เอกสารประกอบการสอนเครืองยนต์สันดาปภายใน

303 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 12 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 15 ชื่อหน่วยวัฏจักรดีเซล จ านวน 3 ชวั่ โมง กระบวนการ (3-4) เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ความดันที่ qin = Cp (T4 -T3 ) = 1.0035 kJ/kg.K (2073.2 – 1404.43 ) K = 671.11 kJ/kg ตอบ กระบวนการ (4-5) rc = V4 V3 = T4 T3 = T4 T3 = 2073.2 K 1404.43 K rc = 1.476 T5 = T4 ( rck−1 rv ) = 1906.4 K( 1.4760.4 18 ) = 762.37 K-273 = 489.17 °C ตอบ

304 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 13 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 15 ชื่อหน่วยวัฏจักรดีเซล จ านวน 3 ชวั่ โมง กระบวนการ (5-1) เป็นกระบวนการถ่ายความร้อนทิ้งภายใตป้ริมาตรคงที่ qout = Cv(T5-T1) = 0.7165 kJ/kg.K (762.37 – 300.2) K = 331.144 kJ/kg ตอบ งานสุทธิของวัฏจักร Wnet = qin23 + qin34 -qout = 322.78 + 671.11 kJ/kg qin = 993.89 kJ/kg Wnet = 993.89 - 331.144 kJ/kg = 662.746 kJ/kg ตอบ ประสิทธิภาพทางความร้อนของวัฏจักร th, Otto = Wnet qin = 662.746 kJ/kg 993.89 kJ/kg = 0.666 (66.6 %) ตอบ

305 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 14 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 15 ชื่อหน่วยวัฏจักรดีเซล จ านวน 3 ชวั่ โมง ความดันยังผลเฉลี่ยของวัฏจักร V1 = RT1 P1 = (0.287 kJ kg.K ) (300.2 K) 95 kPa = 0.906 m 3 /kg ตอบ V2 = V1 rv = 0.906 m3 /kg 18 = 0.0503 m 3 /kg ตอบ mep = Wnet V1−V2 = 662.746 kJ/kg 0.906−0.0503 m3 /kg = 774.507 kPa ตอบ

306 บันทกึผลหลงัการจัดการเรียนรู้แบบมุ่งเน้นสมรรถนะอาชีพและบูรณาการตามหลกัปรัชญาของเศรษฐกจิพอเพียง/ ผล 5 มิติ / นโยบาย 3 D และ 11 ดี 11 เก่ง รายการ ระดับการปฏิบัติ 5 4 3 2 1 ด้านการเตรียมการสอน 1.จดัหน่วยการเรียนรู้ไดส้อดคลอ้งกบัวตัถุประสงคก์ารเรียนรู้ 2.กา หนดเกณฑก์ารประเมินครอบคลุมท้งัดา้นความรู้ดา้นทกัษะและดา้นจิตพิสัย 3. เตรียมวัสดุ-อุปกรณ์สื่อ นวตักรรม กิจกรรมตามแผนการจดัการเรียนรู้ก่อนเขา้สอน ด้านการจัดกจิกรรมการเรียนรู้ 4. มีวธิีการนา เขา้สู่บทเรียนที่น่าสนใจ 5. มีกิจกรรมที่หลากหลายเพื่อช่วยใหผ้เู้รียนเกิดการเรียนรู้ความเขา้ใจ 6.จดักิจกรรมที่ส่งเสริมใหผ้เู้รียนคน้ควา้เพื่อหาคา ตอบดว้ยตนเอง 7. นกัเรียนมีส่วนร่วมในการจดักิจกรรมการเรียนรู้ 8.จดักิจกรรมที่เนน้กระบวนการคิด (คิดวเิคราะห์คิดสังเคราะห์คิดสร้างสรรค์) 9.กระตุน้ ใหผ้เู้รียนแสดงความคิดเห็นอยา่งเสรี 10. จดักิจกรรมการเรียนรู้ที่เชื่อมโยงกบัชีวิตจริงโดยนา ภูมิปัญญา/บูรณาการเขา้มามีส่วนร่วม 11.จดักิจกรรมโดยสอดแทรกคุณธรรม จริยธรรม 12. มีการเสริมแรงเมื่อนักเรียนปฏิบัติ หรือตอบถูกต้อง 13. มอบหมายงานให้เหมาะสมตามศักยภาพของผู้เรียน 14. เอาใจใส่ดูแลผเู้รียน อยา่งทวั่ถึง 15. ใชเ้วลาสอนเหมาะสมกบัเวลาที่กา หนด ด้านสื่อ นวตักรรม แหล่งการเรียนรู้ 16. ใชส้ื่อที่เหมาะสมกบักิจกรรมและศกัยภาพของผเู้รียน 17. ใชส้ื่อแหล่งการเรียนรู้อยา่งหลากหลายเช่น บุคคล สถานที่ของจริง เอกสาร สื่ออิเล็กทรอนิกส์ และอินเทอร์เน็ต เป็ นต้น ด้านการวัดและประเมินผล 18.ผเู้รียนมีส่วนร่วมในการกา หนดเกณฑก์ารวดัและประเมินผล 19. ประเมินผลอยา่งหลากหลายและครบท้งัดา้นความรู้ทกัษะและจิตพิสัย 20. ครูผเู้รียน ผปู้กครอง หรือผทู้ี่เกี่ยวขอ้งมีส่วนร่วม ในการประเมิน หมายเหตุระดับการปฏิบัติ5= ปฏิบัติดีเยี่ยม 4= ปฏิบัติดี 3= ปฏิบัติพอใช้ รวม

307 2 =ควรปรับปรุง 1 = ไม่มีการปฏิบตัิ ค่าเฉลี่ย บันทึกหลังสอนปัญหา และแนวทางแก้ปัญหา ปัญหาที่พบ แนวทางแก้ปัญหา ด้านการเตรียมการสอน …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านการจัดกจิกรรมการเรียนรู้ …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านสื่อ นวตักรรม แหล่งการเรียนรู้ …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านการวัดและประเมินผล …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านอื่นๆ (โปรดระบุเป็ นข้อๆ) …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ลงชื่อ ........................................................................ครูผู้สอน (....................................................................) ตา แหน่ง .......................................................................

308 ............../.................................../................... บันทึกการนิเทศและติดตาม วัน-เดือน-ปี เวลา รายการนิเทศและติดตาม ชื่อ-สกุล ผู้นิเทศ ต าแหน่ง

309 สัปดาห์ที่ 16 หน่วยที่ 7 เรื่อง วัฏจักรผสม (ต่อ)

