Методическое обеспечение урока теоретического обучения по теме "Система питания карбюраторных двигателей"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерно-педагогический факультет

Кафедра: «Профессиональное обучение и педагогика»

Курсовая работа

по дисциплине: «Методика преподавания общетехнических и специальных дисциплин»

ТЕМА: «Система питания карбюраторных двигателей»

Исполнитель:

Шороп И.А.

Минск, 2015

Оглавление

Введение

1. Назначение и место учебного предмета в структуре подготовки специалиста

2. Предметные знания по теме: «Система питания карбюраторного двигателя»

3. Дидактический анализ учебного предмета

4. Логическое структурирование учебного материала

5. Дидактическое обоснование типа урока, методов и средств обучения

6. Разработка учебно-планирующей документации

6.1 План урока теоретического обучения

6.2 Технологическая карта учебного занятия «Система питания карбюраторных двигателей»

Заключение

Список используемых источников

Введение

В настоящее время огромное значение имеет место автомобиля в жизни каждого человека. Развитие автомобильной промышленности влечет за собой создание квалифицированных специалистов по ремонту и эксплуатации автомобилей. Такими специалистами, как правило, и становятся слесарь по ремонту автомобилей. А для их подготовки нужны инженеры-педагоги. Именно таких специалистов и готовят в Белорусском национальном техническом университете на Кафедре «Профессиональное обучение и педагогика» по специальности «Профессиональное обучение (по направлениям: машиностроение, энергетика, строительство, автомобильный транспорт)». Содержание подготовки инженерно-педагогических кадров включает следующие компоненты: инженерный и психолого-педагогический.

Курсовое проектирование является составной частью системы профессиональной подготовки инженера-педагога.

В методической подготовке педагога-инженера курсовая работа по «Методике преподавания общепрофессиональных и специальных дисциплин» занимает особое место.

Курсовая работа базируется на знаниях, сформированных у студентов при изучении таких дисциплин, как «Психология», «Педагогика», «Технические средства обучения», «Организационно-методические основы учебного процесса», «Методика производственного обучения», а также ряда общеинженерных дисциплин: «Автомобили», «Инженерная графика», «Материаловедение», «Гидравлика», «Физика», «Электротехника, «ТММ», «Детали машин», «Техническая эксплуатация автомобилей», «Двигатели автомобилей». Первоначальные умения выполнения методических разработок, необходимые для написания курсовой работы, формируются на занятиях по методике преподавания [15, с. 3].

Целью курсовой работы является формирование умений студента использовать всю систему психолого-педагогических знаний для решения актуальной методической задачи - разработки проекта методического обеспечения темы «Трансмиссия. Сцепление» предмета «Устройство и эксплуатация автомобилей».

Задачами курсовой работы:

- изучение исходных данных и на их основе определение назначения и место учебного предмета в структуре подготовки специалиста;

- проведение дидактического анализа исследуемой темы, установление межпредметные и внутрипредметные связи;

- осуществление логического структурирования учебного материала;

- разработка учебно-планирующей документации к уроку (план урока и технологическая карта);

- разработка комплекта средств обучения к уроку и их обоснование.

1. Назначение и место учебного предмета в структуре подготовки специалиста

Современные тенденции развития можно охарактеризовать двумя словами - глобализация и ускорение. Технологии, производство и вся наша жизнь ускоряются с каждым днем. Экономики различных государств с каждым годом всё теснее переплетаются между собой, интернет объединяет миллионы людей по всему миру, транспорт позволяет не задумываться о расстояниях, события в одном регионе мира, так или иначе, влияют на все страны. В связи с современными тенденциями, человек выступает «продавцом» своих возможностей как умственных так и физических.

В связи с этим перед учебными заведениями профессионального образования новые задачи по повышению качества и эффективности обучения, воспитания и развития будущих квалифицированных рабочих и специалистов. Их решение возможно при условии высокого уровня постановки учебно-воспитательного процесса, прежде всего профессионального обучения, в ходе которого формируются необходимые профессиональные умения и навыки обучающихся.

В свою очередь на преподавателей налагается большая ответственность, от них требуется разносторонняя педагогическая эрудиция, глубокие познания в области научных основ учебного процесса, организации и методики обучения, воспитания и развития учащихся, высокого уровня профессионального и педагогического мастерства.

При изучении учебного плана выявлено, что подготовка осуществляется по дневной форме обучения по специальности 3-37 01 52 Эксплуатация и ремонт автомобиля. Срок обучения составляет 2 года 6 месяцев. По завершению обучения в МГПТ, выйдет специалист с квалификацией: Слесарь по ремонту автомобиля 4-го разряда. Учебный план насчитывает в себе 3 цикла: цикл социально-гуманитарных дисциплин, цикл общепрофессиональный и специальный цикл.

Предмет «Устройство и эксплуатация автомобиля» изучается в специальном цикле профессиональных дисциплин.

Предмет «Устройство и эксплуатация автомобиля» входит в дисциплины направления специальности, на изучение которой отводится 206 часов, так же 122 часа отведены на лабораторно-практические занятия, лабораторные занятия, практические занятия. Время, отводимое на изучение отдельных предметов цикла направления специальности учебного плана указано в таблице 1. На основании данной таблицы построена диаграмма 1.

Таблица 1 - Распределение числа часов

Рисунок 1.1

Предмет «Устройство и эксплуатация автомобилей» изучается на первом, втором и третьем курсе. На изучение дисциплины отведено 206 учебных часов в том числе 122 лабораторно-практических часов.

Целью изучения предмета является формирование знаний о назначение и устройстве сборочной единицы (системы, механизма); работе сборочной единицы (системы механизма) в целом и отдельных ее деталей; эксплуатационные регулировки и техническое обслуживание; признаки, причины, способы выявления и устранения возможных неисправностей; экономические и экологические характеристики сборочной единицы (системы, механизма).

Основные задачи преподавания предмета заключаются в изучении конструкции и действия основных агрегатов, механизмов и деталей, типовые неисправности и их предупреждение, основные работы, выполняемые в процессе эксплуатации и при проведении технических обслуживаний.

Анализ учебной программы предмета «Устройство и эксплуатация автомобиля»

Для выявления места учебного предмета необходимо выполнить анализ учебного плана. Программа предмета определяет содержание, объем и систему обучения специальности, содержит в систематизированном виде перечень всех технических знаний и практических умений и навыков, указывает последовательность изучения и планирования учебного материала, количество часов на изучение темы; ее полное выполнение обязательно для каждого студента высшего учебного заведения [1, с.15].

В таблице 1.2 отражено распределение тем предмета «Устройство и эксплуатация автомобиля» по общности содержания учебного материала.

Таблица 1.2 -Распределение тем предмета «Устройство и эксплуатация автомобиля» по общности содержания учебного материала

На основании таблицы 1.2. построим диаграмму 1.2

Рисунок 1.2 - Распределение тем предмета «Устройство и эксплуатация автомобиля» по общности элементов содержания

Группа техника: 1 - Теоретические основы техники; 2 - Графика; 3 - Средства труда; 4 - Объекты труда. Группа технолология: 1 - Теоретические основы технологии; 2 - Вопросы общей технологии отрасли; 3 - Вопросы технологии контроля эксплуатации и ремонта изделий; 4 - Описание технологических процессов применительно к конкретной рабочей профессии; 5 - Вопросы охраны труда.

В процессе анализа содержания учебного материала по общности элементов содержания типовой учебной программы выявлено, что на изучение группы материалов «Техника» отводится 56,3%. Но учитывая, что в настоящее время очень сильно развита техника, то, соответственно, и очень развивается технология, поэтому на изучение группы «Технология» также отводиться много времени 43,7 %.

