Bài giảng môn học Công nghệ lớp 11 - Bài 20 - Khái quát về động cơ đốt trong (tiết 2)

C hương5.Đại cương về động cơ đốt trong Bài20- kháI quát về động cơ đốt trong (Bài gồm 1 tiết: Tiết 26) Ngày soạn: 05/02/2009 A/Mục tiêu 1/Kiến thức: Qua bài giảng,HS phải: Nắm được lịch sử phát triển của ĐCĐT. - Hiểu được khái niệm và cách phân loại động cơ đốt trong. - Biết được cấu tạo chung của động cơ đốt trong. 2/Kỹ năng: - Nhận biết được các chi tiết của động cơ như: Thanh truyền, trục khuỷu, pít tông, nắp máy 3/Thái độ: - HS thấy rõ tầm quan trọng của ĐCĐT trong thực tế. B.Chuẩn bị bài dạy 1.Chuẩn bị nội dung: - Nghiên cứu bài 20 - SGK công nghệ 11. - Đoc tài liệu tham khảo liên quan đến bài dạy. 2.Chuẩn bị phương tiện dạy học: - Tranh vẽ phóng to hình 20-1. - Mô hình động cơ 4 kỳ. C/Tiến trình tổ chức dạy học 1.ổn định lớp: 2.Dạy bài mới: *Đặt vấn đề vào bài mới : (2phút) Hằng ngày,chúng ta đi xe máy thường xuyên phải mua xăng dầu.Vậy bộ phận nào trên xe máy tiêu tốn xăng dầu? Làm thế nào để xăng dầu có thể trở thành công cơ học khiến chiếc xe máy chuyển động được trên đường.Bắt đầu từ bài này, chúng ta nghiên cứu về một loại máy thực hiện chức năng trên,đó là đông cơ đốt trong. *Nội dung tiết học : Hoạt động 1: (10phút) Tìm hiểu lịch sử phát triển Động cơ đốt trong. Hoạt động của GV và HS Nội dung *GV yêu cầu HS đọc SGK về lịch sử phát triển ĐCĐT,sau đó gọi HS tóm tắt lịch sử phát triển của ĐCĐT. *GV nêu lại lịch sử phát triển của ĐCĐT *GV dẫn dắt: Trong sản xuất và đờ sống, con người cần phải đi lại, vận chuyển hàng hóa.Các phương tiện đó chủ yếu sử dụng nguồn động lực ĐCĐT.Như vậy vai trò của ĐCĐT rất quan trọng. I/ Sơ lược lịch sử phát triển ĐCĐT -1860 chiếc ĐCĐT đầu tiên trên thế giới ra đời.Đó là chiếc ĐC 2kỳ có công suất khoảng 2 mã lực chạy bằng khí thiên nhiên do Giăng Êchiên Lơnoa chế tạo. - 1877 Ôtô và Lăng Ghen đề xuất ra nguyên lý ĐC 4kỳ và chế tạo thử một chiếc chạy bằng khí than. - 1885 Gôlip Đelơ đã chế tạo thành côngĐCĐT đầu tiên chạy bằng xăng, có công suất 8 mã lực, tốc độ quay đạt tới 800vòng/phút. - 1897 Điêden đã chế tạo thành công chiếc ĐCĐT đầu tiên chạy bằng nhiên liệu nặng có công suất 20 mã lực.Động cơ này gọi là động cơ Điêden và loại nhiên liệu sử dụng cho ĐC này gọi là nhiên liệu Điêden. Ngày nay, tổng năng lượng do ĐCĐT tạo ra vẫn chiếm tỉ trọng rất lớn trong tổng năng lượng sử dụng toàn thế giới.Vì vậy ĐCĐT có vai trò quan trọng trong các lĩnh vự sản xuất và đời sống. Hoạt động 2: (10phút) Tìm hiểu khái niệm và phân loại ĐCĐT Hoạt động của GV và HS Nội dung *GV cần làm rõ 2ý: - ĐCĐT là loại ĐC nhiệt: Biến nhiệt năng thành cơ năng. - Quá trình đốt cháy nhiên liệu và biến nhiệt năng thành cơ năng diễn ra trong buồng công tác ( xi lanh) của động cơ. *GV diễn giảng:ĐCĐT có nhiều loại:ĐCpít tông, ĐC tuabin khí, ĐC phản lực.