Giáo án Công nghệ lớp 11 - Chủ đề 8: Hệ thống đánh lửa và hệ thống khởi động

15/08/2019
CHỦ ĐỀ 8 ( 2 tiết ) 
HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA VÀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức, kỉ năng, thái độ:
	a) Kiến thức:
 - Biết được nhieäm vuï thoáng ñaùnh löûa và heä thoáng khôûi ñoäng của động cơ đốt trong.
	- Biết được đặc điểm từng loại hệ thống đánh lửa và hệ thống khởi động của động cơ đốt trong.
	- Biết được cấu tạo của hệ thống đánh lửa và hệ thống khởi động 
	- Biết ñöôïc nguyeân lí laøm vieäc cuûa heä thoáng đánh lửa điện tử không tiếp điểm và hệ thống khởi ñoäng baèng ñoäng cô 
b) Kỉ năng:
	- Nhận biết các chi tiết trong hai hệ thống 
	- Đọc được tên các chi tiết trong hệ thống đánh lửa và hệ thống khởi động
 - Trình bày nguyên lí hoạt động của mỗi hệ thống 
c) Thái độ: 
- Có hứng thú trong tìm hiểu kiến thức liên quan đến hệ thống đánh lửa ở trong nội dung môn Vật lí 11 để hiểu rõ hơn cấu tạo của hệ thống đánh lửa.
 	 - Nhận thức được ý nghĩa của việc nghiên cứu về hệ thống đánh lửa để sử dụng động cơ đúng quy trình kĩ thuật, góp phần bảo vệ môi trường.
	 - Nhận thức về cách làm cho một động cơ đốt trong hoạt động thông qua nhiều cách và nhiều hệ thống
2. Định hướng năng lực hình thành và phát triển cho học sinh:
	- Năng lực quan sát và sử dụng ngôn ngữ kĩ thuật: Manheto, tụ điện, điốt điều khiển, cuộn nguồn, cụm CDI, bugi,... 
- Năng lực diễn đạt, sử dụng lưu loát các thuật ngữ kĩ thuật.
	-Năng lực triển khai, sử dụng công nghệ cụ thể: HS biết cách đọc sơ đồ, nhận dạng được các loại hệ thống đánh lửa trong thực tế.
	- Năng lực lựa chọn và đánh giá công nghệ: HS biết cách so sánh, đánh giá được ưu và nhược điểm của từng loại. 
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ kĩ thuật: thanh kéo, cần gạt, trục rôt, khớp truyền động,... 
- Năng lực diễn đạt, sử dụng lưu loát các thuật ngữ kĩ thuật.
	-Năng lực triển khai, sử dụng công nghệ cụ thể: HS biết cách đọc sơ đồ, nhận dạng được các loại hệ thống đánh lửa trong thực tế.
	- Năng lực lựa chọn và đánh giá công nghệ: HS biết cách so sánh, đánh giá được ưu và nhược điểm của từng loại. 
II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:
1. Giáo viên: 
 - Tài liệu: Sách giáo khoa Công nghệ 11, sách giáo khoa Vật lí 11; các sách, báo, tài liệu về động cơ đốt trong, loại động cơ xăng... 
 - Phương tiện dạy học: Liên hệ cửa hàng bán, sửa chữa, bảo dưỡng động cơ, xe máy, để mượn, mua hoặc xin (bộ phận, chi tiết cũ, hỏng) sơ đồ, tranh ảnh, vật thật về hệ thống đánh lửa. Trao đổi với các chuyên gia kĩ thuật hoặc thợ vận hành, bảo dưỡng để bổ sung kiến thức lí thuyết và thực tiễn. 
 - Tìm trên mạng những trang web có thông tin phục vụ cho chủ đề mà học sinh khai thác. Cung cấp cho học sinh địa chỉ các trang mạng hoặc các từ khóa để việc tìm kiếm của các em tập trung vào đúng mục đích, tránh lan man hoặc lạc vào những trang có nội dung không phù hợp.
	2. Học sinh:	
 	 Để đảm bảo tất cả học sinh đều phải học như nhau, giáo viên yêu cầu mỗi học sinh phải chuẩn bị tất cả các vấn đề dưới đây. Có thể coi mỗi vấn đề dưới đây là một dự án nhỏ. 
