Тема уроку. Загальна будова та принцип дії двигуна внутрішнього згоряння.

Мета уроку:  ознайомити учнів із загальною будовою двигуна; виховувати любов і пошану до праці людини; розвивати мовлення, критичне мислення, пам'ять.

Обладнання: плакати «Будова двигуна», макети двигуна внутрішнього згоряння,таблиці.

Міжпредметні  зв’язки: фізика, математика.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Хід уроку

І. Організаційна частина.

         Перевірка готовності учнів до заняття.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

·        Усне опитування

1.     Яке призначення двигуна?

2.     Які роботи виконуються під час ЩТО?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

·        Перегляд дидактичного відеофільму «Двигун внутрішнього згоряння» Коментар учителя

ІV. Оголошення теми і мети уроку.

V. Організація вивчення нового матеріалу. 

1) План викладу теоретичного матеріалу.

Учні записують у зошити

1.     Основні механізми і системи двигуна.

2.     Будова двигуна внутрішнього згорання.

3.     Принцип дії двигуна внутрішнього згоряння.

2) Пояснення учителя за планом

На даний час ДВЗ (двигун внутрішнього згорання) звична для нас річ. Проте мало хто знає як він працює і як заставити його прослужити трохи довше. Адже двигун - це серце машини, а полагодити його коштує досить немалих грошей. Тому, якщо розібратись в його будові можна легко самостійно ліквідувати несправність або навіть не допустити її.

Спочатку розберемось  з видами ДВЗ.

В даний час ДВЗ можна поділити на такі типи:

Поршневий;

Роторно-поршневий (двигун Ванкеля);

Газотурбінний.

Величезною популярністю користується поршневий двигун – саме його сьогодні часто використовують знамениті автовиробники при створенні своїх нових моделей.

Поршневий двигун працює за рахунок теплової енергії розширюючих газів, які утворюються при згорянні палива – даний процес відбувається в замкнутому просторі. В результаті цього згоріле пальне призводить в рух спеціальний поршень за рахунок того, що пальне в поршневому циліндрі розширюється

Двигун складається з таких механізмів і систем:

-         КШМ

-         ГРМ

-         Система охолодження

-         Система мащення

-         Система живлення карбюратор. двигуна

-         Система живлення дизеля

-         Система запалювання

   3) Робота з таблицею

Будова двигуна внутрішнього згорання.

1.     Головка циліндра.

2.     Кільце.

3.     Палець

4.     Поршень.

5.     Циліндр.

6.     Картер.

7.     Маховик.

8.     Колінчастий  вал.

9.     Піддон.

10.                       Щока

11.                       Корінна і шатунна шийка

12.                        Корінний підшипник.

13.                        Шатун.

14.                        Впускний клапан.

15.                        Випускний клапан.

16.                        Форсунка (свічка).

Чотиритактним двигун називається через те, що його роботу можна розділити на чотири, рівні за часом, частини. Поршень чотири рази пройде по циліндру – два рази вгору і два рази вниз. Такт починається при знаходженні поршня в крайній нижній або верхній точці. У автомобілістів-механіків це називається верхня мертва точка (ВМТ) і нижня мертва точка (НМТ).

Перший такт – такт впуску

Перший такт, , починається з ВМТ (верхньої мертвої точки). Рухаючись вниз, поршень, всмоктує в циліндр паливо-повітряну суміш. Робота цього такту відбувається при відкритому клапані впуску. До речі, існує багато двигунів з декількома впускними клапанами. Їх кількість, розмір, час знаходження у відкритому стані може істотно вплинути на потужність двигуна.

Є двигуни, в яких, в залежності від натискання на педаль газу, відбувається примусове збільшення часу перебування впускних клапанів у відкритому стані. Це зроблено для збільшення кількості всмоктуваного палива, яке, після загоряння, збільшує потужність двигуна. Автомобіль, в цьому випадку, може набагато швидше прискоритися.

Другий такт – такт стиснення

Після того як поршень досяг нижньої точки, він починає підніматися вгору, тим самим, стискаючи суміш, яка потрапила в циліндр в такт впуску. Паливна суміш стискається до обсягів камери згоряння( вільний простір між верхньою частиною поршня і верхньою частиною циліндра при знаходженні поршня у верхній мертвій точці називається камерою згоряння). Клапани, в цей час роботи двигуна закриті повністю. Чим щільніше вони закриті, тим стиснення відбувається якісніше. Велике значення має, в даному випадку, стан поршня, циліндра, поршневих кілець. Якщо є великі зазори, то хорошого стиснення не вийде, а відповідно, потужність такого двигуна буде набагато нижче. Компресію можна перевірити спеціальним приладом.