ĐC pít tông có 2loại: PT chuyển động tịnh tiến và PT chuyển động quay.Song ĐC có pít tông chuyển động tịnh tiến là phổ biến nhất.Do đó chúng ta chỉ đề cập đến loại động cơ này. II/ Khái niệm và phân loại ĐCĐT 1.Khái niệm ĐCĐT là động cơ nhiệt mà quá trình đốt cháy nhiên liệu sinh nhiệt và quá trình biến đổi nhiệt năng thành công cơ học diễn ra ngay trong xy lanh của động cơ. 2. Phân loại Thường phân loại theo hai dấu hiệu chủ yếu: - Theo nhiên liệu có: động cơ xăng, động cơ điêden và động cơ gas. - Theo số hành trình của pít tông trong một chu trình làm việc có động cơ 4kỳ và động cơ 2 kỳ. Ngoài ra, người ta còn phân loại theo các cách: - Theo cách làm mát: Có ĐC làm mát bằng nước và ĐC làm mát bằng không khí. - Theo số xi lanh: Có động cơ một xi lanh và động cơ nhiều xi lanh. - Theo cách bố trí xi lanh: Có kiểu xi lanh đặt đứng,đặt nằm ngang, đặt hình chữ V... Hoạt động 3: (15phút) Tìm hiểu cấu tạo chung của ĐCĐT Hoạt động của GV và HS Nội dung *GV dùng hình 20-1 để giới thiệu cấu tạo chung của ĐCĐT (cần lưu ý đây là ĐC xăng 4 kỳ) .Khi giới thiệu từng cơ cấu, hệ thống nên khái quát nhiệm vụ của chúng. Hình 20-1 Sơ đồ cấu tạo động cơ xăng 4kỳ một xilanh Chú dẫn 1.Nắp máy; 2.Buzi; 3.Pit-tông; 4.Bơm nước; 5.Con đội; 6.Bánh đà; 7.Trục cam; 8.Bơm dầu bôi trơn; 9.Cacte; 10.Bánh răng phân phối; 11.Trục khuỷu; 12.Thanh truyền; 13.Chốt pit-tông; 14.Xupap nạp; 15.Bộ chế hòa khí; 16.Xupap thải; 17.Cò mổ; 1 8.Đũa đẩy III/Cấu tạo chung của ĐCĐT ĐCĐT gồm 2 cơ cấu và bốn hệ thống chính sau: * 2 cơ cấu: +Cơ cấu trục khuỷuy thanh truyền : Gồm nhóm pít tông,nhóm thanh truyền và nhóm trục khuỷu.Co cấu này biến cguyển động thẳng của pít tông thành chuyển động quay của trục khuỷu và đưa công suúat ra ngoài. + Cơ cấu phân phối khí: Gồm các chi tiết như trục cam, cam, lò so, con đội, xupap, đũa đẩy, bánh răng cam...Cơ cấu này đóng mở các xupap để nạp hỗn hợp và thải khí thải ra ngoài. * 4 hệ thống: + Hệ thống bôi trơn: Đưa dầu bôi trơn đến các bề mặt ma sát của các chi tiết.Gồm các chi tiết như cácte, bơm dầu, bầu loạc dầu... + Hệ thống làm mát: Giữ cho nhiệt độ của các chi tiết không vượt quá giới hạn cho phép. + Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí:Cung cấp hỗn hợp xăng và không khí vào xi lanh. + Hệ thống khởi động: Làm quay trục khuỷu của động cơ đến số vòng quay nhất định để động cơ tự nổ máy được. Riêng động cơ xăng còn có thêm hệ thống đánh lửa: Tạo ra tia lửa điện cao áp để châm cháy hoà khí trong xi lanh động cơ xăng đúng thời điểm. 3.Tổng hợp - Đánh giá: (8 phút) - GV tổng hợp bài học theo đề mục và yêu cầu HS trả lời câu hỏi trong SGK và đọc thêm thông tin bổ sung trang 96-SGK. - GV yêu cầu HS lập bảng thống kê theo mẫu để HS hiểu kỹ hơn về cấu tạo của động cơ đốt trong Cơ cấu- Hệ thống Chi tiết số Cơ cấu trục khuỷu-Thanh truyền 3, 6, 11, 12, 13 Cơ cấu phân phối khí Hệ thống bôi trơn Hệ thống làm mát Hệ thống cung cấp nhiên liệu và KK Hệ thống khởi động Hệ thống đánh lửa - GV yêu cầu HS đọc trước bài 21-SGK Công nghệ 11. Bài21- nguyên lý làm việc của ĐCĐT (Bài gồm 2 tiết: Tiết 27,28) Ngày soạn: 08/02/2009 A/Mục tiêu 1/Kiến thức: Qua bài giảng,HS phải: Nắm được một số khái niệm cơ bản về ĐCĐT. Hiểu được nguyên lý làm việc của ĐCĐT. 2/Kỹ năng: - Nhận biết và hiểu các sơ đồ làm việc: nạp, nén, nổ, xả của ĐC 4 kỳ và các sơ đồ làm việc của ĐC 2kỳ. 3/Thái độ: - HS yêu thích môn học, thích tìm hiểu về ĐCĐT B.Chuẩn bị bài dạy 1.Chuẩn bị nội dung: - Nghiên cứu bài 21- SGK công nghệ 11. - Đọc tài liệu tham khảo liên quan đến bài dạy. 2.Chuẩn bị phương tiện dạy học: - Tranh vẽ phóng to hình 21.1; 21.2; 21.3 và 21.4 SGK - Mô hình động cơ 2 kỳ và 4 kỳ. - Vẽ sơ đồ đơn giản ĐC 2 kỳ và ĐC 4 kỳ lên bảng để học sinh vẽ theo. - Chuẩn bị mô hình động (Nếu có) C/Tiến trình tổ chức dạy học Tiết27 1.