EVALUAREA CUNOSTINTELOR STUDENTILOR IN DOMENIUL MOTOARELOR CU ARDERE INTERNA CU AJUTORUL UNOR TESTE EFECTUATE PE CALCULATOR

1. CONSIDERATII PRELIMINARE

In formarea ofiterilor electromecanici maritimi, disciplina "Motoare cu ardere interna" constituie una dintre disciplinele de baza, ea urmarind atat transmiterea de cunostinte referitoare la constructia, functionarea si proiectarea motoarelor navale, cat si formarea de deprinderi si priceperi pentru exploatarea in conditii de siguranta a acestor masini termice.

In scopul cresterii eficientei activitatii de pregatire a studentilor in acest domeniu, au fost realizate si utilizate doua teste de verificare a cunostintelor acumulate de catre studenti. Primul test se refera la domeniul organologiei motoarelor cu ardere interna, respectiv la particularitatile constructiv-functionale ale pieselor si instalatiilor auxiliare ale acestor motoare. Cel de-al doilea test vizeaza modul in care se asigura exploatarea in siguranta a motoarelor diesel navale, respectiv sesizarea si remedierea unor defectiuni ce pot aparea pe parcursul exploatarii. Ambele teste permit atat autoevaluarea cunostintelor in perioada de pregatire a studentilor, cat si evaluarea propriu-zisa a acestor cunostinte in cadrul examinarilor finale.

2. TESTUL DE VERIFICARE A CUNOSTINTELOR IN DOMENIUL ORGANOLOGIEI MOTOARELOR CU ARDERE INTERNA

Testul realizat urmareste evaluarea cunostintelor acumulate de studenti in urmatoarele domenii ale organologiei motoarelor cu ardere interna:

definirea, clasificarea si notiunile specifice motoarelor cu ardere interna;

principiile si ciclurile de functionare ale motoarelor cu ardere interna;

rolul functional, particularitatile constructive, principalele solicitari, materialele si tehnologiile de fabricatie ale pieselor mobile si fixe;

rolul functional, schemele constructive si componentele instalatiilor auxiliare ale motoarelor cu ardere interna.

Aceasta problematica a fost divizata in 20 de domenii principale, in cadrul fiecarui domeniu fiind stabilite mai multe intrebari posibile. In plus, anumite intrebari au mai multe formulari, pentru a creste diversitatea variantelor de desfasurare a testului. Programul realizat asigura alegerea aleatoare a variantei de intrebare adresata celui testat, in cadrul fiecaruia dintre cele 20 de domenii.

S-a utilizat o gama variata de tipuri de intrebari, urmarindu-se cresterea gradului de atractivitate a testului. Astfel, cele mai simple intrebari sunt cele eliptice, intrebari in care studentul trebuie sa completeze unele cuvinte lipsa din cadrul unor enunturi sau afirmatii cu un larg caracter de generalitate. Alt tip simplu de intrebare consta in indicarea unei formule corecte dintr-o serie de trei variante propuse. Urmeaza genul de intrebari in care trebuie precizat caracterul "adevarat" sau "fals" al unor enunturi sau afirmatii.

Au fost formulate, de asemenea, si intrebari cu un caracter mai dificil, cu raspunsuri multiple. Astfel, studentii pot fi pusi in situatia de a alege variantele corecte dintr-o anumita enumerare de elemente componente, de proprietati, de fenomene s.a.m.d. Sunt utlizate si intrebari de recunoastere a particularitatilor constructive ale unor piese sau subansambluri, intrebari de stabilire a modului corect de desfasurare a ciclului de functionare, precum si intrebari de recunoastere si identificare a elementelor componente ale unei instalatii auxiliare.

In sfarsit, in anumite domenii, intrebarile sunt de tip complex, cuprinzand mai multe subintrebari. S-a urmarit astfel acoperirea unei arii cat mai largi din problematica unora dintre cele mai complexe domenii ale organologiei motoarelor cu ardere interna.

In ceea ce priveste masurarea si evaluarea raspunsurilor, s-a recurs la un sistem de punctaj care sa tina seama atat de dificultatea, cat si de complexitatea intrebarilor. Astfel, fiecare intrebare este cotata cu un punctaj cuprins intre 4 si 20, cu repartizarea punctelor pe subintrebari, definitii, elemente etc. Totodata, raspunsurile gresite date la subintrebari conduc la depunctari corespunzatoare pentru intrebarea respectiva.

