигатель, работа газа, превращение энергии, Джеймс Уатт, Лев Толстой, отражение света.

Карточка №4

Кто выполнил задание – отвечает. По одному представителю о группы.

3. Запасы внутренней энергии огромны. Очень важно умело и грамотно использовать её запасы, содержащиеся в топливе. Использовать внутреннюю энергию – значит, совершить за счёт неё полезную работу. Послушаем краткую историю создания тепловых машин (выступление учащегося):

История ДВС

В 1860 Г француз Э. Ленуар построил устройство, в котором горючее сжигалось внутри самого устройства. Модель была несовершенная, КПД не превышал 3 %.

Спустя 18 лет немецкий изобретатель Отто создал двигатель внутреннего сгорания, который работал по четырёхтактной схеме: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск отработанных газов. Именно модификации этого двигателя и получили наибольшее распространение.

Первый автомобиль с бензиновым двигателем построили в 1886 году под руководством немецкого инженера Даймлера. Большая роль в развитии автомобилестроения принадлежит Генри Форду, который в начале 20 века начал выпуск автомобилей с конвейера. В России первые автомобили начали строить в начале 20 века.

Учитель: Применение тепловых двигателей чрезвычайно разнообразно. Они приводят в движение самолёты, ракеты, тепловозы, паровозы, наземный и водный транспорт. В настоящее время наибольшее распространение имеют двигатели внутреннего сгорания. Остановимся на них.

В ДВС топливо сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Поэтому он и называется двигателем внутреннего сгорания. Работают они на жидком топливе или горючем газе.

Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень, соединённый при помощи шатуна с коленчатым валом (проследим по модели ДВС).

В верхней части цилиндра имеется два клапана, которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через первый клапан (впускной) поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи, а через второй клапан (выпускной) выпускаются отработанные газы.

В цилиндре периодически происходит сгорание горючей смеси, состоящей из паров бензина и воздуха (температура достигает 16000 - 18000С). Давление на поршень резко возрастает. Расширяясь, газы толкают поршень, а вместе с ним и коленчатый вал, совершая при этом механическую работу. При этом газы охлаждаются, так как часть их внутренней энергии превращается в механическую.

Крайние положения поршня в цилиндре называют мёртвыми точками. Расстояние, проходимое поршнем от одной мёртвой точки до другой, называют ходом поршня. Ход поршня называют ещё тактом. Поэтому двигатель называют четырёхтактным.

Такты двигателя внутреннего сгорания: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск.

Двигатель Дизеля

Немецкий инженер Р. Дизель в 1897 г. изобрёл двигатель, в котором сжимали воздух и в момент максимального сжатия в камеру сгорания при помощи форсунки делали впрыск топлива. Далее раскалённые газы перемещали поршень, и происходило преобразование внутренней энергии в механическую. В двигателе внутреннего сгорания есть карбюратор, при помощи которого образуется горючая смесь (смесь бензина с воздухом). В двигателе Дизеля нет карбюратора.

КПД дизельных двигателей достигает 35 – 44 %, а у двигателя внутреннего сгорания КПД не превышает 25 – 32 %. Дизельные двигатели нашли широкое применение в тракторах, большегрузных машинах, на кораблях, передвижных электростанциях.

Как влияют тепловые двигатели на окружающую среду?

В результате описанных процессов, средняя температура на Земле в течение последних десятилетий неуклонно повышается. Это грозит глобальным потеплением с нежелательными последствиями, к числу которых относятся таяние ледников и подъем уровня мирового океана.

Кроме того, при сжигании топлива в тепловых двигателях расходуется атмосферный кислород (в наиболее развитых странах тепловые двигатели уже сегодня потребляют больше кислорода, чем вырабатывается всеми растениями, растущими в этих странах) и образуется много вредных веществ, загрязняющих атмосферу.

