Tài liệu bài 21. Nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong

GIÁO ÁN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường: THPT Long Trường Độc Lập – Tự Do –Hạnh Phúc Môn dạy: Công nghệ 11 Lớp dạy: 11A7 Tên bài giảng: Nguyên liệu làm việc của động cơ đốt trong Giáo án số: 01 Số tiết dạy: 2 Phòng học: phòng máy Ngày dạy: 11/01/2011 A. CHUẨN BỊ 1. Mục tiêu dạy học: - Mục tiêu kiến thức: + Hiểu được một số khái niệm cơ bản về động cơ đốt trong + Hiểu được nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong. - Mục tiêu kỹ năng: + Hình thành được kỹ năng quan sát + Hình thành được khả năng tư duy. - Mục tiêu thái độ: + Hứng thú và hăng say với bài giảng + Hăng hái phát biểu ý kiến 2. Phương tiện dạy học - Sự chuẩn bị của giáo sinh: + SGK + Hình ảnh, video, máy chiếu - Sự chuẩn bị của học sinh: Phần nội dung SGK cần đọc trước ở nhà B. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY 1. ỔN ĐỊNH LỚP: Kiểm tra sỉ số học sinh, tình hình chung của lớp 2. KIỂM TRA BÀI CŨ a. Phương pháp kiểm tra: phối hợp nhiều phương pháp dạy học: thảo luận nhóm, vấn đáp, thuyết trình. b. Số HS dự kiến sẽ kiểm tra: 2 HS c. Câu hỏi kiểm tra Nêu khái niệm và phân loại ĐCĐT d. Đáp án câu hỏi + ĐCĐT là một động cơ nhiệt. biến nhiệt năng thành cơ năng + Phân loại: Theo nhiên liệu: ĐC xăng, ĐC Điêzen, động cơ ga,… Trong đó ĐC điê zen là phổ biến nhất. Theo hành trình của pit-tông trong một chu trình làm việc: ĐC 2 kì, ĐC 4 kì. 3. GIẢNG BÀI MỚI a. Giới thiệu bài mới Ở tiết trước chúng ta đã học xong cấu tạo của ĐCĐT. Nó có rất nhiều chi tiết lắp ghép với nhau và phần lớn nó đều thuộc về 2 cơ cấu và 4 hệ thống. vậy ĐCĐT nó hoạt động như thế nào ta đi tìm hiểu bài 21 b. Tiến trình giảng bài mới Thời gian Nội dung Hoạt động Của giáo viên Của học sinh (Hkhjkhjkọ tên vàI/ Một số khái niệm cơ bản 1. Điểm chết của pit-tông: Là vị trí tại đó pit-tông đổi chiều chuyển động. Có 2 loại điểm chết: + Điểm chết dưới (ĐCD): là điểm chết mà tại đó pit-tông nằm gần tâm trục khuỷu nhất. + Điểm chết trên (ĐCT): là điểm chết mà tại đó pit-tông ở xa trục khuỷu nhất. 2/ Hành trình pit-tông (S): Là quãng đường mà pit-tông đi được giữa hai điểm chết. Khi pit-tông dịch chuyển được một hành trình thì trục khuỷu sẽ quay được một góc 180 o . S = 2R (R là bán kính quay trục khuỷu) 3/ Thể tích toàn phần (V tp ) (cm 3 hoặc lit): là thể tích xilanh khi pit-tông ở ĐCD (thể tích không gian giới hạn bởi nắp máy xilanh và đỉnh pit-tông) 4/ Thể tích buồng cháy (V bc ) (cm 3 hoặc lit): là thể tích xilanh khi pit-tông ở ĐCT. Giới thiệu cấu tạo trên hình ảnh, video Hỏi: + Ở điểm chết nào thì pit-tông ở cách xa (hoặc gần) tâm trục khuỷu nhất? + Khi pit-tông dịch chuyển được một hành trình, trục khuỷu quay được bao nhiêu độ? Trả lời: 180 o + Không gian bên trong xi lanh được giới hạn bởi chi tiết nào? Trả lời: xilanh, đỉnh pit- tông và nắp máy GV cho HS quan sát hình ảnh + Thể tích toàn phần là thể tích như thế nào? + Thể tích buồng cháy là thể tích như thế nào? + Thể tích công tác là thể tích như thế nào? . + HS quan sát và đọc SGK + HS lắng nghe và trả lời. + HS đọc SGK và trả lời + HS trả lời + HS quan sat và trả lời câu hỏi + HS quan sat và trả lời câu hỏi 5/ Thể tích công tác (V ct ) (cm 3 hoặc lit): là thể tích xilanh giới hạn bởi 2 điểm chết: Vct = Vtp – Vbc Nếu gọi D là đường kính xilanh thì: Vct = D 2 S/4 6/ Tỉ số nén ( ε): Là tỉ số giữa thể tích toàn phần và thể tích buồng cháy. ε = Vtp/Vbc 7/ Chu