四冲程热机工作原理的动画.
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汽油机工作原理首先我们就以单缸为例,介绍下四冲程汽油发动机的工作原理。
我们已经知道,发动机是将化学能转化为机械能的机器,它的转化过程实际上就是工作循环的过程,简单来说就是是通过燃烧气缸内的燃料,产生动能,驱动发动机气缸内的活塞往复的运动,由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄,围绕曲轴中心作往复的圆周运动,而输出动力的。
现在,我们分析一下这个过程:一个工作循环包括有四个活塞行程(所谓活塞行程就是指活塞由上止点到下止点之间的距离的过程):进气行程、压缩行程、膨胀行程(作功行程)和排气行程。
进气行程在这个过程中,发动机的进气门开启,排气门关闭。
随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而使气缸内的压力将到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力,这样空气便经由进气管道和进气门被吸入气缸,同时喷油嘴喷出雾化的汽油与空气充分混合。
在进气终了时,气缸内的气体压力约为0、075-0、09MPa。
而此时气缸内的可燃混合气的温度已经升高到370-400K。
压缩行程为使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。
在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程,即压缩行程。
此时混合气压力会增加到0、6-1、2MPa,温度可达600-700K。
在这个行程中有个很重要的概念,就是压缩比。
所谓压缩比,就是压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。
一般压缩比越大,在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高,燃烧速度也愈快,因而发动机发出的功率愈大,经济性愈好。
一般轿车的压缩比在8-10之间,不过现在最新上市的Polo 就达到了10、5的高压缩比,因此它的扭矩表现相对不错。
但是压缩比过大时,不仅不能进一步改善燃烧情况,反而会出现暴燃和表面点火等不正常燃烧现象(燃油质量的影响也是占有相对重要的地位,这方面我们会在以后详细讲解)。
四冲程小型汽油发电机原理及零部件作用四冲程小型汽油发电机原理及零部件作用四冲程小型汽油发电机原理及零部件作用概念汽油发电机燃烧汽油产生机械能,进而将机械能转换为电能的设备C 内燃机将液体或气体燃料与空气混合后,直接输入机器内部燃烧产生热能再转化为机械能的一种热机C 发电机将其他形式的能源转换成电能的机械设备2四冲程小型汽油发电机原理及零部件作用四冲程小型汽油发电机原理及零部件作用四冲程发动机工作原理摇臂锁扣弹簧气门推杆连杆火花塞进气门排气门活塞挺柱凸轮曲轴机油气门机构工作原理4四冲程小型汽油发电机原理及零部件作用1、进气行程活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。
进气门打开,排气门关闭。
活塞上腔容积增大,排气门关闭在真空吸力的作用下,经过滤清的空气与汽油形成混合气,经进气门被吸入气缸,至活塞运动到下止点时,进气门关闭,停止进气,进气行程结束。
进气门开启活塞下行四冲程小型汽油发电机原理及零部件作用2、压缩行程活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点运动。
进、排气门均关闭,活塞上腔容积不断减小,混合气被压缩,至活塞到达上止点时,压缩行程结束。
气体压力和温度同时升高,混合气进一步混合,形成可燃混合气。
进气门关闭活塞上行排气门关闭四冲程小型汽油发电机原理及零部件作用3、作功行程压缩行程末,火花塞产生电火花, 点燃气缸内的可燃混合气,并迅速着火燃烧,气体产生高温、高压,推动活塞由上止点向下止点运动,再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出作功。
进气门关闭活塞下行排气门关闭四冲程小型汽油发电机原理及零部件作用4、排气行程残余废气进气门关闭活塞上行排气门打开在作功行程终了时,排气门被打开,活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动。
废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下,自排气门排出气缸,至活塞运动到上止点时,排气门关闭,排气行程结束。
8四冲程小型汽油发电机原理及零部件作用四冲程小型汽油发电机原理及零部件作用密封燃烧室,布置进、排气道,承装其他机构和部件。
§16-4 热机●教学目标1.知识与技能(1)了解四冲程汽油机的基本工作原理.(2)从能量转化的角度认识燃料的热值.(3)了解内能的利用在人类发展史上的重要意义.(4)通过能量的转化和转移,认识热机效率.2.过程与方法(1)通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功.(2)利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理.(3)通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率.3.情感态度与价值观(1)通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力.(2)通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面.●教学重点:汽油机的工作原理及能的转化过程,燃料的热值.●教学难点:热机中的能量转化及损失,了解热机效率.●教学过程:一、引入新课1.提问:火箭、飞机、汽车是怎样获得动能的?2.演示:课本135页图16.4-13.提问:实验中有哪些能量转换?用酒精灯给试管中的水加热,有哪些物体吸热了?能否把燃料移到容器内部去燃烧来获得更大的动能。
用酒精灯给试管中的水加热,由于燃料在试管外燃烧,热量损失较大,内能的利用率较低。
能不能把燃料移到内部去燃烧,来获得更大的动力?二、进行新课(一)热机:燃料的化学能通过燃烧转化为内能,又通过做功,把内能变成机械能。
热机种类很多,如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等等。
(二)内燃机:燃料在气缸内燃烧的热机。
(1)汽油机:最常见的内燃机,以汽油或柴油为燃料,分别叫做汽油机和柴油机我们首先介绍汽油机①构造:进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴。
(介绍名称的同时,介绍各部分的功能)冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程②工作原理:提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况内燃机的工作过程以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程。
③能的转化。
汽车在开动前,是如何使内燃机起动的?总结:通过外力先使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功,内能就会转化成曲轴的机械能。