 Dự án 1: Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lí làm việc của manheto. Viết báo cáo ngắn gọn (khoảng 1 trang A4), chuẩn bị báo cáo trước lớp với thời gian báo cáo không quá 10 phút. Tài liệu tham khảo chính: bài 7, sách giáo khoa Vật lí 11.
 Dự án 2: Tìm hiểu nguyên lí làm việc của điôt thường và điôt điều khiển. Viết báo cáo ngắn gọn (khoảng 1 trang A4), chuẩn bị báo cáo trước lớp với thời gian báo cáo không quá 10 phút. Tài liệu tham khảo chính: phần thông tin bổ sung trong sách giáo khoa Công nghệ 11.
 Dự án 3: Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lí làm việc của tụ điện. Viết báo cáo ngắn gọn (khoảng 1 trang A4), chuẩn bị báo cáo trước lớp với thời gian báo cáo không quá 10 phút. Tài liệu tham khảo chính: bài 6, sách giáo khoa Vật lí 11.
 Dự án 4: Tìm hiểu về tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện, ứng dụng của tia lửa điện, hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện. Viết báo cáo ngắn gọn (khoảng 1 trang A4), chuẩn bị báo cáo trước lớp với thời gian báo cáo không quá 10 phút. Tài liệu tham khảo chính: bài 15, sách giáo khoa Vật lí 11.
 Dự án 5: Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lí làm việc của máy biến áp. Viết báo cáo ngắn gọn (khoảng 1 trang A4), chuẩn bị báo cáo trước lớp với thời gian báo cáo không quá 10 phút. Tài liệu tham khảo chính: sách giáo khoa Công nghệ 8, Công nghệ 12.
 Dự án 6: Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lí hoạt động của động cơ điện 1 chiều trong hệ thống khởi động, nguyển lí truyền động của hệ thống và các bánh răng trong hệ thống. Tài liệu sách giáo khoa công nghệ 11 trang 129 
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:
Hoạt động 1: Tình huống xuất phát
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương pháp tổ chức hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
+ Đặt vấn đề vào bài đầu tiên, tạo sự hứng thú trong việc tìm hiểu kiến thức bài mới
- Giáo viên giao nhiệm vụ: Chia lớp thành các nhóm nhỏ, mỗi học sinh trong nhóm:
+ Liệt kê ra giấy tên gọi của các thiết bị có trong hệ thống đánh lửa và hệ thống khởi động. 
Cho học sinh quan sát mô hình và hệ thống thực tế ( nếu có)
- Học sinh hoạt động cá nhân và nhóm. Sau đó, nhóm thảo luận thống nhất kết quả, 
- Lần lượt đại diện mỗi nhóm lên bảng viết kết quả của nhóm mình.
- Giáo viên kết luận.
* Dự kiến sản phẩm
- Học sinh phân biệt được các loại hệ thống đánh lửa, hệ thống khởi động và ứng dụng của từng hệ thống 
* Đánh giá kết quả hoạt động. 
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả của nhóm.
- Nêu lên tầm quan trọng của hệ thống bôi trơn và hệ thống làm mát
 Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương pháp tổ chức hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
+ Tăng cường hoạt động cá nhân và hoạt động nhóm của học sinh.
+ Nhiệm vụ của hệ thống đánh lửa
Nội dung 1: Hình thành kiến thức về “Hệ thống đánh lửa "
* Hình thành kiến thức nhiệm vụ của hệ thống đánh lửa
- Hoạt động cá nhân và nhóm để trả lời một số câu hỏi sau:
- Học sinh thực hiện các câu hỏi gợi ý.
- Báo cáo kết quả thực hiện.
- Các nhóm còn lại lắng nghe báo cáo và nêu ý kiến phản biện.
* Dự kiến sản phẩm: 
- Học sinh trả lời được nhiệm vụ của hệ thống đánh lửa
- Học sinh trả lời được sự cần thiết phải có hệ thống đánh lửa cho động cơ.
* Đánh giá kết quả hoạt động
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả của nhóm.
- Trong quá trình tổ chức cho học sinh hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức hướng dẫn cả lớp, giáo viên khéo léo sử dụng gợi ý để phân tích.
