1、知识准备知识准备1.什么是内能？什么是内能？2.改变内能的两种方法？改变内能的两种方法？第四节第四节 热热 机机第十章第十章 机械能、内能及其转化机械能、内能及其转化课前导入新知探究本课小结学习目标学习目标1、知道热机，知道汽油机和柴油机的构造。2、了解四冲程汽油机和柴油机的基本工作原理。3、了解柴油机与汽油机工作原理的相同与不同点。一、热机一、热机概念：概念：将由燃料燃烧产生的高温高压将由燃料燃烧产生的高温高压气体的气体的内能内能转化为转化为机械能机械能的机器，统的机器，统称为称为热机热机。生活中常见的，且与生活息息相关的热生活中常见的，且与生活息息相关的热机有机有汽油机汽油机和和柴油机柴油
2、机。汽油机汽油机的工作原理的工作原理：阅读阅读课本课本2021页：页：1.明确：明确：一个一个冲程冲程、一个一个工作循环工作循环2.完成以下问题完成以下问题（1）热机）热机是把是把_能转化为能转化为_能能 的装置。内燃的装置。内燃机机是燃料直接在发动机是燃料直接在发动机_ 燃烧燃烧产生动力的热机。最产生动力的热机。最常见的内燃机，常见的内燃机，以以 汽油或柴油为燃料，分别汽油或柴油为燃料，分别叫做叫做_和和_。（2）工作过程以一个循环为一）工作过程以一个循环为一个单元个单元，一个循环，一个循环有有_个冲程。包括：个冲程。包括：_、_、_、_四个冲程四个冲程内能内能机械机械汽缸内汽缸内汽油机汽油
3、机柴油机柴油机四四吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做做功冲程功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作二、汽油机结构和工作原理二、汽油机结构和工作原理进气门进气门排气门排气门火花塞火花塞活塞活塞连杆连杆曲轴曲轴气缸气缸二、汽油机结构和工作原理二、汽油机结构和工作原理结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做做功冲程功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作1、吸气冲程、吸气冲程进气门打开，排气门关进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运闭，活塞由上端向下运动，汽油和空气组成的动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸燃料混合物从进气
4、门吸入气缸。入气缸。二、汽油机结构和工作原理二、汽油机结构和工作原理结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作2、压缩冲程、压缩冲程进气门和排气门都关闭，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，合物被压缩，压强增大，温度升高。实现了机械温度升高。实现了机械能向内能的转化能向内能的转化二、汽油机结构和工作原理二、汽油机结构和工作原理结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做做功冲程功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作3、做功冲程、做功冲程在压缩冲程未尾，火花在压缩冲程未尾，火花塞产生电火花，使燃料塞产生电
5、火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。高温高压燃压的燃气。高温高压燃气推动活塞向下运动，气推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转并通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械动。实现了内能向机械能的转化能的转化二、汽油机结构和工作原理二、汽油机结构和工作原理结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做做功冲程功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作4、排气冲程、排气冲程进气门关闭，排气门进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。把废气排出气缸。二、汽油机结构和工作原理二、汽油机结构和工作原理结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排
6、气冲程排气冲程连续工作连续工作连续工作：连续工作：汽油机汽油机比较轻巧，噪音比较轻巧，噪音较低，常用在汽车、飞较低，常用在汽车、飞机和小型农业机械（如机和小型农业机械（如插秧机、机动喷雾器）插秧机、机动喷雾器）上面。上面。二、汽油机结构和工作原理二、汽油机结构和工作原理结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做做功冲程功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作三、柴油机结构和工作原理三、柴油机结构和工作原理结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作进气门进气门排气门
7、排气门喷油嘴喷油嘴活塞活塞连杆连杆曲轴曲轴气缸气缸三、柴油机结构和工作原理三、柴油机结构和工作原理结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作1、吸气冲程、吸气冲程进气门打开，排气门关进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运闭，活塞由上端向下运动，空气进入气缸。动，空气进入气缸。三、柴油机结构和工作原理三、柴油机结构和工作原理结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作2、压缩冲程、压缩冲程进气门和排气门都关进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，闭，活塞向上运动，活塞把空气的体积压活塞把空气的体积压缩得很小，
8、空气的压缩得很小，空气的压强增大，温度升高，强增大，温度升高，该冲程末，缸内空气该冲程末，缸内空气的温度已经超过柴油的温度已经超过柴油的燃点。的燃点。三、柴油机结构和工作原理三、柴油机结构和工作原理结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作3、做功冲程、做功冲程从喷油嘴喷出雾状柴从喷油嘴喷出雾状柴油，柴油遇到热空气油，柴油遇到热空气立即燃烧起来，高温立即燃烧起来，高温高压燃气推动活塞向高压燃气推动活塞向下运动，并通过连杆下运动，并通过连杆带动曲轴转动。带动曲轴转动。三、柴油机结构和工作原理三、柴油机结构和工作原理结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩
9、冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作4、排气冲程、排气冲程进气门关闭，排气门进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。把废气排出气缸。三、柴油机结构和工作原理三、柴油机结构和工作原理结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作连续工作连续工作柴油柴油比汽油便宜，比汽油便宜，但柴油比较笨重，但柴油比较笨重，主要应用在载重汽主要应用在载重汽车、火车、拖拉机、车、火车、拖拉机、坦克、轮船、内燃坦克、轮船、内燃机车上，有的地方机车上，有的地方还用它带动发电机还用它带动发电机发电。发电。三、柴油机结构和工作原理三
10、、柴油机结构和工作原理相同点相同点四、比较汽油机和柴油机四、比较汽油机和柴油机不同点不同点相同点相同点不同点不同点相同点：相同点：1、基本构造和主要部件作用相似。、基本构造和主要部件作用相似。2、每个工作循环都一样，有吸气、压、每个工作循环都一样，有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。缩、做功、排气四个冲程组成。3、四个冲程中，只有做功冲程对外做、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。功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。4、一个工作循环中，完成四个冲程，、一个工作循环中，完成四个冲程，活塞往复两次，曲轴转动两圈，飞轮转活塞往复两次，曲轴转动两圈，飞轮转两圈，做功一次，点火一
11、次。两圈，做功一次，点火一次。四、比较汽油机和柴油机四、比较汽油机和柴油机相同点相同点不同点不同点不同点：不同点：1 1、构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞，、构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。2 2、燃料不同：汽油机燃烧汽油，而柴油、燃料不同：汽油机燃烧汽油，而柴油机燃烧柴油。机燃烧柴油。3 3、吸气冲程不同：汽油机吸进汽油和空、吸气冲程不同：汽油机吸进汽油和空气和燃料混合物，柴油机只吸进空气。气和燃料混合物，柴油机只吸进空气。4 4、点火方式不同：汽油机属点燃式点火，、点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。柴油机属压燃式点火
12、。四、比较汽油机和柴油机四、比较汽油机和柴油机跟踪练习跟踪练习 1.一个工作循环有一个工作循环有 个冲程，飞轮转动个冲程，飞轮转动 周，对周，对外做功外做功 次，活塞往复运动次，活塞往复运动 次，其他冲程靠飞次，其他冲程靠飞轮轮的的 完成完成。2.在汽油机工作的四个冲程中，内能最大的冲程是在汽油机工作的四个冲程中，内能最大的冲程是。内能最小的冲程是。内能最小的冲程是。四四二二一一二二做功冲程做功冲程吸气冲程吸气冲程 惯性惯性 易混点：内燃机工作循环的理解如已知某汽油机的转速为1 800 r/min，则飞轮每秒转转，完成个工作循环，对外做功次，共完成个冲程。30151560此规律可巧记为：吸、压
13、、做、排四冲程，一个循环一次功，曲轴刚好转两转，活塞往复两次行。【例】如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是()A知识点1热机1下列机器中不属于热机的是()A发电机 B蒸汽机C火箭 D内燃机2热机工作时能量的转化过程是()A内能化学能机械能B化学能内能机械能C化学能机械能内能D内能机械能化学能AB知识点2汽油机和柴油机3单缸四冲程内燃机，做功冲程将_能转化为_能，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的_来完成。内机械惯性4汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的工作时各冲程示意图，排列顺序正确的是()A甲、乙、丙、丁B丁、丙、乙、甲
14、C甲、丙、乙、丁 D丁、甲、丙、乙D知识点2汽油机和柴油机5关于汽油机和柴油机，下列说法正确的是()A汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞 B柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入汽缸，汽油机吸入汽缸的是空气 C汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开 D汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能D知识点2汽油机和柴油机6摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是()A吸气冲程B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程7关于压缩冲程的作用，下列说法正确的是()A将废气排出缸外 B完成对外做功 C吸进汽油和空气的混合物 D压缩燃料和空气的混合物CD8下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作
15、循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中的补充，正确的是()A做功冲程 内能转化为机械能 压缩冲程 机械能转化为内能 B压缩冲程 内能转化为机械能 做功冲程 机械能转化为内能 C做功冲程 机械能转化为内能 压缩冲程 内能转化为机械能 D压缩冲徎 机械能转化为内能 做功冲程 内能转化为机械能D9如图所示，水沸腾后会将软木塞冲开，其能量转化情况和四冲程内燃机的哪一个工作冲程相似()A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程 D排气冲程C10如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图。汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动。在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的()A内能减少B温度升高C密度增大D分子热运动加快A小结小结 第第4 4节、热机节、热机一、热机 1、定义 2、能量转化：内能转化机械能 3、内燃机：汽油机、柴油机 二、汽油机 1、构造 2、工作原理三、柴油机 1、构造 2、工作原理四、汽油机、柴油机的异同点判断内燃机工作在哪个冲程应抓住两点：一是气阀的开与关；二是活塞的运动方向。如下表：气阀的开与关有一个气阀关闭两个气阀都关闭活塞运动方向活塞向下活塞向上活塞向上活塞向下冲程名称吸气冲程排气冲程压缩冲程做功冲程
