資源簡介

(共29張PPT)
滬粵版 九年級上
12.4熱機與社會發展
新知導入
洪山嘴中學詹振亞
洪山嘴中學詹振亞
一、內燃機
（1）內燃機的定義：燃料在機械內部燃燒的熱機
（2）內燃機的種類：內燃機分為汽油機和柴油機兩
大類
使用汽油作為燃料的叫汽油機。
使用柴油作為燃料的叫柴油機。
1、汽油機的構造及主要部件的作用
汽油和空氣形成混合物后的進口
混合氣在內燃燒
連桿與活塞相連，曲軸與工作機相連將活塞的動力傳給工作機
與連桿相連，上下推動做功
點火裝置，能產生電火花使燃料混合物猛烈燃燒
燃料燃燒后廢氣的出口
活動：研究汽油機的工作原理
新知講解
2、汽油機的工作原理
沖程（行程）：
活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程。
一個工作循環：
汽油機工作時一個循環為四個沖程，周而復始。
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
排氣沖程
汽油和空氣
①吸氣沖程
下面我們來詳細地了解汽油機四個沖程的工作過程
進氣門打開，排氣門關閉。活塞由上端向下端運動，汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸。
②壓縮沖程
進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮，壓強增大，溫度升高。
③做功沖程
在壓縮沖程末尾，火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。
④排氣沖程
燃燒后的廢氣
進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。
汽油機四個沖程的工作原理
開
開
關
向上
向上
向下
關
關
關
關
關
無
向下
無
吸入汽油和空氣
壓縮氣體 提高溫度
高溫氣體膨脹推動活塞做功
排出廢氣
機械能轉 化為內能
內能轉化 為機械能
沖程名稱 進氣門 排氣門 活塞運動方向 作用 有無能量的
轉化
吸氣沖程

壓縮沖程

做功沖程

排氣沖程

(1) 在汽油機的一個工作循環中，活塞來回往復 ，曲軸轉動 周,對外作 功 次。
(2) 在壓縮沖程中,是 轉化成 。在做功沖程中,是 轉 化為 .其余三個沖程靠飛輪的慣性來完成