Indiferent de variantele de intrebari alese de calculator, punctajul maxim acordat este de 200 de puncte. In functie de numarul de puncte obtinut de student, aprecierea calitatii raspunsului se realizeaza prin note, conform grilei de apreciere prezentate in urmatorul tabel:

Tabelul 1

Grila de evaluare a efectuarii testului de verificare

Testul realizat, inclusiv grila de apreciere asociata, are un triplu rol: de diagnosticare, de apreciere (cantarire) si de prognosticare. Rolul de diagnosticare consta in sesizarea modului in care s-a desfasurat procesul de invatamant, atat activitatile didactice propriu-zise, cat si studiul individual al studentilor, insistand asupra deficientelor si a cauzelor care le-au generat. Testul ofera astfel si posibilitatea de depistare a acelor capitole sau teme din organologia motoarelor cu ardere interna in care trebuie gasite alte modalitati de predare-invatare.

Rolul de apreciere (cantarire) consta in inventarierea achizitiilor pe care le poseda studentul in momentul in care se desfasoara testul, a progresului pe care l-a realizat de la o etapa la alta, cat si in precizarea locului pe care il ocupa studentul in colectivul din care face parte.

In sfarsit, rolul de prognosticare consta in posibilitatile pe care testul le ofera in efectuarea unor previziuni asupra rezultatelor si performantelor ulterioare. Aceasta, cu atat mai mult cu cat domeniul organologiei reprezinta numai prima parte a disciplinei "Motoare cu ardere interna", o parte de care depinde in mod hotarator obtinerea de bune rezultate in continuarea studiului disciplinei.

3. TESTUL DE VERIFICARE A CUNOSTINTELOR IN DOMENIUL EXPLOATARII MOTOARELOR CU ARDERE INTERNA

Pregatirea studentilor in domeniul exploatarii motoarelor diesel navale urmareste formarea unor deprinderi si priceperi in activitatile de supraveghere a functionarii corecte a motoarelor, precum si in cele de revizii si reparatii. In cadrul sedintelor de laborator si al activitatilor de practica studentii supravegheaza nemijlocit motoarele in functiune, executa masuratori ale parametrilor functionali, realizeaza reglaje ale proceselor functionale. Pe baza cunostintelor acumulate in orele de curs si in functie de parametrii supravegheati, studentii trebuie sa asigure exploatarea optima a motoarelor, pentru prevenirea aparitiei unor defectiuni sau avarii.

Toate aceste activitati (atat in laborator, cat si la bordul navelor) necesita durate mari de timp si consumuri insemnate de combustibil. Pentru a diminua aceste neajunsuri, a fost realizat un program de calculator care asigura simularea aparitiei unor anomalii in functionarea motorului: modificari ale parametrilor functionali, regimuri anormale de functionare, inrautatirea conditiilor de lucru etc. In aceste situatii, studentul trebuie sa stabileasca initial defectiunea cu care se confrunta, sa depisteze cauza ce a determinat aceasta defectiune si sa stabileasca modul de remediere.

Programul asigura vizualizarea principalilor parametri functionali ai motorului (tabelul 2) si aparitia unor defectiuni. Acestea sunt caracterizate prin modificarea unuia sau mai multor parametri functionali. In afara lor, studentul poate fi confruntat si cu anomalii legate de culoarea gazelor de evacuare sau cu zgomote anormale pe timpul functionarii, fara modificarea parametrilor de lucru.

Fiecare student este confruntat cu o serie de 5 defectiuni a caror alegere este facuta in mod aleator de catre program. Pentru fiecare defectiune, studentul trebuie sa sesizeze initial aparitia acesteia, dupa care trece la stabilirea cauzei care a produs-o. In final, trebuie stabilit modul corect de remediere a defectiunii cu care este confruntat. Durata maxima a rularii testului este de 30 de minute. Aprecierea calitatii pregatirii studentilor se realizeaza in functie de raspunsurile pe care acestia le-au dat pe parcursul testului. Astfel, testarea se incheie automat in situatia in care studentul a depasit timpul maxim de remediere a celor 5 defectiuni sau atunci cand, la o anumita defectiune, a comis trei greseli - situatie in care se considera motorul avariat. In cazul in care, pe ansamblul intregului test, studentul comite cea de-a sasea greseala, testul ia, de asemenea, sfarsit. Aprecierea cu calificative necorespunzatoare a pregatirii studentului se realizeaza in aceasta ultima situatie in functie de numarul raspunsurilor corecte date pana la momentul respectiv.

