План урока «Двигатели внутреннего сгорания»

Тема урока: «Двигатели внутреннего сгорания»

Цель: создание условий для формирования общих компетенций и предметных результатов при решении учебной задачи : освоение знаний и умений по теме «Двигатель внутреннего сгорания»

Задачи :

-Актуализировать личностный смысл обучающихся к изучению темы;

- Создать содержательные и организационные условия для развития у обучающихся умений выделять главное в тексте, писать опорный конспект.

- Организовать деятельность по закреплению понятий : внутренняя энергия тела, законы термодинамики, применение первого закона термодинамики к различным изопроцессам, адиабатный процесс, КПД двигателя, принцип работы двигателя.

- Сформировать понятия : ДВС, принцип действия ДВС, устройство, виды.

- Содействовать развитию умений у обучающихся осуществлять самоконтроль, самооценку и самокоррекцию учебных действий

Материально-техническое обеспечение ; мультимедийное сопровождение, компьютерный класс

Ход урока « Двигатель внутреннего сгорания»

Решите тест по теме «Термодинамика»

Формула, представляющая собой математическую запись первого начала термодинамики, имеет вид

А)ΔU=Q+A

Б) P·V=(m/μ)R·T

В) Q= c·m·ΔT

Г)A=P·ΔV

Д)P=n·k·T

2. Какое выражение системы соответствует первому началу термодинамики при изотермическом сжатии идеального газа

А)Q =A' Б) Q=ΔU В)Q=ΔU+A г)ΔU=A Д)ΔU=-A

3. Адиабатный процесс- это процесс, при котором :

А) система не совершает работу против внешних сил

Б) внутренняя энергия системы не изменяется

В) не происходит теплообмен между системой и окружающей средой

Г) температура системы не изменяется

Д) над системой не совершают работу внешние силы

4. Внутренняя энергия тела может изменяться

А) только при передаче телу некоторого количества теплоты

Б) только при совершении над телом механической работы

При изменении кинетической и потенциальной энергии тела как целого

Г) при передаче телу теплоты и при совершении над ним работы

Д) только при изменении агрегатного состояния вещества

5. Процесс изменения состояния идеального газа осуществляется таким образом, что работа A внешних сил над газом оказывается в любой момент времени равной изменению внутренней энергии газа ΔU. Какой это процесс?

А. Изотермический.

Б. Адиабатный.

В. Изохорный.

Г. Изобарный.

Д. Это мог быть любой из названных в ответах А-Г процесс.

6. Что необходимо сделать для того, чтобы двигатель мог работать циклически?

А) необходимо сжать газ после расширения

Б) необходимо выпустить газ после расширения

В)необходимо расширить газ

7. КПД теплового двигателя это…

А) Отношение количества теплоты, полученному от нагревателя к работе А^/, совершаемой двигателем

Б) Отношение работы А^/, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя

В) Отношение работы А^/, совершаемой над поршнем , к количеству теплоты, отданному холодильнику

Двигатель внутреннего сгорания

Д ви́гатель вну́треннего сгора́ния — двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя. ДВС преобразует тепловую энергию от сгорания топлива в механическую работу.

По сравнению с двигателями внешнего сгорания ДВС:

не имеет дополнительных элементов теплопередачи — топливо, сгорая, само образует рабочее тело;

компактнее, так как не имеет целого ряда дополнительных агрегатов;

легче;

экономичнее;

потребляет газообразное или жидкое топливо, обладающее весьма жёстко заданными параметрами (испаряемостью, температурой вспышки паров, плотностью, теплотой сгорания, октановым или цетановым числом), так как от этих свойств зависит сама работоспособность ДВС.

История создания

В 1807 г. французско-швейцарский изобретатель Франсуа Исаак де Риваз  (François Isaac de Rivaz) построил первый поршневой двигатель, называемый частодвигателем де Риваса. Двигатель работал на газообразном водороде, имея элементы конструкции, с тех пор вошедшие в последующие прототипы ДВС: шатунно-поршневую группу и искровое зажигание.

Первый практически пригодный двухтактный газовый ДВС был сконструирован французским механиком Этьеном Ленуаром в 1860 году. Мощность составляла 8,8 кВт (11,97 л. с.). Двигатель представлял собой одноцилиндровую горизонтальную машину двойного действия, работавшую на смеси воздуха и светильного газа с электрическим искровым зажиганием от постороннего источника. КПД двигателя не превышал 4,65 %. Несмотря на недостатки, двигатель Ленуара получил некоторое распространение. Использовался как лодочный двигатель.

Познакомившись с двигателем Ленуара, выдающийся немецкий конструктор Николаус Аугуст Отто  создал в 1863 двухтактный атмосферный двигатель внутреннего сгорания. Двигатель имел вертикальное расположение цилиндра, зажигание открытым пламенем и КПД до 15 %. Вытеснил двигатель Ленуара.

