13.3内燃机课件2022－2023学年沪科版物物理九年级全一册(共54张PPT)

(共54张PPT)
第十三章 内能与热机
第三节 内燃机
实验与思考
1、在这个实验中观察到了什么现象？
2、在此过程中能量是怎样转化的？
橡皮塞被冲出来
燃烧
做功
燃料
内能
机械能
内燃机
将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的装置，我们把它叫做热机。热机的种类很多。燃料在气缸里燃烧的叫内燃机。
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。
汽油机
柴油机
学习提纲
4.汽油机柴油机的异同
3.内燃机的应用
2.内燃机的工作原理
1.汽油机的构造
汽油机的构造
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
汽油机是怎样工作的呢？
冲程的概念：
活塞在汽缸内做一次单向运动（活塞从气缸的一端运动到另一端）叫一个冲程。
下一页
吸气
压缩
做功
排气
内燃机的
冲程和工作循环
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:
进气门打开
排气门关闭
汽油和空气混合物 进入汽缸
吸气冲程:
进气门打开
排气门关闭
汽油和空气混合物 进入汽缸
吸气冲程:
进气门打开
排气门关闭
汽油和空气混合物 进入汽缸
吸气冲程:
进气门打开
排气门关闭
汽油和空气混合物 进入汽缸
吸气冲程:
进气门打开
排气门关闭
汽油和空气混合物 进入汽缸
吸气冲程:
进气门打开
排气门关闭
汽油和空气混合物 进入汽缸
吸气冲程:
进气门打开
排气门关闭
汽油和空气混合物 进入汽缸
内燃机（汽油机）的工作原理
吸气冲程：
进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸。
压缩冲程:
进气门关闭
排气门关闭
活塞向上运动 燃料混合物被压缩
压缩冲程:
进气门关闭
排气门关闭
活塞向上运动 燃料混合物被压缩
压缩冲程:
进气门关闭
排气门关闭
活塞向上运动 燃料混合物被压缩
压缩冲程:
进气门关闭
排气门关闭
活塞向上运动 燃料混合物被压缩
压缩冲程:
进气门关闭
排气门关闭
活塞向上运动 燃料混合物被压缩
压缩冲程:
进气门关闭
排气门关闭
活塞向上运动 燃料混合物被压缩
内燃机（汽油机）的工作原理
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。
想一想：在这一冲程中能量是如何转化的？
机械能转化为内能
做功冲程:
进气门关闭
排气门关闭
火花塞产生电火花 使燃料燃烧 产生高温高压气体 推动活塞向下运动
做功冲程:
进气门关闭
排气门关闭
火花塞产生电火花 使燃料燃烧 产生高温高压气体 推动活塞向下运动
做功冲程:
进气门关闭
排气门关闭
火花塞产生电火花 使燃料燃烧 产生高温高压气体 推动活塞向下运动
做功冲程:
进气门关闭
排气门关闭
火花塞产生电火花 使燃料燃烧 产生高温高压气体 推动活塞向下运动
做功冲程:
进气门关闭
排气门关闭
火花塞产生电火花 使燃料燃烧 产生高温高压气体 推动活塞向下运动
做功冲程:
进气门关闭
排气门关闭
火花塞产生电火花 使燃料燃烧 产生高温高压气体 推动活塞向下运动
内燃机（汽油机）的工作原理
做功冲程：
在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。
在这一冲程中是将 能转化为了 能
内能
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汽缸
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汽缸
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汽缸
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汽缸
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汽缸
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汽缸
再来一次？
内燃机（汽油机）的工作原理
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。
内燃机（汽油机）的工作原理
内燃机的连续工作
一个工作循环
飞轮转动_____
______冲程
对外做功_____
活塞往复运动_____
返回
四个
两次
两周
一次
只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
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。
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
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。
2.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，然后内燃机才能自己工作。
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 ．每个工作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。
城市车流
大量尾气
看到下面的图片你想到了什么？
我们应怎么去做？
小结：
一、内燃机
（一）定义：燃料在气缸内燃烧的热机。
（二）种类：汽油机、柴油机。
１.汽油机
1）定义：用汽油做燃料的内燃机。
2）构造：火花塞、进气门、排气门、活塞、气
缸、连杆、曲轴。
3）工作原理：
4）点火方式：点燃式。
２.柴油机
1）定义：用柴油做燃料的内燃机。
2）构造：喷油嘴、进气门、排气门、活塞、气
缸、连杆、曲轴。
3）工作原理：
4）点火方式：压燃式。
二、内燃机的启动
三、内燃机的应用
１.汽油机的应用
２.柴油机的应用