- Dùng hình ảnh minh họa (xem phụ lục)
+ Phân loại hệ thống đánh lửa.
* Hình thành kiến thức về "Phân loại hệ thống đánh lửa ".
- Yêu cầu học sinh đọc phần thông tin bổ sung và phần nguyên lí điôt
- Học sinh trả lời và phản biện.
- Giáo viên kết luận
* Dự kiến sản phẩm: học sinh trả lời được cách phân loại hệ thống đánh lửa.
+ Hệ thống đánh lửa thường
+ Hệ thống đánh lửa điện tử
* Đánh giá kết quả:
- Giáo viên tổ chức nhận xét, đánh giá hoạt động của nhóm và rút ra kết luận.
- Trong quá trình tổ chức cho học sinh hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức hướng dẫn cả lớp, giáo viên khéo léo sử dụng gợi ý để phân tích.
+ Cấu tạo hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm
* Hình thành kiến thức về "Cấu tạo của hệ thống đánh lửa "
- Học sinh trả lời và phản biện.
- Giáo viên kết luận.
* Dự kiến sản phẩm
- Học sinh kể tên các bộ phận của hệ thống đánh lửa..
- Học sinh nêu được công dụng của các chi tiết trong hệ thống đánh lửa
* Đánh giá kết quả
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- Trong quá trình tổ chức cho học sinh hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức, hướng dẫn cả lớp nhận xét, đánh giá và rút ra kết luận, giáo viên khéo léo sử dụng cách giải thích trên để gợi ý, phân tích.
+ Nguyên lí làm việc của hệ thống đánh lửa 
* Hình thành kiến thức về "Nguyên lí làm việc của hệ thống đánh lửa 
- Học sinh trả lời và phản biện.
- Giáo viên kết luận.
* Dự kiến sản phẩm
- Học sinh nêu được nguyên lí làm việc của hệ thống đánh lửa có tiếp điểm và không có tiếp điêm.
* Đánh giá kết quả
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- Trong quá trình tổ chức cho học sinh hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức, hướng dẫn cả lớp nhận xét, đánh giá và rút ra kết luận, giáo viên cần phân tích, giải thích rõ hơn nội dung nêu trong mục nguyên lí làm việc của hệ thống để gợi ý, phân tích.
Nhiệm vụ của hệ thống khởi động 
Nội dung 2: Hình thành kiến thức về " Hệ thống khởi động"
* Hình thành kiến thức về nhiệm vụ của hệ thống khởi động.
- Học sinh hoạt động cá nhân và hoạt động nhóm để thực hiện các công việc sau đây:
- Học sinh thực hiện các câu hỏi gợi ý.
- Báo cáo kết quả thực hiện.
- Các nhóm còn lại lắng nghe báo cáo và nêu ý kiến phản biện.
- Giáo viên kết luận.
* Dự kiến sản phẩm:
- Học sinh nêu các loại hệ thống khởi động, và phạm vi sử dụng của từng loại
* Đánh giá kết quả:
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- Trong quá trình tổ chức cho HS hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức, hướng dẫn cả lớp nhận xét, đánh giá và rút ra kết luận, giáo viên khéo léo sử dụng cách giải thích trên để gợi ý, phân tích.
* Hình thành kiến thức về cách "Hệ thống khởi động “
 Nêu ra các loại hệ thống khởi động
- Hoạt động cá nhân và nhóm để trả lời.
* Dự kiến sản phẩm:
- Học sinh kể tên được các loại hệ thống khởi động 
- Học sinh nêu được phạm vi sử dụng của từng loại hệ thống khởi động .
* Đánh giá kết quả:
- GV tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- Trong quá trình tổ chức cho HS hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức, hướng dẫn cả lớp nhận xét, đánh giá và rút ra kết luận, GV khéo léo sử dụng gợi ý trên để gợi ý, phân tích
* Hình thành kiến thức về "Cấu tạo của hệ thống khởi động bằng động cơ điện".
- Hoạt động cá nhân và nhóm, quan sát sơ đồ hệ thống trên hình 30.1 trong SGK Công nghệ 11, thảo luận để trả lời.
* Dự kiến sản phẩm:
- Học sinh kể tên được các bộ phận của hệ thống khởi động bằng động cơ điện.
