熱機與內(nèi)燃機 PPT課件

1、教學目標教學目標 1、了解熱機的種類及工作原理。、了解熱機的種類及工作原理。 2、知道內(nèi)燃機的四個沖程，會看圖區(qū)分是、知道內(nèi)燃機的四個沖程，會看圖區(qū)分是 那個沖程。那個沖程。 3、知道壓縮沖程、做功沖程中能量的轉(zhuǎn)化。、知道壓縮沖程、做功沖程中能量的轉(zhuǎn)化。 4.汽油機和柴油機的異同汽油機和柴油機的異同 5、了解熱機的效率及熱機的效率低的原因、了解熱機的效率及熱機的效率低的原因、 提高熱機的效率的方法。提高熱機的效率的方法。 6、了解熱機對環(huán)境的影響。、了解熱機對環(huán)境的影響。 熱機 一、熱機一、熱機 定義：定義：通過燃燒燃料通過燃燒燃料，將燃料的，將燃料的化學能化學能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 化成化成內(nèi)能內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為

2、再轉(zhuǎn)化為機械能機械能的機器。的機器。 工作原理：工作原理： 燃料的化學能燃料的化學能 燃燒 內(nèi)能內(nèi)能 機械能機械能 二、熱機的種類二、熱機的種類 蒸氣機蒸氣機 內(nèi)燃機內(nèi)燃機 汽輪機汽輪機 噴氣發(fā)動機噴氣發(fā)動機 火箭等火箭等 內(nèi)燃機內(nèi)燃機 定義：定義：燃料直接在氣缸內(nèi)燃燒燃料直接在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱產(chǎn)生動力的熱 機。（汽油機和柴油機）機。（汽油機和柴油機） 內(nèi)燃機的構造內(nèi)燃機的構造 (1)(1)汽油機汽油機 (2)(2)柴油機柴油機 構造構造 工作原理工作原理 汽油機完整工作過程汽油機完整工作過程 構造構造 工作原理工作原理 (1)(1)汽油機的構造汽油機的構造 火花塞火花塞 氣缸氣缸 進氣

3、門進氣門 活塞活塞 連桿連桿 排氣門排氣門 曲軸曲軸 吸氣吸氣 壓縮壓縮 做功做功 排氣排氣 內(nèi)燃機的內(nèi)燃機的 沖程沖程和和工作循環(huán)工作循環(huán) (2)(2)汽油機工作原理汽油機工作原理 吸氣沖程吸氣沖程壓縮沖程壓縮沖程做功沖程做功沖程排氣沖程排氣沖程 吸氣沖程吸氣沖程 汽油和空氣汽油和空氣 進氣門打開，排進氣門打開，排 氣門關閉?；钊缮蠚忾T關閉?；钊缮?端向下端運動，端向下端運動，汽油汽油 和空氣組成的燃料混和空氣組成的燃料混 合物合物從進氣門吸入氣從進氣門吸入氣 缸。缸。 壓縮沖程壓縮沖程 進氣門和排氣門都關進氣門和排氣門都關 閉，活塞向上運動，燃料閉，活塞向上運動，燃料 混合物被壓縮，壓

4、強增大混合物被壓縮，壓強增大 ，溫度升高。，溫度升高。 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 做功沖程做功沖程 在壓縮沖程末尾，在壓縮沖程末尾， 火花塞產(chǎn)生電火花，使火花塞產(chǎn)生電火花，使 燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高 溫高壓的燃氣，推動活溫高壓的燃氣，推動活 塞向下運動，并通過連塞向下運動，并通過連 桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。 排氣沖程排氣沖程 燃燒后的廢氣燃燒后的廢氣 進氣門關閉，排進氣門關閉，排 氣門打開，活塞向上氣門打開，活塞向上 運動，把廢氣排出氣運動，把廢氣排出氣 缸。缸。 (3)(3)柴油機的構造柴油機的構造 噴油嘴噴油嘴 進

