热机内燃机

1、内燃机一、热机一、热机1 1、热机：利用燃料、热机：利用燃料化学能化学能转化为工作物转化为工作物质的质的内能内能，工作物质对外，工作物质对外做功做功转化为转化为机械能机械能的机器的机器2 2、共同特点：、共同特点：燃料的化学能燃料的化学能 内能内能 机械能机械能 燃烧燃烧做功做功(1)(1)汽油机汽油机(2)(2)柴油机柴油机一、内燃机和种类一、内燃机和种类内燃机内燃机：在汽缸内燃燃料，生成高温：在汽缸内燃燃料，生成高温高压的燃气，燃气推动活塞做功。最高压的燃气，燃气推动活塞做功。最常见的是汽油机和柴油机。常见的是汽油机和柴油机。（1 1）汽油机的构造）汽油机的构造火花塞火花塞进气门进气门活塞

2、活塞连杆连杆气缸气缸排气门排气门1、汽油机、汽油机曲轴曲轴压缩压缩冲程冲程做功做功冲程冲程排气排气冲程冲程吸气冲程吸气冲程（2）汽油机的工作过程）汽油机的工作过程冲程冲程：活塞在往复运：活塞在往复运动中从动中从汽缸一端汽缸一端运动运动到到另一端另一端叫做一叫做一 个冲个冲程。程。吸气冲程吸气冲程 进气门进气门打开打开，排，排气门气门关闭关闭。活塞由。活塞由上上端向下端端向下端运动，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。汽油和空气汽油和空气压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门进气门和排气门都都关闭关闭，活塞，活塞向上向上运运动，燃料混合物被压动

3、，燃料混合物被压缩，压强增大，温度缩，压强增大，温度升高。升高。压缩冲程将压缩冲程将 能转化能转化为为 能能机械机械内内 在压缩冲程末尾，火花在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞，推动活塞向下向下运动，并通运动，并通过连杆带动曲轴转动。过连杆带动曲轴转动。做功冲程做功冲程能量转化：燃料燃烧产生高温高压的燃气是能量转化：燃料燃烧产生高温高压的燃气是将将 能转化为能转化为 能；燃气推动能；燃气推动活塞运动是将活塞运动是将 能转化为能转化为 能。能。化学化学机械机械内内内内排气冲程排气冲程 进气门进气门关闭关闭

4、，排气门排气门打开打开，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。燃烧后的废气柴油机的构造柴油机的构造喷油嘴喷油嘴进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吸气冲程吸气冲程空气 进气门进气门打开打开，排，排气门气门关闭关闭。活塞由上。活塞由上端端向下端向下端运动，将运动，将空空气气吸进气缸。吸进气缸。压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都进气门和排气门都关关闭闭，活塞，活塞向上向上运动，活塞运动，活塞把把空气压缩空气压缩得很小，空气得很小，空气的的压强更大压强更大，温度更高温度更高。在压缩冲程末，缸内在压缩冲程末，缸内空气空气温度已超过柴油的着火点温度已超过柴油的着

5、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。排气冲程排气冲程燃烧后的废气 进气门进气门关闭关闭，排气，排气门门打开打开，活塞，活塞向上向上运动运动，把废气排出气缸。，把废气排出气缸。2.2.内燃机的启动内燃机的启动 内燃机不能自行启动。开始运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动转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运起来，由曲轴通过连

6、杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。动，以后内燃机才能自己工作。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2.2.内燃机的启动内燃机的启动 内燃机不能自行启动。内燃机不能自行启动。 开始运转时，要靠开始运转时，要靠外力外力使飞轮和曲轴转动起使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，四个冲程来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，四个冲程中只有中只有做功冲程做功冲程燃气对外做功，其他三个冲燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮飞轮的惯性的惯性来完成的。以后内燃机才能自己工作。来完

7、成的。以后内燃机才能自己工作。冲程冲程工作示意图工作示意图能的转化能的转化相应特点相应特点吸气吸气冲程冲程进气门打开，排气门关进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动闭，活塞向下运动吸入汽油和空气的混合吸入汽油和空气的混合物物(柴油机吸入的是空气柴油机吸入的是空气)压缩压缩冲程冲程机械能机械能内能内能进气门、排气门都关闭进气门、排气门都关闭活塞向上运动，压缩汽油活塞向上运动，压缩汽油和空气的混合物和空气的混合物(柴油机压柴油机压缩的是空气缩的是空气)3 3内燃机工作过程：内燃机工作过程：做功做功冲程冲程内能内能机械能机械能进气门、排气门都关闭进气门、排气门都关闭活塞在高温、高压的燃活塞在高温、高压

8、的燃气作用下向下运动气作用下向下运动点火方式：点燃式点火方式：点燃式(柴柴油机压燃式油机压燃式)排气排气冲程冲程废气带走废气带走很多燃气很多燃气内能内能进气门关闭，排气门打开进气门关闭，排气门打开活塞向上运动将废气活塞向上运动将废气排出汽缸排出汽缸废气中含有大量有害废气中含有大量有害气体气体1 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 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 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

9、完成。其余三个冲程靠飞轮惯性完成。4 4 一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，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 1构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。油机气缸顶部有喷油嘴。2 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 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 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

10、式点火，柴油机属压燃式点火。机属压燃式点火。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，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。内燃机内燃机1、汽油机和柴油机一个工作循环要经历四个、汽油机和柴油机一个工作循环要经历四个冲程，所以称为四冲程内燃机。冲程，所以称为四冲程内燃机。2、四冲程内燃机在一个循环中，活塞往复各、四冲程内燃机在一个循环中，活塞往复各运动运动 次，汽缸内的燃料燃烧后做功次，汽缸内的燃料燃烧后做功 次。次。213、请思考：在不做功的过程，活塞为什么也、请思考：在不做功的过程，活塞为什么也会运动呢？会运动呢？靠飞轮的靠飞轮的惯性惯性来完成。来完成。气阀的开关只有一个气阀打开两个气阀都关闭活塞运动方向活塞向下 活塞向上 活塞向上活塞向下冲程名称根据气门