Третій такт – робочий хід

Третій такт – робочий, починається з ВМТ. Робочим він називається не випадково. Адже саме в цьому такті відбувається дія, що змушує автомобіль рухатися. У цьому такті в роботу вступає система запалювання. Чому ця система так називається? Тому, що вона відповідає за підпалювання паливної суміші, стиснутої в циліндрі, в камері згоряння. Працює це дуже просто – свічка системи дає іскру. Варто зауважити, що іскра на свічці запалювання з’являються за кілька сантиметрів до досягнення поршнем верхньої точки. Ці градуси, в сучасному двигуні, регулюються автоматично «мізками» автомобіля.

Після того як паливо загориться, відбувається вибух – воно різко збільшується в об’ємі, змушуючи поршень рухатися вниз. Клапани в цьому такті роботи двигуна, як і в попередньому, знаходяться в закритому стані.

 

Четвертий такт – такт випуску

Досягнувши нижньої точки, після робочого такту, в двигуні починає відкриватися випускний клапан. Таких клапанів, як і впускних, може бути кілька. Рухаючись вгору, поршень через цей клапан видаляє відпрацьовані гази з циліндра – вентилює його. Від чіткої роботи клапанів залежить ступінь стиснення в циліндрах, повне видалення відпрацьованих газів і необхідну кількість всмоктується паливно-повітряної суміші.

 

Після четвертого такту настає черга першого. Процес повторюється циклічно.

Вся ця система треба для того, щоб маховик та колінчастий вал почати обертатись і тоді машина зможе розпочати рух.

VІ. Закріплення вивченого матеріалу.

·        Взаємоопитування

1.     З яких механізмів і систем складається двигун?

2.     Яка будова двигуна?

3.     Для чого призначені кільця?

·        Робота в малих групах. Гра «Впіймай помилку»: на картках написано деталі, з яких складається двигун, і ті, що не входять до його будови. Учні їх групують, відкидаючи зайві.

VІІ. Підсумок уроку.

·        Бесіда

·        Оцінювання, коментар учителя

VІІІ. Домашнє завдання.

    Опрацювати §2.1 сторінки 2-373, підручника «Будова й експлуатація автомобілів»

Для охочих підготовити презентацію на тему «Будова двигуна».

Тема уроку. Призначення генератора та його будова. Принцип дії генератора.

Лабораторна робота. Ознайомлення з будовою генератора.

Мета уроку: ознайомити учнів із призначенням, будовою та принципом дії генератора, закріпити знання та вміння під час виконання практичної роботи; виховувати навички правильної організації праці, розвивати пам'ять, мислення, вміння сконцентрувати увагу.

Обладнання: плакати «Генератор», «Джерела електричної енергії», таблиці, натуральні прилади.

Міжпредметні зв’язки: з фізикою 10 клас, «Перетворення енергії».

Тип уроку: урок засвоєння нових знань

Хід роботи

І. Організаційна частина.

         Перевірка готовності учнів до заняття.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Запитання для повторення матеріалу минулого заняття (для усного і письмового контролю)

1.     Для чого призначена акумуляторна батарея?

2.     З яких частин складається акумуляторна батарея?

3.     Що таке ємність акумулятора?

4.     Як приготувати електроліт?

5.     Які переваги мають акумулятори нового покоління?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

1)    Вступне слово вчителя

Старшокласники, на минулому уроці ми розглянули одне з джерел електричної енергії – акумуляторну батарею. А сьогодні продовжимо знайомитися з джерелами електричної енергії і зупинимося на призначенні, будові та принципі роботи генератора змінного струму.

2)    Заповнення учнями таблиці «Очікування від уроку» (дві перші колонки, третя – на підсумковому етапі)

Знаю	Хочу дізнатися	Дізнався

         ІV. Оголошення теми і мети уроку.

Мету уроку учні формулюють самостійно на основі очікувань

         V. Вивчення нового матеріалу.

         1) Пояснення вчителя

Матеріал для пояснення

           1.Генератор – основне джерело електричної енергії в автомобілі – слугує для живлення всіх споживачів і заряджання акумуляторної батареї при середній та великій частоті обертання колінчастого вала двигуна. Генератор кріплять у передній частині двигуна за допомогою розпірної планки. Ротор генератора приводить в дію обертання трапецевидним пасом: у двигунів ГАЗ-24 і ЗИЛ-130 – безпосередньо від шківа колін вала, в ЗМЗ-53 від шківа вентилятора, який приводиться в дію колінчастим валом.

