Назначение системы охлаждения

Технологическая карта занятия № 29

Дисциплина: Устройство автомобилей

Урок: № 29

Дата: «__» ____________ 20___ г.

Группа: ___

Тема занятия: Назначение системы охлаждения

Цель урока:

обучающая:

- ознакомить обучающихся с общим устройством системы охлаждения;

воспитывающая:

- формировать у обучающихся рациональные приемы и способы мышления, развитие познавательной активности, внимания, памяти, речи, культуры учебного труда;

развивающая:

- воспитывать у обучающихся уважения к труду, высокие нравственные качества.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Основной метод: объяснительно-иллюстративный с применением ТСО.

Обеспечение занятия:

а) учебно-наглядные пособия:

радиатор, вентилятор, водяной насос, термостат, шторка радиатора, книги, указатель температуры воды с датчиком, термостат, датчик, крышка радиатора.

б) раздаточный материалы:

учебники, карточки - задания.

в) ТСО:

интерактивная доска, компьютер, мультимедийный проектор

Межпредметная связь:

Материаловедение,

Техническое черчение,

Физика.

Нормативно – техническая документация.

Самостоятельная работа на занятии

Все открыли учебники или тетради, кому как удобнее и повторяем прошлое занятие.   Пока вы повторяете, я каждому раздою листок с заданием «карточка-задания».

Получив свое задание, обучающиеся приступили к выполнению.

ХОД ЗАНЯТИЯ:

Организационный момент:

(Цель: развитие самоуправления, быстрое включение обучающихся в рабочий ритм)

1. Взаимное приветствие преподавателя и обучающихся

2. Проверка наличия обучающихся на уроке;

3. Проверка готовности к уроку: наличие принадлежности к конспектированию.

Проверка знаний и умений обучающихся:

(Цель: актуализация знаний и мотивационных состояний)

1. Назначение двигателя.

2. Механизмы и системы двигателя.

3. Назначение КШМ.

4. Назначение ГРМ.

5. Рабочий цикл четырехтактного двигателя.

6. Основные части кривошипно–шатунного механизма.

7. Классификация двигателей.

4. Содержание и последовательность изложения новой темы

Название темы, вопросы, которые будут рассмотрены.

Объяснение нового материала

1. Назначение системы охлаждения

Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального температурного режима двигателя, не допуская не только перегрева, но и его переохлаждения.

2. Общие сведения о системах охлаждения.

1. Система жидкостного охлаждения;

2. Система воздушного охлаждения.

3. Устройства, механизмы и приборы системы жидкостного охлаждения

радиатор, вентилятор, водяной насос, термостат, крышка радиатора, шторка радиатора.

4. Принцип действия системы охлаждения

При нагревании в водяной рубашке плотность воды уменьшается, и она по патрубку поднимается в верхний бак радиатора. В сердцевине радиатора вода охлаждается потоком воздуха, создаваемым вентилятором. Плотность ее повышается и по патрубку она поступает в водяную рубашку, вытесняя воду с меньшей плотностью.

Формирование новых знаний.

1. Объяснение о системе охлаждения.

2. Объяснение об устройстве системы охлаждения, демонстрация  макетов.

3. Показ принципа действия системы охлаждения с использованием динамической схемы на интерактивной доске.

4. Демонстрация видеофильма «Охлаждающие жидкости»

7. Закрепление нового материала

1. Чтобы оценить качество усвоения материала обучающиеся у доски рассказывают по плакату устройство и принцип действия;

2. Решают тесты по системе охлаждения.

3. Расскажите назначение системы охлаждения двигателя?

4. Перечислите название основных деталей, частей системы охлаждения?

5. Объясните назначение основных деталей, частей системы охлаждения?

8. Подведение итогов

1. Отметить тех, кто хорошо ответил на вопросы по теме;

2. Оценивая знания, отметить их желание, стремление к новым знаниям.

9. Рефлексия:

В конце урока в анкетах сделать самоанализ, дать оценку уроку.

10. Домашнее задание

Составить мини-рефераты «Современные охлаждающие жидкости» (объем 1-2 листа формата А4).

Подпись преподавателя, мастер ПО_____________

(подпись)

Объяснение нового материала

1. Назначение, классификация систем охлаждения.

Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального температурного режима двигателя, не допуская его перегрева и переохлаждения, отвода тепла от нагретых двигателей, что достигается искусственным охлаждением с помощью жидкости (жидкостное охлаждение) или окружающего воздуха (воздушное охлаждение). При недостаточном отводе теплоты двигатель перегревается, при этом его мощность уменьшается и возрастает расход топлива. Кроме того в карбюраторном двигателе может возникнуть детонация. При сильном перегреве происходит задир и выплавление вкладышей подшипников, разрушение поверхности шеек коленчатого вала, заклинивание поршня и т. п. С другой стороны, переохлаждение двигателя также нежелательно из-за ухудшения его топливной экономичности и значительного снижения срока службы. В автомобильных двигателях в основном применяют жидкостную и реже воздушную системы охлаждения.

