Bài giảng môn học Công nghệ lớp 11 - Bài số: 28: Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trongđộng cơ điêzen

Trương THPT Lý Nhân Giáo án: Bộ môn: Công nghệ lớp 11 Số tiết : 01 giáo án lí thuyết Bài số: 28 Tên bài : hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trongđộng cơ điêzen A. Mục tiêu Qua bài giảng HS phải. - Biết được nhiệm vụ,cấu tạo chung và nguyên lí làm việc của hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trong động cơ điêden. - Đọc được sơ đồ khối hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trong động cơ điêden. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ bài học với thực tế. B. Chuẩn bị bài dạy 1.Chuẩn bị của gáo viên. a.Nội dung dạy học. - Nghiên cứu kỹ bài 28-SGK và lập kế hoạch bài giảng. - Tham khảo tài liệu có liên quan. b.Chuẩn bị phương tiện dạy học. - Tranh vẽ sách giáo khoa hình 28-1. - Chuẩn bị phần mềm dạy học nguyên lí làm việc của động cơ điezen 4 kì, cấu tạo và nguyên lí làm việc của bơm cao áp, vòi phun. - Đề cương giáo án. 2. Chuẩn bị của học sinh. - Tìm hiểu trước nội dung bài 28 SGK. - Đồ dùng học tập. C. Tiến trình tổ chức dạy học 1.ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: (Hình thức kiểm tra: Gọi 2HS đồng thời lên bảng vẽ sơ đồ) Câu hỏi: 1/ Vẽ sơ đồ khối hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hòa khí và trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống? 2/ Vẽ sơ đồ khối hệ thống phun xăng và trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống? 3.Dạy bài mới: *Đặt vấn đề vào bài mới : Trong thực tế, ngoài ĐC sử dụng nhiên liệu là xăng còn có ĐC sử dụng nhiên liệu là điêden. Vậy hệ thống nhiên liệu của động cơ điêden có điểm gì giống và khác với hệ thống nhiên liệu ĐC xăng, để hiểu sâu hơn vấn đề nnày hôm nay chúng ta đi nghiên cứu bài 28: “ Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trong động cơ điêzen ” *Nội dung tiết học : Hoạt động 1: Tìm hiểu nhiệm vụ của hệ thống và sự hình thành hòa khí ở động cơ điêzen . Hoạt động của GV và HS Nội dung * Tìm hiểu nhiệm vụ của hệ thống: - GV đặt ra các câu hỏi để HS trả lời : Chúng ta đã học về nguyên lý làm việc của ĐC điêden 4kỳ, em hãy cho biết ở ĐC này : +Kỳ nạp, ĐC này nạp gì ? (không khí sạch). + Kỳ nén, ĐC này nén gì ? (không khí). + Nhiên liệu được đưa vào xi lanh ở thời điểm nào ? (cuối kỳ nén vòi phun phun nhiên liệu vào buồng cháy) - HS : Nghiên cứu SGK và trả lời câu hỏi. + Nhiệm vụ của HTNL động cơ điezen có gì khác so với động cơ xăng ? -HS : Liên hệ với bà cũ và kiến bài mới để trả lời câu hỏi. * GV cần làm rõ mấy vấn đề sau: + Thời điểm phun nhiên liệu là cuối kì nén, nhiên liệu hòa trộn với khí nén trong xilanh tạo thành hòa khí và tự bốc cháy. Như vậy thời gian hình thành hòa khí so với động cơ xăng (tương ứng với khoảng hai hành trình pit-tông) là rất ngắn. + Nhiên liệu phun vào xilanh ở cuối kì nén, áp suất và nhiệt độ trong buồng cháy cao (so với xăng phun vào đường ống nạp). Hai lí do trên khiến nhiên liệu phun vào xilanh phải đảm bảo có áp suất cao và hòa trộn tốt. Muốn vậy phải có bơm tạo áp suất cao cho nhiên liệu và bơm này được gọi là bơm cao áp -HS: Tập chung nghe giảng và ghi chép bài. - GV: Có thể sử dụng một số câu hỏi sau: + Trong chu trình làm việc của động cơ điêden, nhiên liệu được phun vào thời điểm nào ?(cuối kỳ nén) + So với động cơ xăng, thời gian hòa trộn của nhiên liệu điezen dài hơn hay ngắn hơn ?(Ngắn hơn) +Các chế độ làm việc của ĐC phụ thuộc vào yếu tố nào?(Lượng nhiên liệu do bơm cao áp cấp vào xilanh của ĐC) - HS : Nghiên cứu SGK và trả lời câu hỏi GV đặt ra. I/ Nhiệm vụ của hệ thống và sự hình thành hòa khí ở động cơ điêden . 1.Nhiệm vụ Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí (còn gọi là hệ thống nhiên liệu) trong động cơ điêzen có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu và không khí sạch vào xilanh phù hợp với yêu cầu các chế độ làm việc của động cơ. (Chú ý: Điểm khác giữa nhiệm vụ HTNL động cơ xăng và động cơ điêden là: Hệ thống nhiên liệu ĐC xăng là cung cấp hòa khí còn hệ thống nhiên liệu ĐC điêden là cung cấp dầu điêden). 2. Đặc điểm của sự hình thành hòa khí ở động cơ điêden. Sự hình thành hoà khí ở động cơ điêzen có những đặc điểm sau: - Nhiên liệu được phun vào xilanh động cơ ở cuối kì nén. áp suất của nhiên liệu phun vào xilanh do bơm cao áp tạo ra rất lớn để đảm bảo sự phun tơi và hòa trộn tốt. - Các chế độ làm việc của động cơ hoàn toàn tùy thuộc vào lượng nhiên liệu cấp vào xilanh trong mỗi chu trình. Việc điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp vào xi lanh do bơm cao áp đảm nhận. Vì vậy bơm cao áp được coi là bộ phận quan trọng nhất của hệ thống. (Lưu ý: Hòa khí của ĐC điêden được hình thành ngay trong buồng cháy và tự bốc cháy ngay.Do vậy hòa khí hình thành nhanh chóng.Đó là đặc điểm của sự hình thành hòa khí trong ĐC điêden). Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo của hệ thống nhiên liệu động cơ Điêzen. Đường hồi nhiên liệu Thùng Nhiên liệu Bầu lọc thô Bơm chuyển nhiên liệu Bầu lọc tinh áp suất Bầu lọc khí Vòi phun Xi lanh Bơm cao áp Hình 28-1 Sơ đồ khối hệ thống nhiên liệu động cơ Điêden Hoạt động của GV và HS Nội dung - GV sử dụng hình 28.1 giới thiệu cấu tạo của hệ thống. Chủ yếu nêu khái quát tên gọi và nhiệm vụ của các bộ phận chính: thùng nhiên liệu, bầu lọc thô, bơm nhiên liệu, bầu lọc tinh, bơm cao áp và vòi phun. - Trong hoạt động này GV cần làm rõ 2 điểm sau: + Do đặc điểm cấu tạo và nguyên lí làm việc nên trong hệ thống nhiên liệu điezen có các đường hồi nhiên liệu (khác với hệ thống nhiên liệu động cơ xăng). Chú ý rằng nhiên liệu hồi từ vòi phun và bơm cao áp có thể trở về trước bơm nhiên liệu, nhưng để đơn giản ta coi tất cả nhiên liệu hồi đều chảy về thùng chứa. + Trong hệ thống có hai bơm có nhiệm vụ khác nhau. Bơm chuyển nhiên liệu có thể không cần nếu thùng nhiên liệu đặt cao hơn bơm cao áp một khoảng nào đó. Riêng bơm cao áp là thiết bị quan trọng nhất không thể thiếu được của hệ thống. -HS: Nghe giảng và ghi chép bài. -GV: Có thể sử dụng một số câu hỏi sau: + Nếu không có bơm nhiên liệu, cần làm thế nào để hệ thống vẫn làm việc được ? (thùng nhiên liệu đặt cao hơn bơm cao áp một khoảng nào đó). + Trong hệ thống, bộ phận nào là quan trọng nhất ?(Bơm cao áp). -HS: Nghiên cứu SGK và trả lời câu hỏi. II/Cấu tạo và nguyên lý làm việc 1. Cấu tạo của hệ thống So với hệ thống nhiên liệu động cơ xăng, hệ thống nhiên liệu động cơ điêzen có một số bộ phận khác biệt sau : - Bơm cao áp có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu với áp suất cao, đúng thời điểm và lượng phù hợp với chế độ làm việc của động cơ tới vòi phun để phun vào xilanh động cơ. - Vòi phun có nhiệm vụ phun tơi nhiên liệu vào xilanh để quá trình hình thành hoà khí diễn ra hoàn hảo, tạo điều kiện tốt cho quá trình cháy - giãn nở. Thời điểm bắt đầu và kết thúc quá trình phun đều do áp suất nhiên liệu quyết định. Do vậy vòi phun cũng có cấu tạo đặc biệt và được chế tạo với độ chính xác cao. - Bầu lọc tinh có nhiệm vụ lọc sạch các cặn bẩn có kích thước rất nhỏ lẫn trong nhiên liệu để đảm bảo chất lượng làm việc và độ bền của bơm cao áp và vòi phun.(Do khe hở giữa pit-tông và xilanh của bơm cao áp, giữa kim phun và thân của vòi phun rất nhỏ nên các cặn bẩn có kích thước nhỏ dễ gây kẹt và gây mòn cho các chi tiết). - Hệ thống có đường hồi nhiên liệu từ bơm cao áp và vòi phun về thùng chứa. (Do cấu tạo của bơm cao áp và vòi phun, vẫn còn một lượng nhiên liệu bị rò qua khe hở giữa các chi tiết mặc dù đã được chế tạo với độ chính xác cao). Hoạt động 3: Tìm hiểu nguyên lí làm việc của hệ thống nhiên liệu động cơ Điêzen Hoạt động của GV và HS Nội dung - Về cơ bản, nguyên lí làm việc của HTNL động cơ điezen tương tự như nguyên lí làm việc của hệ thống phun xăng. Tuy nhiên GV cần làm rõ mấy điểm sau: + Hệ thống có 3 mạch rõ rệt: mạch nhiên liệu chính tính từ thùng nhiên liệu, qua các bầu lọc, các bơm và vòi phun tới xilanh. mạch khí từ bầu lọc khí vào thẳng xilanh. mạch nhiên liệu hồi từ bơm cao áp và vòi phun về thùng chứa. Vì vậy nguyên lí làm việc của hệ thống có thể trình bày 3 ý theo 3 mạch này. + Nhiên liệu điezen được cấp thẳng vào buồng cháy (khác với động cơ xăng: xăng được cấp vào bộ chế hòa khí trên đường ống nạp). Có thể GV cũng nên giới thiệu để HS biết được việc thay đổi chế độ làm việc của động cơ ở hệ thống phun xăng là do bộ điều khiển phun, còn ở động cơ điezen là do bơm cao áp. -HS : Cần chú ý nghe giảng và ghi bài. 2.Nguyên lí làm việc của hệ thống Khi động cơ làm việc, ở kì nạp, không khí được hút qua bầu lọc khí nạp vào xilanh ; ở kì nén, chỉ có không khí ở trong xilanh bị nén. Nhiên liệu từ thùng nhiên liệu được bơm hút lên, được lọc qua các bầu lọc thô và tinh rồi chảy vào khoang chứa của bơm cao áp. Cuối kì nén, bơm cao áp bơm một lượng nhiên liệu nhất định với áp suất cao vào vòi phun để phun vào xilanh động cơ. Nhiên liệu hoà trộn với khí nén tạo thành hoà khí rồi tự bốc cháy. 4.Tổng hợp - Đánh giá: - GV tổng hợp bài học theo đề mục và yêu cầu HS đọc hình vẽ và trả lời câu hỏi trong SGK. a) Hướng dẫn đọc hình vẽ 28.1: Khi đọc hình cần liên hệ với nguyên lí làm việc và phân tích rõ từng mạch trong sơ đồ. b) Hướng dẫn trả lời câu hỏi trong SGK: Câu hỏi Gợi ý cách trả lời So sánh đặc điểm sự hình thành hoà khí ở động cơ điezen và động cơ xăng. - Động cơ điezen: nhiên liệu phun vào xilanh cuối kì nén với áp suất phun cao. Thời gian hoà trộn nhiên liệu với không khí rất ngắn. Điều chỉnh chế độ làm việc của động cơ bằng cách điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp vào xilanh trong mỗi chu trình. - Động cơ xăng: nhiên liệu hoà trộn với không khí trên đường ống nạp, áp suất phun thấp. Thời gian hoà trộn dài (cả hành trình nạp và hành trình nén). Điều chỉnh chế độ làm việc của động cơ bằng cách điều chỉnh tỉ lệ và lượng hoà khí (điều chỉnh cả lượng nhiên liệu và lượng không khí). Hãy xác định các đường nhiên liệu, đường không khí và đường hồi nhiên liệu trên sơ đồ hình 28.1 Mũi tên màu đỏ chỉ đường nhiên liệu, mũi tên màu trắng chỉ đường không khí, mũi trên màu xanh chỉ đường hồi nhiên liệu. 1. Trình bày nhiệm vụ và nguyên lí làm việc của hệ thống nhiên liệu động cơ điêzen. Như trong SGK. 2. Tại sao nhiên liệu phun vào xilanh lại phải có áp suất cao ? Vì nhiên liệu được phun vào cuối kì nén, khi đó áp suất trong buồng cháy rất cao, nếu nhiên liệu có áp suất thấp thì không thể phun vào được. Ngoài ra nhiên liệu phun vào với áp suất cao sẽ tạo độ phun tơi để nhiên liệu bay hơi hoà trộn tốt hơn. 3. Tại sao trong hệ thống lại có thêm bầu lọc tinh ? Do khe hở giữa pit-tông và xilanh của bơm cao áp, giữa kim phun và thân của vòi phun rất nhỏ nên các cặn bẩn có kích thước nhỏ dễ gây kẹt và gây mòn cho các chi tiết. Vì vậy hệ thống cần phải có bầu lọc tinh để làm nhiệm vụ lọc sạch các cặn bẩn có kích thước rất nhỏ lẫn trong nhiên liệu. c) Bài tập về nhà: yêu cầu HS đọc trước phần thông tin bổ sung của bài 29 để sơ lược nắm được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của Điôt thường và Điôt điều khiển. D. Nhận xét và rút ra kinh nghiệm bài giảng. Thông qua tổ bộ môn Giáo viên hướng dẫn Ngày tháng năm 2009 Người soạn Đinh Hữu Quân