ổn định lớp: 2.Kiểm tra bài cũ: Câu hỏi: 1/ Định nghĩa, phân loại ĐCĐT? 2/ Cấu tạo chung của ĐCĐT 3.Dạy bài mới: *Đặt vấn đề vào bài mới : ở tiết trước, chúng ta mới tìm hiểu xong cấu tạo của ĐCĐT. Nó gồm rất nhiều chi tiết được lắp ráp với nhau và phần lớn đều thuộc 2 cơ cấu và 4 hệ thống chính. Vậy khi ĐC hoạt động, trạng thái của các chi tiết như thế nào? Tại sao có tiếng nổ khi ĐC hoạt động? Xăng hay dầu trong ĐC được tiêu thụ như thế nào?... Các em sẽ trả lời được những câu hỏi đó sau khi học xong bài 21 “ Nguyên lí làm việc của Động cơ đốt trong.” *Nội dung tiết học : Hoạt động 1: (13phút) Tìm hiểu một số khái niệm cơ bản dùng trong ĐC Hoạt động của GV và HS Nội dung * Tìm hiểu khái niệm về điểm chết và hành trình của pit tông - GV sử dụng tranh vẽ hình 21.1 và gợi ý để HS phát biểu khái niệm về các điểm chết của pittông. - GV nêu câu hỏi trong SGK, và đặt thêm các câu hỏi khác để phát huy tính tích cực học tập của HS. Chẳng hạn: + ở điểm chết nào thì pittông cách xa (hoặc gần) tâm trục khuỷu nhất ? + Khi pittông dịch chuyển được một hành trình thì trục khuỷu quay được bao nhiêu độ ? + Hành trình S của pittông lớn gấp bao nhiêu lần bán kính quay (R) của trục khuỷu ? - Gợi ý trả lời các câu hỏi: + Câu hỏi trong SGK: Hình 21.1 a vẽ pittông ở ĐCT còn 2 hình 21.1 b và 21.1 c vẽ pittông ở ĐCD. Các câu hỏi nêu trên: + Câu 1: Pittông ở cách xa tâm trục khuỷu nhất khi ở ĐCT và ở gần tâm trục khuỷu nhất khi ở ĐCD. + Câu 2: 180 0. + Câu 3: Gấp 2 lần (S = 2R). - Nếu có mô hình (hoặc phần mềm trên máy vi tính), GV cho mô hình hoạt động và đề nghị HS nhận xét sự chuyển động của piston, vị trí gần nhất và xa nhất của pittông so với tâm trục khuỷu. Thông qua đó HS có thể tự rút ra kết luận về điểm chết, ĐCT, ĐCD và hành trình của pittông. * Tìm hiểu khái niệm về các thể tích trong xilanh và tỉ số nén của động cơ: - GV sử dụng tranh vẽ hình 21.1 và gợi ý để HS phát biểu khái niệm về các thể tích của xilanh và tỉ số nén của động cơ. - GV nêu câu hỏi trong SGK, và đặt thêm các câu hỏi khác để phát huy tính tích cực học tập của HS. Chẳng hạn: + Không gian bên trong xilanh được giới hạn bởi những chi tiết nào ? + Ba thể tích nói trên có mối quan hệ gì với nhau ? + Hãy lập công thức tính thể tích công tác khi biết đường kính của xilanh bằng D và hành trình của pittông bằng S. - Gợi ý trả lời các câu hỏi: + Câu hỏi trong SGK: Các hình 21.1 a, b, c lần lượt thể hiện các thể tích buồng cháy, toàn phần và thể tích công tác. Các câu hỏi nêu trên: + Câu 1: Xilanh, đỉnh pittông và nắp máy. + Câu 2: Vct = Vtp - Vbc. + Câu 3: Vct= - Nếu có mô hình (hoặc mô hình động được biểu