         2. Генератор складається з статора і ротора. Статор виготовляють у вигляді кільця з окремих сталевих пластин, ізольованих одна від одної лаком. На його внутрішній поверхні є обмотка, яку розподілено на три фази, розташовані під кутом 120^о одна відносно одної. Кожна фаза утворюється з шести котушок. Котушки однієї фази з’єднані послідовно, а групи котушок – зіркою, тобто одні кінці трьох груп з’єднані між собою, а інші виводяться в коло. Ротор складається звала, обмотки збудження і шести пар полюсів, що створюють магнітне поле. На валу ротора встановлено два контактних кільця, через які в обмотку збудження подається електричний струм. По контактних кільцях ковзають щітки. Ротор обертається в шарикових підшипниках, установлених в кришках статора.

2) Перегляд відеоматеріалу або презентації на тему «Принцип дії генератора».

з коментарем учителя 

         1.Працює генератор так:

         - Після вмикання спалювання, струм від акумуляторної батареї надходить в обмотку збудження, встановлену на роторі генератора.

         - Під час обертання ротора його магнітний потік перетинає витки обмоток статора, й у них індукується змінний струм, який потім випрямляється й подається в зовнішнє коло.

         - Напруга, яку виробляє генератор, піде на зарядження та живлення інших споживачів системи електрообладнання. В обмотку збудження генератора в цей час струм надходить від генератора, а не від акумуляторної батареї.

         - Напруга генератора зі збільшенням частоти обертання колінчастого вала двигуна і зв’язаного з ним ротора генератора зростає і може досягти значення, за якого порушується нормальна робота всіх приладів електрообладнання.

         У разі збільшення частоти обертання ротора, коли напруга перевищить 13,5-14,5В, за допомогою регулятора напруги припиняється надходження струму в оболонку збудження ротора. Внаслідок цього напруга генератора спадає, регулятор знову пропускає струм в оболонку збудження. Й процес повторюється.

         Якщо виникають несправності в генераторі або регуляторі напруги, то зменшується або зовсім припиняється живлення споживачів від генератора і зарядження акумуляторної батареї.

         Найчастіше генератор працює ненормально через:

-         Слабкий натяг паса привода генератора;

-         Забруднення або замаслення контактних кілець;

-         Спрацювання й зависання щіток;

-         Окислення та обгоряння контактів регулятора;

-         Неправильний зазор між ними.

           Справність генератора й регулятора напруги можна перевірити за допомогою

вольтметра, відімкненого до затискачів «+» і «-» (маса) генератора, коли працює двигун.

         VІ. Закріплення нового матеріалу.

1)    Бесіда:

1.     Для чого призначається генератор?

2.     Яку будову має генератор змінного струму?

3.     Як діє генератор змінного струму?

4.     Назвіть основні несправності генератора змінного струму.

2)    Заповнення 3-ї графи таблиці очікувань від уроку («Дізнався»)

VІІ. Вступний інструктаж.

Звернення уваги вчителя на

-         правильну організацію робочого місця;

-         дотримання правил техніки безпеки.

VІІІ. Лабораторна робота.

Тема: Ознайомлення з будовою генератора.

Мета: формувати в учнів вміння і навички при вивченні та ознайомленні з будовою генератора. Виховувати навички правильної організації праці.

Обладнання: карбюраторний двигун М-412 у комплекті з генератором, демонстраційні щити «Генератор», «Регулятор напруги», плакати.

Послідовність роботи.

1.     Прочитайте розділи з підручника.

2.     За кольоровими малюнками, двигуном і плакатом ознайомтеся з будовою, розміщенням на автомобілі, кріпленням генератора змінного струму.

3.     За демонстраційними щитами ознайомтеся з деталями генератора.

Клас ділиться на дві ланки. Перша ланка спочатку ознайомлюється з будовою генератора за кольоровими рисунками, плакатом. Друга ланка – за демонстраційними щитами ознайомлюється з деталями генератора.

         Контрольні запитання:

-         Яку будову має автомобільний генератор змінного струму?

-         Назвіть основні несправності генератора змінного струму.

-         Розкажіть як працює генератор змінного струму?

Під час лабораторної роботи проводиться індивідуальний та фронтальний інструктаж.

         ІХ. Підсумок уроку.

Заключний інструктаж. Відзначення кращих учнів, які працювали впродовж уроку.