Тепловые машины не только сжигают кислород, но и выбрасывают в атмосферу углекислый газ, угарный газ, различные виды сернистых соединений, а также соединения тяжелых металлов. Сгорание топлива в топках промышленных предприятий и тепловых электростанций почти никогда не бывает полным, поэтому происходит загрязнение воздуха золой, хлопьями сажи. Во всем мире обычные энергетические установки выбрасывают в атмосферу ежегодно более 200 млн. т золы и более 60 млн. т оксида серы.

Кроме промышленности, воздух загрязняют и различные виды транспорта, прежде всего автомобильный. Жители больших городов задыхаются от выхлопных газов автомобильных двигателей.

Такие виды топлива, как нефть, уголь, газ являются невосполнимыми источниками энергии. В ближайшие 45 - 70 лет человечество столкнётся с проблемой нехватки традиционных видов топлива.

Учитель: У вас на столах лежат конверты с заданиями, которые сейчас необходимо сделать.

Конверт №1

На изображении ДВС подписать его устройство.

Конверт №2

Даны рисунки всех тактов ДВС. Необходимо наклеить эти рисунки в правильном порядке и подписать названия тактов.

Конверт №3

По предложенному тексту выписать пути преодоления экологических проблем. (Приложение 2)

№4.2

Из готового текста выбрать профессии, связанные с использованием ДВС.

Врач, механик-водитель, машинист тепловоза, дизелист, автогонщик, учитель.

Группы, выполнившие задания, выдвигают по одному представителю для выступления.

1. Подведем итог урока. Что мы изучили сегодня? Из чего состоит ДВС? Назовите такты работы двигателя. Выставить оценки за урок.
2. Домашнее задание: параграф 22 - учить.

Открытый урок по теме: "Двигатель внутреннего сгорания".

Обучающие: изучить устройство, принцип действия и назначение тепловых машин на примере двигателя внутреннего сгорания.

Воспитательные: экологические проблемы и перспективы развития ДВС.

Развивающие: совершенствовать навыки работы с приборами, лабораторным оборудованием. Формировать умение формулировать выводы о проведенных экспериментах.

Открытый урок: Двигатель внутреннего сгорания.

Воспитательные: экологические проблемы и перспективы развития ДВС.

Развивающие: совершенствовать навыки работы с приборами, лабораторным оборудованием.

Формировать умение формулировать выводы о проведенных экспериментах.

Оборудование:

2. Пробирка, картофель, сосуд с горячей водой.

4. Презентация к уроку.

1. Орг. момент.(2 мин)

2. Актуализация знаний (5 мин)

3. Новый материал: двигатель внутреннего сгорания.

1. Устройство ДВС. (5 мин)

2. Принцип действия ДВС. (5 мин)

3. Бензиновые карбюраторные и инжекторные двигатели. (3 мин)

4. Способы завода двигателя. (5 мин)

5. Глушители (2мин)

7. Загрязнение окружающей среды. (5 мин)

4. Рефлексия. Подведение итогов. (1 мин)

5. Домашнее задание. (1 мин)

Слово учителя:

Какие виды механической энергии мы изучили? (Кинетическая энергия и потенциальная энергия. Кинетической энергией тело обладает, когда двигается, потенциальной – если взаимодействует с другими телами).

Что называют внутренней энергией? (Внутренней энергией называют сумму кинетических энергий движения всех молекул тела и потенциальных энергий их взаимодействия)

Какими способами можно изменить внутреннюю энергию? (Совершением работы и теплопередачей)

Слово учителя:

Запасы внутренней энергии огромны. Очень важно умело и грамотно использовать ее запасы, содержащиеся в топливе.

Использовать внутреннюю энергию – значит совершить за счет нее полезную работу.

Для того чтобы понять как это сделать, выполним опыт.

Изучение нового материала:

Задание к опыту № 1:

1. Перевернуть пробирку вверх дном.

2. Осторожно нажимая на пробирку, выдавить из картофеля кружок (пробку) так, чтобы пробирка плотно закрылась картофельной пробкой.