trình làm việc của động cơ: Khi ĐC làm việc trong xilanh diễn ra lần lược các quá trình: nạp, nén, cháy – giãn nở và thái, tổng hợp của bốn chu trình đó gọi là chu trình làm việc của động cơ. 8/ Kì: Là một phần của chu trình diễn ra trong một hành trình của pit- tông. II/ Nguyên lí làm việc của động cơ 4 kì 1/ Nguyên lí làm việc của động cơ điêzen 4 kì a/ Kì 1 (Nạp) + Pit-tông đi từ ĐCT đến ĐCD, GV giải thích + Chu trình được hoàn thành trong 2 kì ta có ĐC nào? Trả lời: ĐC 2 kì + Chu trình được hoàn thành trong 4 kì ta có ĐC nào? Trả lời: ĐC 4 kì + Vậy kì là gì? + trong 1 chu trình làm việc của ĐC 4 kì có mấy kì sinh công và mấy kì tiêu thụ công? + so sánh sự giống và khác nhau của chu trình làm việc của động cơ điêzen 4 kì và động cơ xăng 4 kì. + GV cho HS quan sát hình ảnh + Như thế nào được gọi là ĐC điêzen 4 kì? Trả lời: + ĐC dùng nhiên liệu dầu điêzen và pit-tông thực hiện 4 + HS lắng nghe và trả lời câu hỏi + HS lắng nghe và ghi chép + HS trả lời câu hỏi + HS lắng nghe và trả lời + HS quan sát và trả lời câu hỏi + HS lắng nghe xupap nạp mở, xu pháp thải đóng. + Áp suất trong xilanh giảm, áp suất, không khí trong đường ống nạp sẽ qua cửa nạp đi vào xilanh nhờ sự chênh áp suất. b/ Kì 2 (Nén) + pit-tông đi từ ĐCD lên ĐCT, hai xupap đều đóng. + Thể tích xilanh giảm, áp suất và nhiệt độ của khí trong xilanh tăng. + Cuối kì nén vòi phun phun phun một lượng nhiên liệu điêzen với áp suất cao vào buồng cháy c/ Kì 3 (Cháy – giãn nở) + Pit-tông đi từ ĐCT xuống ĐCD, hai xupap đều đóng. + Nhiên liệu được phun tơi vào buồng cháy hòa trộn với khí nóng tạo thành hòa khí. Trong điều kiện áp suất và nhiệt độ trong xilanh cao, hòa khí tự bốc cháy sinh ra áp suất cao, đẩy pit-tông đi xuống, qua thanh truyền làm trục khuỷu quay và sinh công. Vì vậy kì này được gọi là kì sinh công. d/ Kì 4 ( Thải) + Pit-tông đi từ ĐCD lên ĐCT, xupap nạp đóng, xupap thải mở. hành trình. + GV cho HS quan sát hình ảnh và giải thích. + GV cho hs quan sat bảng tổng hợp 4 kì + HS lắng nghe và ghi chép. HS quan sát khi đã cháy được thải ra ngoài qua cửa thải. 2/ Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 4 kì Tương tự động cơ điêzeen 4 kì, chỉ khác ở hai điểm sau: + Trong kì nạp hỗn hợp xăng và không khí được nạp vào cùng 1 lúc. Hòa khí này được tạo bởi bộ chế hòa khí lắp trên đường ống nạp. + Cuối kì nén, bugi bật tia lửa điện để đốt cháy hòa khí. III/ Nguyên lí làm việc của động cơ 2 kì 1/ Đặc điểm cấu tạo của động cơ hai kì + ĐC 2 kì không dùng xu pháp, pit-tông làm thêm nhiệm vụ của van trượt để đóng mở các cửa khí. Hòa khí dựa vào xilanh chúng được nén trong các te. 2/ Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 2 kì a/ Kì 1: Pit-tông từ ĐCT xuống ĐCD, trong xilanh diễn ra các quá trình cháy giãn nở, thải tự do và quét thải khí. + Đầu kì 1, pit-tông ở ĐCT. Khí cháy có áp suát cao giãn nở, đẩy pit-tông đi xuống làm quay trục + Như thế nào được gọi là động cơ xăng 4 kì? Trả lời: Là ĐC sử dụng nhiên liệu xăng và tipit- tông thực hiện 4 hành trình GV chỉ rõ nguyên lí làm việc của ĐC xăng 4 kì. + Yêu cầu HS quan sát hình ảnh. + ĐC điêzen 2 kì có cấu tạo gồm những chi tiết nào, so với ĐC điêzen 4 kì thì có gì khác? Trả lời: - Bugi, pit-tông, cửa thải, cửa nạp, thanh truyền, trục khuỷu, cacte, đường thông cacte với cửa quét, cửa quét, xilanh. + GV cho HS quan sát + HS lắng nghe và trả lời + HS lắng nghe và ghi nhớ. + HS quan sát + HS lắng nghe và ghi chép khuỷu – sinh công. Quá trình