SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓATRƯỜNG THPT TÔ HIẾN THÀNH ---******---SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TẠO HỨNG THÚ HỌC TẬP VÀ NÂNG CAO NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THÔNG QUA TÍCH HỢP GIÁO DỤC VỀ SỬ D
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG THPT TÔ HIẾN THÀNH
-****** -SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
TẠO HỨNG THÚ HỌC TẬP VÀ NÂNG CAO NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THÔNG QUA TÍCH HỢP GIÁO DỤC VỀ SỬ DỤNG HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG BÀI 27: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU VẦ
KHÔNG KHÍ TRONG ĐỘNG CƠ XĂNG
Người thực hiện: Trần Ngọc Hải
Chức vụ: Giáo viên.
SKKN thuộc môn: Công nghệ công nghiệp 11.
THANH HÓA, NĂM 2016
Trang 2I – MỞ ĐẦU:
1- Lí do chọn đề tài:
Năng lượng và Môi trường là hai vấn đề thời sự cấp bách hiện nay Năng
lượng và Môi trường có vai trò rất quan trọng trong cuộc sống của con người, nó đảm bảo cho hoạt động bình thường và phát triển sản xuất; là nhu cầu thiết yếu
để nâng cao đời sống vật chất và tinh thần cho con người; là nguồn lực cho phát triển kinh tế- xã hội (KT-XH) Ngày nay nguồn năng lượng truyền thống không phải là vô tận Chúng ta có thể thấy rất rõ các vấn đề khủng hoảng năng lượng
và ô nhiễm môi trường thường có tác động rất lớn đến các vấn đề kinh tế- xã hội của các nước Theo các nhà khoa học dự báo thì với tốc độ khai thác như hiện nay thì nguồn năng lượng hóa thạch tự nhiên sẽ cạn kiệt chỉ sau khoảng sáu, bảy chục năm khai thác nữa Do vậy nhiều nước đã đưa vấn đề năng lượng thành quốc sách, đặt thành vấn đề “An ninh năng lượng” đối với sự phát triển của quốc gia; một số quốc gia đã mở rộng thăm rò, khai thác ra ngoài lãnh thổ nước mình, bất chấp vi phạm luật pháp quốc tế và vi phạm chủ quyền của các quốc gia khác Chính vì vậy mà vấn đề tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu gây ô nhiễm môi trường đang làm thay đổi trong các lĩnh vực nói chung và lĩnh vực khoa học kĩ thuật nói riêng Do vậy việc giáo dục nâng cao nhận thức của học sinh về sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường thông qua việc tích hợp giáo dục là rất cần thiết
Hiện nay hệ thống phun xăng điện tử đang rất phổ biến trên các loại Động
cơ đốt trong, và nó cũng đang dần phổ biến trên động cơ đốt trong dùng cho các loại xe máy hiện nay nên nó đang dần làm quen với các em Học sinh Vì vậy qua thực tế các em thấy loại động cơ này rất tiết kiệm nhiên liệu và giảm nồng
độ, giảm khí thải gây ô nhiễm môi trường so với loại động cơ dùng bộ chế hòa khí phổ biến lâu nay Bài 27: Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trong động cơ xăng trong chương trình công nghệ công nghiệp lớp 11 với thời lượng 2 tiết học đã cung cấp cho các em kiến thức về hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế
Trang 3hòa khí và hệ thống nhiên liệu dùng vòi phun (Hệ thống phun xăng điện tử) nên các em càng thấy rõ được ưu điểm đó Mặt khác, kiến thức về hệ thống phun xăng điện tử là kiến thức khó nên khi giáo viên giảng sẽ dễ bị đơn điệu, không logic dẫn đến Học sinh khó hiểu, dễ bị nhàm chán và cuối cùng là không tiếp thu được kiến thức
Hiện tại giáo viên còn lúng túng khi dạy học tích hợp do chưa có tài liệu nghiên cứu bàn sâu, đội ngũ giáo viên còn gặp khó khăn về kỹ năng khi dạy học tích hợp vì vậy để tạo hứng thú cho người học tiếp thu kiến thức là khó
Với những vấn đề trên tôi đã mạnh dạn nghiên cứu nội dung và tìm kiếm tư
liệu, lựa chọn các kiến thức, tư liệu và tôi đã chọn đề tài: “Tạo hứng thú học
tập và nâng cao nhận thức của học sinh thông qua việc tích hợp giáo dục về
sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường trong bài 27: Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trong động cơ xăng” ( Bài 27-SGK Công nghệ công nghiệp lớp 11) trong chương trình Công nghệ công nghiệp lớp 11 và