3. Перевернуть пробирку вниз донышком и опустить ее в горячую воду.

4. Пронаблюдать происходящий процесс.

Сделать вывод, используя ответы на вопросы:

Что произошло с внутренней энергией воздуха в пробирке, когда ее опустили в воду?

(Энергия топлива (преобразованная во внутреннюю энергию воды) переходит во внутреннюю энергию воздуха).

К чему привело изменение внутренней энергии воздуха? (Воздух совершил работу – вытолкнул пробку).

3.Что произошло с внутренней энергией воздуха в пробирке после вылета пробки? (Внутренняя энергия воздуха превратилась в кинетическую энергию пробки)

Где можно использовать данный процесс?

Машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию, называют тепловыми двигателями.

Вопрос: Почему он называется двигателем внутреннего сгорания? (В ДВС топливо сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя, поэтому он и называется двигателем внутреннего сгорания).

Самостоятельно изучить устройство ДВС. (презентация)

Самостоятельно изучить принцип действия ДВС. (презентация)

При сгорании р= 5-7 МПа, t= 1500-2200 0 С. В современных машинах коленчатый вал совершает 3000 – 8000 оборотов в минуту.

Вопрос: Как вы думаете какие виды топлива применяются в ДВС?

Вопрос: Как можно завести ДВС?

Если невозможно использовать стартёр или мускульную силу, человек придумал экзотические способы завода двигателей.

Экзотические способы

Экзотические способы завода двигателей ручное раскручивание одного из колёс автомобиля, предварительно вывешенного с помощью домкрата при включенной одной из верхних передач, для защиты рук при этом необходимо использовать рукавицы. Главной особенностью способа является возможность запуска двигателя водителем в одиночку.

Экзотические способы завода двигателей Двигатель танка или другой самоходной установки можно запустить выстрелом. Для этого включается зажигание и соответствующая передача, башня танка поворачивается в сторону, противоположную предполагаемому направлению движения. Производится выстрел. Отдача заставляет танк начать движение, а следовательно — производится запуск двигателя.

Экологические проблемы.

Тепловые машины выбрасывают в атмосферу углекислый газ, угарный газ, различные виды сернистых соединений, а также соединения тяжелых металлов. Сгорание топлива в топках промышленных предприятий и тепловых электростанций почти никогда не бывает полным, поэтому происходит загрязнение воздуха золой, хлопьями сажи. Во всем мире обычные энергетические установки выбрасывают в атмосферу ежегодно более 200 млн. т золы и более 60 млн. т оксида серы.

Жители больших городов задыхаются от выхлопных газов автомобильных двигателей.

Интенсивные работы ведутся по снижению загрязнения воздуха выхлопными газами автомобильных двигателей. Наиболее перспективными считаются электромобили и автомобили с двигателями, работающими на водороде. Продуктом сгорания в водородном двигателе является обычная вода.

Профессор Сапогин рассказывал, как его учитель профессор Г. В. Дудко в 1951 г. участвовал в испытаниях двигателя внутреннего сгорания. Для его запуска требовался всего стакан бензина, а потом зажигание отключалось, форсунками в камеры сгорания подавалась топливным насосом обыкновенная вода со специальными добавками, предварительно нагретая и сильно сжатая. Двигатель был установлен на лодке, и испытатели два дня плавали на ней по Азовскому морю, черпая вместо бензина воду из-за борта.

На X Международном симпозиуме "Перестройка естествознания", состоявшемся в 1999 в г. Волгодонске, П. Мачукас из Вильнюса докладывал, что он разработал вещество, таблетка которого на ведро воды превращает воду в заменитель бензина для обычных двигателей. Себестоимость таблетки в 3 раза ниже, чем стоимость бензина на такую же продолжительность поездки. Состав таблетки изобретатель держит в секрете.

