План- конспект открытого урока

ГРУППА: , ДАТА ПРОВЕДЕНИЯ:

Мастер производственного обучения Ищенко А.В.
т ема
«

НАЗНАЧЕНИЕ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ. ТИПЫ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ

Цели занятия
: - образовательные - изучить со студентами назначение и типы коробок передач. - развивающие - развивать мыслительные способности студентов. - воспитательные - воспитание трудолюбия и ответственности студентов за выполненную работу.
Тип урока:
комбинированный.
Педагогическая технология:
здоровьесберегающая, групповая технология
Оборудование
: учебные пособия: А.Г.Пузанков «Автомобили устройство и техническое обслуживание. Учебное пособие» - М.: Академия, 2008 г. Родичев В.А. «Устройство автомобилей: практикум» - М.: Академия, 2008 г.; плакаты: «Сцепление - ВАЗ 2107», «Механизм сцепления и его привод - КамАЗ 4310», «Механизм сцепления - ЗИЛ 130»; электронная презентация, разработанная преподавателем, рабочая тетрадь, адаптированная преподавателем.
Основные вопросы занятия и примерное распределение учебного времени

1
Организационныймомент 5 мин
2
Актуализация опорных знаний 15мин
3
Сообщение темы занятия 5 мин
4
Изучение нового материала 30 мин
5
Закрепление пройденного материала 25 мин
6
Подведение итогов по закреплению пройденного материала 5 мин
7
Задание для самостоятельной работы (домашнее задание) 5 мин Итого: ……………90 мин
Ход занятия:

1.

Организационный момент.
Приветствие группы. Проверка готовности студентов к занятию.
2.

Актуализация опорных знаний.

Фронтальный опрос студентов
по
темам
(слайды 3, 4, 5 или плакаты): Тема 1.3.1: «Назначение трансмиссии, типы трансмиссии. Колесная формула. Схемы механических трансмиссий автомобилей с различными колесными формулами. Назначение сцепления».
Тема 1.3.2: «Типы сцеплений. Устройство и работа одно- и многодисковых сцеплений с различными типами приводов выключения сцепления». Тема 1.3.3: «Свободный ход педали привода, механизма выключения сцепления». Тема 1.3.4: «Устройство и работа усилителей приводов, механизмов включения сцепления».
Вопросы:
1. Каково назначение трансмиссии? Эталон ответа: «Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колеса, а также для изменения величины крутящего момента и его направления». 2. Назовите типы трансмиссий. Эталон ответа: «Трансмиссии бывают: механическая, гидромеханическая
,
электрическая». 3.Расшифруйте колесные формулы автомобилей и подпишите (если знаете) марки автомобилей. 4х2_____________________________________________________________ 4х4_____________________________________________________________ 6х4_____________________________________________________________ 6х6_____________________________________________________________ 4. Каково назначение сцепления? Эталон ответа: «Сцепление предназначено для передачи крутящего момента от маховика коленчатого вала двигателя на ведомый вал трансмиссии или первичный вал КП. Сцепление позволяет водителю кратковременно прерывать передачу крутящего момента, как бы отделять двигатель от трансмиссии, а затем плавно их соединять». 5. Какая сила используется в работе фрикционного сцепления? Эталон ответа: «В работе фрикционного сцепления используется сила трения». 6. Какие ведущие и ведомые части имеет сцепление? Эталон ответа: o Ведущие: маховик двигателя, кожух и нажимной диск. o Ведомые: ведомый диск. o Деталями включения: пружины o Деталями выключения: рычаги и муфта с подшипником. 2
7. Как осуществляется передача крутящего момента от ведущих к ведомым дискам сцепления? Эталон ответа: «Ведущий диск вместе с нажимным с помощью пружин вращают ведомый диск, а он через шлицевое соединение вал — крутящий момент передаётся на трансмиссию». 8. Как осуществляется включение и выключение сцепления? Эталон ответа: «Для отключения ведомого диска от ведущего диска нажимают на педаль, она переводит тягу вправо, тяга поворачивает вилку. Вилка перемещает выжимной подшипник, а он поворачивает отжимные рычаги. Рычаги отводят нажимной диск вправо, сжимая пружины, тем самым отсоединяют ведомый диск от ведущего — крутящий момент на трансмиссию не передаётся». 9. Какого типа сцепление автомобилей ГАЗ-3102, ГАЗ-5312, ЗИЛ-431410, МАЗ-5335, КамАЗ-5320? 10. Каковы особенности привода сцепления МАЗ-5335 и КамАЗ-5320?
3.

Сообщение темы и цели изучения новой темы
(слайд 7).
4.

Изучение нового учебного материала.

