1、第三节第三节 内燃机内燃机第十三章第十三章 内能与热机内能与热机你知道吗？内燃机内燃机 汽车是我们生活中不可缺少的交通工具，汽车上的汽车是我们生活中不可缺少的交通工具，汽车上的发动机就是内燃机的一种。由于它是将燃料燃烧产生的发动机就是内燃机的一种。由于它是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的装置内能转化为机械能的装置，我们把它叫做，我们把它叫做热机热机。热机的。热机的种类很多。燃料在气缸里燃烧的叫种类很多。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。来推动活塞，提供动力。汽油机汽油机柴油机汽油机的构造汽
2、油机的构造火花塞火花塞气缸气缸进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门曲轴曲轴汽油机是怎样工作的呢？汽油机是怎样工作的呢？冲程的概念：冲程的概念：活塞在汽缸内做一次活塞在汽缸内做一次单向运动单向运动（活塞从气（活塞从气缸的一端运动到另一端）叫一个冲程。缸的一端运动到另一端）叫一个冲程。吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气内燃机的内燃机的冲程冲程和和工作循环工作循环汽油机工作原理汽油机工作原理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
3、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:
4、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
5、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。在这一冲程中是将在这一冲程中是将 能转化能转化为为了了 能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
6、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 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一个工作循环飞轮转动飞轮转动_ _冲程冲程对外做功对外做功_活塞往复运动活塞往复运动_ _四个四个两次两次两周两周一次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柴油机工作原理吸气
7、冲程吸气冲程 压缩冲程压缩冲程 做功冲程做功冲程 排气冲程排气冲程吸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，将空气空气吸进气缸。压缩冲程压缩冲程 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，缸内空气在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。温度已超过柴油的着火点。做功冲程做功冲程 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。内燃机的启动内燃机的启动 内
8、燃机不能自行启动。开始运转时，要靠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。动活塞运动，然后内燃机才能自己工作。内燃机的应用内燃机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。小型农业机械上面。(1)(1)汽油机的应用汽油机的应用(2)(2)柴油机的应用柴油机的应用 柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。载重汽车、拖拉机、坦克上面。想想议议：想想议议：汽油机和柴油机
9、的工作过程有什么相同点，有汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？什么不同点？1基本构造和主要部件的作用相似。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。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。个冲程靠飞轮惯性完成。4 一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。周，做功一次。相同点相同点不同点不同点柴油机汽油机构造喷油嘴火花塞吸入气体空气汽油和空气点火方式压燃式点火式使用范围拖拉机、载重汽车小汽车