310 แผนการจัดการเรียนรู้แบบม่งเน้นสมรรถนะอาชีพุ และบูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง / ผล 5 มิติ / นโยบาย 3 D และ 11 ดี 11 เก่ง วิชา งานสันดาปภายใน ชื่อหน่วย วัฏจักรผสม รหัสวิชา 30137-1001 หน่วยที่7 ชื่อเรื่อง จ านวน 3 ชั่วโมง 7.1 กระบวนการ 1-2 เป็ นกระบวนการอัดแบบ Isentropic 7.2 กระบวนการ 2-3 ความร้อนที่ถ่ายเทเข้ากระบอกสูบด้วยกระบวนการปริมาตรคงที่ 7.3 กระบวนการ 3-4 ความร้อนถ่ายเทเข้ากระบอกสูบด้วยกระบวนการความดันคงที่ 7.4 กระบวนการ 4-5 เกิดการขยายตัวแบบ Isentropic ให้กาลังดันลูกสูบลง 7.5 กระบวนการ 5-1 ความร้อนถ่ายเทออกจากระบบ 1. สาระส าคัญ 1. กระบวนการ 1-2 เป็ นกระบวนการอัดตัวแบบ Isentropic ซึ่งตรงกบจังหวัดอัดของเครื่ ั องยนต์สี่จังหวะ 2. กระบวนการ 2-3 เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ปริมาตรคงที่ 3. กระบวนการ 3-4 เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ความดันคงที่ 4. กระบวนการ 4-5 เป็ นกระบวนการอัดตัวแบบ Isentropic ซึ่งตรงกบจังหวะก ั าลังของเครื่องยนต์ สี่จังหวะ 5. กระบวนการ 5-1 เป็ นกระบวนการถ่ายความร้อนทิ้งภายใต้ปริมาตรคงที่ซึ่งตรงกบจังหวะคายความร้อน ั ของเครื่องยนต์สี่จังหวะ 2. สมรรถนะประจ าหน่วยการเรียนรู้ 1. อธิบายความหมายกระบวนการต่างๆ ของวัฏจักรผสมได้อยางถูกต้อง ่ 2. ค านวณหาความร้อนที่ป้ อนข้าระบบของวัฏจักรผสมได้อยางถูกต้อง ่ 3. ค านวณหาความดันสูงสุดของวัฏจักรผสมได้อยางถูกต้อง ่ 4. ค านวณหาอุณหภูมิสูงสุดของวัฏจักรผสมได้อยางถูกต้อง ่ 5. ค านวณหาความร้อนที่คายออกจากระบบของวัฏผสมได้อยางถูกต้อง ่ 6. ค านวณหางานสุทธิของวัฏจักรผสมได้อยางถูกต้อง ่ 7. ค านวณหาประสิทธิภาพทางความร้อนของวัฏจักรผสมได้อยางถูกต้อง ่ 8. ค านวณหาความดันยังผลเฉลี่ยของวัฏจักรผสมได้อยางถูกต้อง ่

311 3. จุดประสงค ์ การเรียนรู้ 3.1 จุดประสงค์ทั่วไป 1. นักศึกษาสามารถอธิบายความหมายกระบวนการต่างๆ ของวฏัจกัรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 2. นักศึกษาสามารถค านวณหาความร้อนที่ป้ อนข้าระบบของวัฏจักรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 3. นักศึกษาสามารถหาค านวณหาความดันสูงสุดของวัฏจักรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 4. นักศึกษาสามารถค านวณหาอุณหภูมิสูงสุดของวัฏจักรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 5. นักศึกษาสามารถค านวณหาความร้อนที่คายออกจากระบบของวัฏผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ 6. นักศึกษาสามารถค านวณหางานสุทธิของวฏัจกัรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 7. นักศึกษาสามารถค านวณหาประสิทธิภาพทางความร้อนของวฏัจกัรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 8. นักศึกษาสามารถค านวณหาความดนัยงัผลเฉลี่ยของวฏัจกัรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 3.2 จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1. สามารถค านวณหาความร้อนที่ป้ อนข้าระบบของวัฏจักรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 2. สามารถค านวณหาความดันสูงสุดของวัฏจักรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 3. สามรถค านวณหาอุณหภูมิสูงสุดของวัฏจักรผสมได้ไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 4. สามรถค านวณหาความร้อนที่คายออกจากระบบของวัฏผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ 5. สามรถค านวณหางานสุทธิของวฏัจกัรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 6. สามรถค านวณหาประสิทธิภาพทางความร้อนของวฏัจกัรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 7. สามรถค านวณหาความดนัยงัผลเฉลี่ยของวฏัจกัรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง

312 4. เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้ 4.1 ด้านความรู้ -กระบวนการสันดาปภายในของวัฏจักรผสม 4.2ด้านทักษะหรือปฏิบัติ - การค านวณหาค่างานสุทธิ, ประสิทธิภาพทางความร้อน ,ความดันยังผลเฉลี่ย 4.3ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกจิพอเพยีง - ความมีวินัย : การแต่งกาย , การตรงต่อเวลา -ความรับผิดชอบ : ทา งานเสร็จทนัตามเวลาที่กา หนด - ความสนใจใฝ่ รู้ : มีความสนใจในการหาความรู้เพิ่มเติม , การกระตือรือร้นที่จะเรียนรู้ - ความมีมนุษยสัมพันธ์ : ยอมรับความคิดเห็นผู้อื่น - ความอดทน อดกล้นั : มีสติควบคุมอารมณ์ได้ดี - ความซื่อสัตย์สุจริต : ไม่นา ผลงานผอู้ื่นมาแอบอา้งเป็นของตน - การประหยัด : ใชว้สัดุที่เหมาะสมกบังาน , ปิดไฟฟ้า ทุกคร้ังที่เลิกใช้ - ความกตัญญูกตเวที : อาสาช่วยเหลือและถือของช่วยครู–อาจารย์

313 5. กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ข้ันตอนการสอนหรือกจิกรรมครูข้ันตอนการเรียนหรือกจิกรรมของผู้เรียน ข้ันน าเข้าสู่บทเรียน (10 นาที ) 1. ครูทบทวนวัฏจักรผสมที่สอนในสัปดาห์ที่แล้ว ขั้นการสอน (60 นาที) 1. ครูวาดแผนภาพและอธิบายความหมาย กระบวนการต่างๆ ของวฏัจกัรผสม 2. ครูเขียนสมการของวัฏจักรผสมพร้อมอธิบาย ความหมาย 3. ครูสาธิตตวัอยา่งที่ 7.2 ของวัฏจักรผสมจ านวน 1 ข้อ 4. ครูเปิ ดโอกาสให้ชักถามข้อสงสัย ขั้นพยายาม(80 นาที) 1. ครูให้นักศึกษาฝึ กปฏิบัติวาดแผนภาพและเขียน สมการของวัฏจักรผสม 2. ครูให้ท าแบบฝึ กหัดที่ 7.2 จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที ) 1. ครูใหส้ ่งฝึ กหัด 2. ครูเฉลยแบบฝึ กหัด 3. ครูสรุปเน้ือหาเพิ่มเติม 1. ผเู้รียนท้งัช้นั แสดงความคิดเห็นตามหัวข้อที่ครู ซักถาม 1. ผู้เรียนต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึกเน้ือหาจาก คา บรรยายใส่สมุด 2. ผู้เรียนต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึกเน้ือหาจาก คา บรรยายใส่สมุด 3. ผู้เรียนต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึกเน้ือหาจาก ค าบรรยายใส่สมุด 4. ผู้เรียนซักถามข้อสงสัย 1. ผู้เรียนฝึ กปฏิบัติวาดแผนภาพและเขียนสมการของ วัฏจักรผสม 2. ผู้เรียนท าแบบฝึ กหัดที่ 7.2 จ านวน 1ข้อ 1. ผู้เรียนน าแบบฝึ กหัดมาส่ง 2. ผู้เรียนทราบเฉลย 3. ผเู้รียนท้งัหมดต้งัใจฟัง

314 6. สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 6.1 สื่อสิ่งพิมพ์ - หนังสืองานสันดาปภายใน - เอกสารประกอบการสอน 6.2 สื่อโสตทัศน์ - 6.3 สื่อของจริง - 7. แหล่งการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 7.1 ภายในสถานศึกษา - ตึกวิทยบริการ - หอ้งสมุดชมรมวชิาชีพช่างยนต์ - ห้อง Internet ช่างยนต์ 7.2 ภายนอกสถานศึกษา - ห้องสมุดมหาวิทยาลัยมหาสารคาม - ห้องสมุดมหาวิทยาลัยราชภัฎมหาสารคาม - ร้าน Internet 8. งานที่มอบหมาย 8.1 ก่อนเรียน - 8.2ขณะเรียน - ให้ผู้เรียนจดค าอธิบาย ประกอบการบรรยายของครู - ให้ผู้เรียนท าแบบทดสอบ

