Урок № Число:……..
Тема: Основы устройства и работы ДВС.
Цель урока: Объяснить общее устройство ДВС; изучить рабочий цикл дизеля; проявить интерес к профессии механизатор.
Материалы и оборудование: Плакаты по темам «ДВС», макеты , детали ДВС, учебник и др.
Тип Урока объяснение нового материала.
Ход урока:
- Беседа с учащимися по теме «Opганы управления трактора.».
- Изучение нового материала по плану:
1 Общие понятия;
2 Устройство
3 Рабочий цикл
Общие понятия
В двигателях внутреннего сгорания химическая энергия сгорающего топлива превращается в тепловую, которая переходит в механическую работу вращающегося вала.
Двигатели подразделяют: по способу образования и воспламенения рабочей смеси (дизели и карбюраторные), по числу тактов рабочего цикла (четырех- и двухтактные), по числу цилиндров (одно-, двух- и многоцилиндровые), по расположению цилиндров (рядные и V-образные), по способу охлаждения (с жидкостным и воздушным охлаждением).
Чтобы понять принцип работы двигателя, рассмотрим его упрощенную схему (рис. 6). В цилиндр 4, закрытый головкой 8, плотно вставлен поршень 6. С помощью пальца 7 и шатуна 5 поршень соединен с коленчатым валом 1, на одном конце которого насажено тяжелое колесо — маховик 2. Детали 1, 2 и 4, 8 составляют криво-шипно-шатунный механизм.
Во время работы двигателя поршень перемещается в цилиндре, приближаясь к оси коленчатого вала или удаляясь от нее. При наибольшем удалении от этой оси поршень занимает положение, называемое верхней мертвой точкой (в.м. т.), а при наименьшем — нижней мертвой точкой (н. м. т). В этих точках поршень, останавливаясь на мгновение, изменяет направление своего движения на обратное.
Расстояние S между мертвыми точками называется ходом поршня. За один ход поршня (например, от в.м. т. к н.м.т.) коленчатый вал поворачивается на пол-оборота.
Полость над поршнем, находящимся в в.м. т., называется объемом камеры сгорания (камеры сжатия), а полость, расположенная над поршнем, когда он находится в н.м.т. — полным объемом цилиндра. Объем цилиндра, освобождаемый поршнем при перемещении от в. м. т. до н. м. т., называется рабочим объемом цилиндра. Рабочий объем всех цилиндров, выраженный в литрах, называется литражом двигателя.
В головке цилиндра имеются впускные и выпускные отверстия с клапанами. В точно определенные моменты они открываются и закрываются с помощью распределительного механизма, в которым входят клапаны 9, передаточные детали 10, кулачковый вал 11 и распределительные шестерни 12.
При вращении коленчатого вала, когда соединенный с шатуном поршень отходит от в.м. т., над ним в цилиндре создается разряжение. В это время впускной клапан откроется и цилиндр начип заполняться атмосферным воздухом. После прохода поршнем н.м.т. впускное отверстие закроется. При дальнейшем повороте вала поршень, перемещаемый шатуном, идет вверх и сжимает воздух, заполнивший цилиндр. Когда поршень придет в в.м.т., весь воздух, занимавший полный объем цилиндра, будет сжат в камере сгорания. Число, показывающее, во сколько раз уменьшается объем воздуха (или смеси воздуха с топливом) в цилиндре двигателя, называется степенью сжатия и обозначается буквой е.
При сжатии воздух в камере сгорания, нагреваясь, достигает высокой температуры. В эту камеру впрыскивается мелкораспыленное топливо. Соприкасаясь с горячим воздухом и нагретым поршнем, частицы топлива испаряются, воспламеняются и сгорают, выделяя теплоту. В результате температура и давление газов над поршнем резко возрастают, и под действием давления поршень перемещается вниз — происходит расширение газов. При этом давление и температура их уменьшаются. Так, тепловая энергия преобразуется в механическую. Сила давления газов от поршня через Шатун передается коленчатому валу и вращает его. В конце хода поршня вниз открывается выпускной клапан. Маховик, получив разгон, выводит механизм из н.м.т. Поршень выталкивает из ци-шидра отработавшие газы, освобождая его для следующей порции свежего воздуха. При вращении коленчатого вала все про-|и i сы в цилиндре повторяются. Следовательно, работа двигателя основана на свойстве нагретых газов расширяться. Она слагается из четырех ходов поршня, при которых в цилиндре протекают процессы впуска свежего воздуха, сжатия его, подачи и сгорания топлива и расширения горячих газов, выпуска отработавших газов. Эти процессы, чередуясь в указанном порядке, составляют рабочий цикл двигателя. Часть рабочего цикла, протекающая во время движения поршня от одной мертвой точки до другой, называется тактом.
