План урока Тема программы: Двигатель. Общее устройство и рабочий цикл Д. В. С



Дата09.08.2019
Размер1.24 Mb.
#128015
ТипПлан урока

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

УРОКА ПО ПРЕДМЕТУ ПРФЕССИОНАЛЬНОГО ЦИКЛА ПМ.02 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ СИСТЕМ, УЗЛОВ, ПРИБОРОВ АВТОМОБИЛЕЙ

по профессии « СЛЕСАРЬ ПО РЕМОНТУ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН»
План урока

Тема программы: Двигатель. Общее устройство и рабочий цикл Д.В.С.

Тема урока: Назначение и устройство газораспределительного механизма.

Цели урока:

1. Методическая:

1.1. Использование инновационных технологий при формировании у студентов необходимых знаний .



    1. Внедрение проблемных ситуаций с целью повышения познавательной активности студентов.

  1. Учебная:

1. Изучить устройство газораспределительного механизма.

3. Развивающая:

1. Развивать логическое мышление и творческие способности студентов.



Тип урока:

-урок усвоения и обобщения знаний.



Методы урока: Словесный, наглядный.

Форма урока: Фронтальная.

Материально-техническое обеспечение: Мультимедийный комплекс, макет Г.Р.М., натуральные детали – двигатель в разрезе, клапаны, толкатели, штанги, распределительные валы.

Дидактическое обеспечение: Презентация Power Point, тесты.
ХОД УРОКА

  1. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ.

Проверка наличия учащихся.

  1. СООБЩЕНИЕ ТЕМЫ И ЦЕЛИ УРОКА. (Слайд 1)

Преподаватель объявляет тему урока: «Назначение и устройство газораспределительного механизма» и знакомит учащихся с целью урока.

3. МОТИВАЦИЯ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (Слайд 2)

Механизм Г.Р.М. является одним из главных механизмов двигателя. От правильной его эксплуатации зависит безотказная работа всего двигателя. Для того, чтобы умело проводить работы во время эксплуатации и предотвращать отказы, необходимо хорошо знать устройство Г.Р.М. и его деталей.



4. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОНЫХ ЗНАНИЙ (Слайд 3)

Вопрос 1. Какие механизмы и системы входят в двигатель внутреннего сгорания?

Вопрос 2. Назначение кривошипно-шатунных механизм.

Вопрос 3. Какие две группы де6талей входят в К.Ш.М.?

Вопрос 4. Назовите неподвижные детали К.Ш.М.

Вопрос 5. Назовите подвижные детали К.Ш.М.

Вопрос 6. Объясните устройство шатунно - порщневой группы

Вопрос 7. Объясните устройство коленчатого вала.



5. РАБОТА НАД ТЕМОЙ

5.1 Назначение и типы Г.Р.М. (Слайд 4 - 5)

  • Газораспределительным называется механизм, осуществляющий открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя.

  • Газораспределительный механизм (ГРМ) служит для своевременного впуска горючей смеси или воздуха в цилиндры двигателя и выпуска из цилиндров отработавших газов

5.2. Общее устройство Г.Р.М. (Слайд 6)




5.3. Привод Г.Р.М.
- передаточное число (Слайд 7)

  • Так как в течение рабочего цикла четырехтактного двигателя каждый из клапанов должен открыться по одному разу, то распределительный вал за два оборота коленчатого вала должен повернуться один раз. Следовательно, передаточное отношение между ними 2:1

- Передача движения (Слайд 8)

Коленвал - детали передачи движения – распредвал - детали передачи движения – клапаны



  • Распредвал имеет жёсткую синхронизацию вращения с коленвалом, реализованную с помощью шестерёнчатой, зубчаторемённой или цепной передачи

- Шестеренный привод (Слайд 9)



3 — распределительное зубчатое колесо коленчатого вала; 10 — метки; 5 — зубчатое колесо распределительного вала.

- Ременной и цепной приводы Слайд 10)



5.4 Типология Г.Р.М. (Слайды 11)


  • По расположению распределительного вала выделяют двигатели:

  • С распредвалом, расположенным в блоке цилиндров (Cam-in-Block);

  • С распредвалом, расположенным в головке цилиндров (Cam-in-Head).

