Методична розробка уроку теоретичного навчання з предмету "Трактори" на тему "Чотиритактні та двотактні двигуни внутрішнього згоряння"

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

ДНЗ «Чортківське вище професійне училище»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методична розробка  уроку з предмету:

«Трактори» для учнів групи № 11 на тему:

«Чотиритактні та двотактні двигуни внутрішнього згоряння.»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розробила:

викладач спецдисциплін Візнюк С. Є.

 

 

 

 

 

 

смт. Заводське 2012 р.

 

 

 

 

 

Тема: Класифікація та загальна  будова двигунів внутрішнього згоряння.

Тема уроку: 

Чотиритактні та двотактні  двигуни внутрішнього згоряння.

Мета уроку:  Систематизувати знання учнів про чотиритактні та двотактні двигуни внутрішнього згоряння. Ознайомити їх з основними перевагами та недоліками двотактного двигуна у порівнянні із чотиритактним, продовжити розвиток технічного кругозору, пізнавальних інтересів учнів шляхом внесення в зміст знань елементів новизни; виховувати допитливість, самостійність в процесі здобуття міцних знань з професії, бережного відношення до тракторів.

Тип уроку: Урок засвоєння нових знань.

Методи та засоби навчання:

Забезпечення заняття:

Наочні        посібники:          плакати,      підручники,         презентація «Принцип   дії чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння», роздавальний та ілюстративний матеріал.

Технічні засоби навчання: модель чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння, ноутбук.

Робочі місця: клас № 9.

Література:

Основна: Я. Ю. Білоконь., А. І. Окоча., С. П. Коханівський «Трактори». – К.: 

                 Урожай, 1987 із змінами, переклад на укр.., 1991-368 с.

А. Ф. Головчук., В. Ф. Орлов., О. П. Строков «Експлуатація та ремонт сільськогосподарської техніки». Підручник у 3 кн. – К.: Грамота, 2003 – кн. 1: Трактори.- 336с.: іл.  Тривалість уроку: 40 хв.

 

Структура уроку:

1.     Організаційний момент. – 1  хв.  

2.     Актуалізація опорних знань і умінь учнів. – 7 хв. 

3.     Мотивація навчальної та пізнавальної діяльності. – 2 хв.

4.     Сприймання і усвідомлення нового матеріалу. – 20 хв.

5.     Закріплення нових знань. – 5 хв.

6.     Підбиття підсумків уроку. – 2 хв.

7.     Повідомлення домашнього завдання із інструкцією викладача до виконання. – 3 хв.

 

Хід уроку

1. Організаційний момент.

1. 1 Психологічний настрій на продуктивну роботу.

1.     2 Взаємне вітання – організація уваги.

2.     Актуалізація опорних знань учнів.

 

 

 

Учні, пригадайте, яку тему ми з вами вивчаємо?

- Класифікація та загальна будова двигунів внутрішнього згоряння.

Який матеріал раніше вивчений, з яких  предметів  вам необхідно було повторити?

З предметів: хімії – речовини, хімічні явища, хімічна реакція, кисень, полум’я, повітря, склад повітря, горіння в повітрі речовини, умови виникнення та припинення горіння, горіння вуглецю; фізики – температура тіла, одиниця температури, перетворення механічної енергії  у внутрішню енергію, енергія палива, теплота згоряння палива, теплові двигуни, максимальне значення ККД теплових двигунів.

Зараз ми з вами переконаємось, як ви справились  із  опрацюванням домашнього завданням. (Роздаю завдання на картках).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Картка для перевірки опрацювання учнями домашнього завдання.

Заповніть таблицю, користуючись рисунком 1 

 

 

Рис. 1 

 

 

Визначення параметра	Назва параметра	Позначення параметра  на рис. 1
Положення поршня, при якому відстань від нього до осі колінчастого вала найбільша.
Положення поршня, при якому відстань від нього до осі колінчастого вала найменша.
Шлях, який проходить поршень між мертвими точками.
Об’єм над  поршнем, коли він перебуває у верхній мертвій точці (ВМТ).
Об’єм, який звільняє поршень при переміщенні з ВМТ до НМТ.
Сума робочих об’ємів усіх циліндрів, виражена в літрах.
Величина, яка показує, у скільки разів зменшується об’єм над поршнем при його переміщенні з НМТ до ВМТ.

 

3. Мотивація навчальної діяльності.

Ми з вами освіжили в пам’яті раніше здобуті  вами знання про загальну будову  двигуна внутрішнього згоряння та про його  принцип дії.

Зараз продовжуватимемо поглиблювати знання із класифікації та загальної будови двигуна внутрішнього згоряння. Працюватимемо за таким планом:

1.     Робочий процес чотиритактного дизельного двигуна.

2.     Переваги та недоліки двотактного двигуна порівняно із чотиритактним.

4. Сприймання і усвідомлення нового матеріалу.

 

1. Робочий процес чотиритактного дизельного двигуна.

 

Робочий цикл чотиритактного дизельного двигуна складається з таких тактів

(рис.  2):

Такт впуску (рис. 2., а).

Впускний клапан відкритий, а випускний закритий. Поршень рухається від ВМТ до НМТ і діє як насос, створюючи розрідження у циліндрі. Під дією цього розрідження повітря проходить через повітроочисник і заповнює циліндр. Коли поршень пройде НМТ і почне рухатись до ВМТ, впускний клапан закривається і впуск закінчується.

Оскільки свіже повітря торкається нагрітих деталей ( клапанів, поршнів, стінок циліндрів ) і змішується з продуктами згоряння, які залишилися від попереднього циклу, цого температура підвищується на 30...35 ˚С. тиск повітря у циліндрі двигуна під час такту впуску завжди нижчий атмосферного і становить 80...90 кПа ( 0,8-0,9 кгс/см² ).

 

Рис. 2 Робочий цикл чотиритактного дизельного двигуна: а, б, в і г – відповідно впуск, стиск, робочий хід і випуск; 1 – паливний насос; 2 – поршень; 3 – циліндр; 4 та 6 – впускний та випускний клапани; 5 – форсунка; 7 – шатун; 8 – колінчастий вал.

Такт стиску (рис. 2, б).

Обидва клапани закриті. Поршень рухається від НМТ до ВМТ і стискає повітря. Завдяки високому ступеню стиску (ξ = 15-20 ) тиск і температура повітря швидко збільшуються і в кінці такту стиску становлять відповідно 35-40 кгс/см² і 600-650 ˚С.

У кінці цього такту, коли поршень підходить до ВМТ паливний насос через форсунку з великим тиском ( 120-175 кгс/см² ) впорскує в камеру згоряння добре розпилене дизельне паливо, яке змішується із стисненим і дуже нагрітим повітрям, швидко прогрівається, самозаймається і згоряє.

При цьому тиск зростає до 6-9 МПа (60-90 кгс/см² ), а температура до  1800-2000 ˚С.

Такт розширення – робочий хід  (рис. 2., в).

Обидва клапани закриті. Поршень під дією газів переміщується від ВМТ до НМТ і через шатун примушує обертатись колінчастий вал. При цьому виконується корисна робота.

Тиск газів на поршень дуже великий. У кінці робочого ходу, коли поршень наближається до НМТ, тиск зменшується і знижується температура.

Такт випуску (рис. 2., г).

Випускний клапан відкритий. Поршень рухається від НМТ до ВМТ і виштовхує із циліндра залишки продуктів згоряння. Після переходу поршня ВМТ випускний клапан закривається, а впускний відкривається: робочий цикл повторюється знову.

 

Цікаво знати!

Дизелі порівняно із карбюраторними двигунами економічніші і витрачають на 25 % менше палива. Вони працюють на паливі, яке більш безпечне у пожежному відношенні, але вони масивніші, шумні у роботі, важче запускаються взимку.

 

2. Переваги та недоліки двотактного двигуна порівняно з чотиритактним.

 

Основними перевагами двотактного двигуна є:

Ä більш проста конструкція, адже вони не мають газорозподільного механізму. Впуск паливної суміші і випуск відпрацьованих газів здійснюється через “вікна” в циліндрі, які своєчасно відкриваються та закриваються поршнем під час його переміщення;

Ä при однакових розмірах і частоті обертання ці двигуни розвивають на 50...60 % більшу потужність, оскільки кількість робочих ходів теж вдвічі більша.  У чотиритактних двигунах робочий хід здійснюється один раз за два оберти колінчастого вала;

Ä більш просте обслуговування та ремонт.

Поряд із перевагами двотактним двигунам властиві і недоліки. До них відносяться:

Ä менша економічність ніж у чотиритактних. Витрата палива більша на 25...30 %, адже при продуванні через випускні вікна втрачається пальна суміш;

Ä за рахунок того, що в картер не можливо заливати масло, ускладнюється мащення деталей;

Ä через недостатнє мащення деталей, менші міжремонтні строки, та збільшене теплове навантаження на деталі.

 

 

 

5. Закріплення нових знань.

Фронтальна бесіда.

1.     Які процеси відбуваються у чотиритактному двигуні внутрішнього згоряння під час такту впуску?

2.     Які процеси відбуваються у чотиритактному двигуні внутрішнього згоряння під час такту стиску?

3.     Які процеси відбуваються у чотиритактному двигуні внутрішнього згоряння під час такту «робочий хід»?

4.     Які процеси відбуваються у чотиритактному двигуні внутрішнього згоряння під час такту випуску?

5.     Що поступає  у дизельний двигун внутрішнього згоряння під час такту впуску?

6.     За допомогою чого відбувається займання паливної суміші під час такту стиску? 6. Підбиття підсумків уроку.

Оцінюю рівень знань учнів попереднього матеріалу та ступінь засвоєння ними нового матеріалу. Разом з учнями відмічаю найактивніших учнів, найглибші і змістовні відповіді. Оголошую оцінки.

7.     Повідомлення домашнього завдання із інструкцією викладача до виконання.

1.     Опрацювати матеріал підручників:

 Я. Ю. Білоконь., А. І. Окоча., С. П. Коханівський «Трактори». ст. 14-16.

А. Ф. Головчук., В. Ф. Орлов., О. П. Строков «Експлуатація та ремонт сільськогосподарської техніки». ст. 16-17.

 

2.     Заповніть таблицю:

 

Дайте відповіді на запитання	Такт  впуску	Такт  стиску	Такт  «Робочий хід»	Такт  випуску
В якому напрямку рухається поршень?
Положення впускного та випускного клапанів
Які процеси відбуваються в циліндрі?