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课件网) 第十三章 内能与热机 13.3 内燃机 蒸汽机的遗憾———体积太庞大 用什么来代替高温高压的水蒸气呢?那样,锅炉就可以不要啦! 想一想 情景引入:观察 最早的汽车(1886年) 汽车中的巨无霸 (额定核载360吨) 内燃机———电气时代 第二次工业革命 最快的汽车(1 600 km/h) 情景引入:观察 热机的种类: 蒸汽机 汽油机 柴油机 燃气轮机 喷气发动机 火箭发动机 燃料的化学能 内能 燃烧 做功 机械能 共同特点: 1、热机:车、船、飞机的发动机是把燃料燃烧的内能转变为机械能的装置,这种装置被称为热机。 一、内燃机 喷气发动机 2、内燃机:燃料在汽缸内燃烧,产生高温高压的燃气,燃气推动活塞对外做功,这种装置叫内燃机。常见的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 1、汽油机的构造 火花塞 气缸 进气门 活塞 连杆 排气门 曲轴 二、汽油机 2、汽油机工作原理 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 活塞从气缸的一端运动到另一端,叫一个冲程。 吸气冲程 汽油和空气 进气门打开,排气门关闭。活塞由上端向下端运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。 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 燃烧后的废气 进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。 一个工作循环: 汽油机工作时,吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程这四个冲程构成汽油机的一个工作循环,周而复始。 思考: 一个工作循环里,活塞往返 次,曲轴转动 周。 冲程是燃气对外做功,其他三个冲程是靠 来完成。 两 做功 两 飞轮的惯性 汽油机的工作原理视频: 汽油机四冲程的特点 冲程名称 进气门 排气门 活塞的运动 冲程的作用 能的转化 吸气冲程 开 闭 向下 吸入燃料和空气的混合物 ——— 压缩冲程 闭 闭 向上 压缩燃料和空气的混合物,使其内能增大,温度升高 机械能转化为内能 做功冲程 闭 闭 向下 火花塞产生电火花,点燃燃料,高温高压的燃气推动活塞做功,通过连杆、曲轴带动飞轮转动 内能转化为机械能 排气冲程 闭 开 向上 排出废气 ——— 喷油嘴 进气门 活塞 连杆 排气门 气缸 曲轴 1、柴油机的构造 三、柴油机 吸气冲程 空气 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。 2、柴油机工作原理 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 燃烧后的废气 进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。 柴油机的工作原理视频: 汽油机 柴油机 不同点 燃料 汽油 柴油 结构 火花塞 喷油嘴 吸气冲程吸入气体 吸入是汽油和空气的混合物 吸入的是空气 压缩冲程 气压、温度相对较低 气压、温度相对较高 点火方式 点燃式 压燃式 主要特点 轻巧、效率较低 笨重、效率较高 主要用途 小汽车和小型农业机 械、低速飞机等 载重汽车、拖拉机、火车、轮船等 汽油机和柴油机的不同点: 汽油机和柴油机的应用 汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。 (1)汽油机的应用 (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、 ... ...