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1、热机,什么是活塞式内燃机,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,汽油机,柴油机,2.内燃机的构造,(1)汽油机,(2)柴油机,构造 工作原理 汽油机完整工作过程,构造 工作原理,(1)汽油机的构造,火花塞,气缸,进气门,活塞,连杆,排气门,曲轴,吸气,压缩,做功,排气,内燃机的 冲程和工作循环,(2)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,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。
2、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。,(3)柴油机的构造,喷油嘴,进气门,活塞,连杆,排气门,气缸,曲轴,(4)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,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。,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
3、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,C:Documents and SettingsAdministrator桌面物理:第二章第1节热机课件(教科版九年级上).swf把废气排出气缸。,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。,练习,一台汽油机飞轮转速为3000R/分,则在1秒内完成 个循环,对外做功 次,完成 个辅助冲程。,2
4、5,25,75,3.内燃机的应用,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、坦克上面。,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?,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。,相同点,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
5、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。,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(10-200 bar) 燃烧产生燃气。,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
6、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,神八与天宫一号对接,1.四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( )四个冲程组成的. 2.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是( )冲程,做功冲程是( )能转化为( )能. 3.汽油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( ).柴油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( ). 4.某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min,则它每秒钟对外做功( )次.,课堂练习:,吸气,压缩,做功,排气,压缩,内,机械,汽油和空气,点燃试点火,压燃试点火,30,5、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什
7、么? 6、做功冲程中,气体的内能如何转化?为什么被称为做功冲程? 7、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动? 8、排气后,下一个工作过程是什么冲程? 9、当燃油还没有燃烧做功的时候,活塞是怎样动起来的?,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。,课堂练习:,