Принцип работы двигателя внутреннего сгорания
Министерство просвещения российской федерации
Федеральное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Неманское специальное учебно-воспитательное учреждение закрытого типа»
Открытый урок
Тема: «Принцип работы двигателя внутреннего сгорания»
Форма проведения: Комбинированный
Подготовил и провел:
мастер п/о
Чукардин ВиталийИванович
(Ф. И. О.)
Дата проведения:
12 ноября 2020г.
г. Неман
2020 год.
Тема: «Принцип работы двигателя внутреннего сгорания».
Цели урока: Образовательные:
способствовать:
— усвоению новых знаний о принципе работы двигателя внутреннего сгорания.
;
— формированию у обучающихся понимания общего устройства и принципа работы двигателя внутреннего сгорания, устройством автомобиля;
— умению применять полученные знания на практике.
Воспитательные:
— содействовать формированию интереса к изучаемому предмету, показать необходимость глубокого, сознательного усвоения специальных и общенаучных знаний для будущей профессиональной деятельности;
-способствовать воспитанию культуры общения, поведения, умения работать в команде.
Развивающие:
способствовать:
— развитию чувства самоконтроля и ответственности за результаты своей деятельности;
— получению чувства удовлетворенности от результата своего труда.
Содержание занятия:
повторить пройденный материал;
изложить информацию по теме;
закрепить полученные знания;
проконтролировать качество усвоения нового материала и оценить знания обучающихся.
Методы обучения: репродуктивный, объяснительно — иллюстративный — рассказ, беседа, демонстрация слайдов.
Материально-техническое и дидактическое оснащение урока:
Технические средства:
Наглядные пособия:
электронная презентация «Принцип работы двигателя внутреннего сгорания.»
макет двигателя внутреннего сгорания;
Ход занятия:
1. Организационный этап
Мастер: Проверка обучающихся по списку. Проверка наличия оборудования и его исправность.
Обучающиеся: Отвечают на приветствие мастера. Дежурный докладывает о явке обучающихся.
Мастер: Вводный инструктаж. Психологическая подготовка к восприятию урока:
• организация внимания;
• устранение отвлекающих факторов.
Целевая установка: сообщение темы и разъяснение цели урока (что будут делать и чему научатся).
Актуализация опорных знаний: вспомнить тему предыдущего урока.
Обучающиеся: Слушают и записывают тему урока.
Вспоминают тему предыдущего урока.
II. Этап проверки знаний по пройденной теме
Мастер: Какие детали автомобиля мы вспомнили?
Обучающиеся: Кузов, шасси, трансмиссия.
Мастер: Для чего служит кузов автомобиля?
Обучающиеся: Для размещения пассажиров, багажа. К кузову крепятся детали автомобиля.
Мастер: Какую функцию выполняет шасси?
Обучающиеся: Передача энергии от двигателя к колёсам и управление ими.
Мастер: Назовите детали шасси?
Обучающиеся: Трансмиссия, ходовая часть и системы управления.
Мастер: Из каких деталей состоит трансмиссия?
Обучающиеся: Сцепление, коробка передач, карданная передача и ведущий мост.
Мастер: Без чего все эти агрегаты автомобиля не могут работать?
Обучающиеся: Без двигателя.
III. Основной этап урока: этап объяснения и усвоения нового материала.
Практическое ознакомление с узлами и деталями.
Мастер:
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.
Изучение содержания темы происходит с помощью лекционного материала по теме «Принцип работы двигателя внутреннего сгорания» с применением материалов презентации «Принцип работы двигателя внутреннего сгорания», схемы двигателя внутреннего сгорания и макета двигателя внутреннего сгорания.
Применение данной формы работы (лекция-диалог), презентации, схемы двигателя внутреннего сгорания и макета двигателя внутреннего сгорания способствует развитию познавательной деятельности обучающихся.
Мастер ПО рассказывает теоретический материал, задаёт вопросы и демонстрирует презентацию «Двигатель внутреннего сгорания. Общее устройство и работа» и схему двигателя внутреннего сгорания.
Обучающиеся конспектируют лекцию, участвуют в диалоге, отвечая на вопросы мастера ПО.
Тема 1. Общее устройство и работа двигателя внутреннего сгорания
Мастер: На автомобилях устанавливают двигатели внутреннего сгорания (ДВС), у которых топливо сгорает внутри цилиндра. В основу их действия положено свойство газов расширяться при нагревании. Источником теплоты в двигателе является смесь топлива с воздухом (горючая смесь)
Рассмотрим принцип устройства и работы двигателя внутреннего сгорания, а также его рабочие циклы.
(Слайд 2).
Какие типы двигателя вы знаете?
Обучающиеся: Двигатели внутреннего сгорания бывают двух типов: бензиновые и дизельные.