Метод:
объяснительно-иллюстрационный с элементами проблемнопоисковой беседы
(элементы проблемно-поисковой беседы используются непосредственно на уроке при

помощи их введения через ситуационный метод)
.
4.1. Назначение коробки передач
(слайд 8). Коробкой перемены передач (КПП) называется управляемая часть трансмиссии автомобиля, которая позволяет регулировать силу тяги на ведущих колесах и изменять скорость движения автомобиля. Кроме того, КПП обеспечивает движение машины задним ходом, пуск двигателя и его работу без нагрузки (холостой ход). В английском языке коробку перемены передач (КПП) называют «transmission» и обозначают аббревиатурой: A/T – Automatic Transmission (автоматическая КПП);  M/T – Manual Transmission (ручная КПП). В русском языке «трансмиссией» называют все, что связывает двигатель с колесами, а КПП (коробка перемены передач) - только один из элементов «трансмиссии». Коробки перемены передач в русском языке имеют аббревиатуры: АКПП – Автоматическая Коробка Перемены Передач; МКПП – Механическая Коробка Перемены Передач (обратите внимание, не «manual» - ручная, а именно «механическая»). Действие коробки передач основано на одном из законов механики, который гласит: «Все, что мы выигрываем с помощью машин в силе, мы теряем в скорости и наоборот». 3
Для увеличения тягового усилия в коробке передач соединяют между собой два зубчатых венца (шестерен разного диаметра). Если вращать малую шестерню, то начнет вращаться и большая шестерня, но медленнее во столько раз, во сколько раз ее диаметр больше. Во столько же раз увеличится и тяговое усилие. Коробка передач дает возможность при одной и той же мощности двигателя изменять тяговую силу на ведущих колесах (путем зацепления шестерен различного диаметра), а также обеспечивает получение заднего хода и возможность длительного отключения двигателя от трансмиссии. Разнообразие современных коробок перемены передач не позволяет ограничиться в их классификации только двумя характеристиками – «механика» или «автомат», поэтому рассмотрим расширенную структуру классификации коробок.
4.2. Классификация коробок передач
(слайд 9). ПО ИЗМЕНЕНИЮ ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА
Ступенчатое изменение передаточного числа
(слайды 10, 11). К «ступенчатым» относятся коробки с определенным количеством передач, где каждая передача – это пара шестерен (для двухвальных КПП), либо две пары шестерен (для трехвальных КПП), через которые происходит передача вращения в определенный момент. Соотношение количества зубьев ведущей и ведомой шестерен каждой пары называют передаточным числом. Принцип ступенчатого изменения передаточного числа используется и в «механике», и в «автоматах». МКПП (механическая коробка перемены передач) состоит из набора шестерен, находящихся на нескольких неподвижных, относительно друг друга, осях вращения. Изменение передаточного числа КПП осуществляется путем введения шестерен в зацепление в различных сочетаниях. В большинстве конструкций АКПП (автоматических коробок передач) используется планетарная передача, которая состоит из нескольких шестерен, вращающихся вокруг центральной оси. Различные передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно корпуса коробки передач. Для получения большого диапазона передаточных чисел КПП в современных коробках используется несколько планетарных рядов.
Бесступенчатое изменение передаточного числа
(слайды 12, 13). Бесступенчатые автоматические коробки называют коробками передач CVT (англ. «Continuously Variable Transmission» - трансмиссия с плавно изменяемым передаточным отношением). Как известно, двигатель развивает крутящий момент не ступенчато, а 4
плавно. Поэтому для достижения оптимального КПД трансмиссии наиболее предпочтительным является плавное изменение передаточного отношения. В большинстве конструкций вариаторных КПП бесступенчатое изменение передаточного числа реализовано по принципу передачи вращения между ведущим и ведомым валами при помощи гибкого элемента (наборного металлического ремня или пластинчатой стальной цепи). Менее известны, вариаторные коробки с тороидным поверхностями ведущего и ведомого вала. Они позволяют передавать высокий крутящий момент, сохраняя все достоинства вариаторов – низкий расход топлива и комфорт для водителя и пассажиров, но из-за высокой стоимости они пока не получили большого распространения в трансмиссиях современных автомобилей. ПО СВЯЗИ МЕЖДУ ВАЛАМИ
Механическая связь между валами
(слайд 14). Механические передачи вращательного движения по способу передачи движения делятся на передачи зацеплением (цепные, зубчатые, червячные) и передачи трением (фрикционные, ременные). По связи между ведущим и ведомым валом в конструкциях КПП наибольшее распространение получила «зубчатая передача» - механическая передача вращательного движения способом зацепления Основными преимуществами зубчатых передач являются: o постоянство передаточного числа (отсутствие проскальзывания); o компактность по сравнению с фрикционными и ременными передачами; o высокий КПД (до 0,97…0,98 в одной ступени); o большая долговечность и надежность в работе. Планетарные передачи – передачи, содержащие зубчатые шестерни с перемещающимися осями, нашли применение в конструкциях соосных КПП, т.е. КПП у которых оси ведущего и ведомого вала совпадают. Существенные преимущества планетарных передач: o нагрузка в планетарных передачах передается одновременно несколькими сателлитами, следовательно, силы, действующие на зубья колес, соответственно уменьшаются; o в планетарных передачах рационально используются шестерни внутреннего зацепления, обладающие большей (по сравнению с шестернями наружного зацепления) нагрузочной способностью; o равномерное распределение сателлитов по окружности приводит к уравновешиванию радиальных сил, действующих на шестерни, 5
и, следовательно, к разгрузке подшипников центральных колес и водила; o применение планетарного механизма позволяет легко осуществить компактную конструкцию. Передача трением с гибкой связью состоит из двух шкивов, закрепленных на валах, и охватывающих их промежуточного гибкого элемента. В конструкции современных КПП используются два вида гибких элементов: o наборный металлический ремень (работает на сжатие); o пластинчатая стальная цепь (работает на растяжение). Основные преимущества использования передачи с гибкой связью: o реализация бесступенчатого принципа передачи крутящего момента; o высокий КПД; o хорошая динамика и низкий расход топлива. Механическая передача вращательного движения фрикционным способом с «непосредственным контактом» применяется в конструкции торовых вариаторов. Контакт между ведущими и ведомым диском с тороидными поверхностями – через промежуточные ролики. Активные радиусы контактов на торцах дисков регулируются изменением угла установки роликов, тем самым варьируется передаточное число. С помощью специального фрикционного масла, в пятне контакта между роликом и тороидной поверхностью дисков, создается тончайшая масляная пленка, которая позволяет избежать проскальзывания и передавать значительные усилия. Основные преимущества фрикционной передачи с непосредственным контактом: o реализация бесступенчатого принципа передачи крутящего момента; o высокий КПД (94% - для торового вариатора, 92% - для КПП в целом); отличная динамика и низкий расход топлива.
Гидравлическая связь между валами (
слайд 15
)
. ПО СПОСОБУ УПРАВЛЕНИЯ (слайд 16).
Непосредственно водителем
К непосредственному способу управления относятся КПП, в которых перемена передач осуществляется водителем путем выключения сцепления (разрыва связи между двигателем и КПП) и включения определенной передачи рычагом КПП. Именно к этому типу управления относятся МКПП (механические коробки перемены передач).
Полуавтоматический способ
К полуавтоматическому способу управления относятся КПП, в которых за работу сцеплением отвечает автоматика, а выбор передачи и ее переключение производится водителем.
Автоматический способ
6
К автоматическому способу управления относятся КПП, в которых выбор передачи (ступени или передаточного числа), включение передачи и работа сцеплением, производится автоматически. В том случае, если на рычаге селектора КПП, есть положение «D» - коробка относится к КПП с автоматическим способом управления.
4.3.Типы и особенности коробок переключения передач
(слайд 17). В настоящее время легковые автомобили массового производства оснащаются четырьмя типами коробок передач (КПП): o механическая; o автоматическая; o роботизированная; o вариаторная.
4. Закрепление пройденного материала
в виде краткого конспекта и выполнения заданий в рабочей тетради (см. фрагмент ниже).
Задания проверяются выборочно

