熱機(jī)與內(nèi)燃機(jī) PPT課件

1、教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 1、了解熱機(jī)的種類及工作原理。、了解熱機(jī)的種類及工作原理。 2、知道內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程，會(huì)看圖區(qū)分是、知道內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程，會(huì)看圖區(qū)分是 那個(gè)沖程。那個(gè)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(jī)和柴油機(jī)的異同汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同 5、了解熱機(jī)的效率及熱機(jī)的效率低的原因、了解熱機(jī)的效率及熱機(jī)的效率低的原因、 提高熱機(jī)的效率的方法。提高熱機(jī)的效率的方法。 6、了解熱機(jī)對(duì)環(huán)境的影響。、了解熱機(jī)對(duì)環(huán)境的影響。 熱機(jī) 一、熱機(jī)一、熱機(jī) 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(xué)能化學(xué)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(jī)械能機(jī)械能的機(jī)器。的機(jī)器。 工作原理：工作原理： 燃料的化學(xué)能燃料的化學(xué)能 燃燒 內(nèi)能內(nèi)能 機(jī)械能機(jī)械能 二、熱機(jī)的種類二、熱機(jī)的種類 蒸氣機(jī)蒸氣機(jī) 內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī) 汽輪機(jī)汽輪機(jī) 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 火箭等火箭等 內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī) 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(dòng)力的熱產(chǎn)生動(dòng)力的熱 機(jī)。（汽油機(jī)和柴油機(jī)）機(jī)。（汽油機(jī)和柴油機(jī)） 內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造 (1)(1)汽油機(jī)汽油機(jī) (2)(2)柴油機(jī)柴油機(jī) 構(gòu)造構(gòu)造 工作原理工作原理 汽油機(jī)完整工作過程汽油機(jī)完整工作過程 構(gòu)造構(gòu)造 工作原理工作原理 (1)(1)汽油機(jī)的構(gòu)造汽油機(jī)的構(gòu)造 火花塞火花塞 氣缸氣缸 進(jìn)氣

3、門進(jìn)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(jī)的內(nèi)燃機(jī)的 沖程沖程和和工作循環(huán)工作循環(huán) (2)(2)汽油機(jī)工作原理汽油機(jī)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(jìn)氣門打開，排進(jìn)氣門打開，排 氣門關(guān)閉?；钊缮蠚忾T關(guān)閉?；钊缮?端向下端運(yùn)動(dòng)，端向下端運(yùn)動(dòng)，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(jìn)氣門吸入氣從進(jìn)氣門吸入氣 缸。缸。 壓縮沖程壓縮沖程 進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)進(jìn)氣門和排氣門都關(guān) 閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料 混合物被壓縮，壓

4、強(qiáng)增大混合物被壓縮，壓強(qiáng)增大 ，溫度升高。，溫度升高。 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。機(jī)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?xì)?，推?dòng)活溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活 塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過連塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過連 桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 排氣沖程排氣沖程 燃燒后的廢氣燃燒后的廢氣 進(jìn)氣門關(guān)閉，排進(jìn)氣門關(guān)閉，排 氣門打開，活塞向上氣門打開，活塞向上 運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣 缸。缸。 (3)(3)柴油機(jī)的構(gòu)造柴油機(jī)的構(gòu)造 噴油嘴噴油嘴 進(jìn)

5、氣門進(jìn)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(jī)工作原理柴油機(jī)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(jìn)氣門打開，排氣門進(jìn)氣門打開，排氣門 關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳玛P(guān)閉。活塞由上端向下 端運(yùn)動(dòng)，將空氣吸進(jìn)氣端運(yùn)動(dòng)，將空氣吸進(jìn)氣 缸。缸。 壓縮沖程壓縮沖程 進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活 塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞把空氣壓縮得塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞把空氣壓縮得 很小，空氣的壓強(qiáng)更大，溫度更很小，空氣的壓強(qiáng)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(diǎn)。

6、度已超過柴油的著火點(diǎn)。 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。機(jī)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?xì)?，烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓?推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過連桿推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過連桿 帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 排氣沖程排氣沖程 燃燒后的廢氣燃燒后的廢氣 進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣 門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng) ，把廢氣排出氣缸。，把廢氣排出氣缸。 一個(gè)工作循環(huán)：一個(gè)工作循環(huán)： 活塞：往復(fù)兩次?；钊和鶑?fù)兩次。 曲軸：

7、轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。曲軸：轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。 完成：四個(gè)沖程。完成：四個(gè)沖程。 對(duì)外做功：一次。對(duì)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(xí)練習(xí) 一臺(tái)汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為一臺(tái)汽油機(jī)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(gè)循環(huán)，對(duì)外個(gè)循環(huán)，對(duì)外 做功做功 次。次。 3.3.內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用 汽油機(jī)比較輕巧，常用在汽車、飛機(jī)和小汽油機(jī)比較輕巧，常用在汽車、飛機(jī)和小 型農(nóng)業(yè)機(jī)械上面。型農(nóng)業(yè)機(jī)械上面。 (1)(1)汽油機(jī)的應(yīng)用汽油機(jī)的應(yīng)用 (2)(2)柴油機(jī)的應(yīng)用柴油機(jī)的應(yīng)用 柴油比較便宜，但柴油機(jī)比較笨重，主柴油比較便宜，但柴油機(jī)比較笨重，主 要用在載重汽