315 8.3หลังเรียน - ให้ผู้เรียนเฉลยแบบทดสอบ - ให้ผู้เรียนไปศึกษา เรื่องวัฏจักรผสมมาล่วงหนา้ 9. ผลงาน/ชิ้นงาน ทเี่กดิจากการเรียนรู้ของผู้เรียน - 10. เอกสารอ้างอิง ชนะชัย กสิภาร์. เครื่องยนต์สันดาปภายใน. พิมพ์ครั้งที่8, กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ชวนพิมพ์ มนตรี พิรุณเกษตร.เทอร์โมไดนามิกส์.พิมพ์ครั้งที่2, กรุงเทพฯ:วิทย์พัฒน์ รุ่งสุรีย์ใจเขื่อนแกว้.เครื่องยนต์สันดาปภายในและภายนอก. พิมพ์ครั้งที่7,กรุงเทพฯ: ซีเอด็ยูเคชั่น วินิจ นิวาศะบุตร.การวเคราะการสันดาป. พิมพ์ครั้งที่7,กรุงเทพฯ:โรงพิมพ์เจริญธรรม,2527 ศรีณรงค์ ตู้ทองค า. ค่าคงที่สากลของก๊าซ.พิมพ์ครั้งที่5,กรุงเทพฯ:ส านักพิมพ์พี.เอ็ด,2524 11. การบูรณาการ/ความสัมพนัธ ์ กบัรายวชิาอน ื่ วิชา เทอร์โมไดนามิกส์ 12. หลักการประเมินผลการเรียน 12.1 ก่อนเรียน - สังเกตจากค าถาม ของผู้เรียน 12.2ขณะเรียน - สังเกตจากค าถาม ของผู้เรียน 12.3หลังเรียน - แบบทดสอบ

316 13. รายละเอียดการประเมินผลการเรียน 13.1คะแนนระหว่างภาคเรียน ร้อยละ 80 ได้จาก - แบบทดสอบหลังเรียน ร้อยละ 20 - ใบงาน ร้อยละ 20 - การปฏิบตัิงานกลุ่ม ร้อยละ 30 - แบบฝึ กหัด ร้อยละ 10 13.2คะแนนคุณธรรมและจริยธรรม ร้อยละ 20 ได้จาก - ความตรงต่อเวลา ร้อยละ 5 - ความมีระเบียบ วินัย ร้อยละ 5 - ความรับผิดชอบ ร้อยละ 5 - ความซื่อสัตย์ ร้อยละ 5 การประเมินผล น าคะแนนที่ได้จากการวัดผลมาประเมิน โดยยึดหลักเกณฑ์การประเมินผลของวิทยาลัยเทคนิค มหาสารคาม ซ่ึงกา หนดดงัน้ี อัตราคะแนน ระดับคะแนน 80 – 100 4.0 75 – 79 3.5 70 – 74 3.0 65 – 69 2.5 60 – 64 2.0 55 – 59 1.5 50 – 54 1.0 0 – 49 0

317 แผนการสอน หน่วยที่7 หน้าที่ 1 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง วัฏจักรผสม (dual Combustion Cycle) วฏัจกัรก่ึงดีเซลมีลกัษณะผสมของอ๊อตโต และดีเซลวศิวกรผปู้รับปรุงและพฒันาเครื่องน้ีข้ึนมาในปีค.ศ. 1888 คือ Ackroyd และ Stuart โดยพิจารณาเห็นวา่ขอ้จา กดัประสิทธิภาพในเครื่องเบนซินก็คืออตัราส่วนการวดั และเครื่องดีเซลน้นัคือ อตัราส่วนการอดัและ Cut - off ratio จึงพยายามคิดรวมเอาขอ้ไดเ้ปรียบเทียบในท้งัสอง กรณีเขา้ผสมผสานกนั ปรากฏวา่วฏัจกัรดงักล่าวน้ีประสิทธิภาพสูงข้ึนแต่ในทางปฏิบตัิเกิดปัญหาในการก่อสร้าง และการบา รุงรักษา วฏัจกัรน้ีนิยมเรียกดีเซลโฮสปีด (High Speed Diescl Cycle เพราะกระบวนการป้ อน เช้ือเพลิงใหห้วัฉีดความดนัสูง วฏัจกัรน้ีมีคุณสมบตัิใกลเ้คียงกบัวฎัจกัรจริงของเครื่องยนตท์ ี่ใชน้ ้า มนั โดยเฉพาะ อยา่งยงิ่วฏัจกัร์ดีเซล ท้งันีเพราะวฏัจกัรจริงของเครื่องยนตน์ ้า มนัน้นัเช้ือเพลิงจะเผาที่ปริมาตรเกือบคงที่และการ เผาจะดา เนินไปจนถึงช่วงความดนัเกือบคงที่ P V 3q4 2q3 qout 3 4 5 1 2 V2 = V3 V4 V1 P3 = P4 TDC BDC S= S= ในวฏัจกัรน้ีประกอบดว้ยกระบวนการเปลี่ยนแปลง 5 กระบวนการโดยลา ดบัดงัน้ี กระบวนการ 1-2 เป็ นกระบวนการอัด Isentropic กระบวนการ 2-3 ความร้อนที่ถ่ายเทเขา้กระบอกสูบดว้ยกระบวน ปริมาตรคงที่ กระบวนการ 3-4 ความร้อนถ่ายเทเขา้กระบอกสูบดว้ยกระบวน ความดนัคงที่ กระบวนการ 4-5 เกิดการขยายตวัแบบ Isentropic ใหก้า ลงัดนัลูกสูบลง กระบวนการ 5-1 ความร้อนถ่ายเทออกจากระบบ

318 แผนการสอน หน่วยที่7 หน้าที่ 2 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง กระบวนการ 1-2 สมมุติวา่ทราบค่าอตัราส่วนปริมาตร V1 V2 แล้ว T1 T2 = V1 k−1 V2 T2 = T1 V1 k−1 V2 = T1 ( rv k-1 ) ……………………….1 เมื่อ rv = 2 1 V V อตัราส่วนปริมาตร P2 k−1 k P1 = V1 k−1 V2 P2 = P1 V1 k V2 = P1 ( rv k ) ……………………….2 กระบวนการ 2-3 เนื่องจาก V2 = V3 ปริมาตรคงที่ P3 T3 = P2 T2 P3 = P2T3 T2 , T3 = P3T2 P2 ……………………….3 กระบวนการที่ 3-4 เนื่องจาก P3 = P4 เพราะวา่ความดนัคงที่ V4 T4 = V3 T3 แล้ว rc = V4 V3 = T4 T3 T4 = V4T3 V3 = ( rc )T3 ……………………….4

319 แผนการสอน หน่วยที่7 หน้าที่ 3 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง กระบวนการ 4-5 เป็ นการขยายตัวแบบ Isentropic (S=C) T5 T4 = ( V4 V5 ) k−1 = ( V4 V3 x V3 V4) k−1 = ( rc rv) k−1 T5 = T4 ( rc rv) k−1 ……………………….5 กระบวนการ 5-1 ความร้อนถ่ายเทออกจากระบบปริมาตรคงที่ P5 T5 = P1 T1 P5 = T5P1 T1 ……………………….6 ความร้อนที่ได้จากกระบวนการ 2-3 เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ปริมาตรคงที่ qin23 = cv (T3 -T2 ) ……………………….7 ความร้อนที่ได้จากกระบวนการ 3-4 เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ความดันคงที่ qin34 = cp (T4 -T3 ) ……………………….8 ความร้อนที่ได้จากกระบวนการท้งัหมด qin23 = cv (T3 -T2 ) + qin34 = cp (T4 -T3 ) ……………………….9 ความร้อนที่ถ่ายออกจากกระบวนการ 5-1 เป็นกระบวนการถ่ายความร้อนทิ้งภายใตป้ริมาตรคงที่ qout51 = Cv(T5-T1) ……………………….10

