《內燃機》課件-滬科版

1、第三節(jié)第三節(jié) 內燃機內燃機第十二章第十二章 內能與熱機內能與熱機問題：水沸騰后會怎樣？問題：水沸騰后會怎樣？是是_把塞子推出去的？把塞子推出去的？瓶內的水蒸氣演示實驗演示實驗:現(xiàn)象現(xiàn)象:軟木塞沖出軟木塞沖出;管口有管口有“白氣白氣”產生產生.說明說明:水蒸汽對木塞做功水蒸汽對木塞做功,內能內能_,它的溫度它的溫度_,水蒸汽液化成水蒸汽液化成_，在試管口形成，在試管口形成“白氣白氣”.工作時：工作時：_能轉化為能轉化為_能能應用：熱機應用：熱機內內機械機械減少降低小水珠第三節(jié) 內燃機一、熱機內燃機：常見的內燃機： 汽油機 柴油機熱機：把燃料燃燒時釋放的內能轉變?yōu)闄C械能的裝置。燃料直接在發(fā)動機氣缸

2、內燃燒產生動力的熱機。熱機內燃機汽油機柴油機原理：原理：內能內能轉化為轉化為機械能機械能種類種類汽油機汽油機柴油機柴油機汽油機的構造汽油機的構造火花塞火花塞氣缸氣缸進氣道進氣道活塞活塞連桿連桿排氣道排氣道曲軸曲軸吸氣沖程:進氣道打開進氣道打開排氣道關閉排氣道關閉汽油和空氣混汽油和空氣混合物合物 進入汽缸進入汽缸吸氣沖程:進氣道打開排氣道關閉汽油和空氣混合物 進入汽缸吸氣沖程:進氣道打開排氣道關閉汽油和空氣混合物 進入汽缸吸氣沖程:進氣道打開排氣道關閉汽油和空氣混合物 進入汽缸吸氣沖程:進氣道打開排氣道關閉汽油和空氣混合物 進入汽缸吸氣沖程:進氣門打開排氣門關閉汽油和空氣混合物 進入汽缸吸氣沖程

3、:進氣道打開排氣道關閉汽油和空氣混合物 進入汽缸 內燃機（汽油機）的工作原理吸氣沖程： 進氣道打開，排氣道關閉，活塞向下運動，汽油和空氣的混合物進入氣缸。壓縮沖程:進氣道關閉進氣道關閉排氣門道排氣門道關閉關閉活塞向上運動活塞向上運動 燃料混合物被燃料混合物被壓縮壓縮壓縮沖程:進氣道關閉排氣道關閉活塞向上運動 燃料混合物被壓縮壓縮沖程:進氣道關閉排氣道關閉活塞向上運動 燃料混合物被壓縮壓縮沖程:進氣道關閉排氣道關閉活塞向上運動 燃料混合物被壓縮壓縮沖程:進氣道關閉排氣道關閉活塞向上運動 燃料混合物被壓縮壓縮沖程:進氣道關閉排氣道關閉活塞向上運動 燃料混合物被壓縮 內燃機（汽油機）的工作原理壓縮沖

4、程： 進氣道和排氣道都關閉，活塞向上運動，混合氣體被壓縮。想一想：在這一沖程中能量是如何轉化的？ 能轉化為能轉化為 能能做功沖程:進氣道關閉進氣道關閉排氣道關閉排氣道關閉火花塞產生電火花塞產生電火花火花 使燃料燃使燃料燃燒燒 產生高溫高產生高溫高壓氣體壓氣體 推動推動活塞向下運動活塞向下運動做功沖程:進氣道關閉排氣道關閉火花塞產生電火花 使燃料燃燒 產生高溫高壓氣體 推動活塞向下運動做功沖程:進氣道關閉排氣道關閉火花塞產生電火花 使燃料燃燒 產生高溫高壓氣體 推動活塞向下運動做功沖程:進氣道關閉排氣道關閉火花塞產生電火花 使燃料燃燒 產生高溫高壓氣體 推動活塞向下運動做功沖程:進氣道關閉排氣道