5、氣門進氣門 活塞活塞 連桿連桿 排氣門排氣門 氣缸氣缸 曲軸曲軸 (4)(4)柴油機工作原理柴油機工作原理 吸氣沖程吸氣沖程 壓縮沖程壓縮沖程 做功沖程做功沖程 排氣沖程排氣沖程 吸氣沖程吸氣沖程 空氣 進氣門打開，排氣門進氣門打開，排氣門 關閉?；钊缮隙讼蛳玛P閉?；钊缮隙讼蛳?端運動，將空氣吸進氣端運動，將空氣吸進氣 缸。缸。 壓縮沖程壓縮沖程 進氣門和排氣門都關閉，活進氣門和排氣門都關閉，活 塞向上運動，活塞把空氣壓縮得塞向上運動，活塞把空氣壓縮得 很小，空氣的壓強更大，溫度更很小，空氣的壓強更大，溫度更 高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫 度已超過柴油的著火點。

6、度已超過柴油的著火點。 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 做功沖程做功沖程 在壓縮沖程末，從噴油嘴噴在壓縮沖程末，從噴油嘴噴 出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛 烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣， 推動活塞向下運動，并通過連桿推動活塞向下運動，并通過連桿 帶動曲軸轉(zhuǎn)動。帶動曲軸轉(zhuǎn)動。 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。 排氣沖程排氣沖程 燃燒后的廢氣燃燒后的廢氣 進氣門關閉，排氣進氣門關閉，排氣 門打開，活塞向上運動門打開，活塞向上運動 ，把廢氣排出氣缸。，把廢氣排出氣缸。 一個工作循環(huán)：一個工作循環(huán)： 活塞：往復兩次。活塞：往復兩次。 曲軸：

7、轉(zhuǎn)動兩周。曲軸：轉(zhuǎn)動兩周。 完成：四個沖程。完成：四個沖程。 對外做功：一次。對外做功：一次。 輔助沖程：靠飛輪慣性來完成。輔助沖程：靠飛輪慣性來完成。 練習練習 一臺汽油機飛輪轉(zhuǎn)速為一臺汽油機飛輪轉(zhuǎn)速為3000R/分，分， 則在則在1秒內(nèi)完成秒內(nèi)完成 個循環(huán)，對外個循環(huán)，對外 做功做功 次。次。 3.3.內(nèi)燃機的應用內(nèi)燃機的應用 汽油機比較輕巧，常用在汽車、飛機和小汽油機比較輕巧，常用在汽車、飛機和小 型農(nóng)業(yè)機械上面。型農(nóng)業(yè)機械上面。 (1)(1)汽油機的應用汽油機的應用 (2)(2)柴油機的應用柴油機的應用 柴油比較便宜，但柴油機比較笨重，主柴油比較便宜，但柴油機比較笨重，主 要用在載重汽

8、車、拖拉機、坦克上面。要用在載重汽車、拖拉機、坦克上面。 想想議議：想想議議： 汽油機和柴油機的工作過程有什汽油機和柴油機的工作過程有什 么相同點，有什么不同點？么相同點，有什么不同點？ 1基本構造和主要部件的作用相似?；緲嬙旌椭饕考淖饔孟嗨?。 2 每個工件循環(huán)都經(jīng)歷四個沖程：吸氣沖每個工件循環(huán)都經(jīng)歷四個沖程：吸氣沖 程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。 3 四個沖程中，只有做功沖程對外做功，四個沖程中，只有做功沖程對外做功， 其余三個沖程靠飛輪慣性完成。其余三個沖程靠飛輪慣性完成。 4 一個工作循環(huán)中，活塞往復兩次，飛輪一個工作循環(huán)中，活塞往復兩次，飛輪

9、 轉(zhuǎn)動兩周，做功一次。轉(zhuǎn)動兩周，做功一次。 相同相同點點 不同點不同點 1構造不同：汽油機氣缸頂有火花塞，而構造不同：汽油機氣缸頂有火花塞，而 柴油機氣缸頂部有噴油嘴。柴油機氣缸頂部有噴油嘴。 2 燃料不同：汽油機的燃料是汽油，而柴燃料不同：汽油機的燃料是汽油，而柴 油機的燃料是柴油。油機的燃料是柴油。 3 吸氣不同：汽油機吸進汽油和空氣的混吸氣不同：汽油機吸進汽油和空氣的混 合氣體，柴油機只吸進空氣。合氣體，柴油機只吸進空氣。 4 點火不同：汽油機屬點燃式點火，柴油點火不同：汽油機屬點燃式點火，柴油 機屬壓燃式點火。機屬壓燃式點火。 5 5、熱機的效率熱機的效率 熱機的效率熱機的效率：熱機所

