13.3 内燃机 课件-2023-2024学年沪科版九年级全一册物理

13.3内燃机 1．能说出热机的概念，能举例说明热机的应用 2．理解并表述汽油机和柴油机的工作原理和能量转化 3． 知道内能的利用对人类发展的意义，知道热机对环境的污染 汽车奔驰 列车飞驶 舰船劈波斩浪 飞机凌空穿云 　火车、轮船、汽车是常见的交通运输工具，你知道它们的动力来自哪里吗？它们工作过程中能量是如何转化的吗？ 热机 1.定义： 把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置，称为热机。 2.分类： 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭发动机等。 蒸汽机车 火箭发动机 喷气发动机 火电站的汽轮机 燃料的化学能 燃气的内能 物体的机械能 燃烧 做功 内燃机 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机最常见的是汽油机和柴油机。 汽油机 柴油机 汽油机 模型图 活塞在缸内做一次单向运动叫做一个冲程或行程 火花塞 进气口 排气口 活塞 曲轴连杆 飞轮 飞轮转动一圈，汽油机完成二个冲程 旋转的飞轮通过曲轴连杆带动活塞从气缸上部向下运动，进气阀开启，空气和汽油的混合气体通过进气道进入缸内。 吸气冲程 进气门打开 排气门关闭 活塞向下运动 汽油和空气的混合物进入汽缸 汽油和空气 两个气阀关闭，活塞在飞轮带动下，从气缸下部向上运动，缸内混合气体被压缩，机械能转化为内能，因此，内能增加、温度升高、压强增大。 压缩冲程 进气门关闭 排气门关闭 活塞向上运动 汽缸内的燃料混合物被压缩 机械能 内能 压缩冲程结束后做功冲程开始时，气缸顶部的火花塞发出电火花，缸内气体爆发性燃烧，高温高压气体迅速膨胀，使活塞向下运动，内能转化为机械能。 做功冲程 进气门关闭 排气门关闭 活塞向下运动 对外做功 内能 机械能 点燃方式：点燃式点火 飞轮因为惯性继续转动使活塞上升，排气阀打开，将燃烧后的废气排除缸外。 排气冲程 进气门关闭 排气门打开 活塞向上运动 把废气排出汽缸 汽油机工作一个循环 1. 汽油机四个冲程中，只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，其余三个冲程依靠飞轮的惯性完成 2. 汽油机1个工作循环有4个冲程，活塞上下往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次 即学即练 1.某四冲程汽油机,曲轴转速1200转/分,则该汽油机每秒飞轮转_____周，有_____个工作循环，有______个冲程,做功______次,。 20 10 40 10 汽油机工作原理 冲程名称 进气门 排气门 活塞的运动 冲程的作用 能的转化 吸气冲程 开 闭 向下 吸入燃料和空气的混合物 —— 压缩冲程 闭 闭 向上 压缩燃料和空气的混合物，使其内能增大，温度升高 机械能转化为内能 做功冲程 闭 闭 向下 火花塞产生电火花，点燃燃料，高温高压的燃气推动活塞做功，通过连杆、曲轴带动飞轮转动 内能转化为机械能 排气冲程 闭 开 向上 排出废气 —— 即学即练 2· 如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，下列关于该冲程及其能量转化判断正确的是(　　) A．做功冲程，将机械能转化为内能 B．做功冲程，将内能转化为机械能 C．压缩冲程，将机械能转化为内能 D．压缩冲程，将内能转化为机械能 B 柴油机 实物图 模型图 喷油嘴 进气门 活塞 排气门 气缸 曲轴连杆 飞轮 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。 空气 吸气冲程 压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。 机械能转化为内能。 点燃方式：压燃式点火 柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高 做功冲程 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，并通过连杆带动曲轴转动。 内能转化为机械能 排气冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 燃烧后的废气 (1)汽油机的应用 (2)柴油机的应用 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 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上 汽油机和柴油机的应用 汽油机与柴油机的区别与联系 相同点： 1.每个工作循环都由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 2.四个冲程中只有做功冲程对外做功，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。 3.一个工作循环中,活塞往复两次，曲轴转动两周，飞轮转动两周，做功一次。 汽油机与柴油机的区别与联系 内燃机 项目 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 构造 工作循环 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 主要特点 主要用途