5、關閉火花塞產生電火花 使燃料燃燒 產生高溫高壓氣體 推動活塞向下運動做功沖程:進氣道關閉排氣道關閉火花塞產生電火花 使燃料燃燒 產生高溫高壓氣體 推動活塞向下運動 內燃機（汽油機）的工作原理做功沖程： 在壓縮沖程結束時，火花塞產生電火花，混合氣體燃燒，且急劇膨脹。推動活塞向下運動。燃料燃燒：化學能轉化為內能燃料燃燒：化學能轉化為內能氣體對活塞做功氣體對活塞做功: :氣體的內能轉氣體的內能轉化為活塞的機械能化為活塞的機械能排氣沖程:進氣道關閉進氣道關閉排氣道打開排氣道打開活塞向上運動把活塞向上運動把廢氣排出汽缸廢氣排出汽缸排氣沖程:進氣道關閉排氣道打開活塞向上運動把廢氣排出汽缸排氣沖程:進氣道關

6、閉排氣道打開活塞向上運動把廢氣排出汽缸排氣沖程:進氣道關閉排氣道打開活塞向上運動把廢氣排出汽缸排氣沖程:進氣道關閉排氣道打開活塞向上運動把廢氣排出汽缸排氣沖程:進氣道關閉排氣道打開活塞向上運動把廢氣排出汽缸再來一次？ 內燃機（汽油機）的工作原理排氣沖程： 進氣道關閉，排氣道打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。汽油機工作原理汽油機工作原理吸氣沖程吸氣沖程壓縮沖程壓縮沖程做功沖程做功沖程排氣沖程排氣沖程吸氣吸氣壓縮壓縮做功做功排氣排氣內燃機的內燃機的沖程沖程和和工作循環(huán)工作循環(huán)汽油機的工作過程：在汽油機的1個工作循環(huán)中，4個沖程，活塞往復運動2次，曲軸和飛輪轉2圈，對外做功1次。在四個沖程中，只有

7、做功沖程是燃氣對外做功，其它三個沖程是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成。判斷汽油機沖程的方法：1.觀察兩閥的開關狀態(tài)2.看活塞運動方向3.可直接通過火花塞是否產生電火花來判斷是不是做功沖程3、汽油機的工作原理： 沖程：內燃機工作時，活塞在氣缸內做一次單向運 動，叫做一個沖程(或行程)。汽油機一個工作循環(huán)有四個沖程：向下運動向上運動向下運動向上運動開啟關閉關閉關閉關閉關閉關閉開啟進入氣缸被壓縮,溫度升高,壓強增大爆發(fā)性燃燒排出氣缸機械能轉變?yōu)閮饶芟臋C械能內能轉變?yōu)闄C械消耗機械能吸氣沖程做功沖程排氣沖程壓縮沖程 1、壓縮沖程混合氣體內能增大的原因是什么？ 2、做功沖程中，氣體的內能如

8、何轉化？為什么被稱為做功沖程？ 3、在吸氣沖程、壓縮沖程、排氣沖程活塞為什么會運動？ 4、排氣后，下一個工作過程是什么沖程？ 5、當燃油還沒有燃燒做功的時候，活塞是怎樣動起來的？討論 答：混合氣體爆發(fā)性燃燒，化學能轉變?yōu)閮饶?；燃燒產生的高溫高壓氣體迅速膨脹，推動活塞運動，內能轉變?yōu)闄C械能。答：活塞壓縮混合氣體做功，機械能轉變?yōu)榛旌蠚怏w的內能。 答：在做功沖程，飛輪獲得足夠的動能而高速轉動，在吸氣、壓縮、排氣三個沖程中，活塞的運動都是靠飛輪的慣性來完成的。答：吸氣沖程 答：通常是先接通了啟動機(電動機)，用啟動機帶動活塞動起來。也可用手柄，人工搖動手柄帶動活塞起動。1 1、一個工作循環(huán)有、一個工

9、作循環(huán)有_個沖程，分別是個沖程，分別是_沖沖程、程、_沖程、沖程、_沖程、沖程、_沖程；沖程；_沖程活塞獲得了能量，實現(xiàn)了內能轉化沖程活塞獲得了能量，實現(xiàn)了內能轉化為機械能；其它三個沖程是依靠飛輪的為機械能；其它三個沖程是依靠飛輪的_完成的完成的; _; _沖程實現(xiàn)了沖程實現(xiàn)了機械能機械能轉化為轉化為內能內能。2 2、一個工作循環(huán)活塞往返運動、一個工作循環(huán)活塞往返運動_次，飛輪次，飛輪（曲軸）（曲軸）轉動轉動_周周, ,對外做功對外做功_次次. .4吸氣壓縮做功排氣做功慣性壓縮221汽車發(fā)動機的飛輪一分鐘轉了3000圈，問一秒鐘有_個工作循環(huán)。思考：思考：25柴油機的構造柴油機的構造噴油嘴進氣

