Het groene machinepark aardappelkanon
Leerlingmateriaal
Introductie / oriëntatie
Inleiding
Bij deze opdracht gaan we eens bekijken op een praktische manier hoe een verbrandingsmotor werkt. .
Doel
Na deze introductie kun je:
– uitleggen hoe het principe een verbrandingsmotor werkt.
Benodigdheden
Bij deze opdracht heb je nodig:
- informatie en vragen uit deze opdracht
Oriëntatie
Bestudeer deze bladzijde over de werking van een motor.
De werking van een verbrandingsmotor?
In de afbeelding zie je een kanon. In het kanon wordt kruit aangestoken. Hierdoor komt er een explosie. Door de explosie ontstaat een hoge druk. De druk duwt de kogel met veel kracht weg.
Een verbrandingsmotor werkt ongeveer hetzelfde. In de motor wordt geen kruit verbrand, maar een mengsel van brandstof en lucht. Het mengsel van brandstof en lucht ontploft. De explosie brengt een zuiger in beweging.
Dit principe gaan jullie nu zelf uitproberen door het maken van een aardappelkanon.
Lees daarom de werkvoorbereiding op de volgende bladzijden goed door.
Aan de slag!
Praktisch deel / benodigdheden
Doel
Je gaat in tweetallen een aardappelkanon maken.
Benodigdheden
Bij deze opdracht heb je de volgende spullen nodig:
- Aansteker voor gasfornuis (lang).
- Schroefdop
- Eindstuk (met schroefdeksel B) passend in de mof 50mm
- PVC Steekmof 50mm grijs
- PVC Buis Ultra-3 Ø50x3,0mm grijs
- PVC Steekmof 50mm grijs en PVC Excentrische verloopring 50x32mm grijs
- PVC Buis Ultra-3 Ø32x3,0mm grijs
- Hard PVC lijm, pot met kwast
- Zak aardappels of andere projectielen
- Haarlak of andere brandstof
- Boormachine
- ijzerzaag
- vijl en schuurpapier
Praktisch deel / uitvoering
Uitvoering
Denk terwijl je het aardappelkanon maakt en het uitprobeert goed na. Dit is zeer gevaarlijk “speelgoed”. Als je fout materiaal gebruikt, niet nauwkeurig werkt of het kanon verkeerd bediend, kun je gewond raken.
RICHT NOOIT MET HET KANON OP MENSEN!!!!
Werkwijze
- Bekijk het instructieblad Buis afkorten (bijlage 1).
- Zaag een stuk buis Ø 50 af op een lengte van 20 cm.
- Zaag een stuk buis Ø 32 af op een lengte van 35 cm.
- Werk de uiteinden van de buis netjes af met de vijl.
- Bekijk het instructieblad PVC lijmen (bijlage 2).
- Schuur de buizen en de onderdelen op de plaats waar ze gelijmd worden.
- Lijm de onderdelen zoals omschreven.
Let op, minimaal 2 minuten laten drogen voordat je het volgende onderdeel gaat lijmen. Er komt veel druk op te staan dus de lijmverbinding moet goed zijn !!!!!!
- Meet de kop (staaf) van de aansteker op, de diameter is . . . . . . . mm.
- Gebruik een boor die 0,5 mm groter is dan de gemeten diameter en boor het gat in het midden van de schroefdop. Denk aan het afbramen!
- Schroef de dop er op en werk het kanon waar dat nodig is nog netjes af.
Jullie aardappelkanon is nu klaar.
Ruim de plek waar je hebt gewerkt netjes op!!!
Pak jullie gemaakte model en de papieren van deze opdracht.
Vraag de docent of je het kanon kunt gaan uitproberen.
Gebruik een prop papier als kogel, géén andere dingen!!!
Als brandstof kun je bijvoorbeeld haarlak of butaangas gebruiken.
Doe geen dingen in de loop die er niet in horen (hier geef ik geen voorbeeld van 
) Duw er ook geen dingen in die niet passen, het moet er redelijk gemakkelijk inpassen.
TIP: Na een aantal schoten moet je de buis van het kanon even laten doorluchten, anders komt er niet genoeg zuurstof in de buis.
HET AARDAPPELAKNON WORDT NIET MEE NAAR HUIS GENOMEN
MAAR BLIJFT OP SCHOOL !!!
Theorie
Theorie lesstof
Doel
Na deze opdracht kun je:
- de onderdelen van een motor benoemen.