Мастер: В бензиновом двигателе горючая смесь (бензина с воздухом) попадает в камеру сгорания готовая (смешанная) через впускной коллектор и воспламеняется внутри цилиндра от искры, образующейся на свече зажигания.
Мастер: Для чего нужен воздух?
Обучающиеся: 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?
Обучающиеся: Он вращается.
Мастер: Для сглаживания рывков и более равномерного вращения коленчатого вала на его торце устанавливается массивный маховик (демонстрирует на макете).
Рассмотрим основные понятия о двигателе внутреннего сгорания и принцип его работы (Слайды 3, 4).
В каждом цилиндре установлен поршень. Крайнее верхнее его положение называется верхней мертвой точкой (ВМТ).
А крайнее нижнее положение как будет называться?
Обучающиеся: Нижней мертвой точкой (НМТ).
Мастер: Расстояние, пройденное поршнем от одной мертвой точки до другой, называется ходом поршня. За один ход поршня коленчатый вал повернется на половину оборота (Слайд 4).
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?
Обучающиеся: В литрах.
Мастер: 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?
Обучающиеся: Изношенность двигателя.
Мастер: Мощность двигателя – величина, показывающая, какую работу двигатель совершает в единицу времени. Мощность измеряется в киловаттах (кВт). В каких единицах ещё может измеряться мощность двигателя?
Обучающиеся: В лошадиных силах. При этом одна л.с. ≈ 0,74 кВт.
Мастер: 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.
Перерыв на физминутку: обучающиеся выполняют гимнастику глаз и пальцев.
Тема 2.
Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя (Слайды 5, 6, 7, 8)
Мастер ПО рассказывает теоретический материал и демонстрирует рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя на макете двигателя внутреннего сгорания и презентацию «Двигатель внутреннего сгорания. Общее устройство и работа».
Мастер: 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?
Обучающиеся: Воспламенение рабочей смеси.
А в дизельном двигателе рабочая смесь самовоспламеняется от сжатия.
Мастер: Под давлением расширяющихся газов, что происходит с поршнем и коленчатым валом?
Обучающиеся: Поршень перемещается вниз и через шатун приводит во вращение коленчатый вал.
Мастер:4-й такт – выпуск. Поршень перемещается вверх, и через открывшийся выпускной клапан 4 выходят наружу из цилиндра отработавшие газы. Куда попадают отработавшие газы?
Обучающиеся: Через выхлопную систему в атмосферу.
Мастер: 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.
Рассмотрим детали газораспределительного механизма.
Работу этих механизмов мы изучим на следующих занятиях.
IV. Закрепление нового материала: практическая работа.
Совместная работа мастера ПО и учащихся с опорой на макет двигателя внутреннего сгорания.
Мастер: Подведем итоги.
Сегодня на уроке мы рассмотрели вопросы устройства двигателя внутреннего сгорания и принцип работы четырехтактного карбюраторного двигателя, что является начальным этапом в изучении устройства легкового автомобиля. Знания и начальное знакомство с техническими терминами помогут вам в дальнейшем узнать подробности об устройстве автомобиля, причинах неисправностей и методах их устранения.
Какая информация показалась наиболее интересной?
Покажите детали двигателя внутреннего сгорания.
Расскажите о тактах двигателя внутреннего сгорания.
Расскажите о взаимосвязи деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов.
Перечислите порядок работы двигателя.
Обучающиеся: отвечают.
VI.
Заключительный этап урока: Подведение итогов.
Мастер: проводит анализ работы обучающихся, подводит итоги за день. Сообщает результаты, с обоснованием выставленных оценок. Разбирает и дает анализ наиболее характерным недочетам в работе обучающихся, указывает пути и методы их устранения. Подведение итогов занятия в целом. Всем спасибо за активную работу на занятии. Всего доброго.
Домашнее задание: повторить пройденный материал.
Принцип действия поршневого двигателя внутреннего сгорания
Принцип действия поршневого двигателя внутреннего сгоранияВ двигателе внутреннего сгорания преобразование тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива, в механическую работу происходит внутри цилиндра двигателя.
В двигателе с внешним смесеобразованием в замкнутое пространство, образованное стенками цилиндра, его головкой и днищем поршня, через впускной клапан при перемещении поршня вниз всасывается горючая смесь, состоящая из жидкого топлива или горючего газа, смешанного в Определенной пропорции с воздухом.
При перемещении поршня вверх смесь сжимается и воспламеняется от постороннего источника тепла. При сгорании смеси выделяется большое количество тепла, вследствие чего газы, получившиеся при сгорании, нагреваются и давление их сильно возрастает. Под действием давления газов поршень перемещается в цилиндре вниз и посредством шатуна вращает коленчатый вал, совершая при этом полезную работу. При обратном ходе поршня вверх отработавшие газы удаляются из цилиндра через выпускной клапан.