diễn trên máy vi tính), GV cho mô hình hoạt động và đề nghị HS nhận xét sự thay đổi của thể tích trong xilanh (gọi tắt là thể tích xilanh). Cho pittông ở các vị trí ĐCT, ĐCD để HS thấy được thể tích nhỏ nhất và lớn nhất của xilanh. Đồng thời đề nghị HS phát biểu các thể tích buồng cháy và thể tích toàn phần là thể tích được giới hạn bởi những chi tiết nào, khi pittông ở vị trí nào. GV cung cấp thêm cho HS thông tin: trong thực tế thường nói xe máy có dung tích 70 phân khối, 110 phân khối, ... đó là nói thể tích công tác của động cơ. Cuối cùng GV nhắc lại khái niệm về các thể tích xilanh và tỉ số nén của động cơ. Tìm hiểu khái niệm về chu trình và kì làm việc của động cơ: - GV cần làm rõ mấy ý sau: + Khi động cơ làm việc, trong xilanh diễn ra các quá trình nạp, nén, cháy – giãn nở và thải, 4 quá trình này cứ lặp đi lặp lại có tính chu kì. + Chu trình làm việc của động cơ là tổng của 4 quá trình trên, tính từ khi bắt đầu quá trình nạp cho tới khi kết thúc quá trình thải. + Chu trình làm việc của cả hai loại động cơ 2 kì và 4 kì đều có bốn quá trình chính là nạp, nén, cháy – giãn nở và thải. Tránh để HS hiểu lầm rằng chu trình làm việc của động cơ 2 kì chỉ có 2 quá trình. + Phân biệt rõ hai khái niệm hành trình và kì. - Trong hoạt động này có thể sử dụng một số câu hỏi sau: + Trong một chu trình làm việc của động cơ 4 kì thì pittông dịch chuyển được mấy hành trình ? + Sự khác nhau giữa “hành trình” và “kì” là gì ? - Gợi ý trả lời các câu hỏi trên: + Câu 1: 4 hành trình. + Câu 2: Hành trình chỉ khoảng chạy của pittông giữa 2 điểm chết còn kì chỉ diễn biến quá trình làm việc của động cơ ở trong xilanh trong thời gian một hành trình của pittông. I/ Một số khái niệm cơ bản a) b) c) Hình 21-1. Các điểm chết của piston và thể tích xi lanh 1. Điểm chết: Điểm chết của pittông là vị trí mà tại đó pit-tông đổi chiều chuyển động - Điểm chết trên (ĐCT) là điểm chết mà piston ở xa tâm trục khuỷu nhất (Hình 21-1a) - Điểm chết dưới (ĐCD) là điểm chết mà piston ở gần tâm trục khuỷu nhất (Hình 21-1b). 2. Hành trình piston ( S ) - Hành trình piston là khoảng cách giữa 2 điểm chết. - Khi piston dịch chuyển được một hành trình thì trục khuỷu quay được một góc 1800. - Nếu gọi R là bán kính quay của trục khuỷu thì: S = 2R 3. Thể tích toàn phần ( Vtp ) Thể tích toàn phần Vtp là thể tích xilanh khi piston ở ĐCD. 4. Thể tích buồng cháy ( Vbc ) Thể tích buồng cháy Vbc là thể tích xilanh (thể tích không gian giới hạn bởi nắp máy, xilanh và đỉnh piston) khi piston ở ĐCT. 5. Thể tích công tác ( Vct ) Thể tích công tác Vct là thể tích xilanh giới hạn bởi hai điểm chết. Rõ ràng: Vct = Vtp - Vbc. Nếu gọi D là đường kính xilanh thì: Vct= 6. Tỉ số nén ( e ) Tỉ số nén là tỉ số giữa thể tích toàn phần và thể tích buồng cháy. e = Động cơ Điêden có tỉ số nén cao hơn ĐC xăng (thông thường động cơ xăng có tỉ số nén e = 610, còn động cơ Điêden có tỉ số nén e = 1521). 