Балалар, б?гінігі саба?ымыз ерекше саба?, бір с?т ?здері?ді болаша? тарихшы, инженер, эколог, медик, конструктормыз деп елестеті?дер. Б?гін сендерді? теориялы? білімдері? мен есеп шы?аруды ?алай ме?гергендірі?ді к?ру ?шін ?она?тар ?атысып отыр, сонды?тан асып-саспай ойлары?ды еркін жеткізуге тырысы?дар. ?анекей, саба?ымыз?а с?ттілік тілейік!
ІІ. ?тілген та?ырыпты ?айталау:
Біз ?орша?ан ортаны? ?андай бол?анын ?алаймыз? * (слайд)
Б?гінгі та?да не к?ріп ж?рміз? * (слайд)
Б??ан кім кін?лі деп ойлайсы?дар? (жылу ?оз?алт?ыштары, олармен ж?мыс істейтін жекелеген адамдар,я?ни сіздер мен біз).
Ендеше есімізге т?сірейікші:
1.Жылу ?оз?алт?ышы дегеніміз не?
2.Жылу ?оз?алт?ышыны? ?андай т?рлерін білесі?дер?
ІІІ.Саба?ты? мазм?ны:
1.Жылу ?оз?алт?ыштарыны? ашылу тарихы – тарихшы Сапиолина Динара.(презентация№1)
18 ?асырда саяси революциямен ?атар ж?рген ?ндірістегі экономикалы? революция ?ол?нер ?ндірісін завод-фабрикалармен ы?ыстырды.Фабрикалар?а энергия к?зі ?ажет болды, сол ма?сатта ал?аш?ы бу машиналары ойлап шы?арылды, олар
1690 жылы – француз технигі Д.Папен ал?аш?ы бу машинасын ойлап тапты, ол ??рылысы жа?ынан ?те ?арапайым еді.
1711 жылы – Т.Ньюкомен ?зіні? к?мекшісі Коулимен біргешахтадан су тартып шы?ару?а арнал?ан бу машинасын жасады, ол едеуір кемшіліктеріне ?арамастан ?ндірісте 90-жылдай пайдаланылды.
1763-1766жылы – орыс технигі И.И.Ползунов бу машинасыны? жетілдірілген т?рін жасап шы?ты.
1784жылы– а?ылшын ?алымы Дж.Уатты? жаса?ан жетілдірілген бу машинасы ке?інен ?олданыла бастады.
19 ?асырда сауда-сатты? пен ?ндірісті? дамуына байланысты жа?а тасымалдаушы к?лікке с?раныс пайда болды.Сол ма?сатта ?ндіріс пен транспортта ке?інен ?олдану?а болатын ?мбебап ?оз?алт?ыштар ойлап шы?арылды, олар
1863жылы – Н.Отто бензин мен ауаны? ?оспасымен ж?мыс істейтін ал?аш?ы поршенді ?олдан т?танатын авиациалы? моторды? ?лгісін жасады.
1871жылы – К.Линде сал?ындат?ыш машинасын ойлап тапты.
1897жылы – неміс технигі Р.Дизель ?зі т?танатын іштен жану ?оз?алт?ышын жасап шы?ты.
Сонымен, біз ?азіргі ?мірімізді жылу ?оз?алт?ышынсыз елестете алмаймыз, олар бізге арзан электр энергиясын ?ндіріп береді, ж?мысымызды же?ілдетеді ж?не жылдам к?лік т?рі болып табылады.
Жылу ?оз?алт?ыштарыны? ке? тара?ан т?рі – карбюраторлы іштен жану ?оз?алт?ышы, оны? б?лай аталатын себебі жан?ыш ?оспа цилиндрді? ішінде тікелей жанады.Енді карбюраторлы іштен жану ?оз?алт?ышыны? ??рылысын ?арастырайы?: поршень, цилиндр, шатун мен кривошип, иінді білік, маховик, ?а?па?шалар ж?не т?тандыр?ыш шам.
