Сборочный чертеж как наглядное средство при освоении технических дисциплин и профессиональных модулей на примере изучения двигателя внутреннего сгорания автомобиля

Изучение МДК 01.01«Устройство автомобилей» для студентов Новосибирского автотранспортного колледжа начинается с общего устройства автомобиля и его составных частей. Совершенствование учебно-познавательной деятельности студентов при знакомстве с устройством автомобиля обеспечивается с помощью наглядности в обучении. Принцип наглядности является одним из основных принципов дидактики. Наглядность не только облегчает познавательную деятельность обучающихся, но и организует их восприятие, активизирует процесс запоминания.

Основные средства наглядности, которые я использую при реализации МДК, – это таблицы, электронные презентации, учебные видеофильмы, макеты, стенды, узлы и агрегаты автомобилей, чертежи.

Особое предпочтение при изучении устройства автомобиля я отдаю сборочному чертежу.

Сборочный чертёж представляет собой определённый вид конструкторской документации, который содержит графическую и текстовую информацию обо всех деталях, входящих в состав какого-либо изделия. Согласно сборочным чертежам производят сборку различных узлов и агрегатов.

Одним из главных предназначений сборочного чертежа является создание полного представления о том, какой состав имеет сборочная единица, а также каково ее функциональное назначение. По ним осуществляется монтаж машин, а также составление чертежей отдельных деталей – деталирование. На сборочных чертежах изображаются различные сечения, разрезы и стандартные виды изделий, благодаря которым появляется возможность выявить то, какое именно устройство имеют сборочные единицы, а также каким образом взаимосвязаны входящие в их состав детали.

Одной из основных составных частей автомобиля является двигатель внутреннего сгорания. Для рассмотрения механизмов и систем двигателя я использую сборочный чертёж. Сборочный чертеж двигателя представлен в разрезе, что помогает студентам наиболее подробно познакомиться с внутренним расположением механизмов и систем. Такая наглядность положительно сказывается на усвоении данной темы. Студенты уже имеют представление о чтении сборочного чертежа, получив необходимые навыки на занятиях по инженерной графике, поэтому они способны представлять отдельные детали в пространстве и анализировать их.

Все детали двигателя обозначены позициями. С помощью позиций осуществляется связь между текстовой информацией, содержащейся в спецификации, и изображениями отдельных деталей. Позиции существенно облегчают поиск изображений необходимых деталей.

Принцип работы двигателя достаточно простой. Прежде чем разбирать принцип работы двигателя, необходимо разобраться в его устройстве. Так, если посмотреть на разрез двигателя внутреннего сгорания, выполненный на сборочном чертеже, и понять расположение деталей, можно легко разобраться с его устройством, что способствует лучшему изучению студентами колледжа механизмов и систем двигателя, а также последовательность процесса его работы.

Двигатель внутреннего сгорания состоит из механизмов— кривошипно-шатунного, газораспределения и регулирования и систем— питания, охлаждения, смазки, зажигания и пуска.

Кривошипно-шатунный механизм служит для передачи усилий и преобразования прямолинейного возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Состоит механизм из цилиндра, поршня с кольцами, поршневого пальца, шатуна, коленчатого вала и маховика. Сверху цилиндр закрыт головкой.

Механизм газораспределения служит для впуска в цилиндр горючей смеси или воздуха и выпуска из цилиндра отработанных газов путем открывания в определенные промежутки времени впускного и выпускного клапанов. В состав механизма входят: кулачковый распределительный вал, толкатели и пружины, прижимающие клапаны к клапанному седлу, шестерни привода распределительного вала.

Механизм регулирования обеспечивает изменение угловой скорости коленчатого вала в зависимости от нагрузки двигателя, регулируя количество подаваемой в цилиндр горючей смеси или топлива.

Система питания служит для приготовления горючей смеси и подвода ее к цилиндру двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные и газовые) или подачи топлива в цилиндр и наполнения его воздухом (дизельные). Горючая смесь приготавливается в карбюраторе, где происходит перемешивание горючего с воздухом в требуемых пропорциях, и через впускной трубопровод и впускной клапан поступает в цилиндр.

У дизельных двигателей топливо подается в цилиндр плунжерным топливным насосом высокого давления по специальному топливопроводу через форсунку, которая впрыскивает порцию топлива и распыляет его.

Система охлаждения необходима для поддержания теплового состояния двигателя путём принудительного отвода теплоты от нагретых деталей и передачи этой теплоты окружающей среде. Она может быть воздушной и жидкостной.  

Система смазки служит для уменьшения износа трущихся поверхностей и механических потерь на трение за счёт равномерной и достаточной подачи масла. Кроме этого, масло отводит от смазываемых поверхностей теплоту и предохраняет их от коррозии.

Система зажигания предназначена для принудительного зажигания горючей смеси от мощных электрических разрядов в виде искры. Дизельные двигатели не имеют системы зажигания. Основное отличие состоит в том, что в цилиндр дизеля при такте впуска поступает воздух, который из-за большой степени сжатия нагревается до высокой температуры, а затем в него впрыскивается мелкораспылённое топливо, которое самовоспламеняется под действием высокой температуры воздуха.