Из четырех тактов только при одном — расширении газов — совершается полезная работа. Этот такт называется рабочим ходом. Остальные такты вспомогательные. Они совершаются за счет части энергии, накопленной маховиком.
Двигатель, рабочий цикл которого совершается за четыре хода (такта) поршня (за два оборота коленчатого вала), называется четырехтактным. Двигатель, рабочий цикл которого совершается за два хода поршня (один оборот коленчатого вала), называется двухтактным.
У двигателя, схему которого мы рассмотрели, топливо впрыскивается в цилиндр и воспламеняется от высокой температуры сильно сжатого воздуха. Такой двигатель называется дизелем (по имени его создателя Р. Дизеля). Двигатель, у которого смесь топлива с воздухом образуется не в цилиндре, а в особом приборе — карбюраторе, затем поступает в цилиндр и здесь воспламеняется электрической искрой, называется карбюраторным.
Рабочие циклы четырехтактных двигателей
[pic]
Дизель. Рассмотрим процесс протекания каждого такта в цилиндре дизеля
Рабочий цикл четырехтактного дизеля. В цилиндрах четырехтактного дизеля рабочий цикл состоит из тех же тактов, что и в цилиндрах четырехтактного карбюраторного двигателя: впуск» сжатие, рабочий ход, выпуск.
Впуск. Поршень перемещается к НМТ, и через открытый впускной клапан цилиндр заполняется воздухом.
Сжатие. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ и при закрытых клапанах сжимает находящийся в цилиндре воздух.
У дизеля более высокая, чем у карбюраторного двигателя, степень сжатия (8= 15...20) и как следствие этого выше давление (3,0...3,5 МПа, или 30...35 кгс/см2) и температура (600...700°С) в конце сжатия.
Рабочий ход. В конце такта сжатия в цилиндр через форсунку впрыскивается под высоким давлением (10...20МПа, или 100...200 кгс/см2) мелкораспыленное тяжелое топливо, образующее а воздухом смесь, которая самовоспламеняется под действием высокой температуры сжатого воздуха и быстро сгорает, выделяя много теплоты. В результате температура в цилиндре повышается до 1800...2000°С, а давление —до 5...6 МПа (50...60 кгс/см2). Под действием силы давления газа поршень движется к НМТ, поворачивая коленчатый вал.
Выпуск. Поршень перемещается к ВМТ, выталкивая через открытый выпускной клапан отработавшие газы в атмосферу.
[pic]
- Закрепление: По плакату найти основные детали ДВС
- Дом. задание: Самостоятельно определить устройство ДВС автомобилей .
Урок № Число:……..
Тема: Основы устройства и работы ДВС.
Цель урока: Изучить общее устройство ДВС;
изучить рабочий цикл дизеля;
проявить интерес к профессии механизатор.
Материалы и оборудование: Разрез ДВС Плакаты по темам «ДВС», макеты , детали ДВС, учебник и др.
Тип Урока : практический урок.
Ход урока:
- актуализация знаний: ответы на вопросы
1 Общие понятия ДВС;
2 Устройство ДВС
3 Рабочий цикл ДВС.
План практической части:
1 Найти основные части ДВС
2 Изучить рабочий цикл четырехтактного ДВС
3 Определить механизмы ДВС
4 Определить системы ДВС
5 Найти сходства и разницы между дизельными и карбюраторными ДВС
- Подведение итогов, ответы на интересующие вопросы.
Урок № Число:……..
Тема: Система охлаждения и смазки.