Закрепление:

Один из учеников при решении получил ответ, что КПД теплового двигателя равен 200%. Правильно ли ученик решил задачу?

КПД теплового двигателя 45%. Что означает это число?

(45% идет на полезную работу, а 55% тратится впустую на обогрев атмосферы, двигателя и т.д.).

Вывод: Первые автомобили имели скорость 25 км/ч, современные – 200-350 км/ч, рекорд принадлежит ракетному автомобилю – 1227,9 км/ч.

Научно – технический процесс неуклонно совершенствует конструкцию ДВС, технические характеристики автомобиля.

Важным на современном этапе является создание новых, экологически чистых машин.

Цель занятия: создание условий для формирования знаний об общем устройстве и работе двигателя внутреннего сгорания.

Задачи занятия:

Обучающая: познакомить обучающихся с общим устройством и рабочими циклами четырехтактного карбюраторного двигателя легкового автомобиля;
Развивающая: способствовать развитию у обучающихся понимания общего устройства двигателя внутреннего сгорания для определения неисправности и выбора методов ее устранения; развивать умение доказывать и отстаивать своё мнение, делать выводы; расширять словарный запас технических терминов и понятий;
Воспитывающая: воспитывать бережное отношение к технике, понимание необходимости бережного отношения к окружающей среде; воспитывать умение выслушать и принять во внимание мнение других.

Разработчик мастер п/о ГБПОУ МО

Беликов Михаил Борисович.

Задачи занятия:

Обучающая: познакомить обучающихся с общим устройством и рабочими циклами четырехтактного карбюраторного двигателя легкового автомобиля;

Развивающая: способствовать развитию у обучающихся понимания общего устройства двигателя внутреннего сгорания для определения неисправности и выбора методов ее устранения; развивать умение доказывать и отстаивать своё мнение, делать выводы; расширять словарный запас технических терминов и понятий;

Воспитывающая: воспитывать бережное отношение к технике, понимание необходимости бережного отношения к окружающей среде; воспитывать умение выслушать и принять во внимание мнение других.

Содержание занятия:

повторить пройденный материал;

изложить информацию по теме;

закрепить полученные знания;

проконтролировать качество усвоения нового материала и оценить знания обучающихся.

Оборудование, учебно-наглядные пособия:

мультимедийный проектор и экран;

карточки-задания (Приложение 1);

макет двигателя внутреннего сгорания;

схема двигателя внутреннего сгорания.

Раздаточный материал: учебники, карточки с заданиями по теме “Общее устройство автомобиля”.

Ход занятия

I. Организационный момент.

(Цель этапа: развитие ученического самоуправления. Быстрое включение обучающихся в рабочий ритм.)

Взаимное приветствие мастера производственного обучения и обучающихся.

Принятие рапорта у старосты о посещаемости, проверка готовности обучающихся к занятию.

II. Повторение пройденного материала.

(Цель этапа: актуализация опорных знаний, умений и мотивационных состояний.)

Какие детали автомобиля мы вспомнили? (Кузов, шасси, трансмиссия.)

Для чего служит кузов автомобиля? (Для размещения пассажиров, багажа. К кузову крепятся детали автомобиля.)

Какую функцию выполняет шасси? (Передача энергии от двигателя к колёсам и управление ими.)

Назовите детали шасси? (Трансмиссия, ходовая часть и системы управления.)

Из каких деталей состоит трансмиссия? (Сцепление, коробка передач, карданная передача и ведущий мост.)

Без чего все эти агрегаты автомобиля не могут работать? (Без двигателя.)

Мастер производственного обучения задает вопросы обучающимся:

Какие двигатели вы знаете, перечислите их?

Как они работают?

Как не допустить поломку двигателя?

Если происходит поломка двигателя, как устранить неисправность?

Знания по этой теме вам нужны будут для понимания общего устройства и работы двигателя внутреннего сгорания, чтобы в дальнейшем вовремя определить неисправность и принять меры к ее устранению. А также для правильного обслуживания автомобиля, увеличивая срок его эксплуатации.