3.Дизель ?оз?алт?ышы ?оз?алт?ыштарды? ішіндегі е? ?немдісі – т?рт тактілі дизель ?оз?алт?ышы, ол с?йы? отынны? арзан т?рлерімен ж?мыс істейді.оны? ж?мысыны? карбюраторлы ?оз?алт?ыштан ерекшелігі: сору тактісі барысында цилиндрге жан?ыш ?оспаны? орнына атмосфералы? ауа сорылады. Екінші такті барысында цилиндрдегі ауа тез адибаталы? жолмен сы?ылады, б?л ауаны? темпертурасыны? 700-10000с –?а дейін артуына ?келіп со?тырады. Сы?ыл?ан ж?не ?ыз?ан ауа?а форсунка (б?ркігіш) ар?ылы дизельдік отын б?ркіледі, ол тез от алып біршама ?за? жанады.Дизель ?оз?алт?ышында т?тандыр?ыш шам болмайды. ?рі ?арай ж?мысты? ж?ріс, шы?ару тактісі
4.Бу турбинасы
Электр энергиясын жылу ж?не атом станцияларында ?ндірілетін б?рімізге белгілі. Оларды? генераторлары бу немесе жо?ары температура?а дейін ?ыздырыл?ан газ ар?ылы ?оз?алт?ыш білігін поршенні?, шатунны? ж?не иінді білікті? ж?рдемінсіз тікелей айналдырады.
6. Жылу ?оз?алт?ышыны? п.?.к.-і –Жылу машинасыны? тиімділігін сипаттау ?шін жылу машинасыны? пайдалы ?сер коэффициенті деген ??ым енгізіледі.
7. Жылу ?оз?алт?ышы ж?не адам а?засы –Отын т?рлеріне калий йодын тамызу ар?ылы оны? ??рамында ?ор?асын ?осылыстарыны? бар-жо?ын аны?тау?а болады. Зерттеулер жо?ары октанды бензинде ?ор?асын ?осылыстарыны? бар екендігін к?рсетті. Ал ?ор?асын т?зын н?уыз?а тамыз?анда, ыдысты? т?біне н?руыз ш?гінді болып т?натыны бай?алады, б?л денатурация, я?ни н?руыз молекулаларыны? б?зылуы деген с?з. Ал адам а?засы т?тастай н?руыздан т?ратынын білесіздер, ендеше жо?ары октанды бензинмен ж?мыс жасайтын жылу ?оз?алт?ыштарыны? б?ліп шы?аратын т?тіндеріні? ??рамында?ы ?ор?асын ?осылыстары адам а?засын ыдыратып, зат алмасу процесін б?зады, жас баланы? а?ыл-есіні? нашар дамуына, миды? т?рлі ауруына ?келіп со?тырады. Т?тін ??рамында?ы к?кірт пен азот тоты?тары тыныс алу м?шелері ар?ылы ?кпеге ?тіп, ?анда?ы гемоглобинмен ?рекеттесіп, ?анда оттегіні? азаюына, оны? жетіспеушілігне ?келеді, тыныс алу жолдарыны? ауруын, аллергия ауруын ?оздырады. Цилиндрде бензин толы? жанбаса бензопирен деген улы ?осылыс т?зіледі, ол онкологиялы? ауруларды ?оздырады.
?орытынды: М??алім сонымен жылу ?оз?алт?ыштары ба?ымыз ба, сорымыз ба? Біра? адамзат ?зіні? іс-?рекетінде машинаны пайдаланудан бас тарта алмайды. Сонды?тан жылу машиналарын ?олдануды? к?ле?ке жа?тарыны? зардаптарымен к?ресуді? ?ажеттілігі туып отыр
IV.?йге тапсырма 13 жатты?у 5-6
V.Ба?алау
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Балалар, бүгінігі сабағымыз ерекше сабақ, бір сәт өздеріңді болашақ тарихшы, инженер, эколог, медик, конструктормыз деп елестетіңдер. Бүгін сендердің теориялық білімдерің мен есеп шығаруды қалай меңгергендіріңді көру үшін қонақтар қатысып отыр, сондықтан асып-саспай ойларыңды еркін жеткізуге тырысыңдар. Қанекей, сабағымызға сәттілік тілейік!!