7. Chu trình làm việc của ĐC Khi động cơ làm việc, bên trong xilanh diễn ra lần lượt các quá trình: nạp, nén, cháy - giãn nở và thải, tổng hợp cả bốn quá trình ấy được gọi là chu trình làm việc của động cơ. 8. Kì Kì là một phần của chu trình diễn ra trong thời gian một hành trình của piston. ĐC 4kỳ là loại ĐC mà một chu trình làm việc được thực hiện trong 4 hành trình của piston hay 2vòng quay trục khuỷu. ĐC 2kỳ là loại ĐC mà một chu trình làm việc được thực hiện trong 2 hành trình của piston hay 1 vòng quay trục khuỷu. Hoạt động 2: (14phút) Tìm hiểu nguyên lý làm việc của động cơ Điêden 4kỳ. Hoạt động của GV và HS Nội dung - GV sử dụng các hình vẽ trên hình 21.2 để hướng dẫn HS nghiên cứu nguyên lí làm việc của động cơ. Trước hết GV nên giới thiệu hoặc yêu cầu HS chỉ ra các chi tiết chính của động cơ trên hình vẽ. - GV đặt ra một số câu hỏi để phát vấn HS. Ngoài các câu hỏi có trong SGK có thể hỏi câu hỏi sau + ở hành trình này pittông đi lên hay đi xuống ? Tại sao (hoặc để làm gì)? Do cái gì tác động ? + ở hành trình này xupap nào đóng, xupap nào mở ? Để làm gì ? + Tại sao kì 3 lại được gọi là kì sinh công ? + Trong các kì còn lại, pittông chuyển động được là nhờ công ở đâu ? - Gợi ý trả lời câu hỏi: + Các câu hỏi trong SGK: + Câu 1: Xupap nạp mở ở cuối kì thải, đóng ở đầu kì nén; xupap thải mở ở cuối kì cháy – giãn nở và đóng ở đầu kì nạp. + Câu 2: Các xupap mở sớm, đóng muộn sẽ tạo điều kiện cho lượng khí nạp, thải đi qua các cửa nạp, thải nhiều hơn nên động cơ nạp đầy và thải sạch hơn. Các câu hỏi nêu trên: + Câu 1: Tùy vào từng kì mà có câu trả lời khác nhau. Chẳng hạn ở kì nạp: Pittông đi xuống, tạo độ chân không trong xilanh để hút khí nạp vào xilanh, nhờ sự dẫn động của trục khuỷu. + Câu 2: Tùy vào từng kì mà có câu trả lời khác nhau. Chẳng hạn ở kì nạp: Xupap thải đóng, xupap nạp mở để khí nạp đi vào xilanh. + Câu 3: Vì kì này khí cháy giãn nở đẩy pittông đi từ ĐCT xuống ĐCD, qua thanh truyền làm quay trục khuỷu. + Câu 4: Lấy từ công ở kì 3 của các xilanh khác hoặc công tích trữ ở bánh đà hoặc ở cả hai. Cuối cùng GV có thể củng cố kiến thức trọng tâm bằng cách nêu hoặc yêu cầu lần lượt mỗi HS trình bày nguyên lí làm việc của một kì. * GV giải thích thêm Trong thực tế,để nạp được nhiều hơn và thải được sạch hơn,các xu pap được bôư trí mở sớm và đóng muộn hơn, đồng thời để quá trình cháy và giãn nở diễn ra tốt hơn, vòi phu cũng được bố trí phun ở cuối kỳ nén, trước khi piston đến ĐCT. II/Nguyên lý làm việc của động cơ 4kỳ. 1.Nguyên lý làm việc của ĐC Điêden 4kỳ a) b) c) d) Hình 21-2 Sơ đồ chu trình làm việc của ĐC Điêden 4kỳ 1.Trục khuỷu ; 2.Thanh truyền; 3.Piston. 4.Xi lanh; 5.ống nạp; 6.Xupap nạp. 7.Vòi phun; 8. ống thải; 9.Xupap thải. a) Kì 1 - Nạp (hình 21.2a) - Piston 3 đi từ ĐCT xuống ĐCD, xupap nạp 6 mở, xupap thải 9 đóng. - Piston được trục khuỷu dẫn động đi xuống tạo nên sự giảm áp suất trong xilanh, không khí trong đường ống nạp sẽ qua xupap nạp đi vào xilanh nhờ sự chênh áp. b) Kì 2 - Nén (hình 21.2b): - Piston đi từ ĐCD lên ĐCT, hai xupap đều đóng. - Piston được trục khuỷu dẫn động đi lên làm thể tích xilanh giảm nên áp suất và nhiệt độ của khí trong xilanh tăng. Cuối kì nén, vòi phun phun một lượng nhiên liệu diezen với áp suất cao vào buồng