·        Виконання вправ, розроблених учителем у Learning Apps («Вікторина», «Добери пару» тощо, на розсуд учителя)

Виставлення оцінок учням, їх коментування

Х. Домашнє завдання

Опрацювати §3.1 сторінки 181-182 «Будова й експлуатація автомобілів».

Підготовити презентацію (для охочих) на тему «Система запалювання».

Тема уроку.  Призначення і будова газорозподільного механізму. Фази розподілу.

Мета уроку: Ознайомити учнів з будовою та призначенням ГРМ, фазами газорозподілу; виховувати любов і пошану до праці людини; розвивати мовлення, критичне мислення, пам'ять.

Обладнання: таблиця «Газороподільний механізм», стенд «Газороподільний механізм», натуральні деталі ГРМ

Міжпредметні зв’язки: фізика, геометрія.

Тип уроку: комбінований.

Хід уроку.

І. Організаційна частина.

         Перевірка готовності учнів до заняття.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

1.     Фронтальна бесіда

2.     Усне опитування

·        Яке призначення поршневої групи, шатуна, колін вала?

·        З яких деталей складається поршнева група?

3.     Для 2-х учнів – робота з індивідуальними картками

ІІІ. Оголошення теми і мети уроку.

ІV.  Організація вивчення нового матеріалу. 

1.     Перегляд відеофрагментів про будову газорозподільного механізму». Коментар учителя.

2.     План викладу теоретичного матеріалу. Учні записують

План

1)    Призначення ГРМ.

2)    Будова ГРМ.

3)    Типи ГРМ.

4)    Фази газорозподілу.

3. Пояснення вчителя з елементами бесіди за планом

Матеріал для пояснення

1. ГРМ забезпечує своєчасне заповнення циліндрів пальною сумішшю (або повітрям) і видаляння з них відпрацьованих газів.

2. Будова ГРМ:

- розподільчий вал (із сталі або спец. чавун);

- його привід (зубчаста, ланцюгова, пасова);

- штовхачі (сталь, чавун) від РВ через шт.;

- штанги (стальний пруток або дюралюмінієвий сплав );

- коромисла (сталь, чавун);

- впускні та випускні клапани.

Будова приводу ГР:

-         Колін вал;

-         Ведуча і ведена зірочки;

-         Ланцюг ( пас зубчастий)

-         Натяжний пристрій.

3.Типи ГРВ залежно від розташування клапанів і розподільного вала

-    З нижнім розташуванням вала і клапанів (ГАЗ-51,52, ГАЗ-69, ЗИЛ-157).

-    З нижнім розташуванням вала і верхнім розташуванням клапанів;

-    З верхнім розташуванням вала і клапанів (ЗИЛ-130, КамАЗ-5320, ВАЗ-2108).

Розподільчий вал.

Штовхачі передають зусилля від розподільчого валу через штанги до коромисел. Штанги передають зусилля від штовхачів до коромисел.

Коромисло передає зусилля від штанги до клапана .

4.  Фази газорозподілу – це моменти початку відкривання та кінця закривання клапанів. Виражені в градусах кута повороту колін вала відносно мертвих точок.

Перекриття клапанів – кутовий інтервал обертання колін вала, при якому обидва клапани відкриті.

З діаграми видно,  що впускний клапан відкривається. за 31^о С до приходу поршня у ВМТ, а закінчує закриватися через 83^о після НМТ. Випускний клапан закривається при 47^о повороту колін вала після ВМТ. Перекриття клапана 78^о. Випускний клапан відкрито з випереджанням на 67^о до НМТ.

V. Закріплення нового матеріалу

1.Яке призначення ГРМ?

2.З яких основних частин складається ГРМ?

3.Що таке фази газорозподілу?

 VI. Підсумок уроку

1. Письмове бліц-опитування або тестування (на розсуд учителя)

Орієнтовні запитання для письмового опитування

1)    Як класифікують двигуни внутрішнього згорання?

2)    Що таке автомобіль?

3)    Загальна будова автомобіля.

4)    Призначення двигуна. Будова двигуна.

5)    У чому полягає ТО автомобіля та які є його види.

6)    Які роботи виконуються під час ТО-1 і ТО-2?

7)    Які роботи виконуються під час ЩТО?

8)    Що таке робочий цикл і як він відбувається?

9)    Які показники характеризують роботу двигуна?

10) З яких основних деталей складається КШМ?

VI. Підсумок уроку

   Опрацювати §2.3 сторінки 41-53, підручника «Будова й експлуатація автомобілів»

Для охочих підготовити презентацію на тему «Фази газорозподілу».