ІІ. Өтілген тақырыпты қайталау:
Біз қоршаған ортаның қандай болғанын қалаймыз? * (слайд)
Бүгінгі таңда не көріп жүрміз? * (слайд)
Бұған кім кінәлі деп ойлайсыңдар? (жылу қозғалтқыштары, олармен жұмыс істейтін жекелеген адамдар,яғни сіздер мен біз).
Ендеше есімізге түсірейікші:
1.Жылу қозғалтқышы дегеніміз не?
2.Жылу қозғалтқышының қандай түрлерін білесіңдер?
ІІІ.Сабақтың мазмұны:
Мұғалім: Біздің эрамызға дейінгі 3-ғасырда,осыдан 2000 жылдан аса уақыт бұрын алғаш жылу қозғалтқышын ежелгі грек ойшылы-механигі Архимед ойлап тапқанын итальян ғалымы Леонардо да Винчи өз еңбектерінде жазып қалдырған. Архимедтің мыстан жасалған зеңбірегінің құбыры отпен жоғары температураға дейін қыздырылып, оған су құйылады, су буға айналып температураның артуынан будың көлемі күрт артып, зеңбіректегі болат шарды атып шығарады. Бұл алғаш жылу қозғалтқышында будың ішкі энергиясы болат шардың механикалық энергиясына түрленеді.
Ал бүгінгі сабағымызда біз қазіргі таңдағы жылу қозғалтқыштарының жетілдірілген түрлерімен, олардың құрылысымен, жұмыс істеу принципімен, халық шаруашылығында қолданылуымен танысып, олардың пайдасы мен зияны жөнінде әңгімелекпіз. Сіздердің назарларыңызға әр саладағы мамандарымыздың дайындап келген мәліметтерін ұсынамыз, олардың тақырыбы мынадай:
1.Жылу қозғалтқыштарының ашылу тарихы – тарихшы Сапиолина Динара.(презентация№1)
18 ғасырда саяси революциямен қатар жүрген өндірістегі экономикалық революция қолөнер өндірісін завод-фабрикалармен ығыстырды.Фабрикаларға энергия көзі қажет болды, сол мақсатта алғашқы бу машиналары ойлап шығарылды, олар
1690 жылы – француз технигі Д.Папен алғашқы бу машинасын ойлап тапты, ол құрылысы жағынан өте қарапайым еді.
1711 жылы – Т.Ньюкомен өзінің көмекшісі Коулимен біргешахтадан су тартып шығаруға арналған бу машинасын жасады, ол едеуір кемшіліктеріне қарамастан өндірісте 90-жылдай пайдаланылды.
1763-1766жылы – орыс технигі И.И.Ползунов бу машинасының жетілдірілген түрін жасап шықты.
1784жылы– ағылшын ғалымы Дж.Уаттың жасаған жетілдірілген бу машинасы кеңінен қолданыла бастады.
19 ғасырда сауда-саттық пен өндірістің дамуына байланысты жаңа тасымалдаушы көлікке сұраныс пайда болды.Сол мақсатта өндіріс пен транспортта кеңінен қолдануға болатын әмбебап қозғалтқыштар ойлап шығарылды, олар
1863жылы – Н.Отто бензин мен ауаның қоспасымен жұмыс істейтін алғашқы поршенді қолдан тұтанатын авиациалық мотордың үлгісін жасады.
1871жылы – К.Линде салқындатқыш машинасын ойлап тапты.
1897жылы – неміс технигі Р.Дизель өзі тұтанатын іштен жану қозғалтқышын жасап шықты.
Сонымен, біз қазіргі өмірімізді жылу қозғалтқышынсыз елестете алмаймыз, олар бізге арзан электр энергиясын өндіріп береді, жұмысымызды жеңілдетеді және жылдам көлік түрі болып табылады.