В результате освоения дисциплины «Устройство и эксплуатация автомобилей» учащиеся будут обладать следующими компетенциями:

будут знать:

- устройство двигателя;

- рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя;

- рабочий цикл дизельного двигателя;

- устройство кривошипно-шатунного механизма;

- устройство газораспределительного механизма;

- устройство и принцип работы системы охлаждения, смазки и питания карбюраторных и дизельных двигателей;

- виды топлива;

- электрооборудование автомобиля;

- объясняет устройство аккумуляторных батарей, генераторов, системы батарейного зажигания, стартера;

- характеризует понятие «момент зажигания»;

- излагает принцип работы контактно-транзисторной и бесконтактной систем зажигания;

- высказывает общее суждение о назначении и общем принципе работы трансмиссии;

- объясняет устройство сцепления (приводы включения и усилителя выключения), ступенчатой коробки передач, карданной передачи, ведущих мостов;

- излагать свойства трансмиссионных масел;

- высказывать общее суждение о назначении кузова, ходовой части и механизмов управления;

- объяснять устройство кузовов, рамы, несущей кузов, переднего моста, рессор, амортизаторов, колес, рулевого механизма, тормозных механизмов, дополнительного оборудования;

- объяснять порядок технического обслуживания, ремонта и обкатки подвижного состава, систему ежедневного, сезонного и технического обслуживания ТО-1 и ТО-2;

- излагать нормы расхода топлива и смазочных материалов, правила оформления путевых листов, товарно-транспортных документов;

- излагать основные положения действующего законодательства о труде, требования безопасности и основные мероприятия по снижению вредных последствий для окружающей среды, содержание вводного инструктажа, инструктажей на рабочем месте, повторного и внепланового;

- объяснять методы контроля и нормы содержания окиси углерода и углеводородов в отработанных газах автомобилей с бензиновыми двигателями и дымности отработанных газов автомобилей с дизельным топливом, порядок оформления несчастных случаев на производстве;

будут уметь:

- производить разборку и сборку кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов;

- выполнять операции ТО-1 и ТО-2;

- обслуживание деталей кривошипно-шатунного и распределительного механизма;

- производить разборку и сборку, техническое обслуживание систем охлаждения, смазки и питания карбюраторных и дизельных двигателей;

- выполняет операции ТО-1 и ТО-2;

- производить разборку и сборку, техническое обслуживание электрооборудования, выполняет операции ТО-1 и ТО-2;

- производить разборку и сборку, техническое обслуживание кузовов, ходовой части и механизмов управления, выполняет операции ТО-1 и ТО-2;

- выполнять разборку и сборку дизельных и специальных грузовых автомобилей и автобусов;

- осуществлять ремонт и сборку грузовых автомобилей; ремонт и сборка мотоциклов, мотороллеров и других автотранспортных средств;

- производить замену изношенных деталей автомобиля.

Сформированные за время обучения знания, умения и навыки будут постоянно востребованы в профессиональной компетенции и необходимы при изучении следующих дисциплин:

- «Техническое обслуживание и ремонт автомобилей»;

- «Производственное обучение» и другие.

- «Основы управление транспортным средством и безопасность движения».

2. Предметные знания по теме: «Система питания карбюраторного двигателя»

Автомобиль с двигателем внутреннего сгорания на одной заправке топливом может проехать 500-600 и более километров. Это расстояние называется запасом хода автомобиля. Конечно, максимальный пробег машины «на одном баке» зависит от многих факторов, но основным из них является правильная работа системы питания двигателя.

Система питания двигателя предназначена для хранения, очистки и подачи топлива, очистки воздуха, приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры двигателя. На различных режимах работы двигателя количество и качество горючей смеси должно быть различным, и это тоже обеспечивается системой питания.

Рисунок 2.1 - Схема расположения элементов системы питания карбюраторного двигателя: 1 - заливная горловина с пробкой; 2 - топливный бак; 3 - датчик указателя уровня топлива с поплавком; 4 - топливозаборник с фильтром; 5 - топливопроводы; 6 - фильтр тонкой очистки топлива; 7 - топливный насос; 8 - поплавковая камера карбюратора с поплавком; 9 - воздушный фильтр; 10 - смесительная камера карбюратора; 11 - впускной клапан; 12 - впускной трубопровод; 13 - камера сгорания

Топливный бак - это емкость для хранения топлива. Обычно он размещается в задней, более безопасной при аварии части автомобиля. От топливного бака к карбюратору бензин поступает по топливопроводам, которые тянутся вдоль всего автомобиля, как правило, под днищем кузова.

Рисунок 2.2 - Устройство топливного бака: 1 - заливная горловина; 2 - стенки бака; 3 - трубка забора топлива с фильтром; 4 - сливное отверстие с пробкой, 5 - поплавок датчика указателя уровня топлива; 6 - уровень топлива; 7 - вентиляционная трубка; 8 - датчик уровня топлива.

Первая ступень очистки топлива - это сетка на топливозаборнике внутри бака. Она не дает возможности содержащимся в бензине крупным примесям и воде попасть в систему питания двигателя (рисунок 2.2).

Количество бензина в баке водитель может контролировать по показаниям указателя уровня топлива, расположенного на щитке приборов.

Емкость топливного бака среднестатистического легкового автомобиля обычно составляет 40-50 литров. Когда уровень бензина в баке уменьшается до 5-9 литров, на щитке приборов загорается соответствующая желтая (или красная) лампочка - лампа резерва топлива. Это сигнал водителю о том, что пора подумать о заправке.

Топливный фильтр (как правило, устанавливается самостоятельно) - второй этап очистки топлива. Фильтр располагается в моторном отсеке и предназначен для тонкой очистки бензина, поступающего к топливному насосу (возможна установка фильтра и после насоса). Обычно применяется неразборный фильтр, при загрязнении которого требуется его замена.

Насос состоит из (рисунок 2.3): корпуса, диафрагмы с пружиной и механизмом привода, впускного и нагнетательного (выпускного) клапанов. В нем также находится сетчатый фильтр для очередной третьей ступени очистки бензина. Топливный насос приводится в действие от валика привода масляного насоса или от распределительного вала двигателя. При вращении вышеуказанных валов, имеющийся на них эксцентрик набегает на шток привода топливного насоса. Шток начинает давить на рычаг, а тот, в свою очередь, заставляет диафрагму опускаться вниз. Над диафрагмой создается разряжение и впускной клапан, преодолевая усилие пружины, открывается. Порция топлива из бака засасывается в пространство над диафрагмой.

Рисунок 2.3 - Схема работы топливного насоса: 1 - нагнетательный патрубок; 2 - стяжной болт; 3 - крышка; 4 - всасывающий патрубок; 5 - впускной клапан с пружиной; 6 - корпус; 7 - диафрагма насоса; 8 - рычаг ручной подкачки; 9 - тяга; 10 - рычаг механической подкачки; 11 - пружина; 12 - шток; 13 - эксцентрик; 14 - нагнетательный клапан с пружиной; 15 - фильтр очистки топлива

При сбегании эксцентрика со штока диафрагма освобождается от воздействия рычага и за счет жесткости пружины поднимается вверх. Возникающее при этом давление закрывает впускной клапан и открывает нагнетательный. Бензин над диафрагмой поступает к карбюратору. При очередном набегании эксцентрика на шток процесс повторяется.

Следует обратить внимание на то, что подача бензина в карбюратор происходит лишь за счет усилия пружины, которая поднимает диафрагму. Это означает, что когда поплавковая камера карбюратора будет заполнена и игольчатый клапан (рисунок 2.5) перекроет путь бензину, диафрагма топливного насоса останется в нижнем положении. До тех пор, пока двигатель не израсходует часть топлива из карбюратора, пружина будет не в состоянии «вытолкнуть» из насоса очередную порцию бензина.

Так как топливный бак расположен ниже карбюратора, то возникает необходимость в принудительной подаче бензина. Если предположить, что бак находится на крыше автомобиля, то потребность в насосе отпадает. В этом случае бензин будет поступать в карбюратор самотеком, что и используют некоторые водители в «безвыходной» ситуации при отказе насоса в работе. Закрепив канистру с бензином в положении, явно выше карбюратора и соединив их между собой, можно продолжить поездку (не забывая при этом правил противопожарной безопасности).

Воздушный фильтр (рисунок 2.4) - необходим для очистки воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Фильтр устанавливается на верхней части воздушной горловины карбюратора.

При загрязнении фильтра возрастает сопротивление движению воздуха, что может привести к повышенному расходу топлива, так как горючая смесь будет слишком обогащаться бензином.

Карбюратор предназначен для приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры двигателя. В зависимости от режима работы двигателя карбюратор меняет качественный (соотношение бензина и воздуха) и количественный состав смеси.

Карбюратор, это одно из самых сложных устройств автомобиля. Он состоит из множества деталей и имеет несколько систем, которые принимают участие в приготовлении горючей смеси, обеспечивая бесперебойную работу двигателя.