В 1876 г. Николаус Аугуст Отто построил более совершенный четырёхтактный газовый двигатель внутреннего сгорания.

В 1880-х годах Огнеслав Степанович Костович в России построил первый бензиновый карбюраторный двигатель.

Немецкий инженер Рудольф Дизель стремился повысить эффективность двигателя внутреннего сгорания и в 1897 предложил двигатель с воспламенением от сжатия.

На заводе «Людвиг Нобель» Эммануила Людвиговича Нобеля в Петербурге в 1898—1899 Густав Васильевич Тринклер усовершенствовал этот двигатель, использовав бескомпрессорное распыливание топлива, что позволило применить в качестве топлива нефть. В результате бескомпрессорный двигатель внутреннего сгорания высокого сжатия с самовоспламенением стал наиболее экономичным стационарным тепловым двигателем.

В 1899 на заводе «Людвиг Нобель» построили первый дизель в России и развернули массовое производство дизелей. Этот первый дизель имел мощность 20 л. с., один цилиндр диаметром 260 мм, ход поршня 410 мм и частоту вращения 180 об/мин.

В Европе дизельный двигатель, усовершенствованный Густавом Васильевичем Тринклером, получил название «русский дизель» или «Тринклер-мотор». На всемирной выставке в Париже в 1900 двигатель Дизеля получил главный приз. В 1902 Коломенский завод купил у Эммануила Людвиговича Нобеля лицензию на производство дизелей и вскоре наладил массовое производство.

Первым практически пригодным трактором с двигателем внутреннего сгорания был американский трёхколёсный трактор lvel Дэна Элборна 1902 года. Было построено около 500 таких лёгких и мощных машин.

В 1903 году состоялся полёт первого самолёта братьев Орвила и Уилбура Райт. Двигатель самолёта изготовил механик Чарли Тэйлор. Основные части двигателя сделали из алюминия. Двигатель Райт-Тэйлора был примитивным вариантом бензинового инжекторного двигателя.

На первом в мире теплоходе — нефтеналивной барже «Вандал», построенной в 1903 году в России на Сормовском заводе для «Товарищества Братьев Нобель», были установлены три четырёхтактных двигателя Дизеля мощностью по 120 л. с. каждый. В 1904 году был построен теплоход «Сармат».

В 1924 по проекту Якова Модестовича Гаккеля на Балтийском судостроительном заводе в Ленинграде был создан тепловоз .

Типы двигателей внутреннего сгорания

- Поршневой ДВС

- Роторный ДВС

- Газотурбинный ДВС

Поршневые двигатели — камера сгорания содержится в цилиндре, тепловая энергия превращается в механическую с помощью кривошипно-шатунного механизма.

Газовая турбина — преобразование энергии осуществляется ротором с клиновидными лопатками.

Жидкостный ракетный двигатель и воздушно-реактивный двигатель преобразуют энергию сгорающего топлива непосредственно в энергию реактивной газовой струи.

Роторно-поршневые двигатели — в них преобразование энергии осуществляется за счёт вращения рабочими газами ротора специального профиля (двигатель Ванкеля).

ДВС классифицируют:

по назначению — на транспортные, стационарные и специальные.

по роду применяемого топлива — лёгкие жидкие (бензин, газ), тяжёлые жидкие (дизельное топливо, судовые мазуты).

по способу образования горючей смеси — внешнее (карбюратор) и внутреннее (в цилиндре ДВС).

по объёму рабочих полостей и весогабаритным характеристикам — лёгкие, средние, тяжёлые, специальные.

по количеству и расположению цилиндров.

Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируются по количеству тактов в рабочем цикле на двухтактные и четырёхтактные.

Рабочий цикл четырёхтактных двигателей внутреннего сгорания занимает два полных оборота кривошипа или 720 градусов поворота коленчатого вала (ПКВ), состоящий из четырёх отдельных тактов:

впуска,

сжатия ,

рабочего хода и

выпуска (выхлопа).

Вопросы к теме «Двигатель внутреннего сгорания»

Какой двигатель называется ДВС?

Устройство ДВС.

Кто и когда построил первый поршневой двигатель, на чём он работал?

Кто и когда сконструировал первый двухтактный газовый ДВС?

Кто и когда сконструировал первый двухтактный атмосферный ДВС?

Кто и когда построил первый четырёхтактный газовый ДВС?

Кто и когда в России построил первый бензиновый карбюраторный двигатель.

Когда в России построили первый дизельный двигатель?

Перечислите типы двигателей внутреннего сгорания и принцип их работы.

Какие ДВС бывают по назначению?

Какие ДВС бывают по роду применяемого топлива ?

Какие ДВС по способу образования горючей смеси ?

Какие ДВС по количеству тактов в рабочем цикле ?

Перечислите такты четырёхтактного двигателя.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/228089-plan-uroka-dvigateli-vnutrennego-sgoranija