Жылу қозғалтқыштарының кең тараған түрі – карбюраторлы іштен жану қозғалтқышы, оның бұлай аталатын себебі жанғыш қоспа цилиндрдің ішінде тікелей жанады.Енді карбюраторлы іштен жану қозғалтқышының құрылысын қарастырайық: поршень, цилиндр, шатун мен кривошип, иінді білік, маховик, қақпақшалар және тұтандырғыш шам.
Қозғалтқыштағы бір жұмыс циклі - поршеннің төрт жүрісі немесе төрт тактісінің ішінде жүзеге асырылады, сондықтан мұндай қозғалтқыштар төрт тактілі деп аталады. Поршень жоғарғы шеткі орыннан төмен қарай қозғалады,оның үстіндегі көлемнің үлғаюынан ауа сирейді. Осы кезде 1 қақпақша ашылып, цилиндрдің ішіне жанғыш қоспа сорылады.Цилиндр жанғыш қоспаға толған соң қақпақша жабылады. Әрі қарай поршень жоғары қозғалып, жанғыш қоспа сығылады да цилиндрдің ішіндегі қысым 10·106 Па-ға жетіп, ол температураның 16000 -18000 С-ға дейін жоғарылуын тудырады.Екінші тактінің соңында тұтандырғыш шамда ұшқын көрінеді де, жанғыш қоспа от алып, тез жанады.
Келесі тактідіе қоспа жанғанда пайда болған жоғары температура мен қысымдағы газдар поршенге қысым күшін түсіріп, оны төмен қарай қозғайды,ол шатун мен кривошиптің көмегімен маховик пен иінді білікті қозғалысқа келтіреді.Бұл тактіде қозғалтқыш пайдалы жұмыс атқаратындықтан оны жұмыстық жүріс деп атайды.
Үшінші тактінің соңында поршень төменгі шеткі нүктеге келген кезде шығару 2 қақпақшасы ашылады,күшті түрткі алған маховик инерциясымен әрі қарай айналып, поршенді жоғары қарай қозғайды,шығару қақпақшасы арқылы газ сыртқа шығарылады.Осыдан кейін процесс қайталанып жалғаса береді. Қозғалтқыш үздіксіз жұмыс істеуі үшін оның білігін арнайы электр қозғалтқыш – стартер арқылы айналдырады.
Автокөліктерде көбінесе төрт цилиндрлі іштен жану қозғалтқышы пайдаланылады, цилиндрлердің жұмысы – олардағы жұмыстық жүріс бірінен кейін бірі орындалатындай болып атқарылады.
Жетістіктері
1.Массасы жеңіл;
2.Өте компактылы;
3.Пайдалы әсер коэффициенті (25-30%)
Кемшіліктері
1.Жоғары сапалы отын қажет етеді;
2.Құрылымы күрделі;
3.Иіннің айналу жылдамдығы жоғары;
4.Улы газдар;
5.Шу.
3.Дизель қозғалтқышы Қозғалтқыштардың ішіндегі ең үнемдісі – төрт тактілі дизель қозғалтқышы, ол сұйық отынның арзан түрлерімен жұмыс істейді.оның жұмысының карбюраторлы қозғалтқыштан ерекшелігі: сору тактісі барысында цилиндрге жанғыш қоспаның орнына атмосфералық ауа сорылады. Екінші такті барысында цилиндрдегі ауа тез адибаталық жолмен сығылады, бұл ауаның темпертурасының 700-10000с –ға дейін артуына әкеліп соқтырады. Сығылған және қызған ауаға форсунка (бүркігіш) арқылы дизельдік отын бүркіледі, ол тез от алып біршама ұзақ жанады.Дизель қозғалтқышында тұтандырғыш шам болмайды. Әрі қарай жұмыстық жүріс, шығару тактісі
Жетістіктері
1.Ауаға улы заттардың бөлінуі 2/3-ге аз;
2.Қолданылатын отын түрі арзан;
3.Қолданылу мерзімі біршама ұзақ;
4.Қарапайым құрылғы.
5.П.Ә.К-і біршама жоғары 35-40%
Кемшіліктері
1.Қыстың күні іске қосылуы температураға тәуелді;
2.Қоректендіру жүйесін қайта жөндеу күрделі;
3.Жұмыс кезінде шуыл.