Рисунок 2.4 - Воздушный фильтр: 1 - крышка; 2 - фильтрующий элемент; 3 - корпус; 4 - воздухозаборник

Рисунок 2.5 - Схема устройства и работы простейшего карбюратора: 1 - топливная трубка; 2 - поплавок с игольчатым клапаном; 3 - отверстие для связи поплавковой камеры с атмосферой; 4 - воздушная заслонка; 5 - распылитель 6 - диффузор; 7 - дроссельная заслонка; 8 - корпус карбюратора; 9 - топливный жиклер

Простейший карбюратор состоит из (рисунок 2.5):

- поплавковой камеры;

- поплавка с игольчатым запорным клапаном;

- распылителя;

- смесительной камеры;

- диффузора;

- воздушной и дроссельной заслонок;

- топливных и воздушных каналов с жиклерами.

При движении поршня в цилиндре от верхней мертвой точки к нижней (такт впуска), над ним создается разряжение. Поток воздуха с окружающей среды, через воздушный фильтр и карбюратор, устремляется в освободившийся объем цилиндра (рисунок 2.1).

При прохождении воздуха через карбюратор, из поплавковой камеры через распылитель, который расположен в самом узком месте смесительной камеры (диффузоре), вытекает топливо (рисунок 2.5). Это происходит по причине разности давлений в поплавковой камере карбюратора, которая связана с атмосферой, и в диффузоре, где создается значительное разрежение.

Поток воздуха дробит вытекающее из распылителя топливо и смешивается с ним. На выходе из диффузора происходит окончательное перемешивание бензина с воздухом, и затем эта горючая смесь поступает в цилиндр.

Принцип пульверизатора распространен повсеместно, каждый пользуется каким-либо устройством, где применен принцип пульверизации. Не важно, что это - флакон с духами, банка с краской и насадкой к пылесосу или бачок-опрыскиватель для увлажнения цветов. В любом случае, за счет разности давлений из некой емкости высасывается жидкость, которая затем дробится и смешивается с воздухом.

Рисунок 2.6 - Устройство карбюратора К-126Г: 1 - ускорительный насос; 2 - главный воздушный жиклер вторичной камеры; 3 - малый диффузор вторичной камеры; 4 - балансировочный канал; - 5. распылитель экономайзера; 6 - воздушная заслонка; 7 - распылитель ускорительного насоса; 8 - нагнетательный (выпускной) клапан; 9 - кулисный механизм воздушной заслонки; 10 - воздушный жиклер холостого хода; 11 - малый диффузор первичной камеры; 12 - главный воздушный жиклер первичной камеры; 13 - топливный клапан; 14 - топливный фильтр; 15 - поплавок; 16 - смотровое окно; 17 - сливная пробка; 18 - главный топливный жиклер первичной камеры; 19 - эмульсионная трубка первичной камеры; 20 - рычаг привода дроссельных заслонок; 21 - дроссельная заслонка первичной камеры; 22 - переходное отверстие холостого хода; 23 - винт регулировки качества смеси; 24 - топливный жиклер холостого хода; 25 - дроссельная заслонка вторичной камеры; 26 - большой диффузор; 27 - эмульсионная трубка вторичной камеры; 28 - главный топливный жиклер вторичной камеры; 29 - обратный (впускной) клапан.

Из схемы работы простейшего карбюратора (рисунок 2.5) можно понять, что двигатель не будет работать нормально, если уровень топлива в поплавковой камере выше нормы, так как в этом случае бензина будет выливаться больше чем необходимо. Если уровень бензина будет меньше нормы, то и его содержание в смеси будет тоже меньше, что опять-таки нарушит правильную работу двигателя. Следовательно, количество бензина в камере всегда должно быть неизменным.

Уровень топлива в поплавковой камере карбюратора регулируется специальным поплавком (рисунок 2.5), который, опускаясь вместе игольчатым запорным клапаном, позволяет бензину поступать в камеру. Когда поплавковая камера начинает наполняться, поплавок всплывает и закрывает игольчатым клапаном проход для бензина.

Дроссельная заслонка связана с педалью «газа» посредством рычагов или троса. В исходном положении заслонка закрыта. Когда водитель нажимает на педаль, заслонка начинает открываться и поток воздуха, проходящего через карбюратор, увеличивается. При этом, чем больше открывается дроссельная заслонка, тем больше высасывается топлива, так как повышаются объем и скорость потока воздуха, проходящего через диффузор и «высасывающее» разряжение увеличивается.

Когда водитель отпускает педаль «газа», заслонка под воздействием возвратной пружины начинает закрываться. Поток воздуха уменьшается, и в цилиндры поступает все меньше и меньше горючей смеси. Двигатель теряет обороты, уменьшается скорость вращения колес автомобиля, и соответственно, снижает скорость.

При отпускании педали газа дроссельная заслонка закрывается полностью. Для поддержания работы двигателя на холостом ходу в карбюраторе есть свои каналы, по которым воздух может попасть под дроссельную заслонку, смешиваясь по пути с бензином (рисунок 2.6).

При закрытой дроссельной заслонке воздух проходит в цилиндры по каналу холостого хода. По пути он высасывает бензин из топливного канала и, смешиваясь с ним, превращается в горючую смесь. Почти готовая к употреблению» смесь попадает в поддроссельное пространство и затем через впускной трубопровод поступает в цилиндры.

На рисунке 2.7 (позиция 7) показан один из двух винтов регулировки карбюратора. С помощью этого винта регулируется качество смеси (соотношение воздуха и бензина), необходимое для работы двигателя на холостом ходу. Вторым винтом, количество смеси (рисунок 2.8), регулируется плотность прикрытия дроссельной заслонки, от положения которой зависит объем проходящего через карбюратор потока воздуха.

Рисунок 2.7 - Схема работы системы холостого хода: 1 - игольчатый клапан поплавковой камеры карбюратора; 2 - топливный жиклер системы холостого хода; 3 - топливный канал системы холостого хода; 4 - воздушная заслонка; 5 - воздушный жиклер системы холостого хода; 6 - канал системы холостого хода; 7 - винт «качества» системы холостого хода; 8 - дроссельная заслонка; 9 - топливный жиклер

Рисунок 2.8 - Винты регулировки карбюратора: 1 - винт «количества»; 2 - винт «качества»

На холостом ходу, при нормально работающей системе подачи топлива и отрегулированном карбюраторе, коленчатый вал двигателя должен устойчиво вращаться с частотой примерно 800-900 об/мин.

В карбюраторных автомобилях отечественного производства есть и кое-что общее. В частности, на панели приборов (или под ней) располагается рукоятка «подсоса», которая управляет воздушной заслонкой карбюратора. Если прикрывать эту заслонку (вытягивать рукоятку «подсоса» на себя), то разрежение в смесительной камере карбюратора будет увеличиваться. Вследствие этого топливо из поплавковой камеры начинает высасываться более интенсивно и горючая смесь обогащается, что необходимо для запуска холодного двигателя.

По мере прогрева двигателя, водитель должен постепенно задвигать рукоятку «подсоса» (приоткрывать заслонку), не допуская очень больших оборотов коленчатого вала, так как повышенные обороты не полностью прогретого двигателя резко сокращают его ресурс. По окончании прогрева воздушную заслонку следует открыть полностью (это ее нормальное положение).

О степени прогрева двигателя указывает стрелочный указатель температуры охлаждающей жидкости, который расположен на щитке приборов. Вертикальное положение стрелки говорит о том, что двигатель прогрелся полностью.

При вытягивании рукоятки «подсоса» на щитке приборов включается лампочка, подсвечивающая окошко (обычно желтого цвета) с соответствующим символом. Погаснет эта лампочка только тогда, когда воздушная заслонка будет полностью открыта (рукоятка «подсоса» полностью задвинута).

Карбюратор смешивает бензин с воздухом в строго определенной пропорции. Горючая смесь называется нормальной, если на одну часть бензина приходится пятнадцать частей воздуха (1:15). В зависимости от различных факторов качество смеси (соотношение бензина и воздуха) может меняться. Если воздуха будет больше, то смесь становится обедненной или бедной. Если воздуха меньше, то смесь превращается в обогащенную или богатую.

Обедненная и бедная смеси - это смесь в которой топлива меньше нормы. Обогащенная и богатая смеси - это смесь в которой топлива выше необходимой нормы. Для каждого режима работы двигателя карбюратор готовит горючую смесь соответствующего качества.