- Học sinh nêu được nhiệm vụ của từng bộ phận.
- Học sinh nêu được đối tượng sử dụng của từng hệ thống.
* Đánh giá kết quả
- GV tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- Trong quá trình tổ chức cho học sinh hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức, hướng dẫn cả lớp nhận xét, đánh giá và rút ra kết luận, giáo viên khéo léo sử dụng cách giải thích trên để gợi ý, phân tích.
Cấu tạo của hệ thống khởi động bằng động cơ điện
* Hình thành kiến thức về cấu tạo của hệ thống khởi động bằng động cơ điện.
- Hoạt động cá nhân và nhóm, quan sát sơ đồ hệ thống trên hình 30.1 tong SGK Công nghệ 11, thảo luận để trả lời một số câu hỏi sau:
+ Hệ thống khởi động bằng động cơ điện có những bộ phận chính nào ?
+ Nêu nhiệm vụ của từng bộ phận trong hệ thống
* Dự kiến sản phẩm
Học sinh trả lời được các bộ phận chính của hệ thống khởi động bằng động cơ điện.
* Đánh giá kết quả.
- GV tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- Trong quá trình tổ chức cho HS hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức, hướng dẫn cả lớp nhận xét, đánh giá và rút ra kết luận, GV khéo léo sử dụng cách giải thích trên để gợi ý, phân tích.
- Gợi ý:
+ Hệ thống có những bộ phận chính là: 
1) Động cơ điện
2) Lò xo
3)Lõi thép 
4) Thanh kéo 
5) Cần gạt 
6) Khớp truyền động
7) Đầu trục Rô to
8) Bánh đà 
9) Trục khuỷu
+ Nhiệm vụ 
) .
2) ..
3) 
4) .
 ..
* Hình thành kiến thức về "Nguyên lí làm việc của hệ thống khởi động bằng động cơ điện. 
- Hoạt động cá nhân và nhóm để trả lời một số câu hỏi sau:
+ Em hãy mô tả hoạt động của từng chi tiết trong ghệ thống 
* Dự kiến sản phẩm
- Học sinh trả lời được nguyên lí làm việc của hệ thống khởi động bằng động cơ điện 
* Đánh giá kết quả
- GV tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- Trong quá trình tổ chức cho HS hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức, hướng dẫn cả lớp nhận xét, đánh giá và rút ra kết luận, GV cần phân tích, giải thích rõ hơn nội dung nêu trong mục nguyên lí làm việc của hệ thống để gợi ý, phân tích.
- Gợi ý:
+ Nội dung về câu hỏi 1 đã được nêu ở mục nguyên lí làm việc trong SGK Công nghệ 11.
+ Động cơ xe máy thường dùng hệ thống khởi động bằng động cơ điện để khởi động động cơ chính.
ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM HỌC SINH LÀM ĐƯỢC 
A) HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA
Phiếu học tập số 1: Đọc sách giáo khoa nêu nhiệm vụ và phân loại của từng hệ thống đánh lửa
a) Nhiệm vụ 
Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ tạo ra điện áp cao giữa hai điện cực của bugi vào thời điểm thích hợp để bugi bật tia lửa điện châm (đốt) cháy hòa khí trong xilanh động cơ xăng đúng thời điểm.
b) Phân loại.
Có nhiều cách phân loại hệ thống đánh lửa dựa theo các dấu hiệu đặc trưng khác nhau:
 - Theo nguồn điện, chia ra 2 loại: hệ thống đánh lửa dùng ăcqui, hệ thống đánh lửa dùng manheto.
 - Theo cấu tạo chung của bộ chia điện, chia ra 2 loại: hệ thống đánh lửa thường, hệ thống đánh lửa điện tử (bán dẫn).
 - Theo cấu tạo bộ phận tạo xung của bộ chia điện trong hệ thống đánh lửa điện tử, chia ra 2 loại: hệ thống đánh lửa điện tử có tiếp điểm, hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm. 