4.Көлемі жағынан үлкен.
5.Улы газдар бөледі.
4.Бу турбинасы
Электр энергиясын жылу және атом станцияларында өндірілетін бәрімізге белгілі. Олардың генераторлары бу немесе жоғары температураға дейін қыздырылған газ арқылы қозғалтқыш білігін поршеннің, шатунның және иінді біліктің жәрдемінсіз тікелей айналдырады.
Қарапайым бу турбинасының негізгі бөліктері – ротор, ол білікке айнала орналасқан қалақшалар бекітілген дискіден тұрады. Бу қазанынан арнайы каналдар (түтіктер) арқылы үлкен жылдамдықпен берілген бу қалақшаларға түсіп, дискіні айналдырады.
Газ турбинасы болашағы зор қозғалтқыш – онда бу турбинасы мен іштен жану қозғалтқыштарының құнды жақтары біріктірілген, онда жану камерасында отын жанған кезде пайда болатын өте қатты қызған (1500 – 20000С) газ турбинасының қалақшаларына бағытталып, оларды айналдырады. Газ турбиналарында иінді-шатунды механизм мен бу қазандығының жоқтығы оларды жылу және атом электр станцияларында электр энергиясын өндіруде, көліктерде қолдануға мүмкіндік береді.
Жетістіктері
Жылдам айналғыштығы;
Ықшамдылығы;
Қуаттылығы;
П.Ә.К.-нің жоғары-лығы – 40 %.
Кемшіліктері
Инерциялығы,яғни турбинаны қосу немесе тоқтату үшін біршама уақыт қажет;
Айналу жылдамдығын реттеу мүмкіншілігі-нің жоқтығы;
Кері жүрістің жоқтығы.
5.Реактивті қозғалтқыш –
Ғылымда реактивті қозғалыс деп дененің бір бөлігінің одан бөлінгенде қалған бөлігінің қозғалысын айтады.
Реактивті жылу қозғалтқышында жану камерасында жанармай жанғанда пайда болатын газ камера қабырғаларына үлкен күшпен әрекет етеді. Осы камераның бір шетінде орналасқан тесік-сопло арқылы газ үлкен жылдамдықпен сыртқа ұмтылады, сыртқа шыққан газ ағыны реактивті тартқыш күшін тудырады, яғни ұшақты, көлікті алға қарай қозғалысқа келтіреді. Реактивті қозғалтқыштар қазіргі таңда космосты игеру мақсатында кеңінен қолданылуда. Сонымен қатар олар метеорологиялық мақсатта және түрлі радиустағы әскери ракеталарда қолданылады.
6. Жылу қозғалтқышының п.ә.к.-і –Жылу машинасының тиімділігін сипаттау үшін жылу машинасының пайдалы әсер коэффициенті деген ұғым енгізіледі.
Машинаның пайдалы әсер коэффициенті істелген жұмыстың қыздырғыштан алынған жылу мөлшеріне қатынасына тең:
η=
Ол жанған отыннан бөлінген энергияның қанша бөлігі пайдалы жұмысты құрайтынын көрсетеді. Энергияның бұл бөлігі көп болған сайын қозғалтқыш соғұрлым тиімді болады. Жаңа өздеріңіз байқадыңыздар, бүгінгі таңдағы пайдаланып жүрген қозғалтқыштардың п.ә.к-і 50%-ға жетпейді екен, себебі отын жанған кездегі энергияның жартысынан көбі қозғалтқыштың тетіктерінің арасындағы, жол мен доңғалақтың арасындағы үйкелісті жеңуге жұмсалады, ал біразы газбен сыртқа шығарылады.Сондықтан алдыңғы ойлы өнертапқыштардың алдында п.ә.к.-ін қалай арттыру мәселесі тұрды, соның бірі француз ғалымы Сади Карно болды.