8、車、拖拉機(jī)、坦克上面。要用在載重汽車、拖拉機(jī)、坦克上面。 想想議議：想想議議： 汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程有什汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程有什 么相同點(diǎn)，有什么不同點(diǎn)？么相同點(diǎn)，有什么不同點(diǎn)？ 1基本構(gòu)造和主要部件的作用相似?；緲?gòu)造和主要部件的作用相似。 2 每個(gè)工件循環(huán)都經(jīng)歷四個(gè)沖程：吸氣沖每個(gè)工件循環(huán)都經(jīng)歷四個(gè)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(gè)沖程中，只有做功沖程對(duì)外做功，四個(gè)沖程中，只有做功沖程對(duì)外做功， 其余三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成。其余三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成。 4 一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)兩次，飛輪一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)兩次，飛輪

9、 轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，做功一次。轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，做功一次。 相同相同點(diǎn)點(diǎn) 不同點(diǎn)不同點(diǎn) 1構(gòu)造不同：汽油機(jī)氣缸頂有火花塞，而構(gòu)造不同：汽油機(jī)氣缸頂有火花塞，而 柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴。柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴。 2 燃料不同：汽油機(jī)的燃料是汽油，而柴燃料不同：汽油機(jī)的燃料是汽油，而柴 油機(jī)的燃料是柴油。油機(jī)的燃料是柴油。 3 吸氣不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混吸氣不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混 合氣體，柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。合氣體，柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。 4 點(diǎn)火不同：汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油點(diǎn)火不同：汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油 機(jī)屬壓燃式點(diǎn)火。機(jī)屬壓燃式點(diǎn)火。 5 5、熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率 熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率：熱機(jī)所

10、做的做有用功那熱機(jī)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(jī)和燃料完全燃燒放出的熱量之比。叫熱機(jī) 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(jī)效率，可提高燃料原因。因此，提高熱機(jī)效率，可提高燃料 的利用率。的利用率。 汽油機(jī)的效率：汽油機(jī)的效率：2030% 柴油機(jī)的效率：柴油機(jī)的效率：3045% 你認(rèn)為它們的效率比你想象的 高？還是低？ 你猜想：汽油機(jī)、柴油機(jī)的效率你猜想：汽油

11、機(jī)、柴油機(jī)的效率 大約是多少？猜猜看！大約是多少？猜猜看！ 提高熱機(jī)效率的途徑和方法：提高熱機(jī)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(rùn)滑，減少因克服摩擦所消耗的能良好的潤(rùn)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(jī)對(duì)環(huán)境的影響熱機(jī)對(duì)環(huán)境的影響 1.熱機(jī)對(duì)大氣的影響。熱

12、機(jī)對(duì)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(yīng)。應(yīng)。 （3) 產(chǎn)生粉塵。產(chǎn)生粉塵。 2.熱機(jī)產(chǎn)生噪音。熱機(jī)產(chǎn)生噪音。 1.四沖程汽油機(jī)的工作過程由四沖程汽油機(jī)的工作過程由( ).( ).( ).( )四個(gè)沖程組成的四個(gè)沖程組成的. 2.四沖程汽油機(jī)四沖程汽油機(jī),由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是由機(jī)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(jī)吸入汽缸的是汽油機(jī)吸入汽缸的是( ),點(diǎn)火方式是點(diǎn)火方式是( ). 柴油機(jī)吸入汽缸的是柴油機(jī)吸入汽缸的是( ),點(diǎn)火方式是點(diǎn)火方式是(

13、 ). 4.某四沖程汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是某四沖程汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是3600R/min, 則它每秒鐘對(duì)外做功則它每秒鐘對(duì)外做功( )次次. 課堂練習(xí)課堂練習(xí): : 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(huì)運(yùn)動(dòng)？、在吸氣沖程、壓縮沖程、排氣沖程活塞為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)？ 8、排氣后，下一個(gè)工作過程是什么沖程？、排氣后，下一個(gè)工作過程是什么沖程？ 9、當(dāng)燃油還沒有燃燒做功的時(shí)候，活塞是怎樣動(dòng)起來的？、當(dāng)燃油還沒有燃燒做功的時(shí)候，活塞是怎樣動(dòng)起來的？ 答：混合氣體爆發(fā)性燃燒，化學(xué)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(xué)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(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能溫高壓氣體迅速膨脹，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。 答：活塞壓縮混合氣體做功，機(jī)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(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌蠚怏w的內(nèi)能。 答：在做功沖程，飛輪獲