coi đó như là một trong những cơ sở giúp học sinh và giáo viên đạt được mục tiêu giáo dục toàn diện Tôi rất mong được nhiều giáo viên, học sinh và những người làm chuyên môn đọc và góp ý để đề tài được đưa vào giảng dạy ở chương trình Công nghệ công nghiệp lớp 11 THPT
2- Mục đích nghiên cứu:
Với đề tài: “Tạo hứng thú học tập và nâng cao nhận thức của học sinh
thông qua việc tích hợp giáo dục về sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường trong bài học 27: Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trong động cơ xăng” sẽ tạo cho người học:
- Không bị nhàm chán kiến thức trong quá trình học; giúp học sinh chú
ý và gây hứng thú trong học tập, từ đó người học sẽ dễ dàng tiếp thu kiến thức và nhớ lâu
Trang 4- Giáo dục ý thức của học sinh về nhận thức sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường qua bài học
3- Đối tượng nghiên cứu:
Đề tài: “Tạo hứng thú học tập và nâng cao nhận thức của học sinh
thông qua việc tích hợp giáo dục về sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường trong bài học 27: Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trong động cơ xăng” sẽ nghiên cứu, tổng kết các vấn đề sau
đây:
- Gây chú ý và hứng thú cho học sinh trong bài học 27: Hệ thống cung
cấp nhiên liệu và không khí trong động cơ xăng, từ đó học sinh sẽ dễ
dàng nhận biết và nắm được kiến thức qua bài giảng xinh động mà Học sinh sẽ được làm rõ vấn đề thông qua kiến thức mà Thầy(Cô) giáo tích hợp thêm bằng hình ảnh, Video Clip mô phỏng
- Sau khi Học sinh nắm bắt được kiến thức các em sẽ thấy được năng lượng mà cụ thể ở đây là nhiên liệu được sử dụng một cách hiệu quả như thế nào qua hệ thống phun xăng thông minh, mà trong đó có các kiểu phun xăng với nhiều ưu điểm và nhược điểm khác nhau Mà mục đích cuối cùng ở đây là sử dụng hệ thống phun xăng để sử dụng tốt hiệu quả năng lượng và giảm lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường
4- Phương pháp nghiên cứu:
Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết:
- Có thể nói kiến thức về hệ thống nhiên liệu dùng vòi phun (Hệ thống phun xăng điện tử) là kiến thức tương đối khó nên khó trình bày, diễn
tả một cách rõ ràng, cụ thể về nguyên lí làm việc nên học sinh sẽ khó hiểu dẫn đến nhàm chán, không chú ý
Trang 5- Với thời lượng 1 tiết cho phần hệ thống nhiên liệu dùng vòi phun (Hệ thống phun xăng điện tử), giáo viên có thể tích hợp thêm nội dung kiến thức khoảng 10 phút
Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin và Phương pháp thống kê, xử lí số liệu:
- Kiểm tra mức độ cảm nhận kiến thức trước khi áp dụng đề tài trên 5 lớp mà tôi đang giảng dạy
- Kiểm tra mức độ cảm nhận kiến thức và thống kê số lượng Học sinh đạt, trên đạt và không đạt sau khi giảng dạy có áp dụng đề tài trên
II- NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:
1- Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm:
- Kiến thức về hệ thống phun xăng điện tử là kiến thức khó, ngoài ra trong các nhà trường thiếu dụng cụ bổ trợ như: mô hình, Video Clip và các bộ phận thực tế… để các em có thể trực quan được nên khi giáo viên giảng
sẽ dễ bị đơn điệu, không logic dẫn đến Học sinh khó hiểu, dễ bị nhàm chán và cuối cùng là không tiếp thu được kiến thức
- Với thời lượng 45 phút/1 tiết giảng dạy cho phần hệ thống nhiên liệu dùng
vòi phun (Hệ thống phun xăng) trong bài 27: Hệ thống cung cấp nhiên
liệu và không khí trong động cơ xăng, giáo viên có thể tích hợp thêm
kiến thức và những dụng cụ trực quan để tạo hứng thú học tập cho học sinh sau khi giảng xong phần nguyên lí làm việc
- Hiện nay hệ thống nhiên liệu dùng vòi phun (Hệ thống phun xăng điện tử
- PGM-FI) đang dần phổ biến trên động cơ xe máy nên nó đang dần làm quen với các em học sinh Vì vậy, qua thực tế các em đã so sánh được mức tiêu hao nhiên liệu so với loại động cơ dùng bộ chế hòa khí