總結：
兩次
兩
一
機械能
內能
機械能
內能
（3）內燃機的啟動
內燃機不能自行啟動。開始運轉時，要靠外力使飛輪和曲軸轉動起來，由曲軸通過連桿帶動活塞運動，以后內燃機才能自己工作。
（4）.汽油機的應用
汽油機比較輕巧，常用在汽車、飛機和小型農業機械上面。
洪山嘴中學詹振亞
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1、柴油機的構造
噴油嘴
進氣門
活塞
連桿
排氣門
氣缸
曲軸
火花塞
洪山嘴中學詹振亞
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2、柴油機的工作過程
2、柴油機的工作原理
空氣
①吸氣沖程
進氣門打開，排氣門關閉。活塞由上端向下端運動，將空氣吸進氣缸。
②壓縮沖程
進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內空氣溫度已超過柴油的著火點。
③做功沖程
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烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。
④排氣沖程
燃燒后的廢氣
進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。
汽油機和柴油機的異同表
汽油機 柴油機
不同點 燃料 汽油 柴油
結構 火花塞 噴油嘴
吸氣沖程 吸入的是汽油和空氣的混合氣體 吸入的是空氣
壓縮沖程 氣壓、溫度相對較低 氣壓、溫度相對較高
點火方式 點燃式 壓燃式
相同點 工作循環 都有四個沖程
能量轉化 （1）壓縮沖程：機械能轉化成內能
（2）做功沖程：內能轉化成機械能
活塞、曲軸運動 每一個工作循環，活塞往復兩次，
曲軸轉動兩周，對外做功一次。
優缺點 汽油機比柴油機輕巧，柴油機比汽油機效率高。
但兩者都帶來了廢氣和噪聲污染。
熱機的效率
熱機工作時，有效利用的內能只是其中的一部分。
定義：熱機工作時，用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機的效率
η= ———×100％
W有用
Q總
即：
汽油機、柴油機的效率大約是多少？
汽油機的效率：20 ~ 30%
柴油機的效率：30 ~ 45%
提高熱機的效率，是人類在制造熱機技術方面孜孜不倦的追求。
如何提高熱機的效率呢？
①盡可能使燃料充分燃燒；
②盡量減小各種熱量損失；
③機件間保持良好的潤滑以減小摩擦。
三、熱機與環境
熱機的出現，極大地改進了人類的工作方式和生活條件。但是，人們在享受熱機所帶來的便利的同時，也不得不忍受著熱機所造成的環境污染。
1、熱機帶來的環境污染的表現
⑴、廢氣污染
①排出的廢氣溫度較高，使城市溫度升高，會形成“熱島效應”。
②廢氣中含有各種對人體有害的氣體和粉塵，直接影響人們的身體健康和動植物的生存。
⑵、噪聲污染
2、怎樣控制熱機對環境造成的污染
⑴改進燃燒設備，消除煙塵；
⑵提高燃料的綜合利用，采取集中供熱；
⑶充分利用污染少和無污染的能源；
⑷在內燃機排氣管上安裝消聲器，以減少噪聲污染。
簡稱汽油噴射。它是汽車汽油發動機取消化油器而采用的一種先進的噴油裝置。使用EFI，汽車發動機燃燒將更充分，從而提高功率，降低油耗，實現低公害排放的目的。當EFI功能與發動機其它功能結為一體時，稱“發動機管理系統（EMS）”，這將達到更高要求的環保目標。
電子控制燃油噴射系統EFI一般由電子控系統、空氣供給系統、燃油供給系統三個子系統組成。　
電子控制燃油噴射系統（EFI）
電子控制燃油噴射發動機是購買汽車時的重要參考指標。
環保汽車
蒸汽輪機
四、熱機的種類：
1、以煤炭為燃料的熱機
熱機從發明到現在，經歷了漫長的技術革新過程，種類已經發展的豐富多彩，用途十分廣泛。
蒸汽機
燃氣輪機
噴氣式發動機
2、以石油產品為燃料的熱機
內燃機
3、以氫為燃料的熱機
火箭發動機（火箭）
A
B
C
D
B
D
課堂練習
1、如圖所示是熱機的四個沖程，其中屬于做功沖程的是 （ ）
2、汽油機工作過程中，機械能轉化為內能的沖程是 （ ）
A.吸氣沖程 B.排氣沖程 C.做功沖程 D.壓縮沖程
4.如圖是汽油機的四沖程示意圖．在一個工作循環中，做功沖程是 （ ）
3、汽油機在壓縮沖程中，工作物質被壓縮，氣缸中氣體的 （ ）
A.壓強增大，溫度降低 B.壓強增大，溫度升高
C.壓強減少，溫度降低 D.壓強減少，溫度升高
B
B
5、在四沖程內燃機工作的一個工作循環中，存在著機械能轉化為內能的過程，也存在著內能轉化為機械能的過程．這兩個能量轉化的過程存在于（ ）
Ａ．吸氣沖程和壓縮沖程
Ｂ．壓縮沖程和做功沖程
Ｃ．做功沖程和排氣沖程
Ｄ．吸氣沖程和排氣沖程
6、一臺柴油機，飛輪每分鐘轉速為2400轉，由此可以判斷出，該柴油機每秒種的工作循環為（ ）
Ａ．20次 Ｂ．40次
Ｃ．10次 Ｄ．15次
B
A
提示: 一個工作循環中， 活塞往復兩次，飛輪（曲軸）轉動兩周，做功一次。
種類：蒸汽機、內燃機、蒸（燃）汽輪機、噴氣發動機、火箭發動機。
以汽油為燃料的內燃機。
工作時完成的四個沖程，活塞往返兩次，曲軸轉動兩周，對外做功一次。
一個工作循環完成四個沖程，其中只有做功沖程對外做功，其他三個沖程為輔助沖程，靠飛輪的慣性來完成。
⑴熱機
⑵汽油機：
共同點：將燃料燃燒時的化學能轉化為內能，通過做功把內能轉化為機械能。
課堂總結
謝謝
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