cháy. c) Kì 3 - Cháy - giãn nở (hình 21.2c): - Piston đi từ ĐCT xuống ĐCD, hai xupap đều đóng. - Nhiên liệu được phun tơi vào buồng cháy - từ cuối kì nén - 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. Hòa khí cháy tạo nên áp suất cao, giãn nở đẩy piston đi xuống. Lực đẩy của khí cháy tác dụng vào piston được truyền qua thanh truyền tới trục khuỷu để làm quay trục khuỷu. Vì vậy, kì này còn được gọi là kì sinh công. d) Kì 4 - Thải (hình 21.2d): - Piston đi từ ĐCD lên ĐCT, xupap nạp đóng, xupap thải mở. - Piston được trục khuỷu dẫn động đi lên đẩy khí thải trong xilanh qua xupap thải ra ngoài. Khi piston đi đến ĐCT, xupap thải đóng, xupap nạp lại mở, trong xilanh lại diễn ra kì 1 của chu trình mới. Hoạt động 3: (6phút) Tìm hiểu nguyên lý làm việc của ĐC xăng 4 kỳ. Hoạt động của GV và HS Nội dung - GV có thể trình bày vắn tắt nguyên lí làm việc của động cơ xăng 4 kì. Sau đó nên sử dụng một số câu hỏi để thông qua câu trả lời HS sẽ thấy được sự giống và khác nhau về nguyên lí làm việc của 2 loại động cơ, nhất là sự khác nhau giữa chúng. - Có thể sử dụng một số câu hỏi sau: + Nguyên lí làm việc của hai loại động cơ giống nhau ở những điểm nào ? + Khí nạp vào xilanh của động cơ điezen và động cơ xăng là gì ? + Nhiên liệu hoặc hòa khí ở hai loại động cơ được châm cháy bằng cách nào ? - Gợi ý trả lời các câu hỏi: + Câu 1: Giống nhau: 1 chu trình gồm 4 hành trình, trong đó chỉ có 1 hành trình sinh công. Khác nhau: động cơ điezen chỉ nạp không khí, nhiên liệu tự bốc cháy, động cơ xăng nạp hòa khí, phải dùng bugi để châm cháy hòa khí. + Câu 2: Động cơ điezen nạp không khí, động cơ xăng nạp hòa khí. + Câu 3: Nhiên liệu động cơ điezen tự bốc cháy, hòa khí ở động cơ xăng phải dùng bugi để châm cháy. - Cuối cùng GV nhấn mạnh sự khác biệt về nguyên lí làm việc của hai loại động cơ. 1.Nguyên lý làm việc của ĐC xăng 4kỳ Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 4 kì cũng tương tự như động cơ diezen 4 kì, chỉ khác ở hai điểm sau: - Trong kì nạp: khí nạp vào xilanh của động cơ là hòa khí (hỗn hợp xăng và không khí).Hòa khí này được tạo bởi bộ chế hòa khí lắp trên đường ống nạp. - Cuối kì nén thì bugi bật tia lửa điện để châm cháy hòa khí. 4.Tổng hợp - Đánh giá: - GV yêu cầu HS So sánh điểm giống và khác nhau cơ bản giữa ĐC Điezen và ĐC xăng 4 kì. - GV nhắc nhở HS việc học bài ở nhà và xem trước phần III bài 21. Tiết28 (Ngày soạn: 09/02/2009) 1.ổn định lớp: 2.Kiểm tra bài cũ: Câu hỏi: 1/ Nêu khái niệm các thuật ngữ:ĐCT, ĐCD, hành trình của piston.....? 2/ Nêu tóm tắt nguyên lý làm việc của ĐC xăng 4kỳ ? 3.Dạy bài mới: *Đặt vấn đề vào bài mới : Giờ trước chúng ta đã tìm hiểu về nguyên lý làm việc của ĐC xăng và ĐC điêden 4kỳ?Còn ĐC xăng và ĐC điêden 2kỳ làm việc như thế nào?Chúng ta hãy nghiên cứu nội dung đó trong tiết học này. *Nội dung tiết học : Hoạt động 1: (5phút) Tìm hiểu đặc điểm cấu tạo của động cơ 2kỳ Hoạt động của GV và HS Nội dung - GV sử dụng hình 21.3 để giới thiệu cấu tạo của động cơ 2 kì. Nhấn mạnh một số điểm: + Động cơ không dùng xupap, pittông làm thêm nhiệm vụ đóng, mở các cửa