Методическая разработка

Министерство просвещения российской федерации

Федеральное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Неманское специальное учебно-воспитательное учреждение закрытого типа»

Методическая разработка

открытого урока

по учебной дисциплине «Специальная технология»

на тему: «Форсунки впрыска»

Форма проведения: теоретическое занятие

Подготовил и провел: мастер п/о

Пиляк Сергей Адамович

Дата проведения: 21.05.2020 г.

г. Неман

2020 год.

Тема урока: «Форсунки впрыска»

Тема программы Устройство, ТО и ремонт современных систем питания двигателей

Тип урока: урок усвоения новых знаний

 Обучающая цель урока: сформировать у обучающих знания по устройству систем питания современных двигателей и назначению форсунки впрыска топлива.

Воспитательная цель урока: воспитать интерес к будущей профессии Развивающая цель урока: способствовать формированию технического мышления при изучении урока форсунки впрыска топлива двигателей

Межпредметные связи:

Производственное обучение, тема «Ремонт и обслуживание системы питания»

Материаловедение, тема «Дизельные топлива». «Бензины»

Материаловедение, тема «Химико-термическая обработка металлов и сплавов»

Материально-техническое обеспечение урока:

1.   план-конспект урока

2.   компьютер

3.   проектор

4. экран

5.   обучающие видео

План урока

Ход урока

1. Организационная часть урока.

Преподаватель смотрит и проверяет наличие тетрадей, ручек и других принадлежностей у обучающихся

2. Мотивация учебной деятельности.

Преподаватель сообщает информацию, подготавливающую обучающимся к восприятию новой темы:

  Сообщение темы, целей и задач урока.

Преподаватель: «Запишите число и тему урока»

3. Актуализация опорных знаний.

Преподаватель проводит устный опрос по ранее пройденному материалу.

 Вопрос: в чём отличие работы дизельного двигателя от бензинового?

Ответ: в бензиновом моторе топливо-воздушная смесь в цилиндре воспламеняется от искрового разряда. В дизеле топливо воспламеняется не от искры, а вследствие высокой температуры воздуха в цилиндре в процессе сжатия поршня.

Вопрос: Как происходит рабочий процесс в дизельном двигателе?

Ответ: В начале в цилиндр попадает чистый воздух, который за счет большой степени сжатия (15:1 - 25:1) разогревается до 700-900°С. Дизтопливо впрыскивается под высоким давлением в камеру сгорания при подходе поршня к ВМТ. А так как воздух уже сильно разогрет, после смешивания с ним происходит самовоспламенение топлива.

4. Восприятие и первичное осознание обучающимися нового материала.

Преподаватель рассказывает материал, демонстрирует обучающимся презентации, и они записывают в тетрадь основные моменты:

Общие сведения о системе

Топливная система современного двигателя основана на подаче топлива к форсункам от общего насоса высокого давления к топливной рампе.

Применение данной системы позволяет достигнуть снижения расхода топлива, токсичности отработавших газов, уровня шума дизеля. Главным преимуществом системы является широкий диапазон регулирования давления топлива и момента начала впрыска, которые достигнуты за счет разделения процессов создания давления и впрыска.

Конструктивно система впрыска составляет контур высокого давления топливной системы дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Система включает топливный насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливную рампу и форсунки. Все элементы объединяют топливо проводы.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для создания высокого давления топлива и его накопления в топливной рампе. Современные топливные насосы высокого давления плунжерного типа.

Клапан дозирования топлива регулирует количество топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления в зависимости от потребности двигателя. Клапан конструктивно объединен с ТНВД.

Регулятор давления топлива предназначен для управления давлением топлива в системе, в зависимости от нагрузки на двигатель. Он устанавливается в топливной рампе.

Топливная рампа предназначена для выполнения нескольких функций: накопления топлива и содержание его под высоким давлением, смягчения колебаний давления, возникающих вследствие пульсации подачи от ТНВД, распределения топлива по форсункам.