320 แผนการสอน หน่วยที่7 หน้าที่ 4 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง งานสุทธิใน 1 วัฏจักร Wnet = qin23 + qin34 - qout51 ……………………….11 การหาประสิทธิภาพเชิงความร้อนของวัฏจักร th = Wnet qin ……………………….12 th = 1- qout qin ……………………….13 ความดันยังผลเฉลี่ยของวัฏจักร mep = Wnet V1−V2 ……………………….14 ในที่น้ีกา หนดให้อตัราส่วนการอดั rv = V1 V2 อตัราส่วนคตัออฟ rc = V4 V3 และอตัราส่วนความดนั rp = P3 P2 อตัราส่วนความดนั T3 T2 = P3 P2 = rp ……………………….15 อตัราส่วนคตัออฟ T4 T3 = V4 V3 = rc ……………………….16

321 แผนการสอน หน่วยที่7 หน้าที่ 5 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง ตัวอย่างที่ 7.1 เครื่องแบบลูกสูบชักเครื่องหนึ่งรับอากาศเข้าที่ 95 kpa ,26.8 o C ใหค้วามดนัสูงสุดเท่ากบั8.0 Mpa มีอตัราส่วนการอดัเท่ากบั18:1 จงคา นวณหาประสิทธิภาพทางความร้อนของวฎัจกัรผสมมาตรฐานอากาศ ท้งัน้ี สมมติใหป้ริมาณความร้อนที่อากาศไดร้ับภายไตป้ริมาตรคงที่เท่ากบั ปริมาณความร้อนที่อากาศไดร้ับภายไตค้วาม ดันคงที่ วิธีท า กา หนดค่าความจุความร้อนจา เพาะของอากาศในวฎัจกัรผสมมีค่าคงที่และใชค้่าที่300 K P V 3q4 2q3 qout 3 4 5 1 2 V2 = V3 V4 V1 P3 = P4 TDC BDC S= S= P1 = 95 kpa, P3=P4= 8 Mpa, T1= 300 K, rV = 18, CP= 1.0035 kJ/kg.K, CV = 0.7165 kJ/kg.K กระบวนการ 1-2 เป็ นกระบวนการอัดตัวแบบไอเซนทรอปิ ก T2 = T1 ( V1 V2 ) k−1 T2 = 300 K (18) 0.4 T2 = 953.30 K - 273.2 T2 = 680.1 o C

322 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 6 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง กระบวนการ 2-3 เป็ นการรับความร้อนภายไต้ปริมาตรคงที่ (V2 = V3 ) P2V2 T2 = P3V3 T3 T3 = ( P3 P2 ) T2 = ( 8000 kpa 5433.81 kpa) (953.3) K T3 = 1403.5 K - 273.2 T3 = 1130.3 o C กระบวนการ3-4 เป็ นการรับความร้อนภายไต้ความดันคงที่ (P3= P4 ) Qin23 = qin34 CV (T3 –T2 ) = CP (T4 – T3 ) T4 = CV(T3−T2)+T3 CP T4 = 0.7165KJ/kg.k(1403.5−953.3)K+1403.5K 1.0035kJ/kg.k T4 = 1720.04 K - 273.2 T4 = 1446.84 o C

323 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 7 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง อตัราส่วนคตัออฟ rC = V4 V3 = T4 T3 = 1724.9 K 1403.5 K rC = 1.229 กระบวนการ 4-5 เป็ นการขยายตัวแบบไอเซนทรอปิ ก T5 = T4 ( rc rv ) k−1 = 1724.9 K ( 1.229 18 ) k−1 T5 = 589.5 K ความร้อนที่ได้รับ qin = qin23+ qin34 = 2CV (T3 -T2 ) = 2(0.7165 kJ/kg.K)(1403.5 – 953.3 K) qin = 645.14 kJ/kg

324 แผนการสอน หน่วยที่7 หน้าที่ 8 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง ความร้อนที่ถ่ายทิ้ง qout = CV (T5 -T1 ) = 0.7165kJ/kg.K (589.5 – 300 K) qout = 207.43 kJ/kg งานสุทธิของวัฎจักร Wnet = qin - qout = 645.14 – 207.43 kJ/kg Wnet = 437.71 kJ/kg ประสิทธิภาพทางความร้อน th = Wnet qin = 437.71 kJ/kg 645.14 kJ/kg th = 0.68 (68%)

325 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 9 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง ตัวอย่างที่ 7.2 เครื่องยนตท์า งานเป็นแบบวฏัจกัรผสม อุณหภูมิและความดนัตอนเริ่มตน้มีค่าเท่ากบั 100 °C และ 0.95 bar ตามล าดับ และเครื่องยนต์อัดตัวมีอุณหภูมิ 685 °C และ 2612 K , 3107 K จงค านวณหา ก. จงวาดแผนภาพวัฏจักรผสม ข. งานสุทธิของวัฏจักร ค. ประสิทธิภาพทางความร้อน ง. ความดันยังผลเฉลี่ย P V 3q4 2q3 qout 3 4 5 1 2 V2 = V3 V4 V1 P3 = P4 TDC BDC S= S= T1= 100 + 273.2 = 373.2 K , P1= 95 KPa , T2= 685 + 273.2 = 958.2 K , T3= 2612 K , T4= 3107 K กระบวนการ(1-2) เป็ นกระบวนการอัดตัวแบบไอเซนทรอปิ ก T2 T1 = ( V1k−1 V2 ) = ( P2 k−1 k P1 ) T2 T1 = ( V1k−1 V2 ) T2 1 k−1 T1 = ( V1 V2) rv = T2 1 k−1 T1 = 958.2 K 2.5 373.2 K rv = 10.562 ตอบ

326 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 10 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง ( V1k−1 V2 ) = ( P2 k−1 k P1 ) ( V1 k−1 K k−1 V2 ) = ( P2 P1 ) P2 = P1 (rv ) K = 95 kPa (10.562)1.4 P2 = 2576.132 kPa กระบวนการ (2-3) เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ปริมาตรคงที่ P2 T2 = P3 T3 P3 = T3P2 T2 P3 = 2576.132 kpa x 2612 K 958.2 K P3 =P4 = 7022.392 kPa qin = Cv (T3 -T2 ) = 0.7165 kJ/kg.K (2612 – 958.2 ) K = 1182.467 kJ/kg ตอบ กระบวนการ (3-4) เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ความดันที่ qin = Cp (T4 -T3 ) = 1.0035 kJ/kg.K (3107 – 2612 ) K = 496.732 kJ/kg ตอบ

327 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 11 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง กระบวนการ (4-5) เป็ นกระบวนการขยายตัวแบบไอเซนทรอปิ ก rc = V4 V3 = T4 T3 = T4 T3 = 3107 K 2612 K rc = 1.189 T5 = T4 ( rck−1 rv ) = 3107 K( 1.1890.4 10.562 ) = 1296.926 K-273.2 = 1023.726 °C ตอบ กระบวนการ (5-1) เป็นกระบวนการถ่ายความร้อนทิ้งภายใตป้ริมาตรคงที่ qout = Cv(T5-T1) = 0.7165 kJ/kg.K (1296.926 – 373.2) K = 661.849 kJ/kg ตอบ งานสุทธิของวัฏจักร Wnet = qin23 + qin34 -qout = 1182.467 + 496.732 kJ/kg qin = 1679.199 kJ/kg Wnet = 1679.199 - 661.849 kJ/kg = 1017.35 kJ/kg ตอบ

328 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 12 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรดีเซล จ านวน 3 ชวั่ โมง ประสิทธิภาพทางความร้อนของวัฏจักร th, Otto = Wnet qin = 1017.35 kJ/kg 1679.199 kJ/kg = 0.605 (60.5 %) ตอบ ความดันยังผลเฉลี่ยของวัฏจักร V1 = RT1 P1 = (0.287 kJ kg.K ) (373.2 K) 95 kPa = 1.127 m 3 /kg ตอบ V2 = V1 rv = 1.127 m3 /kg 10.562 = 0.106 m 3 /kg ตอบ mep = Wnet V1−V2 = 1017.35 kJ/kg 1.127−0.106 m3 /kg = 996.425 kPa ตอบ

329 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 13 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง แบบฝึ กหัด 1. วัฏจักรดีเซลมมีอุณหภูมิสูงสุด 1800 °C ความดันสูงสุด 8.0 MPa มีอตัราส่วนการอดั 18: 1 เริ่มตน้ ท างานที่อุณหภูมิ 27 °C และความดัน 95 kPa จงค านวณหา ก. จงวาดแผนภาพวัฏจักรผสม ข. งานสุทธิของวัฏจักร ค. ประสิทธิภาพทางความร้อน ง. ความดันยังผลเฉลี่ย 2. วฎัจกัรผสมใชอ้ากาศเป็นของไหลทา งาน ในวฎัจกัรมีอุณหภูมิสูงสุดเท่ากบั2000 o C และความดันสูงสุด เท่ากบั8.0 MPa กา หนดอตัราส่วนการอดัเท่ากบั18:1 ที่จุดเริ่มการอดัน้นัอากาศอยทู่ ี่30 o C และ 95 kPa จง ค านวณหา ก) ประสิทธิภาพทางความร้อนของวัฎจักร ข) ความดันยังผลเฉลี่ยของวัฎจักร

330 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 14 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง เฉลยแบบฝึ กหัด 1. วัฏจักรดีเซลมมีอุณหภูมิสูงสุด 1800 °C ความดันสูงสุด 8.0 MPa มีอตัราส่วนการอดั 18: 1 เริ่มตน้ ท างานที่อุณหภูมิ 27 °C และความดัน 95 kPa จงค านวณหา ก. จงวาดแผนภาพวัฏจักรผสม ข. งานสุทธิของวัฏจักร ค. ประสิทธิภาพทางความร้อน ง. ความดันยังผลเฉลี่ย T4= 1800+273.2 = 2073.2 K , P4 = 8.0 MPa , rv = 18 , T1 = 27 + 273.2 = 300.2 K , P1= 95 kPa P V 3q4 2q3 qout 3 4 5 1 2 V2 = V3 V4 V1 P3 = P4 TDC BDC S= S= กระบวนการ (1-2) เป็ นกระบวนการอัดตัวแบบไอเซนทรอปิ ก T1 T2 = ( V1k−1 V2 ) = ( P2 −1 P1 ) T2 = T1 V1k−1 V2 = T1 (rv)k-1 = 300.2 K (18)0.4 = 953.93 K -273 = 680.7 °C ตอบ

331 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 15 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง P2 P1 = rv K P2 = P1 (rv ) k = 95 kpa (18)1.4 = 5433.81 kPa หรือ 5.433 Mpa ตอบ กระบวนการ (2-3) เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ปริมาตรคงที่ P2 T2 = P3 T3 T3 = P3T2 P2 T3 = 8.0 x 103 kpa x 953.93 K 5433.81 KPa T3 = 1404.43 K - 273.2 T3 = 1131.23 °C ตอบ qin = Cv (T3 -T2 ) = 0.7165 kJ/kg.K (1404.43 – 953.93 ) K = 322.78 kJ/kg ตอบ

332 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 16 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรดีเซล จ านวน 3 ชวั่ โมง กระบวนการ (3-4) เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ความดันที่ qin = Cp (T4 -T3 ) = 1.0035 kJ/kg.K (2073.2 – 1404.43 ) K = 671.11 kJ/kg ตอบ กระบวนการ (4-5) rc = V4 V3 = T4 T3 = T4 T3 = 2073.2 K 1404.43 K rc = 1.476 T5 = T4 ( rck−1 rv ) = 1906.4 K( 1.4760.4 18 ) = 762.37 K-273 = 489.17 °C ตอบ

333 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 17 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรดีเซล จ านวน 3 ชวั่ โมง กระบวนการ (5-1) เป็นกระบวนการถ่ายความร้อนทิ้งภายใตป้ริมาตรคงที่ qout = Cv(T5-T1) = 0.7165 kJ/kg.K (762.37 – 300.2) K = 331.144 kJ/kg ตอบ งานสุทธิของวัฏจักร Wnet = qin23 + qin34 -qout = 322.78 + 671.11 kJ/kg qin = 993.89 kJ/kg Wnet = 993.89 - 331.144 kJ/kg = 662.746 kJ/kg ตอบ ประสิทธิภาพทางความร้อนของวัฏจักร th, Otto = Wnet qin = 662.746 kJ/kg 993.89 kJ/kg = 0.666 (66.6 %) ตอบ

334 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 18 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรดีเซล จ านวน 3 ชวั่ โมง ความดันยังผลเฉลี่ยของวัฏจักร V1 = RT1 P1 = (0.287 kJ kg.K ) (300.2 K) 95 kPa = 0.906 m 3 /kg ตอบ V2 = V1 rv = 0.906 m3 /kg 18 = 0.0503 m 3 /kg ตอบ mep = Wnet V1−V2 = 662.746 kJ/kg 0.906−0.0503 m3 /kg = 774.507 kPa ตอบ

335 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 19 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรดีเซล จ านวน 3 ชวั่ โมง 2. วฎัจกัรผสมใชอ้ากาศเป็นของไหลทา งาน ในวฎัจกัรมีอุณหภูมิสูงสุดเท่ากบั2000 o C และความดันสูงสุด เท่ากบั8.0 MPa กา หนดอตัราส่วนการอดัเท่ากบั18:1 ที่จุดเริ่มการอดัน้นัอากาศอยทู่ ี่30 o C และ 95 kPa จง ค านวณหา ก) ประสิทธิภาพทางความร้อนของวัฎจักร ข) ความดันยังผลเฉลี่ยของวัฎจักร P V 3q4 2q3 qout 3 4 5 1 2 V2 = V3 V4 V1 P3 = P4 TDC BDC S= S= T4 = 2000+273.2 = 2273.2 K P4= P3= 8.0 Mpa rv = 18 T1= 30+273.2 = 303.2 K P1= 95 kpa กระบวนการ (1-2) เป็ นกระบวนการอัดตัวแบบไอเซนทรอปิ ก วิธีท า จากสูตร หา T2 = T2 T1 = (rv ) k-1 T2 = T1 (r v ) k-1 = 303.2 K (18) 0.4 T2 = 963.470 K - 273.2 = 690.27 o C

336 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 20 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรดีเซล จ านวน 3 ชวั่ โมง หา P2 = (r v ) k-1 ( P2 P1 ) k−1 k P2 = P1 (r v ) k = 95 kpa (18) 1.4 P2 = 5433.818 kpa กระบวนการ (2-3) เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ปริมาตรคงที่ หา T3 = P2V2 T2 = P3V3 T3 T3 = P3T2 P2 T3 = 8×103kpa×963.470K 5433.818kpa T3 = 1418.479 K - 273.2 = 1145.279 o C หา q23 = Cv (T3 -T2 ) = 0.7165kJ/kg.K (1418.479 – 963.470)K q23 = 326.013 kJ/kg

