沪科版九年级物理第十三章第三节内燃机

1、第第十三章十三章 内能与热机内能与热机第三节第三节 内燃机内燃机颐和中学颐和中学 蒋桂霞蒋桂霞它们都是利用它们都是利用热机来工作的热机来工作的一、热机一、热机1 1、热机：把燃料燃烧时释放的、热机：把燃料燃烧时释放的内能内能转转化为化为机械能机械能的装置，称为热机的装置，称为热机2 2、热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽、热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机喷气式发动机、火箭等轮机喷气式发动机、火箭等3 3、共同特点：、共同特点：燃料的燃料的化学能化学能 内能内能 机械能机械能 燃烧燃烧做功做功二、内燃机二、内燃机 汽车是我们生活中不可缺少的交通工具，汽车上的汽车是我们生活中不可缺少的交通工具，汽车

2、上的发动机就是内燃机的一种。由于它是将燃料燃烧产生的发动机就是内燃机的一种。由于它是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的装置，我们把它叫做热机。燃料在内能转化为机械能的装置，我们把它叫做热机。燃料在气缸里燃烧的热机叫内燃机气缸里燃烧的热机叫内燃机。 内燃机分为汽油机和柴油机，通过内燃机分为汽油机和柴油机，通过燃烧汽油燃烧汽油和和柴油柴油来推动活塞，提供动力。来推动活塞，提供动力。2 2、内燃机的种类、内燃机的种类汽油机汽油机柴油机柴油机 1 1、内燃机的概念、内燃机的概念 燃料直接在气缸内燃烧产生动力的热机。燃料直接在气缸内燃烧产生动力的热机。三、汽油机三、汽油机1 1、汽油机的构造、汽油机的构

3、造火花塞火花塞气缸气缸进气道进气道活塞活塞连杆连杆排气道排气道曲轴曲轴进气阀进气阀排气阀排气阀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 进进气阀气阀打打开开，排排气阀气阀关关闭闭。活塞由上端向活塞由上端向下端运动，下端运动，汽汽油和空气油和空气组成组成的燃料混合物的燃料混合物从从进进气道气道吸吸入入气缸气缸。压缩冲程压缩冲程 进进气阀和气阀和排排气阀气阀都都关闭，活塞关闭，活塞向上向上运动，运动，燃料混合物被压缩，压燃料混合物被压缩，压强强增大，温度升高。增大，温度升高。做功冲程做功冲程 在压缩冲

4、程末尾，火在压缩冲程末尾，火花塞产生花塞产生电火花电火花，使燃料，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞的燃气，推动活塞向下向下运运动，并通过连杆带动曲轴动，并通过连杆带动曲轴转动。转动。排气冲程排气冲程燃烧后的废气 进进气阀气阀关关闭闭，排，排气阀气阀打打开开，活塞，活塞向向上上运动，把废气排运动，把废气排出气缸出气缸。 内燃机（汽油机）的工作原理内燃机的连续工作 冲程冲程内燃机工作时，活塞在气缸内内燃机工作时，活塞在气缸内做一次单向运做一次单向运 动，动，叫做一个冲程。叫做一个冲程。汽油机一个工作循环有四个冲程汽油机一个工作循环有四个冲程：冲程冲程活塞运动状况活

5、塞运动状况进气阀进气阀排气阀排气阀混合气体状态混合气体状态能量转变情况能量转变情况吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气向下运动向下运动向上运动向上运动向下运动向下运动向上运动向上运动开启开启关闭关闭关闭关闭关闭关闭关闭关闭关闭关闭关闭关闭开启开启进入气缸进入气缸被压缩被压缩,温度升温度升高高,压强增大压强增大爆发性燃烧爆发性燃烧排出气缸排出气缸机械能转机械能转变为内能变为内能内能转变内能转变为机械为机械吸气冲程做功冲程排气冲程压缩冲程向下运动向下运动向上运动向上运动向下运动向下运动开启开启 (1)(1)内燃机工作时，内燃机工作时，四个四个冲程冲程周而复始，在内燃机的周而复始，在内燃机的一个工作循环

6、一个工作循环中中, ,活塞来回活塞来回往复往复两次两次, ,曲轴曲轴带动大飞轮带动大飞轮转动转动两周两周, ,对对外作功外作功一次一次，内能内能和机械能相互转化和机械能相互转化各一各一次次。总结总结: :内燃机工作过程内燃机工作过程总结总结: :内燃机工作过程内燃机工作过程 ( (2 2) )内燃机工作内燃机工作的一个循环中的一个循环中，有有两次能量的转化：压缩冲程中将机械两次能量的转化：压缩冲程中将机械能转化为内能，做功冲程中将内能转能转化为内能，做功冲程中将内能转化为机械能，只有在做功冲程完成将化为机械能，只有在做功冲程完成将内能向机械能的转化的根本任务，其内能向机械能的转化的根本任务，其

7、他的三个冲程要依靠大他的三个冲程要依靠大飞轮的惯性飞轮的惯性来来完成完成。 1、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？ 2、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？ 3、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？ 4、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？ 5、当热机还没有开始工作的时候，活塞是怎样动起来的？、当热机还没有开始工作的时候，活塞是怎样动起来的？讨论 答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为

8、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，飞轮获得足够的动能而高速转动，在吸气、答：在做功冲程，飞轮获得足够的动能而高速转动，在吸气、压缩、排气三个冲程中，活塞的运动都是靠飞轮的惯性来完成的。压缩、排气三个冲程中，活塞的运动都是靠飞轮的惯性来完成的。答：吸气冲程 答：通常是先接通了启动机答：通常是先接通了启动机(电动机电动机)，用启动机带动活

9、塞动起，用启动机带动活塞动起来。也可用手柄，来。也可用手柄，人工摇动人工摇动手柄带动活塞起动。手柄带动活塞起动。四、柴油机四、柴油机1.1.柴油机的构造柴油机的构造喷油嘴喷油嘴进气道进气道活塞活塞连杆连杆排气道排气道气缸气缸曲轴曲轴2.柴油机的工作过程柴油机的工作过程 吸气冲程吸气冲程空气 进进气阀气阀打打开开，排，排气气阀阀关关闭闭。活塞由上端。活塞由上端向下端向下端运动，将运动，将空气空气吸进气缸。吸进气缸。压缩冲程压缩冲程 进进气阀和气阀和排排气阀都气阀都关闭关闭，活塞活塞向上向上运动，活塞把运动，活塞把空气空气压缩压缩得很小，空气的得很小，空气的压强更压强更大大，温度更高温度更高。在压

10、缩冲程。在压缩冲程末，缸内末，缸内空气温度已超过柴空气温度已超过柴油的着火点油的着火点。做功冲程做功冲程 在压缩冲程末，从喷在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的油嘴喷出的雾状柴油雾状柴油遇到遇到热空气立即猛烈燃烧，产热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动生高温高压的燃气，推动活塞活塞向下向下运动，并通过连运动，并通过连杆带动曲轴转动。杆带动曲轴转动。排气冲程排气冲程 进气阀进气阀关关闭闭，排排气阀气阀打打开开，活，活塞塞向上向上运动，把运动，把废气排出气缸。废气排出气缸。燃烧后的废气燃烧后的废气五五. .内燃机的启动内燃机的启动 内燃机不能自行启动。开始运转内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自活塞运动，以后内燃机才能自己工作。己工作。六六. .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，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。 区区别别 机种机种燃