cháy giãn nở kết thúc khi pit- tông mở cửa thải. + Pit-tông tiếp tục đi xuống mở cửa quét, khí thải trong xilanh có áp suất cao qua cửa thải ra ngoài. Giai đoạn này gọi là giai đoạn thải tự do. + Từ khi pit-tông mở cửa quét cho đến khi tới ĐCD, hòa khí có áp suất cao từ các te qua đường thông và cửa quét đi vào xilanh, đẩy khí thải ra ngoài cửa thải. giai đoạn này được gọi là giai đoạn quét thải khí. + Đồng thời từ khi pit-tông đóng cửa nạp cho đến khi đến ĐCD, hòa khí được nén trong các te nên áp suất và nhiệt độ tăng lên. b/ Kì 2: pit-tông được trục khuỷu dẫn động đi từ ĐCD lên ĐCT + Lúc đầu cửa quét và cửa thải vẫn mở, hòa khí có áp suất cao từ các te qua đường thông và cửa quét tiếp tục đi vào xilanh, đẩy khí thải qua cửa thải ra ngoài. Giai đoạn này được gọi là giai đoạn quét-thải khí. Giai đoạn này kết thúc khi pit-tông đóng kín của quét. hình. + Tại sao gọi là ĐC 2 kì? Trả lời: Là DDC mà chu trình làm việc được thực hiện trong hai hành trình pit-tông. + Tại sao khí quét đưa vào xilanh phải có áp suất cao hơn áp suất khí trời? Trả lời: vì pit-tông mở cửa quét, áp suất khí thải trong xilanh vẫn cao hơn áp suất khí trời, khí quét muốn vào xilanh phải có áp suất cao hơn + HS quan sát + HS lắng nghe và trả lời. + HS trả lời + HS lắng nghe + Từ khi pit tông đóng cửa quét cho tới khi đóng cửa thải, một phần hòa khí trong xilanh bị lọt qua cửa thải qua ngoài. Vì vậy, giai đoạn này được gọi là giai đoạn lọt khí. + Từ khi pittông đóng cửa thải cho đến khi tới ĐCT, quá trình nén mới diễn ra. Cuối kì 2, bugi bật tia lửa điện châm cháy hòa khí, quá trình cháy bắt đầu. Giai đoạn này được gọi là giai đoạn nén và cháy. Quá trình nạp hòa khí vào các te được thực hiện như sau: pittong từ ĐCD đi lên, khi mở cửa nạp, hòa khí qua đường ống nạp đi vào các te nhờ sự chênh áp. Như vậy, trong 2 kì còn có quá trình nạp hòa khí vào các te. Các te đóng vài trong như một máy nén khí. Quá trình nạp của động cơ là quá trình hòa khí quá qua cửa quét vào xilanh. 3/ Nguyên lý làm việc của động cơ điêzen 2 kì: Tương tự như ĐC xăng 2 kì, chỉ khác ở điểm sau: + Khí nạp của ĐC xăng là hòa khí, còn ĐC điêzen là không khí. + Cuối kì nén ở ĐC điêzen vòi phun phun nhiên liệu vào buồng cháy hòa trộn với khí nóng tạo thành hòa khí. Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất trong xilanh cao, hòa khí sẽ tự bốc cháy. + GV cho HS quan sát nguyên lí hoạt động + Nguyên lí làm việc của ĐC điêzen 2 kì có gì khác với nguyên lí làm việc của ĐC xăng 2 kì? + GV giải thích nguyên lí hoạt động + HS quan sát. + HS quan sát và trả lời + HS lắng nghe 4. CỦNG CỐ BÀI: (3 phút) Tổng kết bài học, nội dung cơ bản để HS nắm vững lại bài và GV đánh giá được mức độ nắm được bài của HS: 5. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ Yêu cầu HS về đọc lại bài và tìm ví dụ về các loại động cơ 2 kì và động cơ 4 kì. C. RÚT KINH NGHIỆM Sau bài này giáo sinh hiểu được nhiều kiến thức hơn. Rút ra được kinh nghiệm cho bài sau cách dạy và cách giải thích nội dung bài. Ngày tháng năm ngày tháng năm Giáo viên hướng dẫn Giáo sinh (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) Hoàng Thị Xuân Oanh . trình làm việc của động cơ. 8/ Kì: Là một phần của chu trình diễn ra trong một hành trình của pit- tông. II/ Nguyên lí làm việc của động cơ 4 kì 1/ Nguyên lí. sát nguyên lí hoạt động + Nguyên lí làm việc của ĐC điêzen 2 kì có gì khác với nguyên lí làm việc của ĐC xăng 2 kì? + GV giải thích nguyên lí hoạt động