индивидуально устно с места с последующей самопроверкой по эталонам через их

демонстрацию в электронной презентации к уроку.
1. Опишите назначение коробки передач. Ответ: «Коробкой перемены передач (КПП) называется управляемая часть трансмиссии автомобиля, которая позволяет регулировать силу тяги на ведущих колесах и изменять скорость движения автомобиля. Кроме того, КПП обеспечивает движение машины задним ходом, пуск двигателя и его работу без нагрузки (холостой ход)». 2. На чем основано действие коробки передач? Ответ: «Действие коробки передач основано на одном из законов механики, который гласит: «Все, что мы выигрываем с помощью машин в силе, мы теряем в скорости и наоборот». Для увеличения тягового усилия в коробке передач соединяют между собой два зубчатых венца (шестерен разного диаметра). Если вращать малую шестерню, то начнет вращаться и большая, но медленнее во столько раз, во сколько раз ее диаметр больше. Во столько же раз увеличится и тяговое усилие. Коробка передач дает возможность при одной и той же мощности двигателя изменять тяговую силу на ведущих колесах путем зацепления шестерен различного диаметра, а также обеспечивает получение заднего хода и возможность длительного отключения двигателя от трансмиссии». 3. Какое число называют передаточным? Ответ: «Чтобы узнать, во сколько раз увеличивается тяговое усилие, нужно разделить число зубьев большей шестерни на число зубьев меньшей. Например, 45:18 = 2,5. Отношение чисел зубьев ведомых и ведущих шестерен называют передаточным числом». 7
4. Найдите передаточное число, если: Z 1= 90, 120, 84,110. Z 2= 30, 40, 20, 50. i 1=______________________________ i 2=______________________________ i 3=______________________________ i 4=______________________________ 5.
Подведение итогов: выставление и комментирование оценок.
6.
Задание для самостоятельной работы (домашнее задание).
Проработать конспект, подготовить сообщение или электронную презентацию на темы, используя учебные пособия (см. оборудование урока), а также материалы стенгазет, подготовленных к Декаде ЦМК профессиональных дисциплин. Темы сообщений и электронных презентаций: o «Механическая КПП»; o «Автоматическая КПП»; o «Роботизированная КПП», o «Вариатор». 8