Ограничитель частоты вращения коленчатого вала служит для предотвращения повышения частоты вращения сверх допустимых. Во время работы автомобиля нагрузки на двигатель часто уменьшается или увеличивается в зависимости от внешних условий (рельефа местности, состояния почвы и др.). Изменение нагрузки на двигатель при неизменном положении дроссельной заслонки вызывает рост или падение частоты вращения коленчатого вала. При снижении нагрузки она может возрасти сверх допустимых значений, что приводит к повышенному износу деталей двигателя и перерасходу топлива.

Рисунок 2.9 - Ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала: 1 - датчик максимальной частоты вращения коленчатого вала; 2 - вал; 3 - Пружина; 4 - клапан; 5 - ротор; 6 - шток; 7 - двуплечевой рычаг; 8 - кулачковая муфта; 9 - дроссельная заслонка

Ограничитель (рисунок 2.9) состоит их двух механизмов: центробежного датчика и исполнительного механизма с диафрагменным приводом, расположенным в карбюраторе. Центробежный датчик установлен на крышке распределительных шестерен. Он включает в себя ротор 5, вал 2 которого получает вращение от распределительного вала. В корпус ротора помещен клапан 4. Он оттягивается от отверстия В седла пружиной 3.

Исполнительный механизм состоит из диафрагмы, которая штоком 6 соединена с концом двуплечего рычага 7. Другой конец рычага связан с пружиной 11 ограничителя. Двуплечий рычаг укреплен на оси дроссельных заслонок 9. Их привод снабжен специальной кулачковой муфтой 8, с помощью которой дроссельные заслонки закрываются и открываются под действием исполнительного механизма независимо от положения ножной педали (акселератора). При максимальной частоте вращения коленчатого вала пружина 11 удерживает диафрагму 12 в положении, соответствующем открытию дроссельных заслонок, как показано на рисунке. В этом случае полость Б (над диафрагмой) соединена через трубки и датчик с отверстием В, т.е. с атмосферой. С атмосферой связана и полость А (под диафрагмой).

При частоте вращения коленчатого вала до 53,3 с '1 (максимальной) центробежной силы клапана 4 недостаточно, чтобы преодолеть усилие пружины 3, и клапан остается открытым. При увеличении частоты вращения коленчатого вала клапан 4 под действием центробежной силы, преодолев сопротивление пружины 3, перемещается к седлу и, закрыв отверстие В, прерывает сообщение полостей. Благодаря этому разрежение над диафрагмой, передаваемое от камеры карбюратора по каналам, увеличивается. Если частота вращения коленчатого вала достигнет предельного значения, то разрежение становится настолько большим, что в результате разницы давлений в полостях А и Б диафрагма перемещается вверх. Она преодолевает сопротивление пружины 11 ограничителя и через шток 6 и двуплечий рычаг 7 прикрывает дроссельные заслонки на определенный угол, уменьшая частоту вращения коленчатого вала.

Таким образом, кулачковая муфта дает возможность автономно управлять прикрытием дроссельных заслонок 9 через исполнительный механизм ограничителя частоты вращения независимо от положения рычага привода заслонок. Открытие же дроссельных заслонок ограничивается положением рычага их привода.

Режимы работы карбюратора (рисунок 2.6):

- Режим холостого хода. Автомобиль стоит на месте или движется «накатом». Двигатель (полностью прогретый) работает на оборотах холостого хода. Воздушная заслонка открыта, а дроссельная закрыта. Состав смеси при этом получается обогащенным. При работе двигателя на холостом ходу воздушная и дроссельная заслонки практически закрыты. Карбюратор снабжён системой холостого хода. Топливо через главный топливный жиклёр 19, через каналы холостого хода поступает в поддроссельное пространство. По пути смешиваясь с воздухом который поступает в канал через воздушный жиклёр 10. Разряжения создаваемого движением воздуха не хватает что бы топливо проходило по главной магистрали.

- Режим частичных (средних) нагрузок. При частичных нагрузках двигателя воздушная заслонка 6 карбюратора полностью открыта, а дроссельные заслонки открываются последовательно, в зависимости от величины нагрузки. Рычаги, связывающие оси дроссельных заслонок первичной и вторичной камер, обеспечивают полное открытие дроссельной заслонки 25 вторичной камеры после двух третей хода дроссельной заслонки 21 первичной камеры.

При малых и средних нагрузках открывается только дроссельная заслонка первичной камеры, а дроссельная заслонка вторичной камеры полностью закрыта. При очень малых нагрузках работает только система холостого хода, с той лишь разницей, что эмульсия поступает не только через нижнее отверстие, но и верхнее 22, так как оно попадает в зону разрежении. По мере открытия дроссельной заслонки 21 растет разрежение в малом диффузоре 11 первичной камеры, и топливо начинает вытекать из распылителя главной системы. После этого необходимый состав смеси обеспечивается совместной работой системы холостого хода и главной дозирующей системы.

По мере увеличения угла открытия дроссельной заслонки (увеличения нагрузки) расход топлива через систему холостого хода уменьшается, а через главную дозирующую систему - увеличивается. Движение топлива к каналам системы холостого хода происходит так же, как было указано выше.

Уровень топлива в компенсационном колодце при этом сначала понижается за счет действия системы холостого хода, а затем за счет увеличения разрежения в диффузоре 11 начинает повышаться. При достаточных разрежениях через отверстия в эмульсионной трубке 19 поступает тормозной воздух, прошедший через воздушный жиклер 12. Таким образом, необходимая характеристика работы главной дозирующей системы достигается за счет совместной работы главного воздушного 12 и главного топливного 18 жиклеров, а также определяются величиной и расположением отверстий в эмульсионной трубке 19.

- Режим полных нагрузок. При полных нагрузках от двигателя требуется получение максимальной мощности, что возможно лишь в том случае, если в карбюраторе будет приготовлена обогащенная смесь, которая сгорает в цилиндре двигателя быстро, но неполно, в связи, с чем на этом режиме происходит некоторая потеря экономичности по сравнению с частичными нагрузками. При полной нагрузке двигателя воздушная заслонка 6, дроссельные заслонки 21 и 25 полностью открыты. Топливо под действием разрежения в малых диффузорах 3 и 11 из поплавковой камеры поступает в колодцы эмульсионных трубок 27 и 19 через топливные жиклеры 28 и 18. Поддержание необходимого состава смеси при увеличении расхода воздуха (увеличении числа оборотов коленчатого вала двигателя) осуществляется торможением топлива воздухом, поступающим в колодцы эмульсионных трубок через воздушные жиклеры 2 и 12. Образовавшаяся в колодцах эмульсионных трубок эмульсия, проходя через малые диффузоры, распыляется воздушным потоком.

- Режим ускорения. При разгоне автомобиля воздушная заслонка 6 полностью открыта, а дроссельные заслонки 21 и 25 открываются с различной скоростью в зависимости от интенсивности разгона. При резком открытии дроссельных заслонок горючая смесь обогащается впрыском в воздушный поток (ускорительным насосом через распылитель 7) дополнительной порции топлива. При медленном открытии дроссельных заслонок горючая смесь почти не обогащается. В ускорительном насосе большая часть топлива перетекает в поплавковую камеру через зазоры между цилиндром и поршнем 1. Через распылитель 7 топливо при этом не впрыскивается. Работа отдельных камер карбюратора при разгоне происходит так же, как на режимах полных нагрузок.

Следует обратить внимание, наиболее экономичный режим работы карбюратора получается в случае частичных (средних) нагрузок.

Если в автомобиле имеется прибор «эконометр», то на средней скорости движения автомобиля он покажет минимальный расход топлива.

Любая грубая работа педалью подачи топлива значительно увеличивает расход топлива, резко возрастают нагрузки на все механизмы и детали двигателя. При этом страдают еще и детали агрегатов трансмиссии, через которые крутящий момент передается на ведущие колеса.

Вождение автомобиля с резкими ускорениями и замедлениями крайне нежелательно. Расход бензина при таком стиле вождения резко увеличивается, уменьшается ресурс двигателя, загрязняется окружающая среда, а выигрыш во времени составляет мизерную величину или вообще отсутствует.

Основные неисправности системы питания:

- Не поступает топливо в карбюратор вследствие засорения компенсационного отверстия в пробке топливного бака (или вентиляционной трубки бака), чрезмерного засорения фильтра топливозаборника или фильтра тонкой очистки. Возможны неисправности и топливного насоса: повреждение диафрагмы или ее пружины, а также «зависание» или неплотное закрытие клапанов.

Для устранения неисправности все упомянутые элементы системы питания следует последовательно проверить. Затем промыть и поставить на место все то, что исправно, а неисправные узлы и детали заменить.