Tabelul 2

Lista parametrilor functionali ai motorului

Pregatirea studentilor este considerata a fi corespunzatoare in situatia in care acestia rezolva in timp toate cele 5 defectiuni, fara a comite mai mult de 5 greseli. In aceste situatii calitatea pregatirii este apreciata in functie de numarul greselilor comise. In urmatorul tabel este prezentat modul de apreciere a raspunsurilor date, in toate situatiile prezentate.

Tabelul 3

Modul de apreciere a pregatirii studentului testat

Pentru a obtine rezultate satisfacatoare, studentii trebuie sa-si insuseasca temeinic atat caracteristicile functionale ale motorului de referinta, cat si regulile de exploatare ale acestuia. Trebuie mentionat faptul ca stabilirea cauzelor diverselor defectiuni trebuie realizata prin analiza tuturor parametrilor functionali, avand in vedere corelatiile ce pot exista intre aceste valori si defectiunea respectiva. Se dezvolta astfel si capacitatea de analiza si sinteza a studentilor.

4. CONCLUZII FINALE

Cele doua teste de verificare asigura imbunatatirea activitatii de evaluare a cunostintelor studentilor. Au fost realizate si variante de antrenament ale celor doua programe, variante care asigura familiarizarea studentilor cu modul concret de desfasurare a testului. In cadrul acestor variante, sunt incluse indicatii si recomandari in situatia comiterii unor greseli, iar rularea programelor nu mai este limitata in timp.

Prin utilizarea celor doua teste s-au obtinut rezultate dintre cele mai bune in activitatea de pregatire a studentilor electromecanici, asigurandu-se atat cresterea obiectivitatii modului de apreciere a cunostintelor studentilor, cat si cresterea motivatiei in pregatirea individuala a acestora. Autorii intentioneaza dezvoltarea celor doua programe, precum si realizarea de noi asemenea teste de verificare.

TEST PENTRU VERIFICAREA CUNOSTINTELOR STUDENTILOR

IN DOMENIUL EXPLOATARII SI SUPRAVEGHERII MOTOARELOR CU ARDERE INTERNA

PREZENTARE

In cadrul pregatirii studentilor arnului V, specialitatea electromecanica navala, la disciplina " Exploatarea m.a.i." si "Supravegherea mecanicmelor si instalatiilor navale" se urmareste transmiterea de cunostinte si formarea deprinderilor in directia unei cat mai bune exploatari si supravegheri a motoarelor cu ardere interna. In acest sens, un obiectiv prioritar il reprezinta supravegherea atenta si competenta a functionarii motoarelor.

Pregatirea studentilor in aceasta directie se executa in cadrul sedintelor de laborator si al perioadelor de practica si de stagiu, atunci cand studentii sunt pusi sa supravegheze nemijlocit motoarele in functiune. Pe baza cunostintelor acumulate si in functie de parametrii urmariti, acestia trebuie sa actioneze pentru asigurarea unei exploatari optime a motoarelor, pentru prevenirea aparitiei unor defectiuni sau avarii.

Pregatirea in cadrul sedintelor de laborator, cu ajutorul motoarelor in functiune din catedra, necesita timp indelungat si consum ridicat de combustibil. Prezentul program reprezinta o solutie in scopul inlaturarii acestor neajunsuri, el simuland aparitia unor diverse anomalii in functionarea motoarelor si solicitand stabilirea defectiunii, a cauzei care a produs-o si a modului de remediere.

A fost ales ca motor de referinta motorul MB836Db, produs de Uzinele Faur Bucuresti, motor cu o larga utilizare in domeniul naval. Motorul MB836Db este un motor rapid, cu sase cilindri in linie, de constructie usoara, in patru timpi, supraalimentat cu ajutorul unei turbosuflante, cu racirea intermediara a aerului de supraalimentare.