Trang 6- Mặt khác, sau khi các em được tìm hiểu về các loại hệ thống phun xăng điện tử hiện nay đang dùng và ưu, nhược điểm của từng hệ thống các em
sẽ thấy được cách sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường trong việc cải tiến kỹ thuật như thế nào
Với những cơ sở lí luận trên tôi đã sử dụng đề tài: “Tạo hứng thú học
tập và nâng cao nhận thức của học sinh thông qua việc tích hợp giáo dục về sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường trong bài 27: Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trong động cơ xăng” ( Bài 27-SGK Công nghệ công nghiệp lớp 11) trong chương trình Công
nghệ công nghiệp lớp 11
2- Th c tr ng c a v n đ tr ực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: ạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: ủa vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: ấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: ề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: ước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: c khi áp d ng sáng ki n kinh nghi m: ụng sáng kiến kinh nghiệm: ến kinh nghiệm: ệm:
Trong bài 27: Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trong động cơ
xăng chỉ trình bày sơ đồ khối ở phần cấu tạo, thiếu hình ảnh trực quan xinh
động như hình ảnh thực tế về các bộ phận trong hệ thống; thiếu Video Clip mô phỏng thực tế về hệ thống và động cơ nên học sinh nhanh nhàm chán, không hứng thú học tập
Qua thực tế giảng dạy, tôi đã thống kê mức độ cảm nhận kiến thức sau khi Học sinh học xong kiến thức về hệ thống phun xăng mà chưa áp dụng đề tài:
đạt và trên đạt
Số HS không đạt Ghi chú
1 11B1 18 em = 45% 22 em = 55%
2 11B2 15 em = 40.5% 22 em = 59.5%
3 11B3 10 em = 28% 26 em = 72%
4 11B4 12 em = 39% 19 em = 61%
5 11B5 20 em = 49% 21 em = 51%
Với lượng kiến thức trình bày về hệ thống phun xăng như ở bài 27: Hệ thống
cung cấp nhiên liệu và không khí trong động cơ xăng là ngắn, phân bổ trong 1
Trang 7tiết dạy 45 phút là chưa hợp lí, dễ bị cháy giáo án nếu giáo viên chưa có nhiều kinh nghiệm giảng dạy
Mặt khác, bộ môn Công nghệ công nghiệp là một môn khoa học kĩ thuật ứng dụng, nó cung cấp cho các em học sinh một cách bao quát lĩnh vực kĩ thuật
Nhưng bộ môn chưa có nội dung tích hợp giáo dục về vấn đề Tạo hứng thú học
tập và nâng cao nhận thức sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường qua bài học Tài liệu chưa bàn sâu, thiết bị và đồ dùng phục vụ giảng dạy
còn hạn chế, nên chưa thu hút được sự chú ý và gây hứng thú cho các em học sinh Chính vì vậy các em học sinh sẽ bị hạn chế nhận thức về sự cải tiến, đôỉ mới công nghệ trong lĩnh vực kĩ thuật để sử dụng hiệu quả năng lượng và giảm
sự ô nhiễm môi trường
Bên cạnh đó, sở Giáo dục và đào tạo đang phát động cuộc thi vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết một vấn đề thực tiễn, nhằm khuyến khích giáo viên
và học sinh giải quyết một vấn đề thực tiễn xung quanh chúng ta
Chính vì những lí do trên mà tôi luôn luôn chăn trở làm thế nào để các em học sinh nhận thức rõ được vấn đề này hiện nay, nên tôi đã mạnh dạn sử dụng
đề tài: “Tạo hứng thú học tập và nâng cao nhận thức của học sinh thông qua
việc tích hợp giáo dục về sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường trong bài 27: Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trong động cơ xăng” trong chương trình Công nghệ công nghiệp lớp 11 của mình vào giảng
dạy nhằm tạo được hứng thú tiếp thu kiến thức và nâng cao được nhận thức của các em học sinh trong việc sử dụng hiệu quả năng lượng nói chung và ý thức bảo vệ môi trường
3- Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề:
- Trình bày sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hòa khí và hệ thống phun xăng điện tử
- Tích hợp thêm kiến thức về các loại hệ thống phun xăng
Trang 8- Đưa một số hình ảnh thực tế cho học sinh quan sát, tìm hiểu cấu tạo.