- Двигатель не развивает полной мощности и (или) работает с перебоями из-за нарушения уровня топлива в поплавковой камере, загрязнения топливных или воздушных фильтров, жиклеров или каналов. Возможно, карбюратор просто неправильно отрегулирован.

Для устранения неисправности надо заменить или промыть соответствующие фильтры, продуть воздухом под давлением все каналы и жиклеры карбюратора, а также произвести необходимые регулировки.

- Подтекание топлива может происходить по причине нарушения герметичности топливного бака, фильтра, насоса, карбюратора или в многочисленных соединениях топливопроводов.

Для устранения неисправности следует подтянуть хомуты креплений топливных шлангов, поменять поврежденные прокладки. Негерметичность, возникшую по причине механических повреждений элементов системы питания, устраняют путем их замены.

Таблица 2.1 - Неисправности топливной системы карбюраторного двигателя

Эксплуатация системы питания:

Топливный бак, как правило, не требует к себе внимания со стороны водителя на протяжении всего срока службы автомобиля. Но иногда все же приходится снимать бак с автомобиля и промывать его от грязи, которая попала туда в результате заправки машины некачественным бензином. В случае небольшого загрязнения необходимо слить отстой, для чего нужно отвернуть пробку в нижней части топливного бака.

Если засоряется компенсационное отверстие в пробке топливного бака или вентиляционная трубка, то создается разрежение, которое не позволяет бензину поступать в карбюратор (топливный насос не в состоянии справиться с этим разрежением). Определить «вакуум» можно по звуку во время открытия пробки топливного бака.

Загрязнение воздушного фильтра способствует увеличению концентрации вредных веществ в выхлопных газах, выбрасываемых в атмосферу, так как содержание бензина в горючей смеси значительно возрастает. Необходимо периодически заменять фильтрующий элемент. Срок его замены оговаривается инструкцией завода-изготовителя, но при эксплуатации автомобиля по пыльным дорогам, этот срок может и должен быть уменьшен.

Правильно отрегулированный карбюратор готовит нормальную горючую смесь. Однако со временем нарушаются регулировки, засоряются жиклеры и каналы, выходят из строя детали карбюратора, и в цилиндры может поступать постоянно богатая или бедная смесь, что пагубно сказывается на работе двигателя.

Если карбюратор готовит богатую смесь, то наблюдаются следующие явления:

- черный дым и «выстрелы» из глушителя;

- повышенный расход топлива;

- перегрев двигателя;

- разжижение масла в поддоне картера двигателя.

Признаками того, что карбюратор готовит бедную смесь, являются:

- «хлопки» в карбюраторе;

- перегрев двигателя.

Вышеописанные явления могут наблюдаться также и при неисправностях системы зажигания.

При обслуживании карбюратора необходимо производить очистку наружной и внутренней поверхностей его корпуса, продувку сжатым воздухом жиклеров топливных и воздушных каналов, проверку и регулировку уровня топлива в поплавковой камере, проверку и, в случае необходимости, замену диафрагм карбюратора, а также регулировку оборотов холостого хода двигателя с помощью винтов «качества» и «количества».

Для успешного обслуживания карбюратора следует внимательно изучить соответствующий раздел «Руководства по ремонту и эксплуатации» вашего автомобиля.

3. Дидактический анализ учебного предмета

Дидактика (от греч. didaktikos -- поучающий, относящийся к обучению) - часть педагогики, разрабатывающая теорию образования и обучения (цели, содержание, закономерности и принципы обучения), а также воспитания в процессе обучения.

Развитие современной дидактики характеризуется усилением ее связей с другими науками - философией, логикой, психологией, лингвистикой, математикой, информатикой и др. При этом, как теперь уже представляется очевидным, речь идет не об отказе от традиционной дидактической проблематики и соответствующих методов исследования, а об их органическом синтезе с методами других отраслей знания. Было бы в равной мере пагубно игнорировать другие смежные области знания, рассчитывая решить все задачи оптимального управления процессом обучения только традиционными [4].

Теме «Система питания карбюраторного двигателя» отводится значительное место в структуре подготовки слесаря по ремонту автомобиля. Учебный материал по данному вопросу встречается во 2 теме учебной дисциплины «Устройство и эксплуатация автомобилей». Данная тема имеет важное значение, так как система питания двигателя является одной из важнейших систем автомобиля [4].

Дидактический анализ темы - это анализ основных дидактических категорий (реализация принципов дидактики, отбор методов, приемов и средств обучения и учения учащихся, дидактическая обработка учебного материала темы, педагогическое руководство самостоятельной познавательной деятельностью обучающихся и так далее [4].

При анализе программы было выявлено, что дисциплина включает в себя 8 тем. Тема «Системы автомобиля» изучается второй. На ее изучение отводится 20 лекционных часов и 24 лабораторно-практических занятий. В процессе изучения данной темы формируются новые понятия, а так же устанавливаются межпредметные связи. Установленные связи помогаю сэкономить время, поскольку в теме встречаются ранее изученные понятия, то не стоит уделять им много времени, а необходимо лишь «освежить» их в памяти. Так же на лекции будут сформированы новые понятия по данной теме, основные понятия сформированные ранее и вновь изученные представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Формируемые понятия на уроке

Целью проведения дидактического анализа является выявление связи изучаемой темы с предыдущими, а так же с другими дисциплинами.

В результате проведения дидактического анализа темы «система питания карбюраторного двигателя» были выявлены следующие межпредметные связи с другими дисциплинами, а так же с ранее изученным материалом:

- «Материаловедение»;

- «Физика» понятия - концентрация, мощность двигателя, пружина, давление, нагнетание, скорость вращения, шток, принцип пульверизатора, разряжение, разность давлений, скорость, ускорение, сопротивление и другие;

- «Правила дорожного движения» понятия - автомобиль, грузовой автомобиль, легковой автомобиль, скоростной режим, трогание с места;

- «Основы управления транспортным средством и безопасность движение» понятия - педаль, тормоз, газ;

- «Техническое обслуживание и ремонт автомобилей» понятия - карбюратор, топливный насос, бензобак, топливный фильтр, воздушный фильтр, коленчатый вал.

Тема «Системы питания карбюраторных двигателей» является опережающей для следующих предметов:

- «Техническое обслуживание и ремонт автомобилей»;

- «Основы управления транспортным средством и безопасность движения».

Сопутствующие связи темы с другими темами раскрываются в следующих предметах:

- «Основы управления транспортным средством и безопасность движения».

Данные связи устанавливаются с целью избежать повторного транслирования материала на разных дисциплинах. Учащиеся уже ранее изучили некоторые понятия, поэтому их необходимо лишь освежить в памяти, а не уделять им много внимания.

4. Логическое структурирование учебного материала

Содержание учебного материала характеризуется, прежде всего, определенной системой внутренних связей между понятиями, входящими в данный отрезок материала, то есть локальной структурой учебного материала [5].

К числу общенаучных (тем самым приобретающих философское значение) категорий, используемых в последнее время в дидактике, относится понятие структуры. Проблеме структуры и элементов посвящена обширная литература, причем наблюдаются существенные расхождения по ряду вопросов [5]

Система, обладающая структурой, образует более или менее законченное целое. Часто для такой системы характерно наличие определенной иерархии элементов, когда влияние одних элементов на другие осуществляется через третьи, причем не в безразличном порядке, а в более или менее строгой последовательности [5].

Структура - это способ устойчивого сочетания, взаимовлияния элементов такого рода целостных систем. В том, что учебный материал всегда представляет собой систему, обладающую той или иной структурой, вряд ли могут возникнуть какие-либо сомнения [5].

Термин «логический» в применении к элементам и связям (отношениям) учебного материала не всегда следует понимать в узком смысле слова: речь идет об отношениях, которые формальной логикой (в том числе и современной, то есть символической) не рассматриваются. Если, однако, иметь в виду, что «логика имеет дело со всем тем, что составляет мыслительный аппарат, инструментарий познания, взятый во всем его объеме» что кроме формальной логики существует логика диалектическая, то термины «логический элемент» и «логическое отношение» уместны в аспекте настоящей работы [5].

Преподаватель может и должен формировать определенные связи понятий в сознании обучающихся потому, что эти связи отражают связи предметов и явлений реальной действительности [5].