П.ә.к.-ін арттыру үшін мен мынадай ұсыныстар айтар едім:
1.Жану жылуы жоғары жаңа отындар ойлап табу, немесе сығылған - сұйытылған сутек газын пайдалану;
2.Үйкелісті азайту үшін майлардың сапасын жақсарту;
7. Жылу қозғалтқышы және адам ағзасы –Отын түрлеріне калий йодын тамызу арқылы оның құрамында қорғасын қосылыстарының бар-жоғын анықтауға болады. Зерттеулер жоғары октанды бензинде қорғасын қосылыстарының бар екендігін көрсетті. Ал қорғасын тұзын нәуызға тамызғанда, ыдыстың түбіне нәруыз шөгінді болып тұнатыны байқалады, бұл денатурация, яғни нәруыз молекулаларының бұзылуы деген сөз. Ал адам ағзасы тұтастай нәруыздан тұратынын білесіздер, ендеше жоғары октанды бензинмен жұмыс жасайтын жылу қозғалтқыштарының бөліп шығаратын түтіндерінің құрамындағы қорғасын қосылыстары адам ағзасын ыдыратып, зат алмасу процесін бұзады, жас баланың ақыл-есінің нашар дамуына, мидың түрлі ауруына әкеліп соқтырады. Түтін құрамындағы күкірт пен азот тотықтары тыныс алу мүшелері арқылы өкпеге өтіп, қандағы гемоглобинмен әрекеттесіп, қанда оттегінің азаюына, оның жетіспеушілігне әкеледі, тыныс алу жолдарының ауруын, аллергия ауруын қоздырады. Цилиндрде бензин толық жанбаса бензопирен деген улы қосылыс түзіледі, ол онкологиялық ауруларды қоздырады.
8.Мемлекеттік жол қауіпсіздігі инспекциясының қызметкері –
Біз жеңіл автокөлік пен ауыр автокөлікті тексергенде мынаны байқадық:
Химиялық құрамы
Қозғалтқышта бөлінетін газдың құрамы %
дизель
карбюраторлы
Көміртегі тотығы (II) CО
Азот тотығы NOx
Көмірсутектер CxHx
Күкірттің қос тотығыSO2
Күйе, күл С
0,2
0,35
0,04
0,04
0,3 (Мг/л)
6
0,46
0,4
0,007
0,05 (Мг/л)
Автомобильдердің бөліп шығаратын улы газдары мен қосылыстарын азайту үшін:
Көшеде машиналардың жол қиылысында тығындалып қалмай,бірқалыпты қозғалуы қажет, ол үшін бағдаршамдардың маңызы зор. Тығында оталып тұрған машиналар отынды бос жағып, ауаны улы газдармен ластайды.
Қалада машиналар 60 км/сағ жылдамдықпен қозғалулары қажет, дәл осы жылдамдықта қозғалтқыштан улы газдар аз бөлінеді.
Ауыр жүк машиналарының қала көшелерімен жүруіне тыйым салып, қала сыртындағы жолдармен жүрулері қажет.
Әрбір автомобиль жүргізуші үлкен жауапкершілікпен өз машинасының «түтіндеуіне» жол бермей, қозғалтқышын дер кезінде қарап, ақауын жөндеп отырулары керек. Егер қазіргі таңда есептегі бар машиналардың оталу және қоректендіру жүйелері дұрыс реттелген болса, улы газдардың атмосфераға бөлінуі 5-6 есе азаяр еді.
5.Нашар үрілген доңғалақ оның тез тозуына ғана емес, үйкелістің артуынан жанармайдың көп жағылуына әкеліп соқтырады..
Қорытынды: Мұғалім сонымен жылу қозғалтқыштары бағымыз ба, сорымыз ба? Бірақ адамзат өзінің іс-әрекетінде машинаны пайдаланудан бас тарта алмайды. Сондықтан жылу машиналарын қолданудың көлеңке жақтарының зардаптарымен күресудің қажеттілігі туып отыр.
Жер бетіндегі өмір әрбір адамнан өз ісіне үлкен жауапкершілікпен қарауды, табиғатпен үйлесімді өмір сүріп, оны қорғауды талап етеді.