Рассмотренный процесс непрерывно повторяется, чем обеспечивается работа двигателя и получение на коленчатом валу необходимого для движения автомобиля усилия.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
При вращении коленчатого вала его шатунная шейка вместе с нижней головкой шатуна описывает окружность (рис. 1). Верхняя головка шатуна вместе с поршнем при этом перемещается в цилиндре прямолинейно вверх и вниз (возвратно-поступательно).
При одном обороте колена (кривошипа) вала поршень делает один ход вниз и один ход вверх.
Изменение направления движения поршня происходит в нижней и верхней мертвых точках.
Верхней мертвой точкой (в. м. т.) называют самое верхнее положение поршня и кривошипа (рис. 1, а).
Нижней мертвой точкой (н. м. т.) называют самое нижнее положение поршня и кривошипа (рис. 1, б).
При положении поршня в мертвых точках давление газов на поршень не может вызвать поворота коленчатого вала, так как шатун и кривошип коленчатого вала располагаются в одну линию.
Ходом поршня называется расстояние между крайними положениями поршня (от в. м. т. до н. м. т.). По величине ход поршня равен двум радиусам кривошипа.
Двигатели, у которых длина хода поршня меньше диаметра цилиндра, называются короткоходными. Такие двигатели получают все большее распространение, так как при больших числах оборотов коленчатого вала скорость поршня получается невысокой, что обеспечивает большую износостойкость двигателя.
При повороте кривошипа от мертвых точек на одинаковые углы поршень проходит различные расстояния. Это означает, что при равномерном вращении коленчатого вала поршень в цилиндре двигается неравномерно с ускорениями и замедлениями, вследствие чего в работающем двигателе появляются силы инерции.
Тактом называют процесс, происходящий в цилиндре при движении поршня от одной мертвой точки к другой.
Рис. 1. Основные положения кривопшпно-шатунного механизма
При перемещении поршня вниз от в. м. т. до п. м. т. (рис. 16, б) объем внутренней полости цилиндра над поршнем изменяется от минимального значения (объем камеры сгорания) до максимального (полный объем цилиндра).
Камерой сгорания называется пространство в цилиндре над поршнем при положении его в в. м. т.
Рабочим объемом цилиндра называется объем цилиндра, заключенный между верхней и нижней мертвыми точками.
Рабочим объемом, или литражом двигателя, называется рабочий объем всех цилиндров двигателя, выраженный в литрах.
Полным объемом цилиндра называется сумма его рабочего объема и объема камеры сгорания.
Степенью сжатия двигателя называется отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимается поступившая в цилиндр смесь (заряд) при перемещении поршня из н. м. т. в в. м. т. Чем выше степень сжатия двигателя, тем большую экономичность по расходу топлива имеет двигатель.
Введение в двигатели внутреннего сгорания | Совет по исследованиям газового машиностроения
30 марта 2023 г.
Виртуальный
РЕГИСТРАЦИЯ
ОБЗОР СОБЫТИЙ
Двигатели внутреннего сгорания являются сердцем нефтяной и газовой промышленности, обеспечивая мощность для перекачивания жизненно важных элементов по трубопроводам в Северной Америке. Этот вводный курс обеспечит прочную основу для лиц, работающих с этим оборудованием, интересующихся им или ответственных за него.
Участники будут обучены посредством презентации, демонстрации работающих моделей и взаимодействия с инструктором. Присоединяйтесь к нам в изучении уникального взгляда на двигатели внутреннего и внешнего сгорания, разработанные специально для SGA/GMRC.
Участники получат 3 часа профессионального развития по завершении.
| Регистрационный сбор | |
| Участник | 270 $ |
| Не член | $320 |
ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ
Участники узнают о:
- History of Horsepower
- Пояснение к указанным, тормозным и эффективным л.с.
- Введение в циклы сгорания
- Внутреннее и внешнее сгорание
- Двухтактные и четырехтактные двигатели
- Поршневые и центробежные двигатели
- Дизель против бензиновых двигателей
- Огненный треугольник
- Интегральные и раздельные двигатели
- Принципы работы в циклах сгорания
КТО ДОЛЖЕН ПОСЕТИТЬ
- Студенты-инженеры
- Инженеры начального уровня
- Техники
- Механика
- Представители полевой службы
- Руководители проектов
- Инженеры по надежности, заинтересованные в получении базовых знаний о двигателях внутреннего сгорания
- Руководство, отвечающее за компрессионный парк, желающее получить базовое представление об их оборудовании
ПОЗНАКОМЬТЕСЬ С ИНСТРУКТОРОМ
Страстная и непримиримая сторонница образования STEAM (наука, технология, инженерия, искусство и математика), уроженка Детройта Мэри Савалле училась в Государственном университете Уэйна и закончила последний год бакалавриата по машиностроению в Политехническом университете Пуэрто-Рико.
