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第三节 内燃机
新课导入
问题
1.水沸腾后会怎样？
2.推动塞子的能量来自哪里？
3.简述该过程中能量转化的情况。
现象：软木塞冲出
说明：水蒸气对木塞做功，内能减少
工作：燃料燃烧时，化学能转化为内能
软木塞冲出时 ，内能转化为机械能
这个实验，展示了人类利用内能的过程
学习目标
1、知道热机中能量的转化。
2、知道内燃机的定义及主要分类。
3、掌握四冲程内燃机的构造和工作原理。
4、掌握四冲程内燃机的构造和工作原理的区别及二者的实际应用。
一、热机
课堂探究
蒸汽机的遗憾——体积太庞大
想一想　　
用什么来代替高温高压的水蒸气呢？那样，锅炉就不再需要了！
火车
轮船
飞机
思考：火车飞驶、舰船劈波斩浪、飞机凌空穿云。它们的动力来自哪里？
火车、轮船、飞机都装有发动机，动力都来自发动机。
热机
定义：
利用内能来做功的机械称为热机。
常见的热机：
蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
内燃机：
燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。
一种内燃机的剖面图
热机
柴油机
汽油机：以汽油为燃料的内燃机；
柴油机：以柴油为燃料的内燃机。
内燃机
内燃机的优缺点。
缺点：尾气（带有有毒、有害气体）污染环境。
优点：运转速度快、重量轻、功率大，应用广泛。
例 题
下列机器中，不属于热机的是（　　）
A．洗衣机 B．柴油机
C．火箭 D．蒸汽轮机
A
二、汽油机
课堂探究
11
（1）汽油机的构造
汽油机
汽油机
（2）汽油机的冲程及工作循环
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。汽油机的一个工作循环包括以下四个冲程：
两气门情况 活塞运动情况 能量 转化 其它
吸 气 冲 程 进气门打开 排气门关闭 由上端向下运动 — 汽缸中气体体积增大，压强变小，大气压将汽油和空气组成的燃料混合物从进气门压入气缸
汽油机
汽油机
两气门情况 活塞运动情况 能量 转化 其它
压缩 冲 程 进气门 排气门都关闭 从下向上运动 机械能转化为内能 燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高
汽油机
两气门情况 活塞运动情况 能量 转化 其它
做功冲 程 进气门排气门都关闭 由上端向下运动 燃气内能转化为机械能 压缩冲程末尾，
火花塞产生电火
花，使燃料猛烈
燃烧，产生高温
高压的燃气
汽油机
两气门情况 活塞运动情况 能量 转化 其它
排气 冲 程 进气门 关闭 排气门打开 从下向上运动 — 气缸内气体的体积减小，气压变大，当气缸内气压大于大气压时，把废气排出气缸，为新的吸气冲程做准备
冲程 活塞运动状况 进气阀 排气阀 混合气体状态 能量转变情况
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
向下运动
向上运动
向下运动
向上运动
开启
关闭
关闭
关闭
关闭
关闭
关闭
开启
进入气缸
被压缩,温度升高,压强增大
爆发性燃烧
排出气缸
机械能转变为内能
消耗机械能
内能转变为机械能
消耗机械能
做功冲程使汽车获得动力。
其他三个冲程依靠飞轮的惯性。
小结
例 题
1. 汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的,图中表示做功冲程的是( )
B
例 题
2. 关于四冲程汽油机的压缩冲程,下列说法不正确的是( )
A. 汽缸里面的气体质量不变
B. 汽缸里面的气体压强增大
C. 汽缸里面的气体温度升高
D. 汽缸里面气体的内能转化为活塞的机械能
D
三、柴油机
课堂探究
柴油机
（1）柴油机的构造
（2）柴油机的冲程及工作循环过程
柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
吸气冲程：进气门打开，排气门关闭。活塞向下运动，将空气吸进气缸。
压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得非常小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程结束时，汽缸内空气温度已超过柴油的燃点。（机械能转化为内能）
柴油机
柴油机
汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？
做功冲程：在压缩冲程结束时，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立刻猛烈燃烧，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。（内能转化为机械能）
排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
汽油机和柴油机的异同点比较
种类 汽油机 柴油机
相同点
不 同 点 构 造
燃 料
吸入气体
点火方式
都是内燃机，一个工作循环都经历四个冲程
火花塞
喷油嘴
汽油
柴油
汽油和空气
空气
点燃式
压燃式
异同点
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。
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
内燃机的应用
1、下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（　　）
A．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
C．汽油机与柴油机在吸气冲程中吸进去的气体不同
D．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
A
例 题
例 题
2、某内燃机飞轮转速为3000r/min，每秒钟内完成
_____个冲程，活塞往复 　 次，燃气推动活塞
做功的次数为 　 次
100
50
25
课堂小结
热机原理：将燃料化学能转化为内能再转化为机械能
内燃机
热机种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等
汽油机
柴油机
构造：火花塞、进气门、排气门、气缸、活塞、连杆、曲轴
应用：汽车、飞机和小型农业机械
构造：火花塞、进气门、排气门、气缸、活塞、连杆、曲轴
应用：载重汽车、拖拉机、坦克等
工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程
工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程

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