  • Эти два типа разделяются на целый ряд подтипов в зависимости от расположения и конфигурации клапанов

- Двигатели с распредвалом в блоке цилиндров (Слайды 12-14)



  • Нижнеклапанный двигатель  — двигатель, у которого распредвал расположен в блоке и клапаны расположены также в блоке, в ряд сбоку от цилиндров, тарелками вверх. Привод непосредственно от расположенного под ними распредвала.

(Cam-in-Block SV, «Side-Valve»)


  • Плюсы схемы — малая шумность, простота изготовления.

  • Минусы — из-за сложного пути бензовоздушной смеси значительно ухудшается наполнение цилиндров, как следствие — достигается ощутимо меньшая мощность по сравнению с остальными конфигурациями. Кроме того, долгий путь выхлопных газов может способствовать перегреву двигателей, работающих в тяжёлых условиях.

  • Вплоть до 1950-х годов, благодаря своей простоте и дешевизне двигатели с таким ГРМ были наиболее распространены на легковых (кроме спортивных) и грузовых автомобилях. В 1950-х годах стали массово внедрять верхнеклапанные двигатели, лишённые присущих нижнеклапанной схеме недостатков. На грузовых автомобилях эта схема использовалась намного дольше, например, грузовик ГАЗ-52 выпускался до 1990-х годов. за рубежом также были примеры долгоживущих нижнеклапанных двигателей.

- Со смешанным расположением клапанов (Слайды 15-16)



  • Так же встречается обозначение — «F-Head». У такого двигателя обычно впускные клапаны находятся в головке блока, как у верхнеклапанного мотора, и приводятся в действие при помощи штанг-толкателей, а выпускные — в блоке, как у нижнеклапанного двигателя. Распределительный вал был один и был расположен в блоке, как у обычного нижнеклапанного мотора.

  • Эта схема обладает тем преимуществом, что её мощность ощутимо выше, чем у «чистого» нижнеклапанного. Как правило, такие двигатели переделывались из нижнеклапанных.

(Cam-in-Block «Е- Head»

  • Подобные «полуверхнеклапанные» переделки существовали и в СССР — это были спортивные двигатели на базе агрегатов автомобилей «Москвич», «Победа» и «ЗиМ». Выигрыш в мощности, в сочетании с иными мерами форсировки, был значительным — до 20…40 л.с., при исходной мощности самих указанных двигателей в 35, 50 и 90 л.с., соответственно.

  • За рубежом, такие двигатели широко применялись фирмами «Rolls-Royce» и «Rover» благодаря их высокой надёжности как по сравнению с нижнеклапанными (из-за хорошего охлаждения верхних клапанов).

- Верхнеклапанные (Слайды17-19)

У этих двигателей клапаны расположены в головке цилиндров, а распредвал — в блоке (англоязычное обозначение — OHV,— «Over Head Valve», также встречается I-Head, или «Pushrod», то есть, «с толкателями»). Привод клапанов — штангами-толкателями через коромысла. Изобретена Дэйвидом Данбаром Бьюиком (David Dunbar Buick) в самом начале XX века.

(Cam-in-Block «I- Head»_



  • Плюс такой схемы — относительно простая конструкция, в частности, как правило используется простой и надёжный привод распределительного вала шестернями, что исключает саму возможность таких неисправностей, как разрыв ремня ГРМ или «перескакивание» цепи в механизме с цепным приводом.

  • Минус — очень большая инерционность такого механизма газораспределения, что сильно ограничивает максимальные обороты коленчатого вала двигателя и, следовательно, мощность.

  • В СССР первым массовым верхнеклапанным мотором стал двигатель «Волги» ГАЗ-21 (хотя малосерийный ЗиС-101 имел такой мотор ещё в 1930-х годах). Из отечественных автомобилей такой механизм газораспределения имели «Волга» (все карбюраторные модели), «Москвичи» всех моделей от —407 до —408 включительно, и все грузовики с двигателями конфигурации V8.

  • В мировой практике такие двигатели были наиболее широко распространены с 1950-х по 1970-е годы, а в настоящее время производятся практически только в США, где налог взимается не с рабочего объёма, а только с мощности автомобиля, что даёт немалое преимущество малофорсированным, относительно тихоходным и маломощным для своего литража, но имеющим большой рабочий объём и, соответственно, крутящий момент двигателям с ГРМ типа OHV.