- beschrijven hoe een motor werkt.
- beschrijven hoe het komt dat een motor blijft draaien.
Inleiding
De reactie die je gezien hebt bij het aardappelkanon, is een reactie waarbij chemische energie omgezet wordt in mechanische energie. Dit lijkt een beetje op wat er gebeurt wanneer de motor van een auto gestart wordt. Dit type motor wordt ook wel verbrandingsmotor genoemd.
De verbrandingsmotor
Eén van de belangrijkste uitvindingen bij de ontwikkeling van auto’s is de verbrandingsmotor. Een verbrandingsmotor is klein genoeg om in een personenwagen te passen en als er genoeg brandstof aangeleverd wordt kun je er lange ritten mee maken.
- Welke soorten brandstof worden gebruikt voor auto’s? Noem er drie.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
De Duitser Nikolaus Otto (foto) was de eerste uitvinder die in 1876 een verbrandingsmotor maakte die echt werkte. De Otto-verbrandingsmotor komen we nu nog tegen in auto’s, maar dan in een modernere vorm.
Hoe werkt zo’n motor nu precies?
Stap 1.
De verbrandingsmotor krijgt een hoeveelheid chemische energie (brandstof met lucht). Deze brandstof komt in een afgesloten ruimte (de cilinders van de motor). De brandstof wordt in de cilinder gelaten door de inlaatklep.
Stap 2.
In de cilinders wordt de brandstof verbrand en er ontstaat hete lucht.
De chemische energie wordt dus omgezet in warmte (net als bij het aardappelkanon). Die warmte noemen we thermische energie.
Stap 3.
De hete lucht duwt tegen de zogenaamde zuiger in de cilinder aan, waardoor deze gaat bewegen.
De thermische energie zorgt er dus voor dat de zuigers van de motor gaan bewegen.
Die beweging noemen we mechanische energie.
Stap 4.
Aan het uiteinde van de zuiger zit een drijfstang. De drijfstang duwt tegen
de krukas. De krukas drijft de wielen aan en ... de auto gaat bewegen.
2) Vul het schema verder in.
Videofilm.
Bestudeer onderstaande uitleg over de onderdelen van de verbrandingsmotor. Dit is nodig om de videofilm die jullie van de docent krijgen te kunnen begrijpen. Aan de zuiger zit een stang vast (drijfstang). Die stang gaat met de zuiger mee omlaag. De stang zit vast aan een as (krukas). De as gaat daardoor draaien.
Bij jullie kanon steek je met de aansteker het gasmengsel aan. In de motor gebeurt dat door de bougie. Deze vonkt en daardoor explodeert het gasmengsel.
De explosie duwt de zuiger naar benden waardoor de krukas gaat draaien.
Deze beweging van de zuiger heet een slag.
In de motor zijn er meerdere slagen nodig om te kunnen blijven draaien. Deze krijgen jullie in de videofilm te zien.
Bekijk de film en maak eventueel aantekeningen.
Na afloop zetten jullie de Tv en de videorecorder weer op zijn plaats terug en geven de videoband aan de docent terug.
Jullie kunnen vragen stellen aan je docent als er iets van de film niet duidelijk was.
Het vierslagproces
In de film hebben jullie het vierslagproces gezien. Om dit proces soepel te laten verlopen, gebeuren er vier verschillende dingen in de motor. Het totale proces van deze vier dingen heet het vierslagproces of arbeidsproces. Dit proces bestaat uit:
• Een inlaatslag
• Een compressieslag
• Een arbeidsslag
• Een uitlaatslag
Tijdens de inlaatslag gaat de inlaatklep open en komen er brandstof en lucht in de cilinder. Dit zie je op afbeelding rechtsboven.
Tijdens de compressieslag gaat de zuiger omhoog en perst het mengsel van lucht en brandstof samen (zie afbeelding linksboven).
Net voordat de zuiger helemaal bovenaan is, zorgt een vonk van de bougie ervoor dat het mengsel van brandstof en lucht aangestoken wordt. Het mengsel ontbrandt, waardoor de zuiger naar beneden geduwd wordt. Dit is de arbeidsslag (zie afbeelding rechtsonder).
Tijdens de laatste slag, de uitlaatslag, gaat de uitlaatklep open. De zuiger gaat weer omhoog en duwt de verbrande gassen uit de cilinder (zie afbeelding linksonder).
Hierna begint alles weer van voren af aan, met een nieuwe inlaatslag.
werking 4-takt 1
Werking 4-takt 2
Evalueren & reflecteren
Zelfevaluatie
Beantwoord de volgende vragen voor de evaluatie.
- Werkt jullie aardappelkanon zoals het hoort te werken? Waarom wel/niet?
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
- Waarom is een juiste verhouding lucht en brandstof belangrijk?
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
- Waardoor wordt het mengsel van brandstof en lucht in een motor aangestoken?
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
- Noem één ding dat je gemakkelijk vond aan de opdracht.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
- Noem één ding dat je moeilijk vond aan de opdracht.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
- Wat zou je de volgende keer anders doen?
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
- Vind je het onderdeel motoren leuk? Waarom wel/niet?
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
- Vul het schema in op de volgende bladzijde.
Zet de zinnen in de goede kolom (let op: twee vakjes blijven leeg):
- De uitlaatklep gaat open
- De zuiger wordt hard omlaag geduwd
- De zuiger gaat omlaag
- Brandstof en lucht komen in de cilinder
- De zuiger gaat omhoog
- Het brandstof/luchtmengsel wordt samengeperst
- De inlaatklep gaat open
- De zuiger gaat omhoog
- Het mengsel ontbrandt
- De verbrande gassen stromen uit de cilinder.
Zelfbeoordeling
Leerling zelf
|
4. Hoe houd ik rekening met anderen en mijn omgeving?
|
Beginner
|
Geoefend
|
Gevorderd
|
Expert
|
|
Ik kan afspraken nakomen
|
|
|
|
|
|
Ik kan rekening houden met anderen
|
|
|
|
|
|
Ik kan rekening houden met mijn omgeving
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. Hoe ga ik om met gereedschappen en materialen?
|
Beginner
|
Geoefend
|
Gevorderd
|
Expert
|
|
Ik kan persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM’s) gebruiken
|
|
|
|
|
|
Ik kan gereedschappen en materialen kiezen
|
|
|
|
|
|
Ik kan gereedschappen en materialen gebruiken
|
|
|
|
|
|
Ik kan gereedschappen onderhouden
|
|
|
|
|
Beoordeling medeleerling / docent
|
4. Hoe houdt de leerling rekening met anderen en zijn omgeving?
|
Beginner
|
Geoefend
|
Gevorderd
|
Expert
|
|
De leerling kan afspraken nakomen
|
|
|
|
|
|
De leerling kan rekening houden met anderen
|
|
|
|
|
|
De leerling kan rekening houden met zijn omgeving
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. Hoe gaat de leerling om met gereedschappen en materialen?
|
Beginner
|
Geoefend
|
Gevorderd
|
Expert
|
|
De leerling kan persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM’s) gebruiken
|
|
|
|
|
|
De leerling kan gereedschappen en materialen kiezen
|
|
|
|
|
|
De leerling kan gereedschappen en materialen gebruiken
|
|
|
|
|
|
De leerling kan gereedschappen onderhouden
|
|
|
|
|
Terugblik door medeleerling of docent
Beantwoord deze vraag als jullie de competenties ingevuld hebben.
Wat zijn volgens de medeleerling of docent aandachtpunten voor een volgende keer?
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Begrippen
Docenten materiaal
Orientatie / verantwoording
Algemeen Doel:
|
Code eindterm
|
Omschrijving eindtermen:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gerelateerde competenties:
|
|
Beslissen en activiteiten initiëren
|
|
Onderzoeken
|
|
|
Samenwerken en overleggen
|
|
Leren
|
|
|
Ethisch en integer handelen
|
|
Plannen en organiseren
|
|
|
Relatie bouwen en netwerken
|
|
Klantgerichtheid
|
|
|
Presenteren
|
|
Kwaliteit leveren
|
|
|
Formuleren en rapporteren
|
|
Instructies en procedures opvolgen
|
|
|
Vakdeskundigheid toepassen
|
|
Omgaan met veranderingen
|
|
|
Materialen en middelen inzetten
|
|
Met druk en tegenslag omgaan
|
|
|
Analyseren
|
|
Bedrijfsmatig handelen
|
Voorbereiding:
Start:
Opdrachten:
Afronding:
Evaluatiesuggesties:
Antwoorden leerlingenblad 1.
Taak 1
Taak 2
Taak 3 etc
Competenties
|
Kern
|
|
Een kandidaat kan gebruik maken van de in de ‘kern’ genoemde kennis en vaardigheden in een
(gesimuleerde) uitvoerende beroepssituatie of een daarop voorbereidende scholing. De kennis en vaardigheden zijn gerangschikt in algemene kennis en vaardigheden en professionele vaardigheden. Kennis en vaardigheden worden samen met de persoonlijke eigenschappen ook wel aangeduid als ‘beroepscompetenties’. De kern omvat ook kennis en vaardigheden rond loopbaanoriëntatie en – ontwikkeling.
Kern
- Algemene kennis en vaardigheden
- de Nederlandse taal in opleidings- en beroepssituaties gebruiken;
- informatie op allerlei manieren overzichtelijk en efficiënt verzamelen, ordenen en weergeven;
- voor opleiding en beroep relevante berekeningen uitvoeren;
- offerte, calculatie en rekening opstellen en lezen;
- plannen en organiseren in een beroeps(opleiding)gerelateerde situatie;
- mondeling en schriftelijk rapporteren over de uitgevoerde werkzaamheden; onder meer over de planning, voorbereiding, proces en product;
- reflecteren op de eigen werkwijze en op de kwaliteit van het eigen werk;
- samenwerken en overleggen bij het uitvoeren van werkzaamheden;
- werkzaamheden volgens de voorschriften en op een veilige wijze uitvoeren;
- economisch bewust omgaan met materialen en middelen;
- professionele hulpmiddelen gebruiken en hun werking uitleggen;
- hygiënisch werken;
- milieubewust handelen;
- zich aan- en inpassen in een bedrijfscultuur;
- voldoen aan de algemene gedrags- en houdingseisen die gesteld worden aan werknemers in de branche;
- in een (gesimuleerde) beroepssituatie en stage in een bedrijf omgaan met verschillen op basis van culturele gebondenheid en geslacht.
|
- Professionele kennis en vaardigheden
- probleemoplossingsvaardigheden hanteren en op grond daarvan conclusies trekken en keuzes maken;
- eenvoudige onderzoeksactiviteiten verrichten en op grond daarvan beargumenteerde keuzes maken;
- mediawijs handelen: kritisch en bewust omgaan met (digitale) media;
- het begrip duurzaamheid (her)kennen, benoemen en toepassen. Op basis daarvan komen tot bewuste afwegingen en relaties leggen tussen milieu, mensen en werkprocessen in arbeid en beroep (people, planet en profit);
- ondernemende vaardigheden tonen: initiatief tonen, innoveren;
- de begrippen maatschappelijk verantwoord en maatschappelijk betrokken ondernemen (her)kennen, benoemen en toepassen bij producten en diensten;
- verschillen en overeenkomsten benoemen tussen profit en non/profit;
|
LOB
Loopbaanoriëntatie en –ontwikkeling
De kandidaat is in staat zijn eigen loopbaanontwikkeling vorm te geven. Hij doet dat door middel van reflectie op het eigen handelen en reflectie op ervaringen met een oriëntatie op een toekomstige opleiding en (loop)baan.
De kandidaat heeft de vaardigheid de eigen loopbaan vorm te geven door op systematische wijze om te gaan met ‘loopbaancompetenties’:
Wat kan ik het best en hoe weet ik dat? [kwaliteitenreflectie]
Waar ga en sta ik voor en waarom dan? [motievenreflectie]
Waar ben ik het meest op mijn plek en waarom daar? [werkexploratie]
Hoe bereik ik mijn doel en waarom zo? [loopbaansturing]
Wie kan mij helpen mijn doel te bereiken en waarom die mensen? [netwerken]
De kandidaat maakt zijn eigen loopbaanontwikkeling inzichtelijk voor zichzelf en voor anderen doormiddel van een ‘loopbaandossier’.
In een loopbaandossier is opgenomen welke activiteiten zijn uitgevoerd die hebben bijgedragen tot het
ontwikkelen van de ‘loopbaancompetenties’. In het loopbaandossier wordt beschreven bij een aantal uitgevoerde activiteiten:
de beoogde doelen;
de resultaten;
de evaluatie en een conclusie;
welke vervolgactiviteiten gepland zijn op basis van de opgedane ervaringen en de daarbij horende conclusies.
Leerjaar 1 en 2
Leerjaar 3 en 4
Eindtermen
Profiel deel
