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课件网) 第二章 改变世界的热机 第2节 内燃机 赛车场上,一辆辆赛车发出阵阵轰鸣,闪电般地飞驰。或许你不知道,赛车的强劲动力来自赛车内的一系列燃烧。 新课导入 1.理解内燃机的基本原理; 2.了解汽油机和柴油机的工作过程和异同点; 3.了解活塞式四冲程内燃机的工作过程; 4.了解火箭发动机的原理和中国火箭的发展史。 学习目标 观察:内能转化为机械能 如图,在透明塑料盒上钻一个小孔,把电子式火花发生器的放电针插进孔子,打开盒盖,在盒中滴入几滴酒精,在将盒盖盖好,然后按下火花发生器的按钮,观察发生的现象。 点火后,酒精在盒子里剧烈燃烧,产生爆炸,把盖子顶飞,燃气推动盖子做功。 知识点一:什么是内燃机 新知学习 常见内燃机有汽油机和柴油机 使用汽油作为燃料的叫汽油机 使用柴油作为燃料的叫柴油机 内燃机:(活塞式内燃机) 燃料在汽缸内燃烧,产生的燃气直接推动活塞做功。 汽油机的构造 知识点二:汽油机的工作过程 汽油机的工作过程(动画演示) 汽油机的四个冲程 进气门 排气门 活塞自 向 运动 吸_____ 进气门_____ 排气门_____ 活塞自 向 运动 _____能转化为_____能 吸气冲程 压缩冲程 打开 关闭 关闭 关闭 上 下 上 下 空气和汽油混合物 机械 内 一个冲程:活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端。 做功冲程 进气门 排气门 活塞自 向 运动 排出废气(尾气) 排气冲程 进气门_____ 排气门_____ 活塞自 向 运动 _____能转化为_____能 打开 关闭 上 下 机械 内 关闭 关闭 下 上 结论:4个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次 一个工作循环中,活塞往复各运动两次,只有第三个冲程燃气推动活塞做功,把内能转化为机械能,其他三个冲程是靠飞轮转动的惯性(或动能)来完成。 汽油机的工作过程 1.构造:重点是“喷油嘴” 2.工作过程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 3. 1个工作循环包括 4个冲程,活塞往复运动2次,曲轴转动2周,飞轮转动2周,对外做功1次。 知识点三:柴油机 1.构造 如图所示,柴油机的构造与汽油机相似,主要区别是柴油机汽缸的顶部有一个喷油嘴,而没有火花塞。 2.工作过程 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,将空气吸进气缸。 空气 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。 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,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。 燃烧后的废气 柴油机的工作过程(动画演示) 种类 汽油机 柴油机 相同点 不 同 点 构 造 燃 料 吸入气体 点火方式 都是内燃机,一个工作循环都经历四个冲程 火花塞 喷油嘴 汽油 柴油 汽油和空气 空气 点燃式 压燃式 汽油机和柴油机的异同点 柴油机较笨重,主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。 汽油机转速高,结构简单,质量轻,造价低廉,运转平稳,使用维修方便。汽油机在汽车上,特别是小型汽车上大量使用,至今不衰。 柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%,因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲,柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。 【汽油机和柴油机的优缺点】 现代火箭 中国古代的火箭 知识点四:飞向太空 燃料和氧化剂在燃烧室内燃烧,产生的高温高压气体以很大的速度从喷口向后喷出,同时对火箭产生强大的反冲推力,使火箭前进。 我国的“长征”系列运载火箭 多级火箭在第一级燃料用完后自动脱落,以减 ... ...