2. Двигатели с жидкостным охлаждением.

Охлаждающие жидкости – вода, антифриз, тосол. В жидкостную систему охлаждения входят: радиатор, водяной насос, вентилятор, водораспределительный канал, термостат, соединительные шланги, краники слива и указатель температуры жидкости (термометр). В жидкостных системах охлаждения теплота от деталей сначала передается охлаждающей жидкости, а нее – в окружающую среду (воздух). Температура жидкости при работе двигателя 85 – 90 градусов. Охлаждающая жидкость циркулирует в пространстве (рубашке) между двойными стенками в блоке цилиндров и головке. Циркуляцию обеспечивает насос, который приводится от коленчатого вала. Интенсивность циркуляции охлаждающей жидкости регулируется термостатом или отключением и включением вентилятора. Теплота от охлаждающей жидкости в окружающую среду передается радиатором. Система охлаждения, применяемая в современных двигателях, делается закрытой, т.е. она сообщается с атмосферой через клапаны в пробке (крышке) радиатора или расширительного бачка. В закрытой системе повышается температура кипения охлаждающей жидкости, жидкость реже закипает и меньше испаряется. Систему охлаждения используют и для охлаждения компрессора пневматической тормозной системы, а также для отопления кабины водителя или салона легкового автомобиля.

3. Двигатели с воздушным охлаждением.

Отвод тепла от деталей происходит в результате принудительного обдува воздухом цилиндра и их головок. Основные детали: роторный вентилятор, состоящий из ротора с большим числом лопастей и неподвижного направляющего аппарата, воздухораспределительный кожух.

4. Преимущества и недостатки систем охлаждения.

Система воздушного охлаждения проста по устройству и в эксплуатации, обеспечивает быстрый прогрев двигателя после запуска, имеет небольшую массу.

Недостатки: большая мощность, расходуемая на привод вентилятора; шумность работы, плохая равномерность отвода теплоты по высоте цилиндра.

Система жидкостного охлаждения лучше регулируется и равномернее охлаждает детали, бесшумна в работе, потребляет сравнительно мало мощности на привод насоса и вентилятора. Но эта система дороже воздушной и уязвима в эксплуатации.

5. Устройство приборов системы охлаждения.

А) радиатор

Б) паровоздушный клапан

В) термостат

Г) водяной насос

Д) вентилятор

6. Техническое обслуживание системы охлаждения.

Воздушная система охлаждения:

Проверка натяжения ремней вентилятора (15-22 мм при силе 30 Н), наблюдение за чистотой сетки, закрывающей вход воздуха в вентилятор, и за плотностью прилегания кожуха к дефлектору.

Жидкостная система охлаждения:

Контроль за уровнем жидкости, проверка соединений патрубков и устранение подтекания жидкости, проверка натяжения ремней вентилятора, проверка действия термостата (при очередных разборках двигателя) и поддержание во время работы двигателя нужной температуры охлаждающей жидкости (85-95⁰С) с помощью шторки или жалюзи.

Все охлаждающие жидкости должны удовлетворять следующим требованиям:

- Эффективно отводить тепло;

- Иметь высокую температуру кипения и теплоту испарения;

- Обладать низкой температурой кристаллизации;

- Не образовывать отложений в системе охлаждения;

- Не вызывать коррозии металлических деталей и не разрушать резиновые детали системы охлаждения;

- Быть дешевыми, пожаробезопасными и безвредными для здоровья.

Устройство системы охлаждения

В автомобильных двигателях чаще применяют жидкостную и реже воздушную системы охлаждения. При воздушной системе охлаждения передача тепла от двигателя происходит непосредственно в атмосферу. Необходимая интенсивность охлаждения достигается с помощью охлаждающих ребер цилиндров и их головок вентилятора и дефлектора. Система удобна в эксплуатации, имеет небольшую массу и обеспечивает быстрый прогрев двигателя после пуска.

Однако система воздушного охлаждения имеет существенные недостатки: неравномерность отвода тепла по высоте цилиндра, большие потери мощности двигателя на привод вентилятора, шумность работы.

В автомобильных двигателях наиболее часто применяют систему жидкостного охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости.

В качестве охлаждающей жидкости применяют воду или низкозамерзающие жидкости — антифризы, водный раствор этиленглюколя («Тосол»). Поток циркулирующей жидкости направляется в первую очередь к наиболее нагретым деталям двигателя: стенкам камеры сгорания, свечам зажигания, выпускным клапанам, цилиндрам двигателя. Теплота от нагревающихся деталей передается через стенки агрегатов двигателя охлаждающей жидкости, а от нее также через наружные стенки агрегатов системы охлаждения в атмосферу.