10、門活塞連桿排氣門氣缸曲軸柴油機工作原理柴油機工作原理吸氣沖程吸氣沖程 壓縮沖程壓縮沖程 做功沖程做功沖程 排氣沖程排氣沖程吸氣沖程吸氣沖程空氣 進氣門打開，排氣門關閉?；钊缮隙讼蛳露诉\動，將空氣吸進氣缸。壓縮沖程壓縮沖程 進氣門和排氣門都關閉進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，活塞，活塞向上運動，活塞把空把空氣壓縮得很小，空氣的壓強氣壓縮得很小，空氣的壓強更大，溫度更高更大，溫度更高。在壓縮沖。在壓縮沖程末，程末，缸內空氣溫度已超過缸內空氣溫度已超過柴油的著火點柴油的著火點。做功沖程做功沖程 在壓縮沖程末，從在壓縮沖程末，從噴噴油嘴噴出的霧狀柴油油嘴噴出的霧狀柴油遇到遇到熱空氣立即猛烈燃燒熱

11、空氣立即猛烈燃燒，產產生高溫高壓的燃氣生高溫高壓的燃氣，推動推動活塞向下運動活塞向下運動，并通過連，并通過連桿帶動曲軸轉動。桿帶動曲軸轉動。排氣沖程排氣沖程燃燒后的廢氣 進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。柴油機的工作過程：柴油機的1個工作循環(huán)也是由四個沖程組成的。每完成1個工作循環(huán)曲軸和飛輪均轉2周，高溫高壓燃氣對外做功1次，活塞往復運動2次，除做功沖程外的其他三個沖程，也是靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成的。想想議議：想想議議： 汽油機和柴油機的工作過程有什么相同點，有汽油機和柴油機的工作過程有什么相同點，有什么不同點？什么不同點？比較項目比較項目汽油機汽油機柴油機柴油機

12、相同之處相同之處都是內燃機，一個工作循環(huán)都要經歷都是內燃機，一個工作循環(huán)都要經歷四個沖程四個沖程不不同同之處之處構造方面構造方面氣缸頂部是氣缸頂部是火花塞火花塞氣缸頂部是氣缸頂部是噴油嘴噴油嘴吸入氣體吸入氣體汽油和空氣混合物汽油和空氣混合物空氣空氣壓縮程度壓縮程度壓縮沖程壓縮沖程末末，氣體體，氣體體積被壓縮程度較小，積被壓縮程度較小，氣體壓強較大，溫度氣體壓強較大，溫度較高，較高，但沒有達到汽但沒有達到汽油的著火點油的著火點壓縮沖程末，氣體體壓縮沖程末，氣體體積被壓縮的程度較大，積被壓縮的程度較大，氣體壓強更大，氣體壓強更大，且超且超過了柴油的著火點過了柴油的著火點點燃方式點燃方式點燃式點燃式

13、壓燃式壓燃式用途方面用途方面汽油機一般比柴油機汽油機一般比柴油機輕巧輕巧，汽油機通常用，汽油機通常用在在飛機、小汽車、摩飛機、小汽車、摩托車及一些小型農用托車及一些小型農用機械上機械上柴油機比汽油機柴油機比汽油機便宜便宜，一般用在一般用在艦船、載重艦船、載重汽車、拖拉機、坦克汽車、拖拉機、坦克等大型設備上等大型設備上2.2.內燃機的啟動內燃機的啟動 內燃機內燃機不能自行啟動不能自行啟動。開始運轉時，要靠。開始運轉時，要靠外力使飛輪和曲軸轉動起來外力使飛輪和曲軸轉動起來，由曲軸通過，由曲軸通過連桿帶連桿帶動活塞運動動活塞運動，然后內燃機才能自己工作。，然后內燃機才能自己工作。3.3.內燃機的應用內燃機的應用 汽油機比較輕巧，常用在汽車、飛機和汽油機比較輕巧，常用在汽車、飛機和小型農業(yè)機械上面。小型農業(yè)機械上面。(1)(1)汽油機的應用汽油機的應用(2)(2)柴油機的應用柴油機的應用 柴油比較便宜，但柴油機比較笨重，主要用在柴油比較便宜，但柴油機比較笨重，主要用在載重汽車、拖拉機、坦克上面。載重汽車、拖拉機、坦克上面。4.