Bài giảng môn học Công nghệ lớp 11 - Tiết 27 - Bài 21: Nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong

Tiết 27 Ngày soạn: 09/02/2009 BÀI 21: NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA ĐCĐT (T1) A. Mục tiêu 1. Kiến thức Hiểu được một số khái niệm cơ bản của ĐCĐT. Hiểu được nguyên lí làm việc của động cơ 4 kì. 2. Kĩ năng Trình bày được nguyên lí làm việc của động cơ xăng và điêzen 4 kì. Phân biệt được nguyên lí làm việc của động cơ xăng 4 kì và điêzen 4 kì. 3. Thái độ Tích cực, chủ động trong nghiên cứu và giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho hs. Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường. B. Phương pháp giảng dạy: phát vấn tìm tòi kiến thức. C. Chuẩn bị giáo cụ 1. Giáo viên: Tranh hình 21.1, 21.2. 2. Học sinh: Xem lại bài 20, đọc phần nguyên lí làm việc của động cơ điêzen 4 kì. D. Tiến trình bài dạy 1. Ổn định lớp - Kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ Khái niệm? Phân loại? Cấu tạo chung của ĐCĐT? Động cơ hơi nước có phải là ĐCĐT hay không? 3. Nội dung bài mới a. Đặt vấn đề Chúng ta đã biết về cấu tạo chung của ĐCĐT. Vậy khi động cơ hoạt động trạng thái của các chi tiết như thế nào? Tại sao lại có tiếng nổ khi động cơ hoạt động? Xăng hay dầu điêzen được tiêu thụ như thế nào? b. Triển khai bài dạy HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu một số khái niệm cơ bản của ĐCĐT GV: Yêu cầu hs đọc sgk, thảo luận nhóm theo các câu hỏi sau: Ở điểm chết nào thì píttông ở gần (xa) tâm trục khuỷu nhất? Khi píttông đi được 1 hành trình thì trục khuỷu quay được bao nhiêu độ? Hành trình của píttong lớn gấp bao nhiêu lần bán kính quay của trục khuỷu? Không gian bên trong xilanh được giới hạn bởi những chi tiết nào? Vtp,Vbc,Vct có quan hệ gì với nhau? Lập công thức tính Vct khi biết đường kính và hành trình của pittong? Trong một chu trình làm việc của đ/c 4 kì thì pittong dịch chuyển được mấy hành trình? Sự khác nhau giữa hành trình và kì? HS: Thảo luận nhóm và trả lời. GV: Rút ra một số kết luận cần thiết. I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1. Điểm chết của pittông Điểm chết của pittông là vị trí mà mà tại đó pittông đổi chiều chuyển động. - ĐCD: là điểm chết mà tại đó pittông ở gần tâm trục khuỷu nhất. - ĐCT: là điểm chết mà tại đó pittông ở xa tâm trục khuỷu nhất. 2. Hành trình pittông (S) Là quãng đường pittông đi được giữa hai điểm chết. S = 2R R: bán kính quaycủa trục khuỷu. 3. Thể tích toàn phần (Vtp) (cm3, lít) Là thể tích xilanh khi pittông ở ĐCD. 4. Thể tích buồng cháy (Vbc) (cm3, lít) Là thể tích xilanh khi pittông ở ĐCT. 5. Thể tích công tác (Vct) (cm3, lít) Là thể tích xilanh giới hạn bởi hai điểm chết. Vct = Vtp – Vbc. ; Với D: đường kính xilanh. 6. Tỉ số nén (ε) Là tỉ số giữa thể tích toàn phần và thể tích buồng cháy. . 7. Chu trình làm việc của động cơ Tổng hợp 4 quá trình: nạp, nén, cháy – dãn nở và thải gọi là chu trình làm việc của động cơ. 8. Kì Kì là 1 phần của chu trình diễn ra trong thời gian một hành trình của pittông. Hoạt động 2: Tìm hiểu nguyên lí làm việc của động cơ 4 kì GV: Yêu cầu hs đọc sgk, thảo luận nhóm trả lời câu hỏi: Nhóm 1: Kì nạp - Pittông chuyển động như thế nào? - Xupáp sẽ như thế nào? - Trong xilanh sẽ diễn ra quá trình như thế nào? Nhóm 2: Kì nén - Pittông chuyển động như thế nào? - Xupáp sẽ như thế nào? - Trong xilanh sẽ diễn ra quá trình như thế nào? - Cuối kì nén diễn ra quá trình gì? Nhóm 3: Kì cháy – dãn nở - Pittông chuyển động như thế nào? - Xupáp sẽ như thế nào? - Trong xilanh sẽ diễn ra quá trình như thế nào? - Vì sao nói: kì cháy – dãn nở còn gọi là kì sinh công. Nhóm 4: Kì thải - Pittông chuyển động như thế nào? - Xupáp sẽ như thế nào? - Trong xilanh sẽ diễn ra quá trình như thế nào? GV: Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 4 kì có gì giống và khácnguyên lí làm việc của động cơ điêzen 4 kì? HS: Trả lời. GV: Yêu cầu hs trình bày lại nguyên lí làm việc của động cơ xăng 4 kì. HS: Trình bày. 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 - Pittông đi từ ĐCT xuống ĐCD, xupap nạp mở, xupap thải đóng. - Pittông được trục khuỷu dẫn động đi xuống, áp suất trong xilanh giảm, không khí trong đường ống nạp sẽ qua cửa nạp đi vào xilanh động cơ nhờ sự chênh áp suất. b. Kì 2: nén - Pittông đi từ ĐCD lên ĐCT, hai xupáp đều đóng. - Pittông được trục khuỷu dẫn động đi lên làm thể tích giảm nên áp suất và nhiệt độ khí trong xilanh tăng. - Cuối kì nén, vòi phun phun 1 lượng nhiên liệu điêzen với áp suất cao vào buồng cháy. c. Kì 3:Cháy – Dãn nở - Pittông đi từ ĐCT xuống ĐCD, hai xupap đều đóng. - Nhiên liệu được phun tơi vào buồng cháy (ở cuối kì nén) hòa trộn với khí nóng tạo thành hòa khí. Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất trong xilanh cao, hòa khí tự bốc cháy sinh ra áp suất cao đẩy pittông đi xuống, qua thanh truyền làm trục khuỷu quay và sinh công. Vì vậy, kì này còn gọi là kì sinh công. d. Kì 4: Thải - Pittông đi từ ĐCD lên ĐCT, xupáp thải mở, xuppap nạp đóng. - Pittông được trục khuỷu dẫn động đi lên đẩy khí thải trong xilanh qua cửa thải ra ngoài. Khi pittông lên đến ĐCT, xupáp nạp lại mở, xupap thải lại đóng, trong xilanh diễn ra kì 1 của chu trình mới. Để nạp nhiều hơn và thải sạch hơn thì các xupap được bố trí sớm và đóng muộn. Để quá trình chãy – dãn nở diễn ra tốt hơn thì vòi phun được bố trí phun cuối kì nén, trước khi pittông đến ĐCT. 2. Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 4 kì Tương tự như động cơ điêzen4 kì, chỉ khác: - Trong kì nạp: Động cơ điêzen nạp không khí, còn động cơ xăng là hòa khí được tạo bởi bộ chế hòa khí lắp trên đường ống nạp. - Cuối kì nén: Động cơ điêzen diễn ra quá trình phun nhiên liệu, còn động cơ xăng thì buji bật tia lửa điện châm cháy hòa khí. 4. Củng cố - Trả lời các câu hỏi ở sgk. 5. Dặn dò - Học bài cũ. - Đọc trước bài: Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 2 kì.