- Двигатели с распредвалом в головке цилиндров «OHC»

(Слайды 20-24)

А) Приводом клапанов коромыслами (Москвич-412, старые модели BMW, Honda) — клапаны расположены по бокам от распредвала (обычно, V-образно), приводятся в движение насаженными на общую ось коромыслами, одни концы которых толкаются кулачками вала, а другие приводит в движение стержни клапанов;

Б) Приводом клапанов рычагами (ВАЗ-2101, −06, …) — распредвал над расположенными в ряд клапанами, приводит их посредством рычагов, опирающихся на шаровую опору, толкая их кулачками примерно посередине; минус — повышенная шумность, высокие нагрузки в месте контакта кулачков вала и рычагов, сложная регулировка клапанного зазора.

В) Приводом клапанов толкателями (ВАЗ-2108, многие высокооборотные двигатели) — очень простой механизм с минимальной инерцией деталей, в котором распредвал расположен прямо над клапанами, расположенными тарелками вниз, и приводит их в движение через цилиндрические толкатели; минус — меньшая эластичность характеристики двигателя, сложная регулировка клапанного зазора.

(Overhead Camshaft; так же, SOHC — Single Overhead Camshaft).


- Двигатель с двумя распредвалами в головке цилиндров «DOHC» (Слайды 25-26)

А) DOHC с двумя клапанами на цилиндр

Эта схема является усложнённой разновидностью обычной OHC. В головке цилиндров расположены два распредвала, один из которых приводит впускные клапаны, второй — выпускные. Эта схема появилась в 1960-х — 1970-х годах на высокопотенциальных двигателях таких автомобилей, как «Fiat 125», «Jaguar», «Alfa Romeo», а также опытном двигателе гоночных автомобилей «Москвич-412Р», «Москвич-Г4».

Б) DOHC с четырьмя клапанами на цилиндр

Два распредвала, каждый из которых приводит свой ряд клапанов. Как правило, один распредвал толкает два впускных клапана, другой — два выпускных. Фактически, двухрядный вариант схемы OHC с в два раза большим количеством распредвалов и клапанов, однако могут осуществляться и иные схемы с общим количеством клапанов на цилиндр от 3 до 6. Привод клапанов, как правило, толкателями. Схема даёт большое преимущество по мощностой отдаче. Применяется на большей части современных автомобилей.

(Double Overhead Camshaft).


5.5 Детали Г.Р.М.

- Распределительный вал (Слайд 27)

Распределительный вал предназначен для своевременного открытия клапанов. Распределительный вал имеет: коренные (опорные) шейки; кулачки, расположение которых на валу обусловлено числом клапанов на цилиндр и последовательностью их открытия в зависимости от порядка работы двигателя, схемы привода, фазы газораспределения.




- Толкатели (Слайд 28-29)

Толкатели передают усилия от кулачков распределительного вала к штангам или непосредственно к клапанам и воспринимают возникающие при этом боковые усилия. Толкатели изготовляются в виде круглых стержней или стаканов, совершающих осевое возвратно-поступательное движение, а также в виде рычагов, совершающих качательные движения вокруг своей оси.




- Штанга (Слайд 30)

Штанга передает усилие от толкателя к коромыслу и должна обладать определенной продольной жесткостью. Штанги изготовляются трубчатыми или сплошными из стали или дюралюминия. На штанги из дюралюминиевых прутков напрессовывают стальные термообработанные наконечники. При использовании стальных трубок наконечники запрессовывают в трубках или получают путем высадки и завальцовывания торцов у трубки.





- Коромысло ( Слайд 31)

Коромысло представляет собой разноплечий рычаг таврового или двутаврового сечения, что повышает его жесткость. Оно передает усилия от штанги к клапану. Коромысла отливают из чугуна или стали методом точного литья. В коротком плече коромысла имеется резьбовое отверстие под регулировочный винт и канал для подвода масла к сферической поверхности штанги и винта. На другом плече коромысла имеется сферическая поверхность (боек коромысла), которая опирается на стержень клапана. В средней части выполнено гладкое отверстие под ось качания коромысла. От осевого смещения коромысло удерживается упорной шайбой и стопорным пружинным кольцом



- Клапаны (Слайд 32-34)

Клапаны предназначены для герметизации цилиндра при тактах сжатия и рабочего хода и соединения его с трубопроводами впускной или выпускной системы при тактах впуска или выпуска в процессе газообмена.

Условия работы клапанов:

• большие динамические нагрузки;

• высокие скорости перемещения;

• неравномерный нагрев отдельных участков;

• повышенная коррозионно-активная среда.