IV. Работа по теме.

(Цель этапа: изложение нового материала.)

Изучение содержания темы происходит с помощью лекционного материала по теме “Общее устройство и работа двигателя внутреннего сгорания” с применением материалов презентации “Устройство автомобиля” (Приложение 2), схемы двигателя внутреннего сгорания и макета двигателя внутреннего сгорания.

Применение данной формы работы (лекция-диалог), презентации “ Устройство автомобиля”, схемы двигателя внутреннего сгорания и макета двигателя внутреннего сгорания способствует развитию познавательной деятельности обучающихся.

Мастер производственного обучения рассказывает теоретический материал, задаёт вопросы и демонстрирует презентацию “Устройство автомобиля” и схему двигателя внутреннего сгорания.

Обучающиеся конспектируют лекцию, участвуют в диалоге, отвечая на вопросы мастера производственного обучения.

1. Общее устройство и работа двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – самый распространенный тип двигателя легкового автомобиля. Работа двигателя этого типа основана на свойстве газов расширяться при нагревании. Источником теплоты в двигателе является смесь топлива с воздухом (горючая смесь). (Слайд 2)

Какие типы двигателя вы знаете?

Двигатели внутреннего сгорания бывают двух типов: бензиновые и дизельные. В бензиновом двигателе горючая смесь (бензина с воздухом) воспламеняется внутри цилиндра от искры, образующейся на свече зажигания.

Для чего нужен воздух? (Для поддержания горения в качестве окислителя.)

В дизельном двигателе горючая смесь (дизельного топлива с воздухом) воспламеняется от сжатия, а свечи зажигания не применяются. На обоих типах двигателей давление образующейся при сгорании горючей смеси газов повышается и передается на поршень.

Поршень перемещается вниз и через шатун действует на коленчатый вал.

В результате этого, что происходит с коленчатым валом? (Он вращается.)

Для сглаживания рывков и более равномерного вращения коленчатого вала на его торце устанавливается массивный маховик. (Мастер производственного обучения демонстрирует на макете)

Рассмотрим основные понятия о двигателе внутреннего сгорания и принцип его работы. (Слайд 3)

В каждом цилиндре установлен поршень.

Крайнее верхнее его положение называется верхней мертвой точкой (ВМТ).

А крайнее нижнее положение как будет называться? (Нижней мертвой точкой (НМТ).)

Расстояние, пройденное поршнем от одной мертвой точки до другой, называется ходом поршня. За один ход поршня коленчатый вал повернется на половину оборота.

Камера сгорания (сжатия) – это пространство между головкой блока цилиндров и поршнем при его нахождении в ВМТ.

Рабочий объем цилиндра – пространство, освобождаемое поршнем при перемещении его из ВМТ в НМТ.

Рабочий объем двигателя – это рабочий объем всех цилиндров двигателя.

В каких единицах измерения выражается объём двигателя? (В литрах.)

Его выражают в литрах, поэтому нередко называют литражом двигателя. Полный объем цилиндра – сумма объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра.

Степень сжатия показывает, во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сгорания. Степень сжатия у бензинового двигателя равна 8–10, у дизельного – 20–30.

От степени сжатия следует отличать компрессию. Компрессия – это давление в цилиндре в конце такта сжатия характеризует техническое состояние (степень изношенности) двигателя. Если компрессия больше или численно равна степени сжатия, состояние двигателя можно считать нормальным.

А если компрессия меньше степени сжатия. Что это означает? (Изношенность двигателя.)

Мощность двигателя – величина, показывающая, какую работу двигатель совершает в единицу времени. Мощность измеряется в киловаттах (кВт).

В каких единицах ещё может измеряться мощность двигателя? (В лошадиных силах.)

При этом одна л.с. ≈ 0,74 кВт.