Principalele caracteristici tehnice ale motorului sunt urmatoarele:

Puterea efectiva.............495 CP;
Turatia nominala...........1500 rot/min;
Diametrul cilindrului...........175 mm;
Cursa pistonului..............205 mm;
Raportul de comprimare...........1:16;
Consumul specific de combustibil...175+5% g/CPh;

In timpul supravegherii functionarii motorului, personalul de exploatare urmareste parametri:

Turatia..............1500 rot/min;
Temperatura apei de racire.......80-85 grd.C;
Temperatura uleiului..........90-95 grd.C;
Temperatura gazelor de evacuare....cca.560 grd.C;
Presiunea apei de racire.......cca.2,5kgf/cm²;
Presiunea apei sarate...........cca.2 kgf/cm²;
Presiunea uleiului........... 5-6 kgf/cm².

Toate aceste caracteristici sunt prezentate la inceputul testului. Avand in vedere gradul inalt de generalitate a pregatirii in directia supravegherii in functionare a motoarelor navale, testul este insa util in pregatirea in vederea exploatarii oricarui alt tip de motor eu ardere interna.

Programul afiseaza parametrii functionali ai motorului existand posibiitatea varierii unuia sau mai multora dintre parametri. Totodata, programul mai poate simula aparitia unor defectiuni care nu sunt legate de modiflcarea parametrilor functionali (defectiuni1e J,K,L si M din tabelul 1).

Defectiunile, cauzele si remedierile caracteristice exploatarii motorului MB836Db sunt prezentate in urmatorul tabel:

Tab.1 PRINCIPALELE DEFECTIUNI IN FUNCTIONAREA MOTORULUI MB836Db

2. MOD DE UTILIZARE

Inainte de efectuarea testului, studentii care urmeaza a efectua testul trebuie sa-si insuseasca atat caracteristicile tehnice ale motorului MB836Db, cat si defectiunile care pot surveni in timpul funtionarii, a cauzelor si a modului de remediere ale acestora.

La inceput, conducatorul testului introduce pentru fiecare student datele initiale necesare alegerii uneia dintre variantele testului. Fiecare student este confruntat cu o serie de cinci defectiuni, rezultand numarul maxim de variante posibile ale testului:

Fiecare student are la dispozitie pentru efectuarea testului trei tabele:

lista defectiunilor posibile;

lista cauzelor defectiunilor care pot aparea;

lista remedierilor defectiunilor survenite.

In aceste tabele au fost centralizate toate defectiunile, cauzele si remedierile din tabelul 1, fiecare dintre acestea fiind simbolizata printr-un cod (litere pentru defectiuni si cifre pentru cauze si remedieri).

La fiecare defectiune, programul afiseaza valorile parametrilor functionali si apare mesajul:

PARAMETRII FUNCTIONALI SUNT NORMALI ? (DA SAU NU)

In functie de valorile parametrilor de functionare, studentul va raspunde prin ,Da' sau ,Nu'. Este apreciata apoi corectitudinea raspunsului dat si, numai in cazul raspunsului gresit, apare mesajul:

RASPUNS GRESIT ! - Nr. rasp. corecte =., Nr. rasp. gresite =.

dupa care trebuie stabilita defectiunea produsa, aparand intrebarea:

CARE ESTE DEFECTIUNEA PRODUSA ?

sau, in cazul in care parametrii functionali au valori normale, apare direct defectiunea produsa (una din defectiunile ,I', ,J', ,K', ,L' sau ,M' din tabelul 1).

In primul caz, studentul va alege din tabelul cu defectiuni codul defectiunii produse si raspunsul sau va fi analizat. In situatia unui raspuns gresit, apare mesajul:

RASPUNS GRESIT ! - Nr. rasp. corecte =., Nr. rasp. gresite =.

si intrebarea este repetata. In situatia in care variaza mai multi parametri si defectiunea indicata este posibila, apare mesajul:

ALTA ESTE DEFECTIUNEA PRODUSA

si intrebarea este reluata. In cazul raspunsului corect va aparea intrebarea pentru stabilirea cauzei care a produs defectiunea respectiva:

CAUZA ?

Din lista cauzelor posibile, studentul testat va indica in continuare codul cauzei care a produs defectiunea. In cazul indicarii raspunsului corect, apare mesajul:

RASPUNS CORECT ! - Nr. rasp. corecte =., Nr. rasp. gresite =.

si se trece la stabilirea modului de remediere.

In situatia in care cauza indicata face parte din grupul celor care pot produce defectiunea respectiva, fara a fi insa cea reala, apare mesajul:

RASPUNS POSIBIL, MAI INCEARCA !

si intrebarea este reluata. Atunci cand cauza indicata este gresita, apare mesajul:

RASPUNS GRESIT ! - Nr. rasp. corecte =., Nr. rasp. gresite =.

si parametrii functionali continua sa se modifice in sensul agravarii defectiunii (numai pentru defectiunile ,A', ,B',., ,H' din tabelul 1), dupa care este reluat ciclul de intrebari.

Inainte de a se trece la stabilirea modului de remediere a defectiunii, este afisat mesajul:

CONTINUATI ? (DA SAU NU)

dupa care este afisata intrebarea pentru stabilirea remedierii:

REMEDIEREA ?

Desfasurarea in continuare a testului este identica cu cea de la stabilirea cauzei defectiunii, cu mentiunea ca aici nu mai exista raspunsuri posibile. In indicarea remedierilor necesare se vor indica, de asemenea, numai codurile inscrise in ultimul tabel.

Ciclul de intrebari si raspunsuri este reluat pentru fiecare dintre cele cinci defectiuni, dupa care este apreciata calitatea raspunsurilor date.

3. MOD DE APRECIERE

In cazul in care studentul rezolva toate cele cinci defectiuni cu care este confruntat, calitatea raspunsului este apreciata in functie de numarul de greseli comise pe parcursul testului, dupa cum urmeaza (in cadrul raspunsurilor corecte au fost luate in consideratie cele zece raspunsuri necesare pentru stabilirea cauzei si remedierilor celor cinci defectiuni):

RASPUNS EXCELENT    = 10 raspunsuri corecte si 0 gresite;

RASPUNS FOARTE BUN    = 10 raspunsuri corecte si 1 gresit;

RASPUNS BUN    = 10 raspunsuri corecte si 2-3 gresite;

RASPUNS MEDIOCRU    = 10 raspunsuri corecte si 4-5 gresite;

Atunci cand studentul comite cea de-a sasea greseala, testul ia sfarsit, cunostintele acestuia fiind insuficiente. Este afisat mesajul:

DEPASIT NUMAR MAXIM DE GRESELI

iar calitatea raspunsului este apreciata in functie de numarul raspunsurilor corecte date pana la comiterea celei de-a sasea greseli:

RASPUNS FOARTE, FOARTE SLAB    = maxim 3 raspunsuri corecte;

RASPUNS FOARTE SLAB    = maxim 7 raspunsuri corecte;

RASPUNS SLAB    = maxim 9 raspunsuri corecte;

In sfarsit, in cazul in care la o defectiune caracterizata prin modificarea unuia sau mai multor parametri, studentul da un raspuns gresit, parametrii respectivi continua sa varieze in acelasi sens. La a treia greseala consecutiva, valorile respective depasesc limitele admisibile si testul ia sfarsit, afisand mesajul:

MOTORUL ESTE AVARIAT, RASPUNS FOARTE SLAB

4. CONSIDERATII FINALE

Pentru obtinerea unor rezultate bune, studentii testati trebuie sa-si insuseasca temeinic atat caracteristicile functionale ale motorului, cat si regulile de exploatare, pentru a fi in masura sa previna sau sa remedieze defectiunile care pot surveni in timpul functionarii.

Timpul afectat efectuarii testului este de 30 de minute, timp suficient pentru remedierea seriei de cinci defectiuni. Depasirea acestui timp indica un nivel nesatisfacator al cunostintelor acumulate si necesita continuarea pregatirii.

Testul intocmit poate fi utilizat si in pregatirea celorlalte categorii de personal de exploatare (maistri militari, militari in termen), iar prin modificarea instructiunilor sale, pot fi simulate si functionarile altor tipuri de motoare cu ardere interna.

Programul a fost intocmit in limbajul ,BASIC'.

LISTA DE CODURI PENTRU TESTUL DE PREGATIRE (TEST P)

DEFECTIUNI

A. MOTORUL DEPASESTE TURATIA NOMINALA

B. CRESTE TEMPERATURA APEI DE RACIRE

C. CRESTE TEMPERATURA ULEI

D. CRESTE TEMPERATURA GAZELOR DE EVACUARE

E. SCADE PRESIUNEA ULEI

F. CRESTE PRESIUNEA ULEI

G. SCADE PRESIUNEA APEI DE RACIRE

H. SCADE PRESIUNEA APEI SARATE

I. MOTORUL SCOATE FUM NEGRU

J.MOTORUL SCOATE FUM ALB

K. MOTORUL SCOATE FUM ALBASTRU

L. MOTORUL FUNCTIONEAZA CU INTRERUPERI SI II SCADE PUTEREA

M. MOTORUL PREZINTA BATAI IN FUNCTIONARE (ZGOMOTE ANORMALE)

CAUZE

1.Lipsa combustibil in tanc

2.Apa insuficienta in instalatia de racire

3.Ulei insuficient in baie

4.Nivel ridicat ulei in baie

5.Apa in combustibil

6.Combustibil in ulei

7.Apa in ulei

8.Aer in instalatia de racire

9.Aer in instalatia de apa sarata

10.Pierderi aer in instalatia de supraalimentare

11.Ulei necorespunzator

12.Combustibil necorespunzator

13.Ulei in camera de ardere

14.Temperatura ridicata apa de racire

15.Temperatura ridicata ulei

16.Presiunea de comprimare scazuta

17.Motor neincalzit

18.Motor supraincarcat

19.Supraincarcarea unui cilindru

20.Instalatie de racire murdara

21.Instalatie apa sarata murdara

22.Filtru combustibil infundat

23.Filtru apa sarata infundat

24.Filtru ulei infundat

25.Filtru aer infundat

26.Racitor apa murdar

27.Racitor ulei murdar

28.Racitor aer murdar

29.Instalatie ungere neetansa

30.Conducta combustibil neetansa

31.Injectoare murdare sau defecte

32.Supapa reglare presiune ungere murdara sau defecta

33.Mecanism distributie dereglat sau uzat

34.Joc incorect supape evacuare

35.Avans mare admisie

36.Avans la injectie dereglat

37.Intinderea insuficienta curele actionare pompa apa sarata

38.Uzura mare piston-camasa cilindru

39.Cuzineti gripati

40.Joc mare bolt in piston sau biela

41.Joc mare cuzineti biela

42.Pompa de injectie defecta

43.Pompa de ungere defecta

44.Pompa de racire defecta

45.Pompa de apa sarata defecta

46.Pompa de alimentare combustibil defecta

47.Regulator turatie defect

48.Valvula termoregulatoare defecta

49.Termometru defect

50.Manometru defect

51.Tahometru defect

REMEDIERI

61. Umplerea tancului , dezaerarea instalatiei

62. Completarea nivelului de ulei

63.Reducerea nivelului de ulei

64.Purjarea tancului

65.Schimbarea uleiului

66.Schimbarea combustibilului

67.Reducerea temperaturii apei de racire

68.Reducerea temperaturii uleiului

69.Incalzirea uleiului

70.Reducerea sarcinii

71.Controlul instalatiei , remedierea neetanseitatilor

72.Verificarea si remedierea pierderilor de presiune de comprimare

73.Verificarea elementului pompei de injectie

74.Stringerea racordurilor sau inlocuirea conductei , dezaerarea instalatiei

75.Reglarea jocului supapelor de evacuare

76.Reducerea avansului la admisie

77.Reglarea avansului la injectie

78.Intinderea curelelor

79.Curatarea instalatiei

80.Curatarea filtrului

81.Curatarea racitorului

82.Curatarea sau inlocuirea injectoarelor

83.Curatarea sau inlocuirea supapelor

84.Inlocuirea segmentilor raclori

85.Reglarea mecanismului , inlocuirea elementelor uzate

86.Inlocuirea pistonului sau camasii de cilindru

87.Inlocuirea boltului , bucsei sau pistonului

88.Inlocuirea cuzinetilor

89.Inlocuirea termometrului

90.Inlocuirea manometrului

91.Repararea sau inlocuirea pompei

92.Repararea sau inlocuirea regulatorului

93.Repararea sau inlocuirea valvulei termoregulatoare

94.Inlocuirea tahometrului