Для признания и понятий и суждений равноправными элементами логической структуры учебного материала имеются существенные дидактические основания. Дело в том, что изучение любого учебного предмета связано с использованием двоякого рода понятий. Одни понятия берутся из уже имеющегося у учащегося до начала изучения данного вопроса запаса понятий, причем весьма нередко такие понятия вообще не получают логического определения. Другие понятия, например, вводятся заново, получают определения, что, естественно, не может быть сделано без соответствующих суждений [5].

Эти дидактические соображения хорошо согласуются с данными психологии, в соответствии с которой понятием в психологическом смысле является совокупность имеющихся у определенного человека занятий, относящихся к определенному предмету и связанных с обозначающими этот предмет словами, причем актуализация понятий может происходить в двух формах:

1) осознание знаний входящих в понятие, в форме суждений;

2) переживание смысла слова без выполнения суждений - свернутая актуализация, когда понятия хорошо известны [5].

Дидактику поэтому трудно не согласиться с утверждением, что «различие между простыми и сложными единицами мышления (то есть в конце концов между первичными элементами логической структуры и составленными из этих элементов обусловлено не их содержанием, а логической формулой - расчлененностью или нерасчлененностью отражения объекта» [5].

Любой отрезок учебного материала, любое объяснение, рассуждение, решение любой познавательной задачи (в широком смысле) характеризуется определенной логической структурой. Эта логическая структура зависит, прежде всего, от следующих факторов:

1) какие понятия и суждения используются для вывода той или иной закономерности, для обоснования (которое не обязательно должно быть строгим в логическом отношении) того или иного положения и

2) какие связи и отношения между этими понятиями и суждениями устанавливаются (выявляются) в процессе рассуждения (умозаключения, обоснования, решения) [5].

Следует понимать логическую структуру отрезка учебного материала как систему внутренних связей между понятиями и суждениями, входящими, входящими в данный отрезок. При этом понятие «отрезок учебного материала» является достаточно емким, что принципиально позволяет рассматривать логическую структуру целых разделов того или иного предмета и даже целых предметов и отраслей знания [5].

Особую дидактическую значимость приобретает тезис о том, что одна и та же мысль может иметь разные структуры (то есть разное строение) в различных логических системах [5].

Дидактика отнюдь не менее диалектична, и логико-дидактический подход к учебному материалу лишний раз это подтверждает. Одна и та же мысль, одно и то же понятие по-разному воспринимаются и понимаются в зависимости от того, в какой логический контекст они включены.

Согласованность логического и дидактического подходов к структуре учебного материала лишний раз выявляет глубокую внутреннюю связь логики и дидактики [5].

Исследование взаимосвязей учебного материла, непосредственным образом объединяет усилия дидактики и психологии обучения в их стремлении познать деятельность - прежде всего мыслительную - обучающихся в процессе обучения. Ведь «по мере того как воспринимаемое включается в новые связи, оно выступает во все новых характеристиках, фиксируемых в понятии, все более глубоко и всесторонне раскрывающих его сущность». Именно такого рода включение воспринимаемого в новые связи происходит в ходе хорошо организованного обучения. Без включения изучаемого в новые и притом содержательные отношения неизбежен формализм знаний. Не следует отождествлять образование связей в сознании учащегося как дидактическое (и психологическое) явление с простым накапливанием условно рефлекторных связей как явлением физиологическим [5].

В результате хорошо организованного обучения происходит усвоение знаний, что означает формирование и упрочение определенной системы связей, включающей уже имевшиеся в сознании учащегося сведения. Невозможно себе представить усвоение без образования системы связей между понятиями и суждениями. Ведь, в конце концов именно связи (отношения) вещей представляют собой действительное содержание всякого познания, в том числе и того, которое совершается в процессе обучения [5].

Изучение структуры учебного материала и ее анализ на основе только простого перечисления понятий, входящих в тему, невозможно. Поэтому возникает необходимость построения модели, отражающей в наглядной форме интересующие преподавателя свойства учебного материала: последовательность, подчинённость и соподчинённость понятий, входящих в материал, их непротиворечивость и закономерность, связи между ними. Наиболее приемлемый способ моделирования логической структуры учебного материала - изображение ее в виде графа [1].

Граф - это система отрезков, соединяющих заданные точки, которые называются вершинами. При построении модели логической структуры учебного материала в вершины графа помещают понятия или суждения заданного фрагмента учебного материала. Отрезки, соединяющие вершины, называются ребрами. На графе их показывают в виде векторов, выражающих связи между понятиями и последовательность их введения в учебный процесс. Подобное изображение логической структуры учебного материала называется структурно - логической схемой (структурной формулой). При ее создании необходимо соблюдать следующие правила:

- в каждую вершину графа следует помещать лишь одно понятие;

- рёбра, соединяющие вершины, не должны пересекаться;

- отношения подчинения между понятиями указываются направлением стрелки на ребре графа;

- равнозначные вершины графа, содержащие соподчиненные понятия, следует располагать на одной линии, подчиненные опускают на ступень ниже [1].

В практической деятельности преподавателя встречаются случаи, когда один и тот же материал в различных учебниках излагается с различной степенью детализации. Это определяет и различие построенных на их основе структурно - логических схем. Определение количественных характеристик этих схем позволяет преподавателю выделить наиболее простой вариант изложения материала [1].

К таким характеристикам структурно-логических схем относят:

1) число вершин рёбер;

2) число замкнутых контуров;

3) ранг структурной схемы;

4) среднюю степень её сложности.

Под рангом схемы понимают число рёбер, связывающих последнюю вершину графы с наиболее удалённой от неё.

Степень сложности структурно-логической схемы определяет из равенства:

p=2m/n (1)

где m - число рёбер-связей;

n - число вершин понятий и суждений.

Чем больше величина указанных понятий, тем сложнее структурно-логическая схема и тем больше требуется времени для усвоения учащимися данного материала. Для сравнительной оценки доступности принятой системы изложения материала и других вариантов его построения из всех названных численных показателей структурно-логических схем чаще всего используется средняя степень их сложности [1].

Построение структурно-логической схемы начинается с понятийного анализа учебного материала и выделения исходных и завершающих понятий. Среди них могут быть новые или уже известные для учащегося понятия. Формируемые понятия могут быть основными и вспомогательными, раскрывающими и детализирующими основные понятия [5].

Изучив тему «Система питания карбюраторных двигателей» можно заметить, что исходным понятием является «Система питания карбюраторного двигателя», заключительным - «Неисправности системы питания карбюраторного двигателя». Структурно-логическая схема насчитывает 9 основных понятий: «Система питания карбюраторного двигателя», «Карбюратор», «Топливный насос», «Бензобак», «Топливный фильтр», «Воздушный фильтр», «Ограничитель частоты вращения коленчатого вала», «топливопровод», «Неисправности системы питания карбюраторного двигателя». В структурно-логической схеме четко прослеживается 38 вспомогательных понятия и более 80 детализирующих.

Исходным понятием было выбрано понятие система питания карбюраторного двигателя так как оно является общим, и включает в себя множество других понятий. Метод дедукции подразумевает выявления частных суждений из общих. Таким образом учащиеся постепенно идут от более лёгких общих понятий к более сложным частным.

Проанализировав структурно-логическую схему данной темы можно отметить следующие её количественные характеристики:

- число вершин понятий и суждений -97;

- число рёбер-связей - 92

- средняя степень сложности p=2*92/ 101=1, 89

- ранг структурной схемы - 8.

Можно сделать вывод, что тема «Система питания карбюраторных двигателей» имеет высокую степень сложности. Для лучшего усвоения учащимися материала этой темы на её изучение необходимо отвести большее количество часов, 2 теоретических и 4 практических часов.

Первый урок - это урок теоретического обучения на котором учащимся будет представлена информация о системе питания карбюраторных двигателей. Будут рассмотрены такие вопросы как карбюратор, топливный насос, ограничитель частоты вращения коленчатого вала.

На уроке практического обучения учащиеся познакомятся с основными неисправностями карбюратора, а так же всей системы питания. Узнают каким образом предотвращать поломки системы питания, а так же на практике смогут изучить подробнее устройство карбюратора и топливного насоса.

5. Дидактическое обоснование типа урока, методов и средств обучения

Процесс обучения - это центральное явление изучаемое дидактикой и составляющее ее предмет. В нем в единый узел связаны «действующие лица» процесса - учитель и ученик, их цели, а также содержание, формы, методы средства и другие атрибуты учебной деятельности. Обучение представляет собой искусственно организованную познавательную деятельность, обеспечивающую ускорение индивидуального психического развития и овладения познанными закономерностями окружающего мира. [3, с. 113].