Принцип действия системы

На основании сигналов, поступающих от датчиков, блок управления двигателем определяет необходимое количество топлива, которое топливный насос высокого давления подает через клапан дозирования топлива. Насос накачивает топливо в топливную рампу. Там оно находится под определенным давлением, обеспечиваемым регулятором давления топлива.

В нужный момент блок управления двигателем дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки. В зависимости от режимов работы двигателя блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска.

Преподаватель включает обучающее видео по системе форсунки

С целью повышения эффективной работы двигателя в системе реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя. При этом различают: предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск.

Предварительный впрыск небольшого количества топлива производится перед основным впрыском для повышения температуры и давления в камере сгорания, чем достигается ускорение самовоспламенения основного заряда, снижение шума и токсичности отработавших газов. В зависимости от режима работы двигателя производится:

-       два предварительных впрыска - на холостом ходу;

-       один предварительный впрыск - при повышении нагрузки;

-       предварительный впрыск не производится - при полной нагрузке.

Основной впрыск обеспечивает работу двигателя. Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).

Главное преимущество системы — достаточно высокое давление топлива во всех режимах работы двигателя, что способствует лучшему смесеобразованию в зоне горения и полному сгоранию. Сохранив умеренный аппетит предшественников, дизель лучше отвечает экологическим нормам, причем такой автомобиль динамичнее бензинового и почти так же мало шумен.

Чем выше давление в системе впрыска, тем больше топлива можно впрыснуть в цилиндр за равный промежуток времени и, соответственно, реализовать большую мощность.

Насос - форсунка

Самым современным устройством, обеспечивающим впрыск топлива, является насос-форсунка.

Преимуществами от механической, насос форсунка позволяет развить больше давления впрыска, а это, в свою очередь, повышает эффективность сгорания топлива, улучшает эко логичность и мощность двигателя. Более тихая работа двигателя чем у двигателя с механической форсункой. 

В работе насос-форсунки, за подачу топлива и его распределение отвечает единое центральное устройство – насос-форсунка, используется гидравлический принцип. Кулачок распределительного вала через коромысло перемещает плунжер вниз. Топливо перетекает по каналам форсунки. При достижении давления игла распылителя, преодолевая усилие пружины, поднимается и происходит впрыск топлива.

Преподаватель демонстрирует на экран схему насос-форсунки, обучающиеся записывают в тетрадь

Благодаря высокой точности электронного управления и высокому давлению впрыска, сгорание топлива в двигателе происходит с максимальной отдачей, что соответствует оптимальной работе двигателя. На каждом из режимов работы двигателя достигается оптимальные результаты. Из-за этого, уменьшается расход топлива и уровень токсичности выхлопных газов.

 5. Осмысление, обобщение и систематизация знаний

Преподаватель задаёт вопросы, обучающиеся отвечают.

Вопрос: Какие преимущества имеет система дизельного впрыска топлива

Ответ: Большее давление впрыска даёт лучшее распыление топлива, это в свою очередь даёт более качественно сгорание, большую плавность работы, снижение шума и улучшение эко логичности.

Вопрос: Какие форсунки вы знаете?

Ответ: Механические и электрические (наос-форсунка)

Вопрос: Какие преимущества имеет насос-форсунка по сравнению с механической форсункой?

Ответ: Преимуществами от механической, позволяет развить больше давления впрыска, а это, в свою очередь, повышает эффективность сгорания топлива, улучшает эко логичность и мощность двигателя. Более тихая работа двигателя чем у двигателя с механической форсункой. 

6. Подведение итогов урока

Преподаватель комментирует работу обучающихся, выставляет оценки.

7. Сообщение домашнего задания 

Преподаватель сообщает домашнее задание: учить конспект урока по теме «Форсунки впрыска топлива двигателя».

Библиографический список

1.     Ремонт автомобилей и двигателей: учебник для студ. / Карогодин В.Н, Митрохин Н.Н / — Издательский центр «Академия» 2016г.

2. Автомобили: учебник для студ. / Вахламов В.К / — Издательский центр «Академия» 2016г.

3. Материаловедение на автомобильном транспорте: учебник / Колесник П.А., Кланица В.С /- Издательский центр «Академия» 2018г.