Конспект (учебная практика) двигатель внутреннего сгорания

КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЯ

Раздел «Карт. Общее устройство»

Тема : «Устройство и работа двигателя внутреннего сгорания».

Разработал: Тарапунов Вячеслав Викторович

педагог дополнительного образования

мастер п/о

КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЯ

Раздел «Карт. Общее устройство»

Тема : «Устройство и работа двигателя внутреннего сгорания».

Форма проведения: лекция

Цель занятия: узнать из чего состоит двигатель, понять принцип его работы и взаимодействие отдельных частей, наглядно увидеть его работу

Задачи:

Обучающие:

• Знакомство с устройством двигателя

Развивающие:

• Отслеживание в ходе работы двигателя за его частями и анализирование принципа работы

Воспитательные:

• Воспитание внимательности, развитие воображения

Используемые материалы:

• Класс, оборудованный ПК, макетами ДВС, плакатами и иным наглядным материалом;

• Видео-презентация «Работа ДВС», раздаточный материал – схема «Устройство ДВС»

• Карт

План занятия:

1. Организационный момент (5 мин.).

2. Мотивационный момент. Для чего нам это надо знать(10 мин.).

3. Объяснение темы, занятия (30 мин.).

4. Рефлексия. Перерыв (10 мин.).

5. Объяснение темы, занятия (30 мин)

6. Подведение итогов (5 мин)

Ход  занятия:

1.Организационный  момент.

• Приветствие (Здравствуйте, ребята).

• Общение с детьми на тему «Как у них дела,что нового,интересного» - настрой на позитивное восприятие новой темы и всего занятия

• Отметка присутствующих в журнале

• Тема и цель занятия (Объявить).

2. Мотивационный момент. Введение в тему занятия

На этом занятии мы с вами познакомимся с устройством и работой двигателя внутреннего сгорания, узнаем из чего состоит, как работает, за счет чего работает. Спортсмену картингисту необходимо знать устройство досконально для того, чтобы самому услышать или увидеть неисправность, а в некоторых случаях и самостоятельно устранить. Прежде всего пилот сам себе механик или настройщик гоночного болида. Так же эти знания пригодятся и в дальнейшей жизни если столкнетесь с поломкой двигателя на любом автотранспортном средстве передвижения. Углубленное изучение этих процессов работы влечет за собой изучение таких точных наук, как физики , химии, математики, сопромата и геометрии

3. Объяснение темы занятия.

Лекция с наглядной демонстрацией работы.

В качестве силовой установки на картах используют карбюраторные бензиновые двигатели внутреннего сгорания.

Двигатели внутреннего сгорания делятся на два типа :

2-х тактные 4-х тактные

1.Отличаются количеством рабочих тактов

2. Подачей топлива :

Самотеком принудительный забор топливо за счет бензонасоса

3. Наличие клапанов :

С клапанами без, их роль выполняет поршень

4. Рабочим объемом, выраженным в см.куб.

5. По типу охлаждения :

Воздушное водяное

Устройство ДВС

- цилиндр

- головка цилиндра

- гильза

- кривошипно-шатунный механизм

- картер

Системы, относящиеся к двигателю :

- впускная система

- топливная система

- охлаждения система

- система выпуска отработанных газов

- система зажигания

- система питания

Итак, цилиндр двигателя.

Состоит из рубашки, отлитой из алюминиевого сплава, в которую запрессована чугунная гильза. В цилиндре расположены впускной. Выпускной и перепускной каналы. Рубашка цилиндра и головка имеет оребрение для наилучшего принудительного воздушного охлаждения. Цилиндры и головки двигателя с водяным охлаждением не имеют ребер, а внутри рубашки и головки расположены каналы для протока охлаждающей воды.

Головка цилиндра.

Отлита полностью из алюминиевого сплава. Верхняя часть головки называется камерой сгорания.

Кривошипно-шатунный механизм.

Состоит из поршня, колец, шатуна, пальца кривошипа, щек коленвала, полуосей, подшипников и сальников

Поршень изготовлен методом литья под давлением из алюминиевого сплава с высоким содержанием кремния. В верхней части поршня установлено 1 стальное хромированное поршневое кольцо. Внутри поршень имеет 2 бобышки с отверстиями для поршневого пальца, с помощью которого поршень соединяется с шатуном. В нижней части поршня (юбка) сделаны вырезы для пропуска горючей смеси в перепускные каналы. При нагреве двигателя поршень расширяется

-Раздаем раздаточный материал схема - «устройство ДВС»

4. Рефлексия. Перерыв

Физкультминутка. Отдыхаем. Делаем разминочные упражнения.

5. Объяснение темы занятия.

Лекция с наглядной демонстрацией работы.

«Принцип работы двигателя внутреннего сгорания»

Рассмотрим 2-х тактный двигатель.

В 2х тактных двигателях все рабочие циклы происходят втечении одного оборота коленвала за 2 оси такта. У Двигателя этого типа отсутствуют клапана – их роль выполняет поршень.

Весь рабочий цикл в двигателе осуществляется за 2 такта. 1й такт сжатия, 2й такт рабочего хода. Далее цикл повторяется.

В отличие от 4-х тактного двигателя в 2-х тактном двигателе  все процессы, составляющие рабочий цикл (наполнение, сжатие, сгорание, расширение и выпуск) происходят за 2 такта, т.е. когда поршень совершает движение от ВМТ к НМТ и от НМТ к ВМТ, - всего за 1 оборот коленчатого вала (360° его поворота).

При движении поршня от ВМТ к НМТ объем между поршнем и головкой цилиндра увеличивается, а объем, состоящий из объема кривошипной камеры и объема под поршнем уменьшается. При движении поршня от НМТ к ВМТ объем в кривошипной камере увеличивается, а объем над поршнем уменьшается.

Рассмотрим 1-й такт двигателя

Поршень движется от ВМТ к НМТ.

При движении:

• сначала нижняя кромка поршня перекрывает впускное окно, соединяющее источник свежей бензо-воздушной смеси (карбюратор) с кривошипной камерой;

• затем верхняя кромка поршня открывает выпускное окно;

• затем верхняя кромка поршня открывает перепускной канал.

При этом происходит следующее:

• сжатие свежей смеси в кривошипной камере (после закрытия впускного окна);

• догорание смеси и расширение газов (до открытия выпускного окна);

• выпуск отработавших газов (после открытия выпускного окна до открытия перепускного канала);

• выпуск отработавших газов и наполнение цилиндра сжатой свежей смесью из кривошипной камеры через перепускной канал (после открытия этого канала).

2-й такт. Поршень движется от НМТ к ВМТ. При этом газораспределение происходит в обратном порядке: закрывается перепускной канал, закрывается выпускной канал и, наконец, открывается впускной канал. 

Происходят следующие процессы:

• до закрытия перепускного канала продолжается наполнение цилиндра;

• до закрытия выпускного канала происходит частичный выброс свежего заряда из цилиндра;

• после закрытия выпускного канала свежая смесь в цилиндре сжимается и при нахождении поршня вблизи ВМТ поджигается свечей зажигания;

• после открытия впускного канала свежая смесь по ступает в кривошипную камеру под действием разре жения, образовавшегося там при движении поршня к ВМТ.

Примечание
Процессы, происходящие в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, совершаются в следующей последовательности: наполнение, сжатие, сгорание, расширение и выпуск.

Такт сжатия. Такт сжатия. Поршень перемещается от нижней мертвой точки поршня (в этом положении поршень находится на рис. 2, далее это положение называем сокращенно НМТ) к верхней мертвой точке поршня (положение поршня на рис.3, далее ВМТ), перекрывая сначала продувочное 2, а затем выпускное 3 окна. После закрытия поршнем выпускного окна в цилиндре начинается сжатие ранее поступившей в него горючей смеси. Одновременно в кривошипной камере 1 вследствие ее герметичности и после того как поршень перекрывает продувочные окна 2, под поршнем создается разряжение, под действием которого из карбюратора через впускное окно и открывающийся клапан поступает горючая смесь в кривошипную камеру.

Такт рабочего хода

2. Такт рабочего хода. При положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь (1 на рис. 3) воспламеняется электрической искрой от свечи, в результате чего температура и давление газов резко возрастают. Под действием теплового расширения газов поршень перемещается к НМТ, при этом расширяющиеся газы совершают полезную работу. Одновременно, опускаясь вниз, поршень создает высокое давление в кривошипной камере (сжимая топливо-воздушную смесь в ней). Под действием давления клапан закрывается, не давая таким образом горючей смеси снова попасть во впускной коллектор и затем в карбюратор.

Когда поршень дойдет до выпускного окна (1 на рис. 4), оно открывается и начнется выпуск отработавших газов в атмосферу, давление в цилиндре понижается. При дальнейшем перемещении поршень открывает продувочное окно (1 на рис. 5) и сжатая в кривошипной камере горючая смесь поступает по каналу (2 на рис. 5), заполняя цилиндр и осуществляя продувку его от остатков отработавших газов.

- Просмотр видеоролика «Работа ДВС»

- Заводка двигателя на карте, слушаем работу

6.Подведение итогов.

- Анализ проделанной работы и изученного материала.

- Затем ребята отвечают на наводящие вопросы для закрепления темы

- Конец занятия

РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ К ЗАНЯТИЮ

Раздел «Карт. Общее устройство»

Тема : «Устройство и работа двигателя внутреннего сгорания».

Схема «Устройство ДВС»

Спасибо за внимание!