337 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 21 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรดีเซล จ านวน 3 ชวั่ โมง กระบวนการ (3-4) เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ความดันที่ หา rc = T4 T3 = 2273.2K 1418.479K rc = 1.6 หา T5 = T4 ( rc rv ) k−1 = 2273.2K ( 1.6 18) 0.4 T5 = 863.329 K - 273.2 = 590.129 o C หา q34 = CP (T4 – T3 ) = 1.0035kJ/kg.K (2273.2 – 1418.479)K q34 = 857.712kJ/kg หา qin (ท้งัหมด) = 326.013 + 857.712 kJ/kg = 1183.725 kJ/kg

338 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 22 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรดีเซล จ านวน 3 ชวั่ โมง กระบวนการ (5-1) เป็นกระบวนการถ่ายความร้อนทิ้งภายใตป้ริมาตรคงที่ หา qout= Cv (T5 – T1 ) = 0.7165kJ/kg.K (863.329 – 303.2)K = 401.332kJ/kg Wnet = qin -qout = 1183.725 – 401.332 kJ/kg = 782.393kJ/kg หา th = Wnet qin = 728.393kJ kg 1183.725kJ kg = 0.660 หรือ 66 % PV = mRT หา V1 = R T1 P1 = 0.287kJ/kg.K(303.2)K 95kpa = 0.9 m3 /kg หา V2 = V1 rv = 0.9 18 m3 /kg = 0.05 m3 /kg หา mep= Wnet V1−V2 = 782.393 kJ/kg (0.9−0.05)m3/kg = 904.500 kpa

339 บันทกึผลหลงัการจัดการเรียนรู้แบบมุ่งเน้นสมรรถนะอาชีพและบูรณาการตามหลกัปรัชญาของเศรษฐกจิพอเพียง/ ผล 5 มิติ / นโยบาย 3 D และ 11 ดี 11 เก่ง รายการ ระดับการปฏิบัติ 5 4 3 2 1 ด้านการเตรียมการสอน 1.จดัหน่วยการเรียนรู้ไดส้อดคลอ้งกบัวตัถุประสงคก์ารเรียนรู้ 2. กา หนดเกณฑก์ารประเมินครอบคลุมท้งัดา้นความรู้ดา้นทกัษะและดา้นจิตพิสัย 3. เตรียมวัสดุ-อุปกรณ์สื่อ นวตักรรม กิจกรรมตามแผนการจดัการเรียนรู้ก่อนเขา้สอน ด้านการจัดกจิกรรมการเรียนรู้ 4. มีวธิีการนา เขา้สู่บทเรียนที่น่าสนใจ 5. มีกิจกรรมที่หลากหลายเพื่อช่วยใหผ้เู้รียนเกิดการเรียนรู้ความเขา้ใจ 6.จดักิจกรรมที่ส่งเสริมใหผ้เู้รียนคน้ควา้เพื่อหาคา ตอบดว้ยตนเอง 7. นกัเรียนมีส่วนร่วมในการจดักิจกรรมการเรียนรู้ 8.จดักิจกรรมที่เนน้กระบวนการคิด (คิดวเิคราะห์คิดสังเคราะห์ คิดสร้างสรรค์ ) 9.กระตุน้ ใหผ้เู้รียนแสดงความคิดเห็นอยา่งเสรี 10. จดักิจกรรมการเรียนรู้ที่เชื่อมโยงกบัชีวิตจริงโดยนา ภูมิปัญญา/บูรณาการเขา้มามีส่วนร่วม 11.จดักิจกรรมโดยสอดแทรกคุณธรรม จริยธรรม 12. มีการเสริมแรงเมื่อนักเรียนปฏิบัติ หรือตอบถูกต้อง 13. มอบหมายงานให้เหมาะสมตามศักยภาพของผู้เรียน 14. เอาใจใส่ดูแลผเู้รียน อยา่งทวั่ถึง 15. ใชเ้วลาสอนเหมาะสมกบัเวลาที่กา หนด ด้านสื่อ นวตักรรม แหล่งการเรียนรู้ 16. ใชส้ื่อที่เหมาะสมกบักิจกรรมและศกัยภาพของผเู้รียน 17. ใชส้ื่อแหล่งการเรียนรู้อยา่งหลากหลายเช่น บุคคล สถานที่ของจริง เอกสาร สื่ออิเล็กทรอนิกส์ และอินเทอร์เน็ต เป็ นต้น ด้านการวัดและประเมินผล 18.ผเู้รียนมีส่วนร่วมในการกา หนดเกณฑก์ารวดัและประเมินผล 19. ประเมินผลอยา่งหลากหลายและครบท้งัดา้นความรู้ทกัษะและจิตพิสัย 20. ครูผเู้รียน ผปู้กครอง หรือผทู้ี่เกี่ยวขอ้งมีส่วนร่วม ในการประเมิน หมายเหตุระดับการปฏิบัติ5= ปฏิบัติดีเยี่ยม 4= ปฏิบัติดี 3= ปฏิบัติพอใช้ รวม

340 2 =ควรปรับปรุง 1 = ไม่มีการปฏิบตัิ ค่าเฉลี่ย บันทึกหลังสอนปัญหา และแนวทางแก้ปัญหา ปัญหาที่พบ แนวทางแก้ปัญหา ด้านการเตรียมการสอน …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านการจัดกจิกรรมการเรียนรู้ …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านสื่อ นวตักรรม แหล่งการเรียนรู้ …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านการวัดและประเมินผล …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านอื่นๆ (โปรดระบุเป็ นข้อๆ) …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ลงชื่อ ........................................................................ครูผู้สอน (....................................................................)

341 ตา แหน่ง ....................................................................... ............../.................................../................... บันทึกการนิเทศและติดตาม วัน-เดือน-ปี เวลา รายการนิเทศและติดตาม ชื่อ-สกุล ผู้นิเทศ ต าแหน่ง

342 สัปดาห์ที่ 17 หน่วยที่ 7 เรื่อง วัฏจักรผสม (ต่อ)

343 แผนการจัดการเรียนรู้แบบม่งเน้นสมรรถนะอาชีพุ และบูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง / ผล 5 มิติ / นโยบาย 3 D และ 11 ดี 11 เก่ง วิชา งานสันดาปภายใน ชื่อหน่วย วัฏจักรผสม รหัสวิชา 30137-1001 หน่วยที่7 ชื่อเรื่อง จ านวน 3 ชั่วโมง 7.1 กระบวนการ 1-2 เป็ นกระบวนการอัดแบบ Isentropic 7.2 กระบวนการ 2-3 ความร้อนที่ถ่ายเทเข้ากระบอกสูบด้วยกระบวนการปริมาตรคงที่ 7.3 กระบวนการ 3-4 ความร้อนถ่ายเทเข้ากระบอกสูบด้วยกระบวนการความดันคงที่ 7.4 กระบวนการ 4-5 เกิดการขยายตัวแบบ Isentropic ให้กาลังดันลูกสูบลง 7.5 กระบวนการ 5-1 ความร้อนถ่ายเทออกจากระบบ 1. สาระส าคัญ 1. กระบวนการ 1-2 เป็ นกระบวนการอัดตัวแบบ Isentropic ซึ่งตรงกบจังหวัดอัดของเครื่ ั องยนต์สี่จังหวะ 2. กระบวนการ 2-3 เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ปริมาตรคงที่ 3. กระบวนการ 3-4 เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ความดันคงที่ 4. กระบวนการ 4-5 เป็ นกระบวนการอัดตัวแบบ Isentropic ซึ่งตรงกบจังหวะก ั าลังของเครื่องยนต์ สี่จังหวะ 5. กระบวนการ 5-1 เป็ นกระบวนการถ่ายความร้อนทิ้งภายใต้ปริมาตรคงที่ซึ่งตรงกบจังหวะคายความร้อน ั ของเครื่องยนต์สี่จังหวะ 2. สมรรถนะประจ าหน่วยการเรียนรู้ 1. อธิบายความหมายกระบวนการต่างๆ ของวัฏจักรผสมได้อยางถูกต้อง ่ 2. ค านวณหาความร้อนที่ป้ อนข้าระบบของวัฏจักรผสมได้อยางถูกต้อง ่ 3. ค านวณหาความดันสูงสุดของวัฏจักรผสมได้อยางถูกต้อง ่ 4. ค านวณหาอุณหภูมิสูงสุดของวัฏจักรผสมได้อยางถูกต้อง ่ 5. ค านวณหาความร้อนที่คายออกจากระบบของวัฏผสมได้อยางถูกต้อง ่ 6. ค านวณหางานสุทธิของวัฏจักรผสมได้อยางถูกต้อง ่ 7. ค านวณหาประสิทธิภาพทางความร้อนของวัฏจักรผสมได้อยางถูกต้อง ่ 8. ค านวณหาความดันยังผลเฉลี่ยของวัฏจักรผสมได้อยางถูกต้อง ่

344 3. จุดประสงค ์ การเรียนรู้ 3.1 จุดประสงค์ทั่วไป 1. นักศึกษาสามารถอธิบายความหมายกระบวนการต่างๆ ของวฏัจกัรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 2. นักศึกษาสามารถค านวณหาความร้อนที่ป้ อนข้าระบบของวัฏจักรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 3. นักศึกษาสามารถหาค านวณหาความดันสูงสุดของวัฏจักรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 4. นักศึกษาสามารถค านวณหาอุณหภูมิสูงสุดของวัฏจักรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 5. นักศึกษาสามารถค านวณหาความร้อนที่คายออกจากระบบของวัฏผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ 6. นักศึกษาสามารถค านวณหางานสุทธิของวฏัจกัรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 7. นักศึกษาสามารถค านวณหาประสิทธิภาพทางความร้อนของวฏัจกัรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 8. นักศึกษาสามารถค านวณหาความดนัยงัผลเฉลี่ยของวฏัจกัรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 3.2 จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1. สามารถค านวณหาความร้อนที่ป้ อนข้าระบบของวัฏจักรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 2. สามารถค านวณหาความดันสูงสุดของวัฏจักรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 3. สามรถค านวณหาอุณหภูมิสูงสุดของวัฏจักรผสมได้ไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 4. สามรถค านวณหาความร้อนที่คายออกจากระบบของวัฏผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ 5. สามรถค านวณหางานสุทธิของวฏัจกัรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 6. สามรถค านวณหาประสิทธิภาพทางความร้อนของวฏัจกัรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 7. สามรถค านวณหาความดนัยงัผลเฉลี่ยของวฏัจกัรผสมไดอ้ยา่งถูกตอ้ง

345 4. เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้ 4.1 ด้านความรู้ -กระบวนการสันดาปภายในของวัฏจักรผสม 4.2ด้านทักษะหรือปฏิบัติ - การค านวณหาค่างานสุทธิ, ประสิทธิภาพทางความร้อน ,ความดันยังผลเฉลี่ย 4.3ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกจิพอเพยีง - ความมีวินัย : การแต่งกาย , การตรงต่อเวลา -ความรับผิดชอบ : ทา งานเสร็จทนัตามเวลาที่กา หนด - ความสนใจใฝ่ รู้ : มีความสนใจในการหาความรู้เพิ่มเติม , การกระตือรือร้นที่จะเรียนรู้ - ความมีมนุษยสัมพันธ์ : ยอมรับความคิดเห็นผู้อื่น - ความอดทน อดกล้นั : มีสติควบคุมอารมณ์ได้ดี - ความซื่อสัตย์สุจริต : ไม่นา ผลงานผอู้ื่นมาแอบอา้งเป็นของตน - การประหยัด : ใชว้สัดุที่เหมาะสมกบังาน , ปิดไฟฟ้า ทุกคร้ังที่เลิกใช้ - ความกตัญญูกตเวที : อาสาช่วยเหลือและถือของช่วยครู–อาจารย์

346 5. กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ข้ันตอนการสอนหรือกจิกรรมครูข้ันตอนการเรียนหรือกจิกรรมของผู้เรียน ข้ันน าเข้าสู่บทเรียน (10 นาที ) 1. ครูทบทวนวัฏจักรผสมที่สอนในสัปดาห์ที่แล้ว ขั้นการสอน (60 นาที) 1. ครูวาดแผนภาพและอธิบายความหมาย กระบวนการต่างๆ ของวฏัจกัรผสม 2. ครูทบทวนสมการของวัฏจักรผสมพร้อมอธิบาย ความหมาย 3. ครูเปิ ดโอกาสให้ชักถามข้อสงสัย ขั้นพยายาม(80 นาที) 1. ครูให้นักศึกษาฝึ กปฏิบัติวาดแผนภาพและเขียน สมการของวัฏจักรผสม 2. ครูให้ท าแบบฝึ กหัดจ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที ) 1. ครูใหส้ ่งฝึ กหัด 2. ครูเฉลยแบบฝึ กหัด 3. ครูสรุปเน้ือหาเพิ่มเติม 1. ผเู้รียนท้งัช้นั แสดงความคิดเห็นตามหัวข้อที่ครู ซักถาม 1. ผู้เรียนต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึกเน้ือหาจาก คา บรรยายใส่สมุด 2. ผู้เรียนต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึกเน้ือหาจาก คา บรรยายใส่สมุด 3. ผู้เรียนซักถามข้อสงสัย 1. ผู้เรียนฝึ กปฏิบัติวาดแผนภาพและเขียนสมการของ วัฏจักรผสม 2. ผู้เรียนท าแบบฝึ กหัดจ านวน 1ข้อ 1. ผู้เรียนน าแบบฝึ กหัดมาส่ง 2. ผู้เรียนทราบเฉลย 3. ผเู้รียนท้งัหมดต้งัใจฟัง

347 6. สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 6.1 สื่อสิ่งพิมพ์ - หนังสืองานสันดาปภายใน - เอกสารประกอบการสอน 6.2 สื่อโสตทัศน์ - 6.3 สื่อของจริง - 7. แหล่งการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 7.1 ภายในสถานศึกษา - ตึกวิทยบริการ - หอ้งสมุดชมรมวชิาชีพช่างยนต์ - ห้อง Internet ช่างยนต์ 7.2 ภายนอกสถานศึกษา - ห้องสมุดมหาวิทยาลัยมหาสารคาม - ห้องสมุดมหาวิทยาลัยราชภัฎมหาสารคาม - ร้าน Internet 8. งานที่มอบหมาย 8.1 ก่อนเรียน - 8.2ขณะเรียน - ให้ผู้เรียนจดค าอธิบาย ประกอบการบรรยายของครู - ให้ผู้เรียนท าแบบทดสอบ