1 — выпускной клапан; 2 — корпус механизма вращения; 3 — шарик; 4 — опорная шайба; 5 — замковое кольцо; 6 — пружина клапана; 7 — тарелка пружины; 8 — сухарь; 9 — дисковая пружина; 10 — возвратная пружина; 11 — натриевый наполнитель; 12 — направляющая втулка; 13 — седло клапана; 14 — жаростойкая наплавка; 75 — заглушка; 16 — головка блока цилиндров


- Седла клапанов (Слайд 35)

Наиболее важным сопряжением, определяющим долговечность механизма газораспределения, является сопряжение седло—клапан, так как оно подвержено ударным нагрузкам при посадке клапана и значительным термическим перегрузкам. Вставные седла изготовляются в виде отдельных колец из специального чугуна, легированной стали или металлокерамики.


-Механизм вращения клапанов(Слайд 36)


Д


ля поддержания в рабочем состоянии контактных поверхностей уплотнительных фасок выпускных клапанов иногда применяют специальные устройства, позволяющие принудительно поворачивать клапаны в процессе работы.

1 — выпускной клапан; 2 — корпус механизма вращения; 3 — шарик; 4 — опорная шайба; 5 — замковое кольцо; 6 — пружина клапана; 9 — дисковая пружина; 10 — возвратная пружина; 12 — направляющая втулка;



- Камеры сгорания (Слайд 37)

В зависимости от устройства ГРМ применяют следующие камеры сгорания





а) Г- образная (Слайд 38)

На двигателях с нижним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-52-04, ЗИЛ-157К и другие) применяется Г-образная камера сгорания. (рис. а). В такой камере при сжатии создается интенсивное завихрение горючей смеси, повышающее скорость горения, что снижает появление детонации. Наличие узкой щели (1,5-2,0 мм) между сводом камеры и поршнем 1, когда он находится в ВМТ, способствует охлаждению горючей смеси, наиболее удаленной от свечи 2, что также снижает возможность появления детонации. Однако эта камера сгорания имеет и существенные недостатки: низкую степень сжатия (не более 6,5) и большую поверхность охлаждения, что ведет к усиленной теплоотдаче через стенки, а следовательно, к уменьшению мощности и экономичности двигателя.



б) Полусферическая (Слайд 39)

Начиная с моделей рядных двигателей с верхним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-24 «Волга», ВАЗ, «Москвич-2140» и другие) применяется полусферическая (шатровая) камера сгорания. (рис. б).



в) Клиновая (Слайд 40)

на V-образных двигателях (автомобили ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и других) – клиновая (рис. в). Такие камеры имеют минимальную поверхность охлаждения и минимальные тепловые потери, что исключает появление детонации и позволяет повысить степень сжатия. Следовательно, повышается мощность и экономичность таких двигателей.



г) Неразделенная (Слайд 41)

На автомобильных дизельных двигателях обычно применяется неразделенная камера сгорания. (рис. г). При этом головка блока цилиндров плоская, а углубление для камеры сгорания выполнено в днище поршня.

Такая форма камеры сгорания обеспечивает равномерное распыление впрыскиваемого форсункой 3 жидкого топлива, его испарение, смешивание с нагретым воздухом, образование горючей смеси и ее самовоспламенение с минимальными тепловыми потерями, что позволяет получить большую мощность двигателя.
6. ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА (Слайды 42-61)

Закрепление материала производится с помощью тестов.


7. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ УРОКА

Демонстрируется таблица итогов.


8. ЗАДАНИЕ НА ДОМ
Каталог: download -> version
version -> Теория и методика плавания
version -> I. Становление и развитие государства и права Абхазии до ХХ века
version -> Конспект лекций по дисциплине технологии управления предприятиями, системами и сетями телекоммуникаций минск 2012
version -> Башортостан республикаһЫ
version -> Рабочая программа предмет : Всеобщая история, истории Нового времени (конец XV xviiiвв) история России -XVII-XVIII века
version -> Уроков по творчеству писателя (13 уроков + 2 урока развития речи)
version -> Древние тантрические техники йоги и крийи
version -> Сергеева Г. П. Педагогические технологии преподавания предмета «Музыка» в образовательных учреждениях/ Актуальные проблемы преподавания музыки в образовательных учреждениях. – М.: Гоу педагогическая академия, 2010
version -> Доклад о положении детей и семей, имеющих детей


Поделитесь с Вашими друзьями:




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница