热机与内燃机 PPT课件

1、教学目标教学目标 1、了解热机的种类及工作原理。、了解热机的种类及工作原理。 2、知道内燃机的四个冲程，会看图区分是、知道内燃机的四个冲程，会看图区分是 那个冲程。那个冲程。 3、知道压缩冲程、做功冲程中能量的转化。、知道压缩冲程、做功冲程中能量的转化。 4.汽油机和柴油机的异同汽油机和柴油机的异同 5、了解热机的效率及热机的效率低的原因、了解热机的效率及热机的效率低的原因、 提高热机的效率的方法。提高热机的效率的方法。 6、了解热机对环境的影响。、了解热机对环境的影响。 热机 一、热机一、热机 定义：定义：通过燃烧燃料通过燃烧燃料，将燃料的，将燃料的化学能化学能转转 化成化成内能内能再转化为

2、再转化为机械能机械能的机器。的机器。 工作原理：工作原理： 燃料的化学能燃料的化学能 燃烧 内能内能 机械能机械能 二、热机的种类二、热机的种类 蒸气机蒸气机 内燃机内燃机 汽轮机汽轮机 喷气发动机喷气发动机 火箭等火箭等 内燃机内燃机 定义：定义：燃料直接在气缸内燃烧燃料直接在气缸内燃烧产生动力的热产生动力的热 机。（汽油机和柴油机）机。（汽油机和柴油机） 内燃机的构造内燃机的构造 (1)(1)汽油机汽油机 (2)(2)柴油机柴油机 构造构造 工作原理工作原理 汽油机完整工作过程汽油机完整工作过程 构造构造 工作原理工作原理 (1)(1)汽油机的构造汽油机的构造 火花塞火花塞 气缸气缸 进气

3、门进气门 活塞活塞 连杆连杆 排气门排气门 曲轴曲轴 吸气吸气 压缩压缩 做功做功 排气排气 内燃机的内燃机的 冲程冲程和和工作循环工作循环 (2)(2)汽油机工作原理汽油机工作原理 吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程 吸气冲程吸气冲程 汽油和空气汽油和空气 进气门打开，排进气门打开，排 气门关闭。活塞由上气门关闭。活塞由上 端向下端运动，端向下端运动，汽油汽油 和空气组成的燃料混和空气组成的燃料混 合物合物从进气门吸入气从进气门吸入气 缸。缸。 压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都关进气门和排气门都关 闭，活塞向上运动，燃料闭，活塞向上运动，燃料 混合物被压缩，压

4、强增大混合物被压缩，压强增大 ，温度升高。，温度升高。 机械能转化为内能。机械能转化为内能。 做功冲程做功冲程 在压缩冲程末尾，在压缩冲程末尾， 火花塞产生电火花，使火花塞产生电火花，使 燃料猛烈燃烧，产生高燃料猛烈燃烧，产生高 温高压的燃气，推动活温高压的燃气，推动活 塞向下运动，并通过连塞向下运动，并通过连 杆带动曲轴转动。杆带动曲轴转动。 内能转化为机械能。内能转化为机械能。 排气冲程排气冲程 燃烧后的废气燃烧后的废气 进气门关闭，排进气门关闭，排 气门打开，活塞向上气门打开，活塞向上 运动，把废气排出气运动，把废气排出气 缸。缸。 (3)(3)柴油机的构造柴油机的构造 喷油嘴喷油嘴 进

5、气门进气门 活塞活塞 连杆连杆 排气门排气门 气缸气缸 曲轴曲轴 (4)(4)柴油机工作原理柴油机工作原理 吸气冲程吸气冲程 压缩冲程压缩冲程 做功冲程做功冲程 排气冲程排气冲程 吸气冲程吸气冲程 空气 进气门打开，排气门进气门打开，排气门 关闭。活塞由上端向下关闭。活塞由上端向下 端运动，将空气吸进气端运动，将空气吸进气 缸。缸。 压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活进气门和排气门都关闭，活 塞向上运动，活塞把空气压缩得塞向上运动，活塞把空气压缩得 很小，空气的压强更大，温度更很小，空气的压强更大，温度更 高。在压缩冲程末，缸内空气温高。在压缩冲程末，缸内空气温 度已超过柴油的着火点。

6、度已超过柴油的着火点。 机械能转化为内能。机械能转化为内能。 做功冲程做功冲程 在压缩冲程末，从喷油嘴喷在压缩冲程末，从喷油嘴喷 出的雾状柴油遇到热空气立即猛出的雾状柴油遇到热空气立即猛 烈燃烧，产生高温高压的燃气，烈燃烧，产生高温高压的燃气， 推动活塞向下运动，并通过连杆推动活塞向下运动，并通过连杆 带动曲轴转动。带动曲轴转动。 内能转化为机械能。内能转化为机械能。 排气冲程排气冲程 燃烧后的废气燃烧后的废气 进气门关闭，排气进气门关闭，排气 门打开，活塞向上运动门打开，活塞向上运动 ，把废气排出气缸。，把废气排出气缸。 一个工作循环：一个工作循环： 活塞：往复两次。活塞：往复两次。 曲轴：

7、转动两周。曲轴：转动两周。 完成：四个冲程。完成：四个冲程。 对外做功：一次。对外做功：一次。 辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。 练习练习 一台汽油机飞轮转速为一台汽油机飞轮转速为3000R/分，分， 则在则在1秒内完成秒内完成 个循环，对外个循环，对外 做功做功 次。次。 3.3.内燃机的应用内燃机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小 型农业机械上面。型农业机械上面。 (1)(1)汽油机的应用汽油机的应用 (2)(2)柴油机的应用柴油机的应用 柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主 要用在载重汽

8、车、拖拉机、坦克上面。要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。 想想议议：想想议议： 汽油机和柴油机的工作过程有什汽油机和柴油机的工作过程有什 么相同点，有什么不同点？么相同点，有什么不同点？ 1基本构造和主要部件的作用相似。基本构造和主要部件的作用相似。 2 每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲 程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 3 四个冲程中，只有做功冲程对外做功，四个冲程中，只有做功冲程对外做功， 其余三个冲程靠飞轮惯性完成。其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 4 一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮

9、 转动两周，做功一次。转动两周，做功一次。 相同相同点点 不同点不同点 1构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而 柴油机气缸顶部有喷油嘴。柴油机气缸顶部有喷油嘴。 2 燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴 油机的燃料是柴油。油机的燃料是柴油。 3 吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混 合气体，柴油机只吸进空气。合气体，柴油机只吸进空气。 4 点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油 机属压燃式点火。机属压燃式点火。 5 5、热机的效率热机的效率 热机的效率热机的效率：热机所

10、做的做有用功那热机所做的做有用功那 和燃料完全燃烧放出的热量之比。叫热机和燃料完全燃烧放出的热量之比。叫热机 的效率。的效率。 燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后 的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦 做功而消耗的能量，都是引起能量损失的做功而消耗的能量，都是引起能量损失的 原因。因此，提高热机效率，可提高燃料原因。因此，提高热机效率，可提高燃料 的利用率。的利用率。 汽油机的效率：汽油机的效率：2030% 柴油机的效率：柴油机的效率：3045% 你认为它们的效率比你想象的 高？还是低？ 你猜想：汽油机、柴油机的效率你猜想：汽油

11、机、柴油机的效率 大约是多少？猜猜看！大约是多少？猜猜看！ 提高热机效率的途径和方法：提高热机效率的途径和方法： （l l）尽可能减少各种热损失，保证尽可能减少各种热损失，保证 良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能 量；量； (2)(2)充分利用废气的能量，提高燃料充分利用废气的能量，提高燃料 的利用率，如利用热电站废气来供热。这的利用率，如利用热电站废气来供热。这 种既供电又供热的热电站，比起一般火电种既供电又供热的热电站，比起一般火电 站来，燃料的利用率大大提高。站来，燃料的利用率大大提高。 6.热机对环境的影响热机对环境的影响 1.热机对大气的影响。热

12、机对大气的影响。 （1）产生有毒气体。）产生有毒气体。 （2）产生大量二氧化碳，造成温室效）产生大量二氧化碳，造成温室效 应。应。 （3) 产生粉尘。产生粉尘。 2.热机产生噪音。热机产生噪音。 1.四冲程汽油机的工作过程由四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( )四个冲程组成的四个冲程组成的. 2.四冲程汽油机四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是由机械能转化为内能的是( )冲程冲程,做功冲程是做功冲程是( )能转化为能转化为( )能能. 3.汽油机吸入汽缸的是汽油机吸入汽缸的是( ),点火方式是点火方式是( ). 柴油机吸入汽缸的是柴油机吸入汽缸的是( ),点火方式是点火方式是(

13、 ). 4.某四冲程汽油机飞轮的转速是某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min, 则它每秒钟对外做功则它每秒钟对外做功( )次次. 课堂练习课堂练习: : 5、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什么？、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什么？ 6、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲程？、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲程？ 7、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？ 8、排气后，下一个工作过程是什么冲程？、排气后，下一个工作过程是什么冲程？ 9、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？ 答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧产生的高答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧产生的高 温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变为机械能温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变为机械能。 答：活塞压缩混合气体做功，机械能转变为混合气体的内能答：活塞压缩混合气体做功，机械能转变为混合气体的内能。 答：在做功冲程，飞轮获