- Lập bảng so sánh ưu điểm, nhược điểm giữa hai hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hòa khí và hệ thống phun xăng
- Mở rộng một số công nghệ phun xăng điện tử hiện đại hiện nay đang
sử dụng trên động cơ hiện đại bằng video clip mô phỏng
a) Hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hòa khí:
Sơ đồ cấu tạo:
Gồm các bộ phận chính như trong sơ đồ khối sau:
Đường xăng
Cấu tạo của Bộ chế hòa khí:
Bầu lọc xăng
Bầu lọc khí
Xi lanh Thùng xăng
Đường không khí Đường hòa khí
Trang 9Đường ống nạp
Ống dẫn xăng
Bộ chế hòa khí hiện tại trên xe máy
b) Hệ thống phun xăng điện tử :
Họng khuếch tán Buồng phao(Ca xăng) Đường dẫn không khí
Trang 10 Sơ đồ cấu tạo:
Gồm các bộ phận như trong sơ đồ khối sau:
Cấu tạo của hệ thống phun xăng
Thùng
xăng
Bầu lọc xăng
Bơm xăng
Bộ điều chỉnh
phun
Đường ống nạp
Xilanh động cơ
Bầu lọc khí
Bộ điều khiển phun
Các cảm biến
Đường hòa khí Đường không khí
Đường xăng
Đường tín hiệu điều khiển phun Đường xăng hồi
Trang 11
Hệ thống phun xăng vào đường ống nạp MPI
Phun xăng trực tiếp vào xi lanh GDI
M T S HÌNH NH V H TH NG PHUN XĂNG ỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG Ố HÌNH ẢNH VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG ẢNH VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG Ề HỆ THỐNG PHUN XĂNG Ệ THỐNG PHUN XĂNG Ố HÌNH ẢNH VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG
Trang 12Một số hình ảnh vòi phun nhiên liệu:
- Vòi phun nhiên liệu trực tiếp vào xi lanh.
- Vòi phun nhiên liệu trực tiếp và đường ống nạp.
Trang 13c) Bảng so sánh ưu điểm, nhược điểm của hệ thống nhiên liệu dùng
bộ chế hòa khí với hệ thống phun xăng
Hệ thống phun xăng Hệ thống nhiên liệu dùng bộ
chế hòa khí
Ưu điểm
Dùng áp suất làm tơi xăng thành những hạt bụi sương hết sức rất nhỏ
Phân phối hơi xăng đồng đều đến từng xylanh một và giảm thiểu xu hướng kích nổ bởi hòa khí loãng hơn
Lượng và tỉ lệ hòa khí được tính toán chính xác, phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ nên quá trình cháy diễn ra hoàn hảo hơn
Hiệu suất động cơ tăng
Tiết kiệm nhiên liệu
Giảm khí thải gây ô nhiễm môi trường
Động cơ làm việc được với hòa khí rất loãng
Ở hệ thống phun xăng trực tiếp vào xi lanh còn có ưu điểm hệ số nạp rất cao, tỉ số nén cao(€ = 12)
Cấu tạo hệ thống đơn giản
Việc sửa chữa, bảo dưỡng
dễ dàng
Nhược điểm
Cấu tạo hệ thống phức tạp
Việc bảo dưỡng, sửa chữa khó khăn
Phân phối hơi xăng không đồng đều đến từng xylanh một, hòa khí của các xilanh càng ở xa bộ chế hòa khí càng giàu xăng
Lượng và tỉ lệ hòa khí không được tính toán chính xác nên quá trình cháy diễn ra chưa hoàn hảo
Hiệu suất động cơ không cao
Tiêu hao nhiên liệu
Khí thải gây ô nhiễm môi trường hơn
Trang 14Hệ thống phun xăng còn được chia làm nhiều loại, mà trong đó các loại đều
