《内燃机》课件-沪科版

1、第三节第三节 内燃机内燃机第十二章第十二章 内能与热机内能与热机问题：水沸腾后会怎样？问题：水沸腾后会怎样？是是_把塞子推出去的？把塞子推出去的？瓶内的水蒸气演示实验演示实验:现象现象:软木塞冲出软木塞冲出;管口有管口有“白气白气”产生产生.说明说明:水蒸汽对木塞做功水蒸汽对木塞做功,内能内能_,它的温度它的温度_,水蒸汽液化成水蒸汽液化成_，在试管口形成，在试管口形成“白气白气”.工作时：工作时：_能转化为能转化为_能能应用：热机应用：热机内内机械机械减少降低小水珠第三节 内燃机一、热机内燃机：常见的内燃机： 汽油机 柴油机热机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。燃料直接在发动机气缸

2、内燃烧产生动力的热机。热机内燃机汽油机柴油机原理：原理：内能内能转化为转化为机械能机械能种类种类汽油机汽油机柴油机柴油机汽油机的构造汽油机的构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吸气冲程:进气道打开进气道打开排气道关闭排气道关闭汽油和空气混汽油和空气混合物合物 进入汽缸进入汽缸吸气冲程:进气道打开排气道关闭汽油和空气混合物 进入汽缸吸气冲程:进气道打开排气道关闭汽油和空气混合物 进入汽缸吸气冲程:进气道打开排气道关闭汽油和空气混合物 进入汽缸吸气冲程:进气道打开排气道关闭汽油和空气混合物 进入汽缸吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物 进入汽缸吸气冲程

3、:进气道打开排气道关闭汽油和空气混合物 进入汽缸 内燃机（汽油机）的工作原理吸气冲程： 进气道打开，排气道关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸。压缩冲程:进气道关闭进气道关闭排气门道排气门道关闭关闭活塞向上运动活塞向上运动 燃料混合物被燃料混合物被压缩压缩压缩冲程:进气道关闭排气道关闭活塞向上运动 燃料混合物被压缩压缩冲程:进气道关闭排气道关闭活塞向上运动 燃料混合物被压缩压缩冲程:进气道关闭排气道关闭活塞向上运动 燃料混合物被压缩压缩冲程:进气道关闭排气道关闭活塞向上运动 燃料混合物被压缩压缩冲程:进气道关闭排气道关闭活塞向上运动 燃料混合物被压缩 内燃机（汽油机）的工作原理压缩冲

4、程： 进气道和排气道都关闭，活塞向上运动，混合气体被压缩。想一想：在这一冲程中能量是如何转化的？ 能转化为能转化为 能能做功冲程:进气道关闭进气道关闭排气道关闭排气道关闭火花塞产生电火花塞产生电火花火花 使燃料燃使燃料燃烧烧 产生高温高产生高温高压气体压气体 推动推动活塞向下运动活塞向下运动做功冲程:进气道关闭排气道关闭火花塞产生电火花 使燃料燃烧 产生高温高压气体 推动活塞向下运动做功冲程:进气道关闭排气道关闭火花塞产生电火花 使燃料燃烧 产生高温高压气体 推动活塞向下运动做功冲程:进气道关闭排气道关闭火花塞产生电火花 使燃料燃烧 产生高温高压气体 推动活塞向下运动做功冲程:进气道关闭排气道

5、关闭火花塞产生电火花 使燃料燃烧 产生高温高压气体 推动活塞向下运动做功冲程:进气道关闭排气道关闭火花塞产生电火花 使燃料燃烧 产生高温高压气体 推动活塞向下运动 内燃机（汽油机）的工作原理做功冲程： 在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，混合气体燃烧，且急剧膨胀。推动活塞向下运动。燃料燃烧：化学能转化为内能燃料燃烧：化学能转化为内能气体对活塞做功气体对活塞做功: :气体的内能转气体的内能转化为活塞的机械能化为活塞的机械能排气冲程:进气道关闭进气道关闭排气道打开排气道打开活塞向上运动把活塞向上运动把废气排出汽缸废气排出汽缸排气冲程:进气道关闭排气道打开活塞向上运动把废气排出汽缸排气冲程:进气道关

6、闭排气道打开活塞向上运动把废气排出汽缸排气冲程:进气道关闭排气道打开活塞向上运动把废气排出汽缸排气冲程:进气道关闭排气道打开活塞向上运动把废气排出汽缸排气冲程:进气道关闭排气道打开活塞向上运动把废气排出汽缸再来一次？ 内燃机（汽油机）的工作原理排气冲程： 进气道关闭，排气道打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。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汽油机的工作过程：在汽油机的1个工作循环中，4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转2圈，对外做功1次。在四个冲程中，只有