quét, nạp và thải. + Hòa khí đưa vào xilanh phảI có áp suất cao nên trước đó chúng được nạp và nén trong cacte. Trong hoạt động này có thể sử dụng một số câu hỏi sau: + So với động cơ 4 kì, cấu tạo của động 2 kì đơn giản hơn hay phức tạp hơn? Tại sao? + Việc đóng mở các cửa khí ở động cơ 2 kì nhờ chi tiết nào ? Gợi ý trả lời các câu hỏi: + Câu 1: Cấu tạo động cơ 2 kì đơn giản hơn vì không có xupap và các bộ phận dẫn động chúng. + Câu 2: Pittông. Nếu GV vẽ sơ đồ nguyên lí của động cơ 2 kì lên bảng, ngoài các lưu ý như khi vẽ sơ đồ nguyên lí động cơ 4 kì, GV cần lưu ý thêm: phải đảm bảo sao cho khi pittông ở ĐCT thì đáy pittông phảI mở và chỉ mở cửa nạp, còn khi pittông ở ĐCD thì đỉnh pittông phải mở và chỉ mở cả cửa quét lẫn cửa thải; cửa thải phải đặt cao hơn cửa quét (khoảng 1 / 2 chiều rộng của cửa). III/ Nguyên lý làm việc của động cơ 2 kỳ Hình 21-3 Sơ đồ cấu tạo của động cơ xăng 2 kỳ 1.Buzi; 2.Piston; 3.Cửa thải; 4.Cửa nạp; 5.Thanh truyền; 6.Trục khuỷu; 7.Các te; 8.Đường thông các te với cửa quét; 9.Cửa quét; 10.Xi lanh; 1. Đặc điểm cấu tạo của động cơ 2 kì Cấu tạo động cơ 2 kì đơn giản hơn động cơ 4 kì. Động cơ không dùng xupap để đóng mở các cửa. Động cơ 2 kỳ có 3 cửa: Cửa nạp, cửa thải và cửa quét. Piston làm thêm nhiệm vụ của van trượt để đóng, mở các cửa. Hoạt động 2: (30phút) Tìm hiểu nguyên lý làm việc của động cơ xăng 2 kỳ. Hoạt động của GV và HS Nội dung * Tìm hiểu về nguyên lí làm việc của động cơ xăng 2 kì: 3 4 6 7 8 9 1 2 5 10000 10 - GV sử dụng các hình vẽ trên hình 21.4 để làm rõ từng giai đoạn (quá trình): cháy – giãn nở, thải tự do, quét – thải khí, lọt khí và giai đoạn nén và cháy. Hình 21-4 Sơ đồ nguyên lý của động cơ xăng 2 kỳ 1.Buzi; 2.Piston; 3.Cửa thải; 4.Cửa nạp; 5.Thanh truyền; 6.Trục khuỷu; 7.Các te; 8.Đường thông các te với cửa quét; 9.Cửa quét; 10.Xi lanh; Sau đó GV có thể gợi ý HS nhận xét về chu trình làm việc của động cơ 2 kì với nội dung tương tự nhận xét của động cơ 4 kì đã xét. - Trong hoạt động này có thể sử dụng một số câu hỏi sau: + Tại sao giai đoạn piston dịch chuyển từ... đến... lại được gọi là giai đoạn... ? + Tại sao khí quét đưa vào xilanh lại phải có áp suất cao hơn áp suất khí trời? Gợi ý trả lời các câu hỏi: + Câu 1: Tùy thuộc vào từng giai đoạn. Ví dụ: Giai đoạn pittông dịch chuyển từ ĐCT đến khi bắt đầu mở cửa thảI được gọi là giai đoạn cháy – giãn nở. + Câu 2: Vì khi pittông mở cửa quét, áp suất khí thải trong xilanh vẫn cao hơn áp suất khí trời, khí quét muốn vào được xi lanh thì phảI có áp suất cao hơn. - GV nên lưu ý rằng chu trình làm việc của động cơ xăng 2 kì cũng gồm 4 quá trình chính là nạp, nén, cháy – giãn nở và thải nhưng các quá trình này không tách bạch rõ như ở động cơ 4 kì, diễn biến các quá trình xảy ra trong xilanh ở động cơ 2 kì rất phức tạp, phụ thuộc vào hướng dịch chuyển và vị trí của pittông ứng với các cửa khí. Do vậy, mặc dù HS đã được học nguyên lí làm việc của động cơ 4 kì nhưng ở mục này GV vẫn cần phảI giảng kĩ để HS hiểu được bài. - Cuối cùng GV tóm tắt nội dung chính nguyên lí làm việc của động cơ xăng 2 kì. 2. Nguyên