10、做的做有用功那熱機所做的做有用功那 和燃料完全燃燒放出的熱量之比。叫熱機和燃料完全燃燒放出的熱量之比。叫熱機 的效率。的效率。 燃料的不完全燃燒、氣缸部件吸熱后燃料的不完全燃燒、氣缸部件吸熱后 的熱量散失、廢氣帶走的熱量和克服摩擦的熱量散失、廢氣帶走的熱量和克服摩擦 做功而消耗的能量，都是引起能量損失的做功而消耗的能量，都是引起能量損失的 原因。因此，提高熱機效率，可提高燃料原因。因此，提高熱機效率，可提高燃料 的利用率。的利用率。 汽油機的效率：汽油機的效率：2030% 柴油機的效率：柴油機的效率：3045% 你認為它們的效率比你想象的 高？還是低？ 你猜想：汽油機、柴油機的效率你猜想：汽油

11、機、柴油機的效率 大約是多少？猜猜看！大約是多少？猜猜看！ 提高熱機效率的途徑和方法：提高熱機效率的途徑和方法： （l l）盡可能減少各種熱損失，保證盡可能減少各種熱損失，保證 良好的潤滑，減少因克服摩擦所消耗的能良好的潤滑，減少因克服摩擦所消耗的能 量；量； (2)(2)充分利用廢氣的能量，提高燃料充分利用廢氣的能量，提高燃料 的利用率，如利用熱電站廢氣來供熱。這的利用率，如利用熱電站廢氣來供熱。這 種既供電又供熱的熱電站，比起一般火電種既供電又供熱的熱電站，比起一般火電 站來，燃料的利用率大大提高。站來，燃料的利用率大大提高。 6.熱機對環(huán)境的影響熱機對環(huán)境的影響 1.熱機對大氣的影響。熱

12、機對大氣的影響。 （1）產(chǎn)生有毒氣體。）產(chǎn)生有毒氣體。 （2）產(chǎn)生大量二氧化碳，造成溫室效）產(chǎn)生大量二氧化碳，造成溫室效 應。應。 （3) 產(chǎn)生粉塵。產(chǎn)生粉塵。 2.熱機產(chǎn)生噪音。熱機產(chǎn)生噪音。 1.四沖程汽油機的工作過程由四沖程汽油機的工作過程由( ).( ).( ).( )四個沖程組成的四個沖程組成的. 2.四沖程汽油機四沖程汽油機,由機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是由機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是( )沖程沖程,做功沖程是做功沖程是( )能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為( )能能. 3.汽油機吸入汽缸的是汽油機吸入汽缸的是( ),點火方式是點火方式是( ). 柴油機吸入汽缸的是柴油機吸入汽缸的是( ),點火方式是點火方式是(

13、 ). 4.某四沖程汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速是某四沖程汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速是3600R/min, 則它每秒鐘對外做功則它每秒鐘對外做功( )次次. 課堂練習課堂練習: : 5、壓縮沖程混合氣體內(nèi)能增大的原因是什么？、壓縮沖程混合氣體內(nèi)能增大的原因是什么？ 6、做功沖程中，氣體的內(nèi)能如何轉(zhuǎn)化？為什么被稱為做功沖程？、做功沖程中，氣體的內(nèi)能如何轉(zhuǎn)化？為什么被稱為做功沖程？ 7、在吸氣沖程、壓縮沖程、排氣沖程活塞為什么會運動？、在吸氣沖程、壓縮沖程、排氣沖程活塞為什么會運動？ 8、排氣后，下一個工作過程是什么沖程？、排氣后，下一個工作過程是什么沖程？ 9、當燃油還沒有燃燒做功的時候，活塞是怎樣動起來的？、當燃油還沒有燃燒做功的時候，活塞是怎樣動起來的？ 答：混合氣體爆發(fā)性燃燒，化學能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能；燃燒產(chǎn)生的高答：混合氣體爆發(fā)性燃燒，化學能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能；燃燒產(chǎn)生的高 溫高壓氣體迅速膨脹，推動活塞運動，內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能溫高壓氣體迅速膨脹，推動活塞運動，內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。 答：活塞壓縮混合氣體做功，機械能轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌蠚怏w的內(nèi)能答：活塞壓縮混合氣體做功，機械能轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌蠚怏w的內(nèi)能。 答：在做功沖程，飛輪獲