в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания

§ 22. Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания — очень распространённый вид теплового двигателя. Топливо в нём сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Отсюда и происходит название этого двигателя.

Двигатели внутреннего сгорания работают на жидком топливе (бензин, керосин, нефть) или на горючем газе.

Тепловые двигатели такого типа обычно устанавливают на автомобили.

На рисунке 26 показан простейший двигатель внутреннего сгорания в разрезе.

в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания

Рис. 26. Двигатель внутреннего сгорания в разрезе

Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень 3, соединённый при помощи шатуна 4 с коленчатым валом 5.

В верхней части цилиндра имеется два клапана 1 и 2, которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через клапан 1 в цилиндр поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи 6, а через клапан 2 выпускаются отработавшие газы.

В цилиндре такого двигателя периодически происходит сгорание горючей смеси, состоящей из паров бензина и воздуха. Температура газообразных продуктов сгорания достигает 1600—1800 °С. Давление на поршень при этом резко возрастает.

Расширяясь, газы толкают поршень, а вместе с ним и коленчатый вал, совершая механическую работу. При этом они охлаждаются, так как часть внутренней энергии газов превращается в механическую энергию.

Рассмотрим более подробно схему работы такого двигателя. Крайние положения поршня в цилиндре называют мёртвыми точками. Расстояние, проходимое поршнем от одной мёртвой точки до другой, называют ходом поршня.

Один рабочий цикл в двигателе происходит за четыре хода поршня, или, как говорят, за четыре такта. Поэтому такие двигатели называют четырёхтактными.

Один ход поршня, или один такт двигателя, совершается за пол-оборота коленчатого вала.

в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания

Рис. 27. Циклы работы двигателя внутреннего сгорания

При повороте вала двигателя в начале первого такта поршень движется вниз (рис. 27, а). Объём над поршнем увеличивается. Вследствие этого в цилиндре создаётся разрежение. В это время открывается клапан 2 и в цилиндр входит горючая смесь. К концу первого такта цилиндр заполняется горючей смесью, а клапан 1 закрывается.

При дальнейшем повороте вала поршень движется вверх (второй такт) и сжимает горючую смесь (рис. 27, б). В конце второго такта, когда поршень дойдёт до крайнего верхнего положения, сжатая горючая смесь воспламеняется (от электрической искры) и быстро сгорает.

в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания

Образующиеся при сгорании газы давят на поршень и толкают его вниз (рис. 27, в). Под действием расширяющихся нагретых газов (третий такт) двигатель совершает работу, поэтому этот такт называют рабочим ходом. Движение поршня передаётся шатуну, а через него коленчатому валу с маховиком. Получив сильный толчок, маховик продолжает вращаться по инерции и перемещает скреплённый с ним поршень при последующих тактах. Второй и третий такты происходят при закрытых клапанах.

в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания

Дизель Рудольф (1858—1913)
Немецкий инженер, создатель двигателя внутреннего сгорания используемого по настоящее время.

В конце третьего такта открывается клапан 2, и через него продукты сгорания выходят из цилиндра в атмосферу. Выпуск продуктов сгорания продолжается и в течение четвёртого такта, когда поршень движется вверх (рис. 27, г). В конце четвёртого такта клапан 2 закрывается.

Итак, цикл двигателя состоит из следующих четырёх процессов (тактов): впуска, сжатия, рабочего хода, выпуска.

В автомобилях используют чаще всего четырёхцилиндровые двигатели внутреннего сгорания. Работа цилиндров согласуется так, что в каждом из них поочерёдно происходит рабочий ход и коленчатый вал всё время получает энергию от одного из поршней. Имеются и восьмицилиндровые двигатели. Многоцилиндровые двигатели в лучшей степени обеспечивают равномерность вращения вала и имеют большую мощность.

Применение двигателей внутреннего сгорания чрезвычайно разнообразно. Они приводят в движение самолёты, теплоходы, автомобили, тракторы, тепловозы. Мощные двигатели внутреннего сгорания устанавливают на речных и морских судах.