có các ưu điểm nổi bật như tiết kiệm nhiên liệu, hiệu suất động cơ cao, giảm khí thải gây ô nhiễm môi trường
Hệ thống phun xăng vào đường ống nạp (EFI):
Hệ thống EFI được chia làm 3 loại chính:
- Hệ thống phun xăng đơn điểm (Single Point Injection - SPI): Hệ thống này chỉ dùng một vòi phun trung tâm duy nhất thay thế cho bộ chế hoà khí Vòi phun nhiên liệu được đặt ngay trước bướm ga và tạo thành hòa khí trên đường ống nạp Hệ thống có cấu tạo khá đơn giản, chi phí chế tạo rẻ, thường chỉ xuất hiện ở những xe nhỏ
- Hệ thống phun xăng hai điểm (BiPoint Injection - BPI) được nâng cấp từ hệ phun nhiên liệu đơn điểm Hệ thống này sử dụng thêm một vòi phun đặt sau bướm ga nhằm tăng cường nhiên liệu cho hòa khí Thông thường hệ thống BPI
ít được sử dụng do không cải thiện nhiều so với SPI
- Hệ thống phun xăng đa điểm (MultiPoint Injection - MPI): Mỗi xi-lanh được trang bị một vòi phun riêng biệt đặt ngay trước xupap Hệ thống vòi phun được lấy tín hiệu từ góc quay trục khuỷu để xác định thời điểm phun chính xác
Trang 15
Hệ thống phun xăng trực tiếp vào xilanh (GDI) (Hình 4)
Hệ thống phun xăng trực tiếp là gì?
GDI là từ viết tắt của cụm từ Gasonline Direct Injection chỉ các loại động cơ phun xăng trực tiếp Trong loại động cơ phun xăng trực tiếp, xăng được phun thẳng vào buồng cháy của các xi-lanh vào cuối kỳ nén Khác hẳn nguyên lý phun xăng vào đường nạp của các động cơ phun xăng điện tử thông dụng
Hệ thống GDI sử dụng vòi phun nhiên liệu trực tiếp vào trong buồng cháy với áp suất lớn.Như vậy hệ thống GDI, hỗn hợp (nhiên liệu, không khí) sẽ hình thành bên trong buồng cháy Với việc lắp một vòi phun nhiên liệu bên trong xi-lanh (giống động cơ diesel) với áp suất phun cao, nhà sản xuất hoàn toàn có thể đẩy tỉ số nén của động cơ lên cao, giúp hỗn hợp không khí-nhiên liệu “tơi” hơn Quá trình cháy diễn ra “hoàn hảo”, hiệu suất động cơ cao hơn, công suất lớn hơn, tiết kiệm nhiên liệu hơn và đặc biệt là giảm thiểu khí thải gây ô nhiễm môi trường
Động cơ GDI có những ưu điểm nổi bật sau đây:
+ Điều khiển được lượng xăng cung cấp rất chính xác, hệ số nạp cao như
động cơ diesel và thậm chí hơn hẳn động cơ diesel
+ Động cơ có khả năng làm việc được với hổn hợp cực loãng( Air/Fuel) =
(35¸-55) (khi xe đạt được vận tốc trên 120 Km/h)
+ Hệ số nạp rất cao, tỉ số nén € cao (€ =12) Động cơ GDI vừa có khả năng tải
rất cao, sự vận hành hoàn hảo, vừa có các chỉ tiêu khác hơn hẳn động cơ MPI
+ Sự tiêu thụ nhiên liệu rất thấp Tiêu thụ nhiên liệu còn ít hơn động cơ diesel + Công suất động cơ rất cao, cao hơn nhiều so với các loại động cơ MPI đang
sử dụng hiện nay
+ Phun nhiên liệu: Các nhà chế tạo ô tô đã chế tạo ra những kim phun xăng có
áp suất rất cao 50 KG/cm2, đây là loại kim phun lý tưởng Ở cùng một thời
