内燃机 沪科版同步教学课件

沪科版同步教学课件第十三章内能与热机 第三节内燃机 利用内能做功 它们都是利用热机来工作的 一 热机 1 热机 把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置 称为热机2 热机的种类 蒸汽机 内燃机 汽轮机喷气式发动机 火箭等3 共同特点 燃料的化学能内能机械能 燃烧 做功 二 内燃机 1 概念 燃料直接在发动机气缸里燃烧产生动力的热机叫内燃机 内燃机分为汽油机和柴油机 通过燃烧汽油和柴油来推动活塞 提供动力 2 内燃机的种类 汽油机 柴油机 三 汽油机1 汽油机的构造 火花塞 气缸 进气道 活塞 连杆 排气道 曲轴 进气阀 排气阀 2 汽油机工作原理 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门打开 排气门关闭 活塞由上端向下运动 汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸 1吸气冲程 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 2压缩冲程 在压缩冲程未尾 火花塞产生电火花 使燃料猛烈燃烧 产生高温高压的燃气 高温高压燃气推动活塞向下运动 并通过连杆带动曲轴转动 3做功冲程 进气门关闭 排气门打开 活塞向上运动 把废气排出气缸 4排气冲程 吸气 压缩 做功 排气 1 在四个冲程中 哪些冲程发生了能量的转化 2 哪个冲程使汽车获得了动力 3 哪个冲程排出了汽车的尾气 机械能转化为内能 内能转化为机械能 获得动力 排出尾气 内燃机 汽油机 的工作原理 内燃机的连续工作 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 汽油机一个工作循环有四个冲程 向上运动 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 内能转变为机械 向下运动 向上运动 向下运动 开启 1 内燃机工作时 四个冲程周而复始 在内燃机的一个工作循环中 活塞来回往复两次 曲轴带动大飞轮转动两周 对外作功一次 内能和机械能相互转化各一次 总结 内燃机工作过程 总结 内燃机工作过程 2 内燃机工作的一个循环中 有两次能量的转化 压缩冲程中将机械能转化为内能 做功冲程中将内能转化为机械能 只有在做功冲程对外做功 获得动力 其他的三个冲程要依靠大飞轮的惯性来完成 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 当热机还没有开始工作的时候 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 四 柴油机1 柴油机的构造 喷油嘴 进气道 活塞 连杆 排气道 气缸 曲轴 2 柴油机的工作过程吸气冲程 空气 进气阀打开 排气阀关闭 活塞由上端向下端运动 将空气吸进气缸 压缩冲程 进气阀和排气阀都关闭 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 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 排气冲程 进气阀关闭 排气阀打开 活塞向上运动 把废气排出气缸 五 内燃机的启动 内燃机不能自行启动 开始运转时 要靠外力使飞轮和曲轴转动起来 由曲轴通过连杆带动活塞运动 以后内燃机才能自己工作 六 内燃机的应用 汽油机比较轻巧 常用在汽车