Phiếu học tập số 2: Nêu cấu tạo của hệ thống đánh lửa không tiếp điểm 
 Hệ thống đánh lửa điện tử 
1. Nguồn điện; 2. Biến áp đánh lửa; 3. Bugi; 4. Khóa điện;
WN. Cuộn nguồn; WĐK. Cuộn điều khiển; Đ1, Đ2. Điôt thường;
ĐĐK. Điôt điều khiển; CT . Tụ tích; W1. Cuộn sơ cấp; W2. Cuộn thứ cấp.
Phiếu học tập số 3: Trình bày nguyên lí làm việc của hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm 
 Khi khóa điện 4 mở và rôto của manheto quay, trên các cuộn dây WN và WĐK xuất hiện các sức điện động xoay chiều. 
 - Nhờ điôt Đ1, nửa chu kì dương của sức điện động trên cuộn WN được nạp vào tụ tích CT. Cuộn điều khiển WĐK được đặt ở vị trí nhất định trên stato của manheto sao cho khi tụ CT tích đầy điện thì sức điện động của cuộn điều khiển sẽ đạt giá trị lớn nhất. Nửa chu kì dương của sức điện động trên cuộn WĐK sẽ qua điôt Đ2 đặt vào cực điều khiển của ĐĐK. Thời điểm đó ứng với thời điểm cần đánh lửa, điôt điều khiển sẽ mở để tụ CT phóng điện qua nó, dòng điện phóng đi theo mạch: Cực (+) CT ® ĐĐK ® "Mát" ® W1 ® Cực (-) CT. Do có dòng điện có trị số khá lớn phóng qua cuộn sơ cấp W1 trong thời gian cực ngắn nên ở cuộn thứ cấp W2 xuất hiện sức điện động lớn, tạo ra tia lửa điện ở bugi.
 - Khi muốn tắt động cơ, đóng công tắc 4, điện từ cuộn WN sẽ ra "mát" chứ không nạp vào tụ tích nữa, hệ thống đánh lửa sẽ ngừng làm việc.
B) HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 
Phiếu học tập số 1: Đọc sách giáo khoa nêu nhiệm vụ của hệ thống khởi động và phân loại hệ thống khởi động. 
a) Nhiệm vụ 
Hệ thống khởi động có nhiệm vụ làm quay trục khuỷu của động cơ đến một tốc độ nhất định để khởi động cơ tự nổ máy được.
b) Phân loại
Hệ thống khởi động bằng tay: dùng sức người để khởi động động cơ (dùng tay quay, dây hoặc bàn đạp). Thường dùng trong các động cơ có công suất nhỏ
Hệ thống khởi động bằng động cơ điện: dùng động cơ điện một chiều để khởi động động cơ. Thường dùng trong các động cơ có công suất nhỏ và trung bình.
Hệ thống khởi động bằng động cơ phụ: dùng động cơ xăng cỡ nhỏ để khởi động động cơ chính. Thường dùng để khởi động các động cơ điezen cỡ trung bình.
Hệ thống khởi động bằng khí nén: đưa khí nén vào các xilanh để làm quay trục khuỷu. Thường dùng trong các động cơ điezen cỡ trung bình và cỡ lớn
Phiếu học tập số 2: Nêu cấu tạo của hệ thống đánh lửa không tiếp điểm 
Phiếu học tập số 3: Trình bày nguyên lí làm việc của hệ thống khởi động 
Hình 1
Hình 2
Hình 3
Khi động cơ chưa khởi động : Khi chưa đóng công tắc khởi động, lò xo 2 đẩy thanh sắt 3 và thanh kéo 4 sang phải, đầu dưới cần gạt 5 kéo khớp 6 sang trái để vành răng của khớp 6 tách khỏi vành răng của bánh đà 8 ( Hình 1)
Khi khởi động động cơ: Khi khởi động cơ đốt trong, đóng khóa khởi động, rơ le của bộ phận điều khiển sẽ hút lõi thép 3 sang trái qua cần gạt 5, khớp truyền động 6 được đẩy sang phải để vành răng của nó được ăn khớp với vành răng bánh đà 8 (Hình 2)
Khi động cơ đã hoạt động : Khi động cơ đã làm việc, tắt khóa khởi động để ngắt dòng điện vào cuộn dây rơ le của bộ phận điều khiển và ngắt vào động cơ 1, lò xo 2 giãn ra đưa các chi tiết của bộ phận điều khiển và truyền động trở về vị trí ban đầu.