内燃机(物理课件)(11)

第十二章 温度与物态变化 第三节 内燃机
沪科版·九年级上册
新课导入
如左图用酒精灯加热装有液体的试管实验
1、看到了什么现象？ 塞子被冲 出，并且瓶口有 雾 生成． 2、整个过程中，能量是怎样转化的： 燃料燃烧将__化__学____能转化为___内_____能； 传给水和水蒸气，水蒸气将塞子推出，将 它的__内__能___转化为塞子的__机__械__能____。 3、上面的装置就是一个简单原始的热机。
课后作业
1.从教材习题中选取， 2.完成练习册本课时的习题.
现在，我怕的并不是那艰苦严峻的生活，而 是不能再学习和认识我迫切想了解的世界。对我 来说，不学习，毋宁死。 —— 罗蒙诺索夫
千金何足惜，一士固难求。 无所不能的人实在一无所能，无所不专的专家实在是一无所专…… 我爱你就是要在开心时看得到你，生气时看得到你，你不能错过我的情绪起伏，你不能错过我的死，就是我想去当小偷，你也得陪我去当鸳鸯 大盗。 只有在人群中间，才能认识自己。——德国 情执是苦恼的原因，放下情执，你才能得到自在。 所有欺骗中，自欺是最为严重的。 你不要把那人当作朋友，假如他在你幸运时表示好感。只有那样的人才算朋友，假如他能解救你的危难。——萨迪
想想议议：
汽油机和柴油机的工作过程有什 么相同点，有什么不同点？
不同点
1.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。 2.燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃 料是柴油。 3.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。 4.点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃 式点火。
相同点
1．基本构造和主要部件的作用相似。 2 ．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。 3 ．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完成。 4 ．一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮 转动两周，做功一次。
项目 A、构造不同 B、燃料不同 C、吸气冲程 D、压缩比
汽油机
柴油机
活塞式内燃机
(1)汽油机 ①构造 ②工作原理 ③汽油机完整工作过程
(2)柴油机
①构造 ②工作原理
汽油机的构造
火花塞
气缸
进气门 活塞
排气门
连杆
曲轴
汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程 排气冲程
吸气冲程
进气门打开，排
气门关闭。活塞由上
端向下端运动，汽油
汽 油
和空气组成的燃料混
和 空
机械能转化为内能。
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
燃 烧
门打开，活塞向上运动
后 的
废
气
一个工作循环： 活塞：往复两次。 曲轴：转动两周。 完成：四个冲程。 对外做功：一次。 辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。
燃
气门打开，活塞向上
烧 后
的
运动，把废气排出气
废 气
缸。
内燃机的 冲程和工作循环
吸气 压缩 做功 排气
柴油机的构造
喷油嘴
进气门 活塞
排气门 气缸
连杆
曲轴
柴油机工作原理
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
吸气冲程
进气门打开，排
空
气门关闭。活塞由上
气
端向下端运动，将空
气吸进气缸。
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。
进入新课
热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为 机械能的装置。
燃料的 化学能
燃烧
内能
做功
机械能
内燃机
热机的种类较多。燃料直接在发 动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫 内燃机。
其中最常见的是汽车使用的汽油 机和拖拉机使用的柴油机。
1.活塞式内燃机
热机工作时，燃料在汽缸内燃烧，产生燃气直接推
动活塞做功。叫做活塞式内燃机. 种类：
压缩冲程末，火花塞产生电火花点燃燃料， 压缩冲程末，喷油嘴向汽缸内喷进柴油，遇到温
称为点燃式
度超过柴油燃点的空气而自动点燃称为压燃式。
此冲程中燃气压强可达到30-50大气压， 温度达2000-2500℃，高温高压气体推动 活塞做功。
效率低：20℅-气压强可达到50-100个大压，温度 达1700-2000℃，高温高压气体推动活塞做功。
合物从进气门吸入气 气
缸。
压缩冲程
进气门和排气门都 关闭，活塞向上运动， 燃料混合物被压缩，压 强增大，温度升高。
机械能转化为内能。
做功冲程
在压缩冲程末尾， 火花塞产生电火花，使 燃料猛烈燃烧，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
练习
一台汽油机飞轮转速为3000R/ 分，则在1秒内完成 25 个循环，对 外做功 25 次，完成 75 个辅助冲程。
2.内燃机的应用
(1)汽油机的应用
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小 型 农业机械上面。
(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、坦克上面。
多级火箭
长征火箭
多级火箭是由数级火箭组合而成的运载工具。每一 级都装有发动机与燃料，目的是为了提高火箭的 连续飞行能力与最终速度。从尾部最初一级开始， 每级火箭燃料用完后自动脱落，同时下一级火箭 发动机开始工作，使飞行器继续加速前进。
我国长征系列火箭
课堂小结
通过这节课的学习活动， 你有什么收获？
E、点火方式
F、做功冲程
G、效率 H、应用
汽油机
柴油机
汽缸顶部有火花塞
汽缸顶部有喷油嘴
汽油
柴油
汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气 柴油机的吸气冲程中只吸入空气 中的混合物
压缩冲程末，气体体积被压缩为吸进体积 压缩冲程末，气体体积被压缩为吸进体积的 （汽缸体积）的1/9 - 1/6 能的转化：机 1/22 — 1/16 能的转化：机械能---内能 械能—内能
效率高：30℅-45℅ 机体笨重，主要用于载重汽车、火车、轮船。
飞行太空
火箭发动机：由飞行器自带推进剂，不依赖外界空气提供氧 化剂的喷气发动机。
火箭发动机可用于航天器推进，也可用于 导弹等在大气层内飞行。
大部分发动机靠排出高温高速燃气来获得推力， 固体或液体推进剂［由氧化剂和燃料（可用液 态氢或固态氢）组成］在燃烧室中高压（10-200bar） 燃烧产生燃气。