.
Ее многогранная карьера началась с DTE и включает в себя опыт работы с большими двигателями и компрессорами, работающими на природном газе, диагностику дефектов двигателей/компрессоров, управление автопарком, Lean Six Sigma и проектирование надежности. Мэри имела звание главного инженера по надежности, когда она рассталась с DTE в 2020 году, чтобы использовать другие возможности.
Профессиональные полномочия Мэри включают:
- Степень бакалавра в области машиностроения
- Зеленый пояс «бережливое производство + шесть сигм»
- Специалист по управлению проектами (PMP)
- Сертификат инженерной надежности (REC) Университета Клемсона
- Студент – магистр технических наук по проектированию систем двигателей, Университет Висконсина – Мэдисон (ожидается завершение в декабре 2022 г.)
Она публикует отраслевые статьи, ездит по стране, проводя курсы по концепциям двигателей внутреннего сгорания, и разработала обучающие устройства для кинестетических учеников.
Она работала с компаниями по всему миру в области исследований, анализа и обучения.
Страсть Мэри к STEAM и сообществу привела к партнерству с местным художественным магазином и начальной школой для обучения детей концепциям STEAM. В настоящее время она работает с несколькими учреждениями над созданием их образовательных программ, одновременно получая ученую степень.
РЕГИСТРАЦИЯ
GMRC Знакомство с двигателями внутреннего сгорания
ОБЗОР МЕРОПРИЯТИЙ
Двигатели внутреннего сгорания являются сердцем нефтегазовой промышленности, обеспечивая мощность для перекачивания жизненно важных элементов по трубопроводам в Северной Америке. Этот вводный курс обеспечит прочную основу для лиц, работающих с этим оборудованием, интересующихся им или ответственных за него. Участники будут обучены посредством презентации, демонстрации работающих моделей и взаимодействия с инструктором. Присоединяйтесь к нам в изучении уникального взгляда на двигатели внутреннего и внешнего сгорания, разработанные специально для SGA/GMRC.
Материал этого тренинга состоит из двух коротких (1,5 часа) частей в течение двух дней.
Присоединяйтесь к нам с 9:30 до 11:00 по центральному времени 11 и 12 апреля.
Участники получат 3 часа профессионального развития после завершения.
ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ
Участники узнают о:
- History of Horsepower
- Пояснение к указанным, тормозным и эффективным л.с.
- Введение в циклы сгорания
- Внутреннее и внешнее сгорание
- Двухтактные и четырехтактные двигатели
- Поршневые и центробежные двигатели
- Дизель против бензиновых двигателей
- Огненный треугольник
- Интегральные и раздельные двигатели
- Принципы работы в циклах сгорания
КТО ДОЛЖЕН ПОСЕТИТЬ
- Студенты технических специальностей
- Инженеры начального уровня
- Аналитики
- Техники
- Механика
- Представители полевой службы
- Руководители проектов
- Инженеры по надежности, заинтересованные в получении базовых знаний о двигателях внутреннего сгорания
- Руководство, отвечающее за компрессионный парк, желающее получить базовое представление об их оборудовании
ЗНАКОМЬТЕСЬ С ПРЕПОДАВАТЕЛЕМ
Мэри Саваль, PMP, REC
Страстная и непримиримая сторонница образования STEAM (наука, технология, инженерия, искусство и математика), уроженка Детройта Мэри Саваль в настоящее время является Полевая демонстрационная программа Менеджер по технологиям радикального сжигания.
Мэри имеет степень бакалавра технических наук Университета штата Уэйн и в настоящее время находится на полпути к получению степени магистра инженерных наук по программе проектирования систем двигателей в Университете Висконсина в Мэдисоне. Она получила сертификат инженера по надежности (REC) Университета Клемсона/Института жизненного цикла и лицензию специалиста по управлению проектами от PMI. Мэри входит в состав нескольких отраслевых комитетов и с июля 2019 года возглавляет GMRC Engine Analyzer & Reliability (EAR)..
До своей нынешней должности Мэри была главным инженером по надежности и руководителем проекта капитальных вложений в DTE Gas (газовая компания в составе DTE Energy) и отвечала за инженерную поддержку надежности десяти (10) компрессорных станций, в том числе 57 компрессорных установок природного газа. . Она публикует отраслевые статьи, ездит по стране, преподает курсы по концепциям двигателей внутреннего сгорания и разработала обучающие устройства для кинестетических учеников.