lí làm việc của ĐC xăng 2 kì a) Kì 1: Piston đi từ ĐCT xuống ĐCD, trong xilanh diễn ra các quá trình cháy – giãn nở, thải tự do và quét – thải khí. Diễn biến cụ thể như sau: - Đầu kì 1, piston ở ĐCT (hình 21.4a). Khí cháy có áp suất cao giãn nở đẩy piston 2 đi xuống làm quay trục khuỷu 6 sinh công. Quá trình cháy – giãn nở kết thúc khi piston bắt đầu mở cửa thải 3 (hình 21.4b). - Từ khi piston mở cửa thải cho tới khi bắt đầu mở cửa quét 9 (hình 21.4c), khí thải trong xilanh có áp suất cao sẽ qua cửa thải ra ngoài. Giai đoạn này được gọi là giai đoạn thải tự do. - Từ khi piston mở cửa quét (cửa thải vẫn đang mở) cho đến khi tới ĐCD (hình 21.4d), hòa khí có áp suất cao (được gọi là khí quét) từ cacte 7, qua đường thông 8 và cửa quét 9 đi vào xilanh đẩy khí thải trong xilanh qua cửa thải ra ngoài. Giai đoạn này được gọi là giai đoạn quét – thải khí. Đồng thời, từ khi đáy piston đóng cửa nạp 4 cho đến khi piston tới ĐCD, hòa khí trong cacte được nén nên áp suất và nhiệt độ của chúng tăng lên. Piston được bố trí đóng cửa nạp trước khi mở cửa quét, vì thế khi piston mở cửa quét, hòa khí trong cacte đã có áp suất cao. b) Kì 2: Piston được trục khuỷu dẫn động đi từ ĐCD lên ĐCT, trong xilanh diễn ra các quá trình quét-thải khí, lọt khí, nén và cháy. Diễn biến cụ thể như sau: - Lúc đầu, cửa quét và cửa thải vẫn còn mở (hình 21.4d), hòa khí có áp suất cao từ cacte qua đường thông 8 và cửa quét 9 tiếp tục đI vào xi lanh đẩy khí thải trong xi lanh qua cửa thải 3 ra ngoài. Giai đoạn này cũng vẫn được gọi là giai đoạn quét – thải khí. Quá trình quét – thải khí kết thúc khi piston đóng kín cửa quét (hình 21.4e). - Từ khi piston đóng cửa quét cho tới khi đóng cửa thải (hình 21.4g), một phần hòa khí trong xilanh bị lọt qua cửa thải ra ngoài. Vì vậy giai đoạn này được gọi là giai đoạn lọt khí. - Từ khi piston đóng cửa thải cho đến khi tới ĐCT (hình 21.4a), quá trình nén mới thực sự 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. Đồng thời, khi piston đi lên sẽ làm áp suất trong cacte 7 giảm. Khi đáy piston mở cửa nạp 4, hòa khí trên đường ống nạp sẽ qua cửa nạp đi vào cacte nhờ sự chênh áp. Vì thế, ngoài các quá trình đã nêu trên, trong kì 2 còn có quá trình nạp khí. hoạt động 2: (5phút) Tìm hiểu nguyên lý làm việc của động cơ Điêden 2 kỳ. Hoạt động của GV và HS Nội dung *GV yêu cầu HS tham khảo SGK và giải thích về sự khác biệt giữa nguyên lí hoạt động của ĐC Điezen 2 kì và Đc xăng 2 kì? 3. Nguyên lí làm việc của ĐC Điêden 2 kì. ĐC Điezen 2 kì khác ĐC xăng ở chỗ: - Khí nạp vào các te của ĐC xăng là hoà khí, còn ĐC Điezen là không khí. - Cuối kì nén, ở ĐC xăng thì Buzi bật lửa điện để châm cháy hỗn hợp còn ở ĐC Điezen thì vòi phun phun nhiên liệu vào buồng cháy hoà trộn với khí nóng tạo thành hoà khí và tự bốc cháy. 4.Tổng hợp - Đánh giá: - GV tổng hợp toàn bộ bài học của cả 2 tiết theo đề mục và đặt câu hỏi để đánh giá nhận thức của HS: + So sánh điểm giống và khác nhau cơ bản về cấu tạo giữa ĐC 2kỳ và động cơ 4 kỳ? + So sánh điểm giống và khác nhau cơ bản về nguyên lý làm việc giữa ĐC Điezen và ĐC xăng