7、做功冲程是燃气对外做功，其它三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。判断汽油机冲程的方法：1.观察两阀的开关状态2.看活塞运动方向3.可直接通过火花塞是否产生电火花来判断是不是做功冲程3、汽油机的工作原理： 冲程：内燃机工作时，活塞在气缸内做一次单向运 动，叫做一个冲程(或行程)。汽油机一个工作循环有四个冲程：向下运动向上运动向下运动向上运动开启关闭关闭关闭关闭关闭关闭开启进入气缸被压缩,温度升高,压强增大爆发性燃烧排出气缸机械能转变为内能消耗机械能内能转变为机械消耗机械能吸气冲程做功冲程排气冲程压缩冲程 1、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

8、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？ 4、排气后，下一个工作过程是什么冲程？ 5、当燃油还没有燃烧做功的时候，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。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、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(电动机)，用启动机带动活塞动起来。也可用手柄，人工摇动手柄带动活塞起动。1 1、一个工作循环有、一个工

9、作循环有_个冲程，分别是个冲程，分别是_冲冲程、程、_冲程、冲程、_冲程、冲程、_冲程；冲程；_冲程活塞获得了能量，实现了内能转化冲程活塞获得了能量，实现了内能转化为机械能；其它三个冲程是依靠飞轮的为机械能；其它三个冲程是依靠飞轮的_完成的完成的; _; _冲程实现了冲程实现了机械能机械能转化为转化为内能内能。2 2、一个工作循环活塞往返运动、一个工作循环活塞往返运动_次，飞轮次，飞轮（曲轴）（曲轴）转动转动_周周, ,对外做功对外做功_次次. .4吸气压缩做功排气做功惯性压缩221汽车发动机的飞轮一分钟转了3000圈，问一秒钟有_个工作循环。思考：思考：25柴油机的构造柴油机的构造喷油嘴进气

10、门活塞连杆排气门气缸曲轴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，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都关闭进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞，活塞向上运动，活塞把空把空气压缩得很小，空气的压强气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高更大，温度更高。在压缩冲。在压缩冲程末，程末，缸内空气温度已超过缸内空气温度已超过柴油的着火点柴油的着火点。做功冲程做功冲程 在压缩冲程末，从在压缩冲程末，从喷喷油嘴喷出的雾状柴油油嘴喷出的雾状柴油遇到遇到热空气立即猛烈燃烧热

11、空气立即猛烈燃烧，产产生高温高压的燃气生高温高压的燃气，推动推动活塞向下运动活塞向下运动，并通过连，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 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。柴油机的工作过程：柴油机的1个工作循环也是由四个冲程组成的。每完成1个工作循环曲轴和飞轮均转2周，高温高压燃气对外做功1次，活塞往复运动2次，除做功冲程外的其他三个冲程，也是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成的。想想议议：想想议议： 汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？什么不同点？比较项目比较项目汽油机汽油机柴油机柴油机

12、相同之处相同之处都是内燃机，一个工作循环都要经历都是内燃机，一个工作循环都要经历四个冲程四个冲程不同不同之处之处构造方面构造方面气缸顶部是气缸顶部是火花塞火花塞气缸顶部是气缸顶部是喷油嘴喷油嘴吸入气体吸入气体汽油和空气混合物汽油和空气混合物空气空气压缩程度压缩程度压缩冲程压缩冲程末末，气体体，气体体积被压缩程度较小，积被压缩程度较小，气体压强较大，温度气体压强较大，温度较高，较高，但没有达到汽但没有达到汽油的着火点油的着火点压缩冲程末，气体体压缩冲程末，气体体积被压缩的程度较大，积被压缩的程度较大，气体压强更大，气体压强更大，且超且超过了柴油的着火点过了柴油的着火点点燃方式点燃方式点燃式点燃式

13、压燃式压燃式用途方面用途方面汽油机一般比柴油机汽油机一般比柴油机轻巧轻巧，汽油机通常用，汽油机通常用在在飞机、小汽车、摩飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用托车及一些小型农用机械上机械上柴油机比汽油机柴油机比汽油机便宜便宜，一般用在一般用在舰船、载重舰船、载重汽车、拖拉机、坦克汽车、拖拉机、坦克等大型设备上等大型设备上2.2.内燃机的启动内燃机的启动 内燃机内燃机不能自行启动不能自行启动。开始运转时，要靠。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过，由曲轴通过连杆带连杆带动活塞运动动活塞运动，然后内燃机才能自己工作。，然后内燃机才能自己工作。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、飞机和汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。小型农业机械上面。(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，主要用在柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。载重汽车、拖拉机、坦克上面。4.