Система пуска предназначен для вращения коленчатого вала двигателя с пусковой частотой, при которой обеспечиваются необходимые условия смесеобразования, воспламенения и горения рабочей смеси, быстрый и надежный пуск двигателя. Пуск осуществляется электрическим стартером.

Современные двигатели внутреннего сгорания работают по четырех- и двухтактному циклу. Рабочий процесс двигателя совершается за один или два оборота коленчатого вала, то есть за два или четыре полных хода поршня от одного крайнего положения до другого. Эти крайние положения, в которых направление движения поршня меняется на противоположное, называются мертвыми точками.

В рабочий процесс четырехтактного двигателя внутреннего сгорания входят следующие операции (такты): наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом; сжатие с воспламенением рабочей смеси от электрической искры в конце сжатия (карбюраторные двигатели) или сжатие и впрыск топлива с его самовоспламенением (дизельные двигатели); сгорание рабочей смеси и ее расширение — рабочий такт; выпуск отработанных газов.

При изучении МДК «Устройство автомобиля» большое значение имеет ее первая часть − «Конструкция двигателей автотранспортных средств». Основное внимание при изучении данной дисциплины должно быть уделено лабораторным работам, позволяющим закрепить и расширить пройденный лекционный материал. Целью лабораторных занятий является изучение принципа работы и устройства основных механизмов и систем двигателей внутреннего сгорания. При выполнении лабораторных работ использую чертежи, на которых выполнены разрезы узлов двигателей автомобилей, комплекты плакатов, учебную литературу и инструкции по устройству и эксплуатации современных отечественных и зарубежных автомобилей. Все эти наглядные средства не только помогают студентам освоить новый материал, но и формируют ценностное отношение к будущей профессиональной деятельности.

Навыки чтения сборочного чертежа необходимы и при прохождении студентами учебной и производственной практики во время обучения. Первая учебная демонтажно-монтажная практика проходит на третьем курсе. Первым шагом работы со сборочными агрегатами является изучение видов соединений деталей между собой. На сборочном чертеже очень хорошо показано, как соединяются детали и узлы в конкретном механизме.

При сборке узлов автомобиля применяются в основном разъемные виды соединений: резьбовые, прессовые, шлицевые, шпоночные и другие виды соединений. Наиболее широкое применение получили резьбовые и прессовые соединения, а из передач — зубчатые.

Следующий шаг работы со сборочными чертежами – это производственная технологическая практика технического обслуживания и ремонта на производстве. Практика по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей имеет своей целью ознакомить студентов с основными технологическими процессами, оборудованием, приспособлениями, применяемыми при этих видах работ. При прохождении данной практики студенты должны получить практические навыки выполнения основных операций по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей

Именно на этой практике отрабатывается не только использование инструмента при выполнении ремонтных работ, но и проверяются навыки чтения сборочного чертежа. Сборку агрегатов автомобилей осуществляют из предварительно собранных, отрегулированных и испытанных узлов с выполнением в полном объеме необходимых регулировочных и контрольных операций, приработки обкатки и испытаний. Технологический процесс сборки складывается из ряда операций, заключающихся в соединении деталей в узлы, а узлов в агрегаты и автомобиль, отвечающий требованиям чертежей и технических условий. Применение сборочного чертежа устройства при изучении технических дисциплин и профессиональных модулей способствует усвоению последовательности приемов разборки и сборки агрегата.

В Новосибирском автотранспортном колледже традиционно принята непрерывная работа с основным конструкторским документом – чертежом. Студенты начинают изучать чертежи уже на первом курсе. На занятиях по инженерной графике они учатся читать и деталировать сборочный чертеж, выполнять рабочие чертежи деталей, на информатике они знакомятся с системами автоматизированного проектирования, при изучении дисциплины «Информационные технологии в профессиональной деятельности» обучающиеся развивают навыки моделирования деталей автомобилей в САПР «Компас», а также способы сборки разработанных деталей в единую конструкцию. Продолжается активная работа с чертежом при изучении профессионального модуля ПМ 01 «Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта». Освоение этого профессионального модуля сопровождается курсовым проектом, включающим в себя графическую часть – чертежи. Государственная итоговая аттестация выпускников, которая проводится в целях определения соответствия результатов освоения обучающимися основных профессиональных образовательных программ требованиям Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования, предусматривает защиту выпускной квалификационной работы в виде дипломного проекта с обязательным выполнением графической части.

Такая последовательность подготовки специалистов позволяет совмещать теорию с практикой, осуществлять техническое обслуживание, диагностику и ремонт автомобильных двигателей согласно технологической документации, что способствует успешному развитию профессиональных компетенций.

Оригинал работы:

Сборочный чертеж как наглядное средство при освоении технических дисциплин и профессиональных модулей на примере изучения двигателя внутреннего сгорания автомобиля