К системе жидкостного охлаждения относятся:

• полость (рубашка) охлаждения блока и головки цилиндров;

• радиатор с жалюзями;

• вентилятор;

• водяной насос (помпа);

• термостат;

• датчики температуры охлаждающей жидкости;

• водораспределительная труба;

• патрубки и шланги с деталями крепления;

• расширительный (компенсационный) бачок;

• сливные краники;

• отопитель кабины водителя (салона);

• предпусковой подогреватель.

Охлаждающая жидкость циркулирует в полости (рубашке) блока и головки цилиндров, омывая гильзы цилиндров и стенки камеры сгорания. Затем, омывая приливы клапанов, охлаждает их и поступает в полость подогрева впускного коллектора. Далее через верхний патрубок охлаждающая жидкость попадает в верхний бачок радиатора, где охлаждается потоком воздуха, перетекая по трубкам в нижний бачок радиатора, и через патрубок и шланг поступает к водяному насосу.

Водяной насос обеспечивает принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости. Он приводится в действие от коленчатого вала приводным ремнем. Интенсивность охлаждения жидкости регулируется термостатом, который в зависимости от температуры жидкости пускает ее по большому или малому контуру охлаждения, а также отключением и включением вентилятора. Заправляется система охлаждающей жидкостью через заливную горловину расширительного бачка. Сливается жидкость из системы через сливной кран и краны дополнительного оборудования автомобиля. Система жидкостного охлаждения в современных автомобилях — закрытого типа, то есть она сообщается с атмосферой через паровоздушный клапан, что обеспечивает повышение температуры кипения жидкости и уменьшает ее испарение. По сравнению с воздушной системой охлаждения жидкостная система лучше регулируется, равномернее охлаждает детали двигателя, расходует гораздо меньше мощности на привод водяного насоса и вентилятора, бесшумна в работе. Однако эта система дороже воздушной и уязвима в эксплуатации. Радиатор предназначен для охлаждения жидкости, отводящей теплоту от деталей двигателя. Охлаждение жидкости происходит в сердцевине радиатора, набранной из медных, латунных или алюминиевых трубок, на которых имеются охлаждающие ребра, изготовленные из латуни или стали. Сердцевина соединяет между собой верхний и нижний бачки радиатора. Поток воздуха, обдувающий сердцевину радиатора, регулируется положением створок жалюзи, а также в современных моделях автомобилей отключением и включением вентилятора через температурный датчик охлаждающей жидкости. Заливная горловина верхнего бачка радиатора закрыта пробкой с паровоздушным клапаном. При перегреве охлаждающей жидкости и повышении давления паров жидкости выше расчетного клапан автоматически открывается. Расширительный бачок соединен патрубком с верхним бачком радиатора и предназначен для компенсации изменения объема низкозамерзающей охлаждающей жидкости («Тосол») при работе двигателя и после его остановки. Пробка бачка имеет паровоздушный клапан. Жалюзи предназначены для регулирования обдува радиатора встречным потоком воздуха. Жалюзи состоят из отдельных пластин. Для управления их положением из кабины водителя имеется привод. Водяной насос центробежного типа обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости в системе охлаждения. Насос устанавливается в передней части блока цилиндров и состоит из улиткообразного силуминового корпуса, вала с крыльчаткой и самоуплотняющегося сальника. Вращающаяся крыльчатка создает центробежные силы, под действием которых жидкость от центра корпуса насоса отбрасывается к его наружным стенкам. Вытеканию жидкости по разъему между корпусом насоса и блоком цилиндров препятствует резиновая прокладка, а по валу — самоуплот- няющийся сальник, состоящий из резиновой манжеты, стальной обоймы и текстолитовой упорной шайбы. Вентилятор обеспечивает обдув вентилятора и двигателя за счет усиления движения потока воздуха через сердцевину радиатора. Вентилятор имеет несколько лопастей, изготовленных из стали или пластмассы, имеющих специальную форму для снижения затрат на его привод. Для улучшения обдува двигателя может быть установлен на радиаторе направляющий кожух. Обычно вентилятор монтируется на одном валу с водяным насосом и приводится в движение от коленчатого вала через ременную передачу. В привод могут быть включены электромагнитная муфта или гидромуфта. Гидромуфта обеспечивает плавную передачу вращения от коленчатого вала вентилятору. Частота вращения вентилятора зависит от количества масла, поступающего в гидромуфту из системы смазки, которое регулируется перемещением золотника включателя. В современных автомобилях все чаще используется автономный привод вентилятора от сп