Проблемное обучение - организованный преподавателем способ активного взаимодействия субъекта с проблемно-представленным содержанием обучения, в ходе которого он приобщается к объективным противоречиям научного знания и способам их решения. Учится мыслить, творчески усваивать знания. [3, с. 113].

Педагогической наукой и педагогической практикой предложено много основных путей и способов создания проблемных ситуаций, однако в конкретном случае были выбраны следующие:

- постановка обучающихся в условия необходимости принятия обходимого решения из ряда нескольких известных им возможных вариантов решений;

- постановка обучающихся в условия необходимости практического использования известных им знаний и умений в новых непривычных для них условиях и ситуациях;

- преднамеренное столкновение реальных жизненных (учебных, производственных) представлений обучающихся с фактами, ситуациями для объяснения которых у обучающихся не хватает знаний, опыта, (естественная проблемность);

- необходимость принятия решений в связи с изменением условий выполнения процесса, действия [3, с. 114].

Психологической основой проблемного обучения является проблемная ситуация, представляющая определенное состояние обучающегося, возникающие в результате осознания им противоречия, между необходимостью выполнить это задание и невозможностью осуществить это с помощью имеющихся у него знаний и способов деятельности, между новыми фактами, явлениями, зависимостями и ранее усвоенными знаниями и умениями, в которые эти факты не «укладываются». Чем ярче в проблемной ситуации выделено противоречие, тем более острую проблемность оно приобретает [3, с. 113].

Наличие проблемной ситуации еще не означает творческого мышления. Проблемная ситуация - это непременное условие, своеобразный «пусковой механизм», такого мышления. Как только возникла проблемная ситуация, в деятельность обучающегося включается мышление, необходимое для того, чтобы раскрыть сущность, смысл возникшего затруднения, противоречия. Проблемная ситуация в этом случае уже переходит в осознаваемую мыслительную задачу, проблему. Проблемной, познавательной задачей является вопрос или задание, способ решения или результат, которых обучающемуся заранее не известен, но обучающийся обладает исходными знаниями и умениями для того, чтобы осуществить поиск результата или способа выполнения задания [3, с. 115].

Для решения проблемных ситуаций были выбраны методы обучения, характеризующие познавательную деятельность обучающихся, так как требования к содержанию познавательных задач-проблем, выдвигаемых в условиях создавшихся проблемных ситуаций, являются наиболее эффективными в изложении данной темы. Наиболее приемлемыми требованиями к содержанию познавательных задач-проблем для выбранным проблемным уроком следующие:

- познавательная задача - проблема, по ее содержанию достаточна для понимания обучающимся сущности вопроса или задания, конечной цели и пути решения;

- проблема интересна для обучающихся, стимулирует мотивацию их активной познавательной деятельности;

- решение (разрешение) проблемы вызывает определенную познавательную трудность, требующую активной мыслительной деятельности обучающихся;

- содержание проблемы по трудности и сложности доступно для обучающихся, соответствует их познавательным возможностям.

Процесс усвоения обучающимися новых знаний, углубление и расширения уже полученных знаний и умений в условиях проблемных ситуаций, всегда происходит под непосредственным руководством преподавателя, который «создаёт» проблемные ситуации, формулирует познавательные задачи и далее, путем совместного с обучающимися анализа данных, сравнений, сопоставлений, путем «наводящих» вопросов и уточнений, помогает им самостоятельно понять и сформулировать требуемую закономерность, найти способ или условие действий, сделать необходимый вывод [3, с. 115].

За базисный принцип при формулировке проблем и постановке познавательных задач и вопросов был принят принцип целесообразности: часть знаний сообщается обучающимся в готовом виде, чтобы потом привлечь их для анализа изучаемых явлений и самостоятельных поисков.

Проблемное обучение наиболее целесообразно применять при необходимости усвоениями обучающимися опорных знаний и способов деятельности, при изучении наиболее значимого учебного материала предмета, которым и является изучение темы «Система питания карбюраторного двигателя» [3, с. 115].

Проблемное обучение осуществляется практически с применением всех методов обучения [3, с. 115].

Правильный выбор организационных форм обучения, технических средств и методов обучения преподавателем имеет большую педагогическую ценность, так как степень усвоения учебного материала студентами значительно возрастает. Принимая активное участие в проблемном уроке, они ощущают себя участниками процесса получения новых знаний и это повышает их интерес к изучаемой теме [7, с. 23].

Обучение в условиях проблемных ситуаций, в процессе, которого учащиеся обучаются мыслить, рассуждать, делать выводы, в конечном итоге способствует гораздо большему, чем сознательное усвоение конкретного материала. Такая методика обучения способствует формированию активного, творчески думающего человека.

Методы обучения - это способы взаимосвязей деятельности педагога и обучающихся, при помощи которых достигаются учебно-воспитательные цели [5, с. 17].

В педагогике методом обучения принято называть способ взаимосвязей деятельности преподавателя и обучающихся, направленный на овладение обучающимися знаниями, умениями, навыками, на их восприятие и развитие [4, с 58].

Чтобы эффективнее использовать методы обучения, необходимо представить их в определенной системе, отражаемой в соответствующей классификации. В современной педагогике известно несколько таких классификаций по различным основаниям, и исследователи насчитывают до десятка классификаций [4, с. 59].

Наибольшее применение в педагогической практике получили методы обучения, классифицируемые по источникам информации. Такими источниками являются слово, чувственный образ и практическая деятельность. В большинстве случаев эти источники используются в том или ином сочетании. По данному основанию выделяют три их группы: словесные, наглядно-демонстрационные и практические [4, с. 59].

Репродуктивные (воспроизводящие) методы обучения (объяснительно-иллюстративный и репродуктивный) обеспечивают ускоренное и прочное усвоение учебной информации, быстроту формирования практических умений [4, с. 59].

Поисковые методы (частично-поисковый, исследовательский, проблемное изложение) предполагают последовательное и целенаправленное включение обучающихся в решение познавательных задач различной сложности, в процессе которого они активно усваивают новые знания и способы деятельности. [4, с. 60].

В проблемном уроке были применены методы поисковые и репродуктивные в сочетании в зависимости от реальных условий учебного процесса. При создании внутренней потребности в освоении нового учебного материала (мотивационный компонент) и воспроизведением знаний учащимся, являющимися опорными для формирования новых знаний я использовала репродуктивный метод обучения, ставя перед студентами вопросы: «Из каких элементов состоит система питания карбюраторного двигателя? Назовите неисправности которые могут возникнуть в процессе эксплуатации? Назовите составляющие системы питания, которые заслуживают наибольшего внимания? Назовите основные неисправности карбюратора и бензонасоса?» и другие.

Кроме репродуктивного метода, был использован частично-поисковый и проблемный методы, например, при изложении нового материала, продолжая развивать творческое мышление учащихся, задавались следующие вопросы: «Сформулируйте определение карбюратор?» «Сформулируйте определения топливный бак?», «Сформулируйте определение ограничителя частоты вращения коленчатого вала?».

Таким образом, сочетанием различных методов обучения: репродуктивного, проблемного, частично-поискового достигается цель проблемного занятия - изучить систему питания карбюраторного двигателя. [4, с. 140].

Составная часть средств проблемного обучения, способствующая наиболее полному усвоению знаний обучающимися, является учебно-методическое оснащение. Это средства обучения, обеспечивающие педагогическую сторону учебно-воспитательного процесса: учебники, учебные и наглядные пособия, технические средства обучения, учебно-методическая документация и пособия, справочные, нормативные, дидактические материалы и другие [4, с. 140].

При выдаче домашнего задания, обучающиеся были нацелены на работу с учебным пособием, так как каждый обучающийся должен уметь пользоваться литературой.

Для лучшего усвоения и запоминания материала учащимся, были использованы технические средства обучения такие как компьютер и проектор, на которых демонстрировалась будет демонстрироваться презентация на ему «Система питания карбюраторных двигателей, а так же наглядные средства обучения такие как плакат «Режимы работы карбюратора».

Подводя итог можно сказать, что в процессе проблемного урока основным методом всё-таки являются словесные методы как наиболее распространенная группа методов обучения, применяется по всем предметам и обслуживающая все ступени и формы обучения.

Наглядные методы обучения применяются для лучшей усвояемости материала, связь словесных и наглядных методов позволяет учащимся зафиксировать больший объём информации.