Источник

Двигатель внутреннего сгорания

Конспект по физике для 8 класса «Двигатель внутреннего сгорания». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое двигатель внутреннего сгорания. Как устроен двигатель внутреннего сгорания и как он работает.

Двигатель внутреннего сгорания

Существует несколько видов тепловых двигателей, которые можно разделить на двигатели внешнего сгорания и двигатели внутреннего сгорания.

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Среди способов увеличения КПД тепловых двигателей один оказался особенно рациональным. Сущность его состояла в уменьшении потерь энергии за счёт перенесения места сжигания топлива и нагрева рабочего тела внутрь цилиндра. Отсюда и происхождение названия «двигатель внутреннего сгорания» (ДВС). Двигатели внутреннего сгорания работают на жидком топливе (бензин, керосин, нефть) или на горючем газе.

Двигатель внутреннего сгорания — один из самых распространённых двигателей. Он приводит в движение автомобили, тракторы, тепловозы, теплоходы и т. д.

Первый двигатель внутреннего сгорания был создан в 1860 г. французским инженером Э. Ленуаром. КПД его двигателя был равен всего 3,3 %. Однако благодаря развитию инженерной мысли в короткие сроки он был значительно усовершенствован.

Изобретение двигателя внутреннего сгорания сыграло огромную роль в автомобилестроении. Первый автомобиль с бензиновым двигателем внутреннего сгорания был создан в 1886 г. Г. Даймлером. В том же году появился трёхколёсный автомобиль К. Бенца. Их скорость достигала 18 км/ч. В 1892 г. свой первый автомобиль построил Г. Форд.

УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Рассмотрим простейший двигатель внутреннего сгорания. Он состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень, соединённый с шатуном (шатун — деталь механизма, предназначенная для соединения с коленчатым валом).

Шатун насажен на коленчатый вал и приводит его во вращение при движении поршня в цилиндре. В верхней части цилиндра имеются два отверстия, в которые вставлены клапаны — впускной и выпускной.

При работе двигателя по мере необходимости клапаны открываются и закрываются.

Через них в цилиндр поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи, а также выходят отработанные газы.

ЧЕТЫРЕ ТАКТА РАБОТЫ ДВС

Крайние положения поршня в цилиндре называют мёртвыми точками, а расстояние, проходимое поршнем от одной мёртвой точки до другой, — ходом поршня. Один рабочий цикл в двигателе происходит за четыре хода поршня — четыре такта, поэтому такие двигатели называют четырёхтактными. Один ход поршня, или один такт двигателя, совершается за пол-оборота коленчатого вала.

Первый такт впуск. Поршень движется сверху вниз от верхней мёртвой точки в нижнюю. Объём над поршнем увеличивается, и давление газа в цилиндре над ним уменьшается. Впускной клапан открывается, и через него поступает горючая смесь (смесь паров бензина и воздуха). Выпускной клапан при этом закрыт. Когда поршень приходит в нижнюю мёртвую точку, впускной клапан закрывается.

Второй такт — сжатие. При дальнейшем повороте вала поршень движется вверх и сжимает горючую смесь. Оба клапана закрыты. Когда поршень доходит до крайнего верхнего положения, сжатая горючая смесь воспламеняется (от электрической искры) и быстро сгорает.

Третий такт рабочий ход. При сгорании горючей смеси выделяется большое количество теплоты. Температура газообразных продуктов сгорания достигает 1600—1800 °С. Давление на поршень при этом возрастает. Расширяясь, газ толкает поршень, а вместе с ним и коленчатый вал с насаженным на него массивным маховиком, совершая при этом механическую работу. При этом газ охлаждается, так как часть его внутренней энергии превращается в механическую. Получив сильный толчок, маховик продолжает вращаться по инерции и перемещает, посредством коленчатого вала, поршень при последующих тактах.

Четвёртый такт — выпуск. Поршень движется вверх, выталкивая через открытый выпускной клапан отработанный газ. В конце четвёртого такта выпускной клапан закрывается. Затем цикл повторяется.

ДИЗЕЛЬНЫЕ И КАРБЮРАТОРНЫЕ ДВС

Двигатели внутреннего сгорания подразделяются на дизельные и карбюраторные. Основное их отличие заключается в способе подачи топливо-воздушной смеси в цилиндр и способе её воспламенения. Дизельные двигатели являются наиболее экономичными тепловыми двигателями: они работают на дешёвых видах топлива и имеют КПД 30—50 %. Карбюраторные двигатели внутреннего сгорания имеют довольно низкий КПД — 25—30 %.

В карбюраторном двигателе горючая смесь готовится вне двигателя в специальном устройстве — карбюраторе и из него поступает в двигатель, в необходимый момент поджигаясь свечой зажигания.

В дизельном двигателе воздух попадает в цилиндр отдельно от топлива и затем сжимается. Из-за высокой степени сжатия, когда воздух нагревается до температуры самовоспламенения дизельного топлива (700—800 °С), оно впрыскивается в камеры сгорания форсунками под большим давлением.

Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Двигатель внутреннего сгорания».

Источник

Двигатель внутреннего сгорания

Содержание

Тепловым двигателем называют машину, в ходе работы которой внутренняя энергия переходит в механическую. Самую простую модель такой машины можно представить в виде металлического цилиндра и плотно пригнанного поршня, который может двигаться вдоль цилиндра.

Одним из самых распространённых видов теплового двигателя, который мы встречаем в жизни, является двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Топливо в нем сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Легко догадаться, что отсюда и пошло его название.

В данном уроке мы рассмотрим устройство двигателя внутреннего сгорания и схему его работы.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Тепловые двигатели такого типа работают на жидком и газообразном топливе. Этим топливом могут быть нефть, бензин, керосин, различные горючие газы.

На рисунке 1 изображена схема простейшего двигателя внутреннего сгорания в разрезе.

Двигатель представляет собой прочный металлический цилиндр. Внутри этого цилиндра имеется подвижный поршень 3. Поршень соединения шатуном 4 с коленчатым валом 5.

В верхней части двигателя расположены два клапана 1 и 2. Когда двигатель работает, они автоматически открываются и закрываются в определенные нужные моменты.

Через клапан 1 в цилиндр двигателя поступает горючая смесь. Она воспламеняется с помощью свечи 6.

Горючая смесь – это смесь горючих газов, частиц жидкого топлива и паров топлива с воздухом (кислородом).

Отработавшие газы выпускаются через клапан 2.

Эти газы (продукты сгорания) толкают поршень. При движении поршня двигается и коленчатый вал. Таким образом газы совершают механическую работу. Т. е., часть внутренней энергии газов перешла в механическую энергию. Следовательно, внутренняя энергия газов уменьшилась – они начинают охлаждаться.

Мертвые точки, ход поршня и такты двигателя

Для того, чтобы более подробно рассмотреть схему работы данного двигателя, нам понадобятся новые определения.

Поршень может двигаться внутри цилиндра. В устройстве самого простого вида, который мы рассматриваем, он может двигаться вверх и вниз.

Мёртвые точки – это крайние точки положения поршня в цилиндре.

Ход поршня – это расстояние, которое проходит поршень от одной мертвой точки до другой.

Рассматриваемые нами двигатели внутреннего сгорания называют четырехтактными.

Четырехтактный двигатель – это двигатель, в котором один рабочий цикл происходит за четыре хода поршня (за четыре такта).

Один такой такт двигателя или ход поршня происходит за половину оборота коленчатого вала.

Схема работы двигателя внутреннего сгорания: четыре такта

Теперь давайте подробно рассмотрим все четыре такта работы двигателя (рисунок 2).

в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгоранияРисунок 2. Схематическое изображение работы двигателя внутреннего сгорания

Первый такт (рисунок 2, а):

Второй такт (рисунок 2, б):

Третий такт (рисунок 2, в):

Третий такт двигателя – это рабочий ход.

Заметьте, что на втором и третьем тактах двигателя клапаны закрыты.

Четвертый такт (рисунок 2, г):

Цикл двигателя состоит из четырех тактов:
впуск
сжатие
рабочий ход
выпуск

Создание и применение двигателя внутреннего сгорания

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания рассмотренного нами вида изобрел немецкий инженер Рудольф Дизель (рисунок 3).

В 1900 году, на “Всемирной выставке”, Рудольф Дизель продемонстрировал двигатель работающий на арахисовом масле (биодизель).

Двигатели внутреннего сгорания имеют очень широкое применение. В ходе их усовершенствования, в мире появлялись новые средства передвижения. Например, автомобили, мотоциклы, самолеты, вертолеты, космические корабли, ракеты, суда на воздушной подушке.

В автомобилях чаще всего стоят четырехцилиндровые двигатели внутреннего сгорания. В каждом цилиндре по очереди происходит рабочий ход. Поэтому коленчатый вал постоянно получает энергию от одного из поршней.

Существуют и двигатели с другим количеством цилиндров. Многоцилиндровые двигатели лучше обеспечивают равномерность вращения вала и имеют большую мощность.

Использование ДВС обеспечило быстрый прогресс в военной индустрии: были разработаны танки, истребители, подводные лодки.

В настоящее время двигатели внутреннего сгорания установлены практически на каждом виде транспорта, которым мы пользуемся. Они приводят в движение самолеты, теплоходы, автомобили, тракторы, тепловозы. Мощные двигатели внутреннего сгорания устанавливают на речных и морских судах.

Источник

Открытый урок по физике в 8 классе на тему: «Тепловые двигатели. Двигатель внутреннего сгорания»

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Открытый урок физики

Двигатель внутреннего сгорания»

Кашкаров Дмитрий Александрович

Двигатель внутреннего сгорания

«Процесс научных открытий – это,

в сущности, непрерывное бегство от чудес».
Альберт Эйнштейн

образовательная – расширить знания учащихся о тепловых двигателях; сформировать знание учащихся о работе пара и газа на примере изучения двигателя внутреннего сгорания (ДВС); изучить устройство и принцип действия четырехтактного ДВС; систематизировать знания учащихся по теме «Тепловые явления»;

развивающая – развитие логического мышления на основе сравнительного анализа различных тепловых двигателей; развитие у школьников умений формулировать экологические проблемы использования двигателей, предлагать пути их решения;

воспитательная – стимулирование познавательной активности при обсуждении работы двигателя; содействовать патриотическому воспитанию, напомнив учащимся о роли отечественных изобретателей в истории.

Оборудование: модель ДВС, модель парового двигателя, ПК, проектор, экран, мультимедийная презентация, тематическая книжная выставка, стенгазета «История изобретения тепловых двигателей», индивидуальные карточки-задания, значки рефлексии.

Формы и методы работы: фронтальная, индивидуальная, коллективное обсуждение, анализ, сравнение, работа с презентацией, работа с карточками-заданиями, выступления учащихся с сообщениями.

I. Организационный момент.

1) Проверка готовности к уроку: наличие учебников, рабочих тетрадей, выполнение домашней работы.

2) Проверка готовности ТСО (экран, проектор, ПК, презентация, карточки).

II. Объявление темы и цели урока.

Запишем тему нашего сегодняшнего урока:

«Тепловые двигатели. Двигатель внутреннего сгорания».

III. Актуализация и коррекция опорных знаний.

Учитель. Вначале повторим материал прошлых уроков. Скажите, какие превращения агрегатных состояний веществ мы изучали?

Ученик. Превращение из жидкого состояния в твердое называется кристаллизацией.

Ученик. При расширении пара в цилиндре с поршнем совершается работа и значит, энергия пара превращается в механическую энергию поршня.

Ученик. Тепловыми двигателями называются машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию.

Учитель. Зна­че­ние ме­ха­ни­че­ской ра­бо­ты в жизни че­ло­ве­ка пе­ре­оце­нить тяже­ло: эта ра­бо­та опре­де­ля­ет дви­же­ние транс­пор­та, пе­ре­воз­ку и подъ­ём грузов и мно­гое дру­гое. За­да­ча любой ма­ши­ны – пре­об­ра­зо­вать энер­гию в эту ра­бо­ту.

«Теп­ло­вой дви­га­тель – это устрой­ство, ко­то­рое пре­об­ра­зу­ет внутрен­нюю энер­гию топ­ли­ва в ме­ха­ни­че­скую ра­бо­ту».

Рас­смот­рим по­дроб­нее ис­то­рию со­зда­ния пер­вых машин. Че­ло­век давно заду­мы­вал­ся о том, как по­стро­ить со­от­вет­ству­ю­щие ма­ши­ны.

Пер­вым таким че­ло­ве­ком (по до­шед­шим до нас све­де­ни­ям) был Герон Алексан­дрий­ский, ин­же­нер-изоб­ре­та­тель, ко­то­рый жил в I-II в. нашей эры (Рис. 1).

в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгоранияРис. 1. Герон Алек­сан­дрий­ский.

Он пер­вым со­здал свою зна­ме­ни­тую па­ро­вую ма­ши­ну, ко­то­рая на­зы­ва­ет­ся теп­ло­вой машиной Ге­ро­на (Рис.2).

в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгоранияРис. 2. Теп­ло­вая ма­ши­на Ге­ро­на

Прин­цип дей­ствия этой ма­ши­ны за­клю­чал­ся в сле­ду­ю­щем: в сосуд с отверсти­я­ми на­ли­ва­лась вода и по­ме­ща­лась над огнем. Вода за­ки­па­ла, через от­вер­стия с боль­шой ско­ро­стью вы­ры­вал­ся пар, и часть, под­ве­шен­ная над огнем, на­чи­на­ла вра­щать­ся. Это и был про­об­раз пер­вой теп­ло­вой ма­ши­ны.

Пер­вый теп­ло­вой дви­га­тель, ко­то­рый ис­поль­зо­вал­ся в ра­бо­те (а не был демон­стра­ци­ей пре­вра­ще­ния внут­рен­ней энер­гии в ме­ха­ни­че­скую ра­бо­ту), был по­стро­ен в 1768 году в Ан­глии зна­ме­ни­тым ин­же­не­ром Джейм­сом Уаттом (Рис. 3) (в честь Уатта потом была на­зва­на еди­ни­ца мощ­но­сти).

в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгоранияРис. 3. Джеймс Уатт

Подробнее об этом мы сейчас послушаем в сообщении, подготовленном ____________________________________________________________.

в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгоранияРис. 4. Па­ро­вая ма­ши­на Уатта

Па­ро­вые машины ис­поль­зо­ва­лись на шах­тах и за­во­дах. В пер­вые де­ся­ти­ле­тия фирмы было со­зда­но 44 такие ма­ши­ны. В сле­ду­ю­щее де­ся­ти­ле­тие их было со­зда­но уже боль­ше 100.

в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгоранияРис. 5. Паровая машина Ивана Ползунова

Изоб­ре­та­те­лем этой ма­ши­ны был Иван Пол­зу­нов (Рис. 6).

в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгоранияРис. 6. Памятник Ивану Ползунову в Новгороде

Счи­та­ет­ся, что он сде­лал эту ма­ши­ну спе­ци­аль­но для за­во­да, чтобы использо­вать ее при ковке боль­ших де­та­лей. Сам Иван Пол­зу­нов ра­бо­ты этой ма­ши­ны не уви­дел, но 27 мая 1766 года эта ма­ши­на была за­пу­ще­на. Она прора­бо­та­ла боль­ше двух ме­ся­цев. За это время она пол­но­стью себя оку­пи­ла и вы­пол­ни­ла огром­ный объем ра­бо­ты. Но затем из-за неболь­шой непо­лад­ки ма­ши­на вышла из строя, и по­чи­нить её не уда­лось. По­это­му на се­го­дняш­ний день во всем мире счи­та­ет­ся, что пер­вым че­ло­ве­ком, ко­то­рый по­стро­ил первый теп­ло­вой дви­га­тель, был Джеймс Уатт. Джеймс Уатт, в свою оче­редь, был про­тив того, чтобы ис­поль­зо­вать па­ро­вую ма­ши­ну на транс­пор­те. И поэто­му толь­ко позже, уже дру­ги­ми изоб­ре­та­те­ля­ми па­ро­вая ма­ши­на была постав­ле­на «на ко­ле­са».

Почему двигатель называют ДВС.

Устройство двигателя внутреннего сгорания.

Схему работы такого двигателя.

Двигатели внутреннего сгорания – очень распространенный вид тепловых двигателей. ДВС работают на жидком топливе или горючем газе.

Само название – ДВС – говорит о том, что топливо сгорает внутри самого двигателя – прямо в цилиндре. ДВС работают на жидком топливе (бензин, керосин) или на горючем газе.

Запишем в конспект:

«ДВС – это двигатель, топливо в котором сгорает внутри самого двигателя».

Рв каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгоранияассмотрим устройство ДВС:

Источник

Открытый урок по физике в 8-м классе «Двигатель внутреннего сгорания»

Разделы: Физика

Тема: Двигатель внутреннего сгорания.

Цели:

1. Изучить устройство, принцип действия и назначение тепловых машин на примере двигателя внутреннего сгорания.

2. Рассмотреть историю развития тепловой машины, экологические проблемы и перспективы развития.

3. Совершенствовать навыки работы с оборудованием. Формировать умение делать выводы о проведенных экспериментах. Развивать умение общаться друг с другом.

Оборудование:

1. Модель ДВС.
2. Фото автомобилей, мотоциклов, самолетов, катеров.
3. Карточки с заданиями для групп.
4. Презентация к уроку. (Приложение 1)

План урока:

1. Орг. момент.
2. Проверка знаний. Работа газа и пара при расширении.
3. Новый материал: двигатель внутреннего сгорания.
4. Закрепление изученного. Работа в группах.
5. Рефлексия. Подведение итогов.
6. Домашнее задание.

Ход урока

1. Учитель: Сегодня мы изучаем тему «Двигатель внутреннего сгорания». Целями нашего урока сегодня будет: изучить устройство, принцип действия и назначение тепловых машин на примере на примере двигателя внутреннего сгорания; рассмотреть историю развития тепловой машины; экологические проблемы и перспективы развития.

Форма нашего урока будет не совсем обычной. Это будет урок-игра «Конструкторское бюро». Для этого из всех учащихся класса были сформированы четыре группы, которые в течение урока будут выполнять различные задания. Когда задание выполнено, группа поднимает руку. Каждая команда будет иметь возможность высказаться. Названия команд: «Теоретики», «Испытатели», «Менеджеры», «Экологи», в каждой команде около 5 человек.

2. А сейчас проверим, насколько вы уяснили прошлый материал, а заодно и то, как подготовились к уроку. Команды получают задания на карточках.

Карточка №1

Какие двигатели называют тепловыми? Какие виды тепловых двигателей вам известны?

Карточка №2

Приведите примеры превращения внутренней энергии пара в механическую энергию тела?

Карточка №3

Зачеркните лишнее словосочетание: тепловой двигатель, работа газа, превращение энергии, Джеймс Уатт, Лев Толстой, отражение света.

Карточка №4

в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания

Кто выполнил задание – отвечает. По одному представителю о группы.

3. Запасы внутренней энергии огромны. Очень важно умело и грамотно использовать её запасы, содержащиеся в топливе. Использовать внутреннюю энергию – значит, совершить за счёт неё полезную работу. Послушаем краткую историю создания тепловых машин (выступление учащегося):

История ДВС

В 1860 Г француз Э. Ленуар построил устройство, в котором горючее сжигалось внутри самого устройства. Модель была несовершенная, КПД не превышал 3 %.

Спустя 18 лет немецкий изобретатель Отто создал двигатель внутреннего сгорания, который работал по четырёхтактной схеме: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск отработанных газов. Именно модификации этого двигателя и получили наибольшее распространение.

Первый автомобиль с бензиновым двигателем построили в 1886 году под руководством немецкого инженера Даймлера. Большая роль в развитии автомобилестроения принадлежит Генри Форду, который в начале 20 века начал выпуск автомобилей с конвейера. В России первые автомобили начали строить в начале 20 века.

Учитель: Применение тепловых двигателей чрезвычайно разнообразно. Они приводят в движение самолёты, ракеты, тепловозы, паровозы, наземный и водный транспорт. В настоящее время наибольшее распространение имеют двигатели внутреннего сгорания. Остановимся на них.