Крутящий момент ДВС численно равен произведению силы, действующей на поршень во время расширения газов в цилиндре, на плечо ее действия. Крутящий момент определяет силу тяги на колесах автомобиля: чем больше крутящий момент, тем лучше динамика разгона автомобиля.

Такт – процесс (часть рабочего цикла), который происходит в цилиндре за один ход поршня. Двигатель, рабочий цикл которого происходит за 4 хода поршня, называется четырехтактным независимо от количества цилиндров.

2. Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя. (Слайды 4, 5)

Мастер производственного обучения рассказывает теоретический материал и демонстрирует рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя на макете двигателя внутреннего сгорания и презентацию “Устройство автомобиля”.

1-й такт – впуск. При движении поршня 3 вниз в цилиндре образуется разрежение, под действием которого через открытый впускной клапан 1 в цилиндр из системы питания поступает горючая смесь (смесь топлива с воздухом). Вместе с остаточными газами в цилиндре горючая смесь образует рабочую смесь и занимает полный объем цилиндра;

2-й такт – сжатие. Поршень под действием коленчатого вала и шатуна перемещается вверх. Оба клапана закрыты, и рабочая смесь сжимается до объема камеры сгорания;

3-й такт – рабочий ход, или расширение. В конце такта сжатия между электродами свечи зажигания возникает электрическая искра.

И что происходит в этот момент? (Воспламенение рабочей смеси.)

А в дизельном двигателе рабочая смесь самовоспламеняется от сжатия.

Под давлением расширяющихся газов, что происходит с поршнем и коленчатым валом? (Поршень перемещается вниз и через шатун приводит во вращение коленчатый вал.)

4-й такт – выпуск. Поршень перемещается вверх, и через открывшийся выпускной клапан 4 выходят наружу из цилиндра отработавшие газы.

Куда попадают отработавшие газы? (Через выхлопную систему в атмосферу.)

При последующем ходе поршня вниз, цилиндр вновь заполняется рабочей смесью и цикл повторяется.

Как правило, двигатель имеет несколько цилиндров. В многоцилиндровых двигателях такты работы цилиндров следуют друг за другом в определенной последовательности. Чередование рабочих ходов или одноименных тактов в цилиндрах многоцилиндровых двигателей в определенной последовательности называется порядком работы цилиндров двигателя. Порядок работы цилиндров в четырехцилиндровом двигателе чаще всего принят 1–3–4–2, где цифры соответствуют номерам цилиндров, начиная с передней части двигателя. Порядок работы двигателя необходимо знать для правильного присоединения проводов высокого напряжения к свечам при установке момента зажигания и для последовательности регулировки тепловых зазоров в клапанах.

В двигателе внутреннего сгорания применяются следующие механизмы: кривошипно-шатунный и газораспределительный.
Рассмотрим детали кривошипно-шатунного механизма. (Слайд 6)
Рассмотрим детали газораспределительного механизма. (Слайд 7)
Работу этих механизмов мы изучим на следующих занятиях.

V. Закрепление пройденного материала (практическая работа).

(Цель этапа: систематизация и обобщение знаний. Проверка объёма и глубины полученных знаний, умение использовать их на практике.)

Совместная работа мастера производственного обучения и обучающихся с опорой на макет двигателя внутреннего сгорания. Мастер производственного обучения задает вопросы, обучающиеся отвечают.

Показать детали двигателя внутреннего сгорания.

Рассказать о тактах двигателя внутреннего сгорания.

Рассказать о взаимосвязи деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов.

Рассказать о порядке работы двигателя.

VI. Домашнее задание.

(Цель этапа: закрепление полученных знаний на занятии.)

Самостоятельная работа с учебником (гл.2, §2.1 учебника) и конспектом.

VII. Подведение итогов занятия, выставление оценок.

(Цель этапа: выяснение, что нового узнали обучающиеся на уроке; оценивание работы группы в целом и отдельных обучающихся.)

Читайте также: