中考物理复习问题探究汽油机和柴油机是怎样工作的？

由进气、压缩、做功、排气4个过程组成的循环称为发动机的工作循环。

（1）进气行程：进气门开启，排气门关闭。

活塞从上止点向下止点移动，可燃混合气（或空气）被吸进气缸；
（2）排气行程：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，必须在燃烧前将可燃混合气压缩。

此时，进、排气门关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动，称为压缩行程；
（3）做功行程：当活塞接近上止点时，装在气缸盖上的火花塞即发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气。

此时，进、排气门仍燃关闭。

可燃混合气被燃烧后，放出大量的热能。

因此，燃气的压力和温度迅速增加。

高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转输出机械能，此即为作功行程；
（4）排气行程：工作后的燃气即成为废气，必须从气缸中排除，以便进行下一个进气行程。

所以在作功行程接近终了时，排气门即开启，活塞由下止点向上止点运动，将废气排出。

汽油机与柴油机工作循环主要区别：进气行程汽油机进入气缸的是空气和汽油的混合气，柴油机进的是纯空气；着火方式区别为汽油机为火花塞点火，柴油机靠压燃着火。

专题20热机问题1.热机定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。

2.热机的种类：蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、汽轮机、喷气发动机等3.工作过程：内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。

一个工作循环曲轴转两周，活塞往复运动各两次，只有做功冲程对外做功，其余的三个冲程叫辅助冲程，是靠飞轮的惯性来完成的。

内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。

四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。

在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程(吸气冲程、压缩冲程和排气冲程)是依靠飞轮的惯性来完成的。

压缩冲程将机械能转化为内能。

做功冲程是由内能转化为机械能。

①汽油机工作过程：②柴油机工作过程：4.汽油机和柴油机的区别于联系①汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。

②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。

③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。

④柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。

⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。

5.热机效率(1)概念：用来做有用功的那部分能量W与燃料完全燃烧放出的热量Q之比。

数学表达式：η＝×100%(2)提高热机效率的途径a.减少各种热量损失；b.减少摩擦，保持良好的润滑；c.尽可能使燃料充分燃烧。

【例题1】下列与热学有关叙述合理的是()A.年平均气温为-25℃的南极的冰山没有内能B.烤火取暖是火焰的温度转移到了人身上C.内燃机压缩冲程将机械能转化为内能D.“端午佳节粽叶飘香”，人们闻到粽子的香味是升华现象【对点练习】四冲程柴油机工作过程中，以下说法错误的是()A.压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化B.做功冲程使汽车获得动力C.排气冲程排出了汽车的尾气D.吸气冲程吸入气缸的是柴油【例题2】如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是()A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁B．乙图冲程能获得动力C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程【对点练习】如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是()A B C D【例题3】若一辆小汽车一年行驶一万公里，消耗1t汽油，这次汽油完全燃烧放出________J的热量；某次×107J/kg)。

单元复习14 内能的利用1．如图所示为汽油机工作过程的示意图，按照吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的顺序排列，正确的是（）A．甲乙丁丙B．甲丁丙乙C．甲丙丁乙D．甲丁乙丙2.下列关于热学知识的几种说法中，正确的是（）A．把一瓶柴油倒去一半，剩下的柴油的比热容和热值均不变B．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，所以内能不变C．物体的温度越高，含有的热量越多D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递3.关于汽油机和柴油机描述正确的是（）A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞B．柴油机在吸气冲程中，柴油和空气的混合物进入汽缸C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的极大部分能量4.2021年10月16号，“长征二号F”运载火箭将神舟13号载人飞船成功送入预定轨道，如图所示是长征二号运载火箭成功发射时的场景，图中与火箭发射时能量转化一致的冲程是（）A．B．C．D．5.下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是（）A．钻木取火是将机械能转化为内能B．酒精燃烧时将化学能转化为内能C．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能D．人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生6.“月下棹神舟，星夜赴天河。

”2021年10月16日0时23分，伴随着一轮明月，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火起飞，直冲云霄，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。

中国载人航天事业再树里程碑，中华民族在苍茫宇宙间有了新的坐标点。

从能量转化的角度看，火箭发射过程与图中所示的实验非常相似，其能量转化的顺序均为（）A．化学能﹣﹣内能﹣﹣机械能B．机械能﹣﹣内能﹣﹣化学能C．内能﹣﹣机械能﹣﹣化学能D．内能﹣﹣化学能﹣﹣机械能7.关于热机的效率，下列说法正确的是（）A．一般情况下汽油机的效率比柴油机的高B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的燃料越多C．热机的效率越高说明做功越快D．热机损失的能量中，废气带走的能量最多8.如图所示是汽油机的四个工作冲程中的___________冲程，该冲程是将___________能转化为___________能，汽车发动机用水来冷却是利用了水的___________大的特点。

汽油机与柴油机知识点一：汽油机1.下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（）A. 甲乙丙丁B. 乙丙甲丁C. 丁丙乙甲D. 丁甲丙乙2.在四冲程汽油机的工作过程中，把机械能转化为内能的是（）A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程3.如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）A.做功冲程，将机械能转化成内能B.做功冲程，将内能转化成机械能C.压缩冲程，将机械能转化成内能D.压缩冲程，将化学能转化成内能4.如图表示汽油机的________冲程。

汽油属于________能源（可再生/不可再生），完全燃烧0.1kg的汽油，放出热量为________J，如果这些热量全部被质量为100kg、初温为20℃的水吸收，能使水的温度升高________。

（q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103（J/kg℃））5.如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过________方式使汽缸内燃料混合物的内能________（选填“增大”或“减小”）．知识点二：内燃机的工作原理1.如图是演示实验示意图，下列如图所示汽油机的四个冲程工作示意图中，与如图改变内能方式相同的是（）A. B. C. D.2.如图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲程试管口，这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的（）A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程3.如图甲表示的是汽油机的________冲程，此冲程中发生的能量转化与图乙中实验是________（选填“相同”或“不相同”），如果某汽油机飞轮转速是1800r/min，则它每秒钟内完成________个冲程。

4.如图所示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用镀银的双层玻璃，并将中间抽成真空，这是为了减少________．注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来．这一过程中瓶内气体的________能转化为软木塞的机械能．汽油机的________冲程也发生同样的能量转化．5.如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出．这是通过________方式，将水蒸气的内能转化为塞子的________能．图________（选填“甲”或“乙”）中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的，一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是，该汽油机每秒内完成________个冲程，做功________次．知识点三：柴油机1.下列说法中正确的是（）A. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是由于水的比热容比干泥土的比热容小B. 大型货车发动机工作时提供动力的是压缩冲程C. 清洁扫除看到尘土飞扬，可以说明分子在不停地做无规则运动D. 液体在沸腾过程中，吸收热量，内能增加，温度保持沸点不变2.目前随着网购的增多，物流运输变得越来越繁忙，如图是运货中常用的多轴平板货车．货车上装有很多轮子，是采用________的方法________（选填“增大”或“减小”）货车对地面的压强；货车刹车时，地面对车轮的摩擦是________（选填“有用”或“有害”）的；货车从柴油机的________冲程获得动力．3.甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，请在图乙、丙中分别画出做功和排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况．4.热机工作过程分四个冲程:吸气、压缩、________、排气,其排放的废气会对环境造成污染.下图是世界上第一架无燃料、零排放、能环球飞行的“阳光动力2号'飞机,它是通过17000余块太阳能电池把________能转化为电能从而获得动力的.参考答案知识点一：汽油机1.下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（）A. 甲乙丙丁B. 乙丙甲丁C. 丁丙乙甲D. 丁甲丙乙【答案】C【解析】甲图排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程；乙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；丁图进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程；故正确排列顺序应该为：丁丙乙甲．故选C．2.在四冲程汽油机的工作过程中，把机械能转化为内能的是（）A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程【答案】B【解析】在压缩冲程中，活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物，活塞对气体做功，将机械能转化为气体的内能．故选B．3.如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）A.做功冲程，将机械能转化成内能B.做功冲程，将内能转化成机械能C.压缩冲程，将机械能转化成内能D.压缩冲程，将化学能转化成内能【答案】B【解析】由图可知，活塞在向下，进气门和排气门都关闭，并且火花塞打火，所以此冲程是做功冲程；在做功冲程中，气体的内能转化为机械能，故B符合题意，ACD不符合题意。

柴油机的物理知识点总结一、柴油机的工作原理柴油机的工作原理主要包括四个基本过程：进气、压缩、燃烧和排气。

这些过程也称为柴油机的四冲程，分别对应柴油机的一次循环。

下面我们来逐一介绍这四个过程。

1. 进气：首先是进气过程。

柴油机进气门打开，活塞向下运动，气缸内的压力降低，空气被吸入气缸内。

这时燃油喷射器喷射一定量的柴油，与进入气缸内的空气混合。

2. 压缩：接着是压缩过程。

活塞向上运动，将混合气体压缩至高压。

在高压下，混合气体的温度也会升高，使混合气体更容易燃烧。

3. 燃烧：压缩结束后，喷油嘴向气缸内喷射高压柴油，柴油遇到高温高压气体瞬间着火，产生爆炸。

爆炸产生的高压气体推动活塞向下运动，驱动曲轴旋转，从而传递动力。

4. 排气：最后是排气过程。

气缸内的废气通过排气门排出，为下一个循环的进气过程做准备。

以上四个过程构成了柴油机的一个完整工作循环，也称为柴油机的四冲程。

二、柴油机的原理结构柴油机包括外部部分和内部部分。

外部部分包括机壳、缸盖、气门、进气管、排气管等，主要起到保护和连接的作用。

内部部分主要包括曲轴、连杆、活塞、气缸、燃油喷射器等。

以下我们逐一介绍柴油机的主要部件。

1. 气缸：气缸是柴油机中存放燃气的空间，根据气缸数量不同，柴油机可以分为单缸、多缸等类型。

气缸通常由高强度金属材料制成，具有耐高温、耐磨损的特点。

2. 活塞：活塞是气缸内的活动部件，负责压缩混合气体和转换爆炸能量。

活塞通常由铝合金或铸铁制成，具有良好的导热性能和耐磨损性能。

3. 曲轴：曲轴是柴油机的主要旋转部件，是由几节连杆构成的转轴。

曲轴可将活塞的上下往复运动转换为旋转运动，驱动柴油机的输出轴。

4. 连杆：连杆连接活塞和曲轴，起到传递动力的作用。

连杆承受着来自活塞的冲击力和扭矩，需要具有足够的强度和刚度。

5. 燃油喷射器：燃油喷射器是柴油机的关键部件，负责在适当的时机将高压柴油喷射到气缸内与空气混合。

燃油喷射器的喷油量和喷油时间由电控系统控制，从而控制燃烧的时机和效果。

写出汽油机、柴油机、涡轮喷气发动机的工作原理,并用表格写出他们工作原理的不
同
汽油机：
工作原理：汽油在气缸内燃烧，使活塞向下运动，从而驱动曲轴旋转。

步骤：
1. 空气通过进气阀进入气缸。

2. 燃油混合器将汽油喷入空气中。

3. 火花塞点燃汽油，使混合物燃烧。

4. 气体通过排气阀排出气缸。

柴油机：
工作原理：柴油在气缸内燃烧，使活塞向下运动，从而驱动曲轴旋转。

步骤：
1. 空气通过进气阀进入气缸。

2. 燃油喷射器将高压柴油喷入气缸。

3. 热空气将柴油燃烧。

4. 气体通过排气阀排出气缸。

涡轮喷气发动机：
工作原理：在发动机后方的气流中喷出推进剂，推进来使机体移动。

步骤：
1. 压气机通过引入高压空气向燃烧室提供空气。

2. 燃烧室内燃烧混合燃料，带动涡轮旋转。

3. 推进剂喷出，向后推动发动机。

不同之处：
| 汽油机 | 柴油机 | 涡轮喷气发动机
---|---|---|---
燃料 | 汽油 | 柴油 | 燃油和压缩空气
工作流程 | 间歇性燃烧 | 持续燃烧 | 推进剂喷出
压缩比 | 低 | 高 | 高
燃烧方式 | 火花点火 | 压缩自燃 | 燃烧室内点燃
功率/重量比 | 低 | 高 | 很高
适用范围 | 适用于车辆等小型机械 | 适用于重型机械和船只 | 适
用于飞机和其他高速交通工具。

汽油机和柴油机是怎样工作的？◇学生提问如图所示，这是汽油机在工作过程中某一时刻所处的状态，由图可判断，汽油机正处在（）A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程老师，汽油机与柴油机的工作原理是什么？汽油机和柴油机工作是有哪些相同点和不同点呀？您给我介绍一下吧。

◇问题探究汽油机（重要性：★★★★）老师：好的，你先来看看下面这一实验。

如图所示，给试管中的水加热，水沸腾一段时间后，塞子被推出，同时看到试管口出现了大量的“白气”。

在这一过程中，水蒸气的＿＿＿能转化为塞子的＿＿＿＿能；水蒸气的内能＿＿＿，温度＿＿＿＿，发生了＿＿＿＿现象。

学生：呵呵，这还不简单！塞子是被水蒸气做功推出去的，消耗了水蒸气的内能，塞子得到了机械能！因此水蒸气的内能减小，温度降低，才液体为小水滴的。

可是，这有什么用呢？老师：想想看，汽油机和柴油机工作时，是把什么能转化成的机械能？学生：哦，明白了：汽油机和柴油机是通过燃烧汽油或柴油，先把化学能转化为内能，再利用内能做功，将内能转化为机械能的吧！老师：对！你来看汽油机的结构示意图，有什么发现？学生：我看看，汽油机主要由进气门、排气门、火花塞、连杆、曲轴、气缸、活塞构成。

现在的图片显示这台汽油机的进气门打开了，有气体进入气缸；此时活塞向下运动，曲轴在转动。

老师，我推测活塞在气缸内做的是一种往复运动，从下端运动到下端，然后又从下端运动到上端。

老师：对！我们把活塞从气缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。

图片展示的这一冲程我们称之为吸气冲程，此外，四冲程汽油机还有压缩、做功、排气四个冲程。

如图所示，你比较一下四幅图，看看又有什么发现？学生：我看看，气缸中没有流入汽油的其他通道，那汽油应该是在吸气冲程被吸入气缸的；在压缩冲程中活塞压缩气体做功，机械能应转化为内能，气体的温度升高；火花塞点燃汽油，生成的高温高压燃气将活塞迅速向下推动做功；然后气缸内的废气被向上运动的活塞排出气缸。

四个冲程各零部件的工作情况我总结成一个表格吧。