Цель урока: Объяснить Устройство. системы охлаждения и смазки; изучить работу системы охлаждения и смазки; проявить интерес к профессии механизатор.
Материалы и оборудование: Плакаты по темам «ДВС», макеты , детали системы охлаждения и смазки, учебник и др.
Тип Урока объяснение нового материала.
Ход урока:
- Изучение нового материала
Назначение и устройство системы охлаждения. Распределение затрат теплоты, полученной в результате сгорания топлива, на полезную работу и потери называется тепловым балансом двигателя. Тепловой баланс можно представить в виде диаграммы (рис. 10), из которой видно, что на полезную работу двигателя используется 25...35% общего количества теплоты и, следовательно, коэффициент полезного действия двигателя равен 25...35%,
Система охлаждения двигателя поддерживает определенный, наиболее выгодный тепловой режим его работы. При переохлаждении увеличиваются потери на трение, уменьшается мощность двигателя, на холодных деталях конденсируются пары бензина и в виде капель стекают по зеркалу цилиндра, смывая смазку. Возрастает износ деталей, и чаще требуется заменять масло.
Перегрев ухудшает количественное наполнение цилиндра горючей смесью, вызывает разжижение и выгорание масла, в результате чего могут заклиниться поршни в цилиндрах и выплавиться - двигателя вкладыши подшипников Автомобильные двигатели могут иметь жидкостное или воздушное охлаждение На двигателях отечественных автомобилей (исключая ЗАЗ-968, имеющий воздушное охлаждение) применяют закрытую жидкостную систему охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости, осуществляемой водяным насосом. Закрытой систему называют потому, что она непосредственно не сообщается с атмосферой. В результате давление в системе увеличивается, температура кипения охлаждающей жидкости повышается до 1О8...119°С и снижается ее расход на испарен иг. Температура охлаждающей жидкости нормально работающего двигателя должна быть 85...95 °С.
В жидкостную систему охлаждения входят (см. цветной рис. VI): рубашка охлаждения блока и ГОЛОВОК цилиндров, радиатор /, водяной насос 5, вентилятор, термостат4% жалюзи, патрубки, шланги, сливные краники 10 и //, радиатор # отопителя, указатель температуры и контрольная лампа.
Жидкость в рубашке охлаждения дппгателя нагревается за счет отбора теплоты от цилиндров, поступает через термостат в радиатор, охлаждается в нем и под действием центробежного насоса возвращается в рубашку двигателя. Охлаждению жидкости способствует интенсивный обдув радиатора и двигателя потоком воздуха от вентилятора.
Система охлаждения.
[pic]
1 — радиатор; 2 — компрессор; 3 — водяной насос; 4 — термостат; 5 — кран отопителя; 6 — подводящая трубка; 7__отводящая трубка; 8 — радиатор отопителя; 9— измерительный преобразователь (датчик) указателя температуры воды в системе охлаждения двигателя; 10 — сливной краник рубашки блока цилиндров (в положении «Открыто»); 11 —сливной краник радиатора.
Работа термостата
[pic]
а — циркуляция охлаждающей жидкости по малому кругу; б — циркуляция охлаждающей жидкости по большому кругу; / — корпус; 2 — шток с клапаном; 3 — гофрированный цилиндр
Объяснение по Рис. VII. Устройство смазочной системы двигателя
1 —трубка подачи масла в масляный радиатор; 2— кран включения масляного радиатора;* 3 —масляный насос; 4 — канал, подводящий масло от насоса к фильтрам; 5 — фильтр грубой очистки; 6 — фильтр центробежной очистки масла (центрифуга); 7 — распределительная камера; 8 — канал в коромысле; 9 — полая ось коромысел; 10 — левый магистральный канал; 11 —трубка подачи масла для смазывания компрессора; 12 — каналы для смазывания кривошипно-шатунного механизма компрессора; 13 — трубка слива масла из компрессора; 14 — трубка слива масла из радиатора; 15 —г центробежные ловушки для очистки масла в шатунных шейках коленчатого вала; 16 — отверстие в шатуне для подачи смазочного материала на стенку Цилиндра; 17 — правый магистральный канал; 18 — маслоприемник.
- Закрепление: найти основные части системы охлаждения и смазки.