6. Разработка учебно-планирующей документации

6.1 План урока теоретического обучения

Преподаватель: Шороп Игорь Александрович

Группа: 18АВ

Специальность: Слесарь по ремонту автомобилей категории С

Тема программы № 2 «Системы двигателей».

Тема урока №1 «Система питания карбюраторного двигателя».

Тип урока: комбинированный

Цели урока:

Обучающая: формирование знаний о назначении, устройстве и работе системы питания карбюраторного двигателя,

Воспитательная: создание условий для осознания значимости учебного материала темы изучаемой темы для дальнейшей профессиональной деятельности.

Развивающая: создание условий для развития технического мышления через установления причинно-следственной связи между расходом топлива и режимами работы двигателя.

Таблица 6.1. Учебные материалы

Ход урока:

1. Организационная часть (2-3 мин)

1.1 Приветствие, проверка наличия и готовности учащихся к занятию.

1.2 Сообщение темы и целей занятия.

2. Актуализация опорных знаний по вопросам предыдущего материала (10 мин)

2.1 Системы автомобиля.

2.2 Системы питания двигателей.

2.3 Основные виды горючего для автомобильного транспорта.

3. Изложение нового материала (65 мин)

3.1 Общее устройство системы питания карбюраторного двигателя.

3.2 Устройство и работа топливного насоса.

3.3 Устройство и работа карбюратора.

3.3. 1Работа карбюратора на разных режимах работы двигателя.

3.3. 2Устройство и работа ограничителя частоты вращения коленчатого вала.

3.4 Неисправности системы питания карбюраторного двигателя.

4. Закрепление нового учебного материала (10мин)

4.1 Для чего предназначена система питания автомобильных двигателей?

4.2 Назовите устройства входящие в систему питания карбюраторных двигателей.

4.3 Из каких элементов состоит топливный бак?

4.4 Из каких элементов состоит топливный насос?

4.5 Из каких элементов состоит карбюратор?

4.6 Для чего предназначен ограничитель частоты вращения коленчатого вала?

4.7 Для чего предназначен ускорительный насос карбюратора?

4.8 Каким образом движется топливо в карбюраторе на режиме средних нагрузок?

4.9 Каким образом движется топливо в карбюраторе на холостом ходу?

4.10 Двигатель автомобиля не заводится по причине высокого уровня топлива в поплавковой камере карбюратора, предложите вариант наладки запуска.

4.11 Назовите основные неисправности системы питания карбюраторных двигателей и предложите вариант их устранения.

5. Выдача домашнего задания (3 мин)

5.1. Подготовиться к письменному опросу по теме «Система питания карбюраторного двигателя».

5.2 Подведение итогов и выдача домашнего задания.

Преподаватель И.А. Шороп

6.2 Технологическая карта учебного занятия «Система питания карбюраторных двигателей»

Преподаватель: Шороп Игорь Александрович

Группа: 18АВ

Специальность: Слесарь по ремонту автомобилей категории С

Тема программы № 2 «Системы двигателей».

Тема урока №1 «Система питания карбюраторного двигателя».

Тип урока: комбинированный

Цели урока:

Обучающая: формирование знаний о назначении, устройстве и работе системы питания карбюраторного двигателя,

Воспитательная: создание условий для осознания значимости учебного материала темы изучаемой темы для дальнейшей профессиональной деятельности.

Развивающая: создание условий для развития технического мышления через установления причинно-следственной связи между расходом топлива и режимами работы двигателя.

Таблица 6.2. Учебные материалы

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы были совершенствованы умения работы с учебной программной документацией, работы с учебным планом и изучены предметные знания по теме «Система питания карбюраторных двигателей».

В частности, в процессе анализа учебного плана были выявлены назначение и место учебной дисциплины «Устройство и эксплуатация автомобилей» в структуре подготовки слесаря по ремонту автомобиля категории С. При изучении учебной рабочей программы был выполнен дидактический анализ темы «Система питания карбюраторных двигателей». На основе дидактического анализа была построена структурно-логическая схема темы, а она уже являлась основой для разработки технологической документации.

Таким образом, были разработаны план урока по теме «Система питания карбюраторных двигателей». Для наглядного представления использовался графический материал:

- плакат «Структурно-логическая схема» на формате А1;

- макет средств обучения;

- презентация на тему лекции на диске.

Так же в ходе выполнения курсовой работы совершенствовались профессиональные компетенции педагога такие как:

- информационная компетенция - умение самостоятельно отбирать, анализировать и обрабатывать информацию;

- компетенция личного совершенствования - освоение способов личного интеллектуального саморазвития;

- регулятивная компетенция - умение педагога управлять собственным временем, распределять учебный материал на ограниченное время.

В данной работе представлено полное методическое обеспечение урока теоретического обучения по теме «Система питания карбюраторных двигателей». Рассмотрены такие вопросы как устройство системы питания, работы системы питания, устройство и работа карбюратора, топливного насоса, ограничителя частоты вращения коленчатого вала, а так же неисправности и способы их устранения.

педагог инженер учебный автомобиль

Список используемых источников

1. Дирвук Е.П., Плевко А.А. Организационно-методические основы учебного процесса. Лабораторный практикум по одноименной дисциплине для студентов специальности 1-08 01 01 «Профессиональное обучение» направление 01 «Машиностроения» / Е.П. Дирвук, А.А. Плевко. - Минск: БНТУ, 2005. - 277с.

2. Бранихин, Г. Техобслуживание и уход за автомобилем. Как сделать, чтобы машина жила долго/ А. Громаковский. - 1009. - 201 с.

3. Скакун, В.А. Основы педагогического мастерства: учебное пособие/ В.А. Скакун. - М.: ФОРУМ: ИНФА - М, 2007. - 208 с.

4. Скакун, В.А. Организация и методика профессионального обучения: учебное пособие / В.А. Скакун. - М.: ФОРУМ: ИНФА - М, 2007. - 336с.

5. Сохор,А.М. Логические структуры учебного материала / А.М. Сохор. М.: Педагогика, 1976. - 356с.

6. Венер Микнас Автомобильные системы, трансмиссии, приводы - За рулем.-2012.- 356 с.

7. Сопин, В.И. Дидактическая система проектирования и комплексного применения средств обучения в профессиональных училищах и лицеях / В.И. Сопин - СПб.: Ин-т профтехобразования. 2000. - 258 с.

8. Библиотекарь. Ру [Электронный ресурс] / Карбюратор - Минск, 2005. - Режим доступа: http://bibliotekar.ru/spravochnik-160- /47.htm. -Дата доступа: 05.05.2015.

9. Френкель, С.Ш. Организация производственного обучения в профессионально-технических училищах / С.Ш. Френкель - М.: Высшая школа, 1971. - 176 с.

10. Тур, Е.Я. Устройство автомобиля / Е.Я. Тур, К.Б. Серебряков, Л.А. Жолобов - Москва: Машиностроение, 1990. - 352 с.

11. Шестопалов, К.С. Устройство и эксплуатация автомобиля / К.С. Шестопалов, В.Г. Чиняев - Москва: Издательство ДОСААФ, 1971. - 271с.

12. Осыко, В.В. Устройство и эксплуатация автомобиля КамАЗ-4310 / В.В. Осыко, И.Я. Петриченко, Ю.А. Алленов, В.Н. Цветков, М.А. Лысов - Москва: Патриот, 1991. - 352 с.

13. Шилко, Г.П. Общее устройство автомобиля / Г.П. Шилко, С.А. Кормилкина, кол. авт. Белорусская государственная политехническая академия - Минск: БГПА, 1992. - 53 с.

14. Михайловский, Е.В. Устройство / Е.В. Михайловский, К.Б. Серебряков, Е.Я. Тур. - 5-е изд., перераб. и доп. - Москва: Машиностроение, 1985 - 352 с.

15. Вахламов, В.К. Автомобили ВАЗ. Самостоятельное устранение неисправностей. Рулевое управление. Тормозные системы / В.К. Вахламов - Москва: Транспорт, 1996. - 40 с.

16. Козлов, А.В. Автомобили «Москвич». Органы управления. Выявление и самостоятельное устранение неисправностей / А.В. Козлов, В.Н. Тапинский - Москва: Транспорт, 1996 - 80 с.

17. Шестопалов, К.С. Легковые переднеприводные / К.С.Шестопалов, С.К. Шестопалов - Москва: Патриот, 1992. - 280 с.