13.3 内燃机(共26张PPT)-2023-2024学年九年级物理上学期同步教学优质特色课件（沪科版）

(共26张PPT)
第十二章 温度与物态变化
第三节 内燃机
沪科版·九年级上册
如左图用酒精灯加热装有液体的试管实验
1、看到了什么现象？ 塞子被冲
出，并且瓶口有 生成．
2、整个过程中，能量是怎样转化的：
燃料燃烧将________能转化为________能；传给水和水蒸气，水蒸气将塞子推出，将它的_______转化为塞子的__________。
3、上面的装置就是一个简单原始的热机。
雾
化学
内
内能
机械能
新课导入
热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
进入新课
燃料的
化学能
燃烧
内能
做功
机械能
内燃机
热机的种类较多。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫内燃机。
其中最常见的是汽车使用的汽油机和拖拉机使用的柴油机。
1.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
活塞式内燃机
(1)汽油机
(2)柴油机
①构造
②工作原理
③汽油机完整工作过程
①构造
②工作原理
汽油机的构造
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
机械能化为内能。
内能转化为机械能
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。
吸气
压缩
做功
排气
内燃机的
冲程和工作循环
柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
汽油机的构造
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
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。
25
25
75
2.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？
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。
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
项目 汽油机 柴油机
A、构造不同 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴
B、燃料不同 汽油 柴油
C、吸气冲程 汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气中的混合物 柴油机的吸气冲程中只吸入空气
D、压缩比 压缩冲程末，气体体积被压缩为吸进体积（汽缸体积）的1/9 - 1/6 能的转化：机械能—内能 压缩冲程末，气体体积被压缩为吸进体积的1/22 — 1/16 能的转化：机械能---内能
E、点火方式 压缩冲程末，火花塞产生电火花点燃燃料，称为点燃式 压缩冲程末，喷油嘴向汽缸内喷进柴油，遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃称为压燃式。
F、做功冲程 此冲程中燃气压强可达到30-50大气压，温度达2000-2500℃，高温高压气体推动活塞做功。 此冲程中，燃气压强可达到50-100个大压，温度达1700-2000℃，高温高压气体推动活塞做功。
G、效率 效率低：20℅-30℅ 效率高：30℅-45℅
H、应用 自重轻便，主要用于汽车、飞机、摩托车等 机体笨重，主要用于载重汽车、火车、轮船。