348 8.3หลังเรียน - ให้ผู้เรียนเฉลยแบบทดสอบ - ให้ผู้เรียนไปศึกษา เรื่องวัฏจักรผสมมาล่วงหนา้ 9. ผลงาน/ชิ้นงาน ทเี่กดิจากการเรียนรู้ของผู้เรียน - 10. เอกสารอ้างอิง ชนะชัย กสิภาร์. เครื่องยนต์สันดาปภายใน. พิมพ์ครั้งที่8, กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ชวนพิมพ์ มนตรี พิรุณเกษตร.เทอร์โมไดนามิกส์.พิมพ์ครั้งที่2, กรุงเทพฯ:วิทย์พัฒน์ รุ่งสุรีย์ใจเขื่อนแกว้.เครื่องยนต์สันดาปภายในและภายนอก. พิมพ์ครั้งที่7,กรุงเทพฯ: ซีเอด็ยูเคชั่น วินิจ นิวาศะบุตร.การวเคราะการสันดาป. พิมพ์ครั้งที่7,กรุงเทพฯ:โรงพิมพ์เจริญธรรม,2527 ศรีณรงค์ ตู้ทองค า. ค่าคงที่สากลของก๊าซ.พิมพ์ครั้งที่5,กรุงเทพฯ:ส านักพิมพ์พี.เอ็ด,2524 11. การบูรณาการ/ความสัมพนัธ ์ กบัรายวชิาอน ื่ วิชา เทอร์โมไดนามิกส์ 12. หลักการประเมินผลการเรียน 12.1 ก่อนเรียน - สังเกตจากค าถาม ของผู้เรียน 12.2ขณะเรียน - สังเกตจากค าถาม ของผู้เรียน 12.3หลังเรียน - แบบทดสอบ

349 13. รายละเอียดการประเมินผลการเรียน 13.1คะแนนระหว่างภาคเรียน ร้อยละ 80 ได้จาก - แบบทดสอบหลังเรียน ร้อยละ 20 - ใบงาน ร้อยละ 20 - การปฏิบตัิงานกลุ่ม ร้อยละ 30 - แบบฝึ กหัด ร้อยละ 10 13.2คะแนนคุณธรรมและจริยธรรม ร้อยละ 20 ได้จาก - ความตรงต่อเวลา ร้อยละ 5 - ความมีระเบียบ วินัย ร้อยละ 5 - ความรับผิดชอบ ร้อยละ 5 - ความซื่อสัตย์ ร้อยละ 5 การประเมินผล น าคะแนนที่ได้จากการวัดผลมาประเมิน โดยยึดหลักเกณฑ์การประเมินผลของวิทยาลัยเทคนิค มหาสารคาม ซ่ึงกา หนดดงัน้ี อัตราคะแนน ระดับคะแนน 80 – 100 4.0 75 – 79 3.5 70 – 74 3.0 65 – 69 2.5 60 – 64 2.0 55 – 59 1.5 50 – 54 1.0 0 – 49 0

350 แผนการสอน หน่วยที่7 หน้าที่ 1 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง วัฏจักรผสม (dual Combustion Cycle) วฏัจกัรก่ึงดีเซลมีลกัษณะผสมของอ๊อตโต และดีเซลวศิวกรผปู้รับปรุงและพฒันาเครื่องน้ีข้ึนมาในปีค.ศ. 1888 คือ Ackroyd และ Stuart โดยพิจารณาเห็นวา่ขอ้จา กดัประสิทธิภาพในเครื่องเบนซินก็คืออตัราส่วนการวดั และเครื่องดีเซลน้นัคือ อตัราส่วนการอดัและ Cut - off ratio จึงพยายามคิดรวมเอาข้อได้เปรียบเทียบในท้งัสอง กรณีเขา้ผสมผสานกนั ปรากฏวา่วฏัจกัรดงักล่าวน้ีประสิทธิภาพสูงข้ึนแต่ในทางปฏิบตัิเกิดปัญหาในการก่อสร้าง และการบา รุงรักษา วฏัจกัรน้ีนิยมเรียกดีเซลโฮสปีด (High Speed Diescl Cycle เพราะกระบวนการป้ อน เช้ือเพลิงใหห้วัฉีดความดนัสูง วฏัจกัรน้ีมีคุณสมบตัิใกลเ้คียงกบัวฎัจกัรจริงของเครื่องยนตท์ ี่ใชน้ ้า มนั โดยเฉพาะ อยา่งยงิ่วฏัจกัร์ดีเซล ท้งันีเพราะวฏัจกัรจริงของเครื่องยนตน์ ้า มนัน้นัเช้ือเพลิงจะเผาที่ปริมาตรเกือบคงที่และการ เผาจะดา เนินไปจนถึงช่วงความดนัเกือบคงที่ P V 3q4 2q3 qout 3 4 5 1 2 V2 = V3 V4 V1 P3 = P4 TDC BDC S= S= ในวัฏจกัรน้ีประกอบดว้ยกระบวนการเปลี่ยนแปลง 5 กระบวนการโดยลา ดบัดงัน้ี กระบวนการ 1-2 เป็ นกระบวนการอัด Isentropic กระบวนการ 2-3 ความร้อนที่ถ่ายเทเขา้กระบอกสูบดว้ยกระบวน ปริมาตรคงที่ กระบวนการ 3-4 ความร้อนถ่ายเทเขา้กระบอกสูบดว้ยกระบวน ความดันคงที่ กระบวนการ 4-5 เกิดการขยายตวัแบบ Isentropic ใหก้า ลงัดนัลูกสูบลง กระบวนการ 5-1 ความร้อนถ่ายเทออกจากระบบ

351 แผนการสอน หน่วยที่7 หน้าที่ 2 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง กระบวนการ 1-2 สมมุติวา่ทราบค่าอตัราส่วนปริมาตร V1 V2 แล้ว T1 T2 = V1 k−1 V2 T2 = T1 V1 k−1 V2 = T1 ( rv k-1 ) ……………………….1 เมื่อ rv = 2 1 V V อตัราส่วนปริมาตร P2 k−1 k P1 = V1 k−1 V2 P2 = P1 V1 k V2 = P1 ( rv k ) ……………………….2 กระบวนการ 2-3 เนื่องจาก V2 = V3 ปริมาตรคงที่ P3 T3 = P2 T2 P3 = P2T3 T2 , T3 = P3T2 P2 ……………………….3 กระบวนการที่ 3-4 เนื่องจาก P3 = P4 เพราะวา่ความดนัคงที่ V4 T4 = V3 T3 แล้ว rc = V4 V3 = T4 T3 T4 = V4T3 V3 = ( rc )T3 ……………………….4

352 แผนการสอน หน่วยที่7 หน้าที่ 3 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 16 ชื่อหน่วยวัฏจักรผสม จ านวน 3 ชวั่ โมง กระบวนการ 4-5 เป็ นการขยายตัวแบบ Isentropic (S=C) T5 T4 = ( V4 V5 ) k−1 = ( V4 V3 x V3 V4) k−1 = ( rc rv) k−1 T5 = T4 ( rc rv) k−1 ……………………….5 กระบวนการ 5-1 ความร้อนถ่ายเทออกจากระบบปริมาตรคงที่ P5 T5 = P1 T1 P5 = T5P1 T1 ……………………….6 ความร้อนที่ได้จากกระบวนการ 2-3 เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ปริมาตรคงที่ qin23 = cv (T3 -T2 ) ……………………….7 ความร้อนที่ได้จากกระบวนการ 3-4 เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ความดันคงที่ qin34 = cp (T4 -T3 ) ……………………….8 ความร้อนที่ได้จากกระบวนการท้งัหมด qin23 = cv (T3 -T2 ) + qin34 = cp (T4 -T3 ) ……………………….9 ความร้อนที่ถ่ายออกจากกระบวนการ 5-1 เป็นกระบวนการถ่ายความร้อนทิ้งภายใตป้ริมาตรคงที่ qout51 = Cv(T5-T1) ……………………….10