В ДВС топливо сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Поэтому он и называется двигателем внутреннего сгорания. Работают они на жидком топливе или горючем газе.

Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень, соединённый при помощи шатуна с коленчатым валом (проследим по модели ДВС).

В верхней части цилиндра имеется два клапана, которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через первый клапан (впускной) поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи, а через второй клапан (выпускной) выпускаются отработанные газы.

Крайние положения поршня в цилиндре называют мёртвыми точками. Расстояние, проходимое поршнем от одной мёртвой точки до другой, называют ходом поршня. Ход поршня называют ещё тактом. Поэтому двигатель называют четырёхтактным.

Такты двигателя внутреннего сгорания: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск.

Не во всех двигателях есть свеча для воспламенения смеси. Послушаем сообщение учащегося о двигателе Дизеля:

Двигатель Дизеля

Немецкий инженер Р. Дизель в 1897 г. изобрёл двигатель, в котором сжимали воздух и в момент максимального сжатия в камеру сгорания при помощи форсунки делали впрыск топлива. Далее раскалённые газы перемещали поршень, и происходило преобразование внутренней энергии в механическую. В двигателе внутреннего сгорания есть карбюратор, при помощи которого образуется горючая смесь (смесь бензина с воздухом). В двигателе Дизеля нет карбюратора.

КПД дизельных двигателей достигает 35 – 44 %, а у двигателя внутреннего сгорания КПД не превышает 25 – 32 %. Дизельные двигатели нашли широкое применение в тракторах, большегрузных машинах, на кораблях, передвижных электростанциях.

Учитель: При использовании для своих нужд тепловых двигателей человек сталкивается с экологическими проблемами (сообщение учащегося):

Как влияют тепловые двигатели на окружающую среду?

При работе тепловых двигателей для охлаждения используется окружающая среда (атмосферный воздух и вода открытых водоемов), в результате чего происходит повышение температуры окружающей среды, называемое «тепловым загрязнением». Этот эффект усиливается тем, что при сгорании огромного количества топлива повышается концентрация углекислого газа в земной атмосфере. А при большой концентрации углекислого газа атмосфера плохо пропускает тепловое излучение нагретой Солнцем поверхности Земли, что приводит к «парниковому эффекту».

В результате описанных процессов, средняя температура на Земле в течение последних десятилетий неуклонно повышается. Это грозит глобальным потеплением с нежелательными последствиями, к числу которых относятся таяние ледников и подъем уровня мирового океана.

Кроме того, при сжигании топлива в тепловых двигателях расходуется атмосферный кислород (в наиболее развитых странах тепловые двигатели уже сегодня потребляют больше кислорода, чем вырабатывается всеми растениями, растущими в этих странах) и образуется много вредных веществ, загрязняющих атмосферу.

Тепловые машины не только сжигают кислород, но и выбрасывают в атмосферу углекислый газ, угарный газ, различные виды сернистых соединений, а также соединения тяжелых металлов. Сгорание топлива в топках промышленных предприятий и тепловых электростанций почти никогда не бывает полным, поэтому происходит загрязнение воздуха золой, хлопьями сажи. Во всем мире обычные энергетические установки выбрасывают в атмосферу ежегодно более 200 млн. т золы и более 60 млн. т оксида серы.

Кроме промышленности, воздух загрязняют и различные виды транспорта, прежде всего автомобильный. Жители больших городов задыхаются от выхлопных газов автомобильных двигателей.

Учитель: У вас на столах лежат конверты с заданиями, которые сейчас необходимо сделать.

Конверт №1

На изображении ДВС подписать его устройство.

в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания

Конверт №2

Даны рисунки всех тактов ДВС. Необходимо наклеить эти рисунки в правильном порядке и подписать названия тактов.

в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Смотреть картинку в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Картинка про в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания. Фото в каком классе проходят двигатель внутреннего сгорания

Конверт №3

По предложенному тексту выписать пути преодоления экологических проблем. (Приложение 2)

Из готового текста выбрать профессии, связанные с использованием ДВС.

Врач, механик-водитель, машинист тепловоза, дизелист, автогонщик, учитель.

Группы, выполнившие задания, выдвигают по одному представителю для выступления.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *