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沪粤版 九年级上
12.4热机与社会发展
新知导入
洪山嘴中学詹振亚
洪山嘴中学詹振亚
一、内燃机
（1）内燃机的定义：燃料在机械内部燃烧的热机
（2）内燃机的种类：内燃机分为汽油机和柴油机两
大类
使用汽油作为燃料的叫汽油机。
使用柴油作为燃料的叫柴油机。
1、汽油机的构造及主要部件的作用
汽油和空气形成混合物后的进口
混合气在内燃烧
连杆与活塞相连，曲轴与工作机相连将活塞的动力传给工作机
与连杆相连，上下推动做功
点火装置，能产生电火花使燃料混合物猛烈燃烧
燃料燃烧后废气的出口
活动：研究汽油机的工作原理
新知讲解
汽油和空气
①吸气冲程
下面我们来详细地了解汽油机四个冲程的工作过程
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
②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，压强增大，温度升高。
③做功冲程
在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。
④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。
汽油机四个冲程的工作原理
开
开
关
向上
向上
向下
关
关
关
关
关
无
向下
无
吸入汽油和空气
压缩气体 提高温度
高温气体膨胀推动活塞做功
排出废气
机械能转 化为内能
内能转化 为机械能
冲程名称 进气门 排气门 活塞运动方向 作用 有无能量的
转化
吸气冲程

压缩冲程

做功冲程

排气冲程

(1) 在汽油机的一个工作循环中，活塞来回往复 ，曲轴转动 周,对外作 功 次。
(2) 在压缩冲程中,是 转化成 。在做功冲程中,是 转 化为 .其余三个冲程靠飞轮的惯性来完成

总结：
两次
两
一
机械能
内能
机械能
内能
（3）内燃机的启动
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，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。
（4）.汽油机的应用
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
汽油机
柴油机
洪山嘴中学詹振亚
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1、柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
火花塞
洪山嘴中学詹振亚
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2、柴油机的工作过程
2、柴油机的工作原理
空气
①吸气冲程
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。
②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，缸内空气温度已超过柴油的着火点。
③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。
④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。
汽油机和柴油机的异同表
汽油机 柴油机
不同点 燃料 汽油 柴油
结构 火花塞 喷油嘴
吸气冲程 吸入的是汽油和空气的混合气体 吸入的是空气
压缩冲程 气压、温度相对较低 气压、温度相对较高
点火方式 点燃式 压燃式
相同点 工作循环 都有四个冲程
能量转化 （1）压缩冲程：机械能转化成内能
（2）做功冲程：内能转化成机械能
活塞、曲轴运动 每一个工作循环，活塞往复两次，
曲轴转动两周，对外做功一次。
优缺点 汽油机比柴油机轻巧，柴油机比汽油机效率高。
但两者都带来了废气和噪声污染。
热机的效率
热机工作时，有效利用的内能只是其中的一部分。
定义：热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率
η= ———×100％
W有用
Q总
即：
汽油机、柴油机的效率大约是多少？
汽油机的效率：20 ~ 30%
柴油机的效率：30 ~ 45%
提高热机的效率，是人类在制造热机技术方面孜孜不倦的追求。
如何提高热机的效率呢？
①尽可能使燃料充分燃烧；
②尽量减小各种热量损失；
③机件间保持良好的润滑以减小摩擦。
三、热机与环境
热机的出现，极大地改进了人类的工作方式和生活条件。但是，人们在享受热机所带来的便利的同时，也不得不忍受着热机所造成的环境污染。
1、热机带来的环境污染的表现
⑴、废气污染
①排出的废气温度较高，使城市温度升高，会形成“热岛效应”。
②废气中含有各种对人体有害的气体和粉尘，直接影响人们的身体健康和动植物的生存。
⑵、噪声污染
2、怎样控制热机对环境造成的污染
⑴改进燃烧设备，消除烟尘；
⑵提高燃料的综合利用，采取集中供热；
⑶充分利用污染少和无污染的能源；
⑷在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染。
简称汽油喷射。它是汽车汽油发动机取消化油器而采用的一种先进的喷油装置。使用EFI，汽车发动机燃烧将更充分，从而提高功率，降低油耗，实现低公害排放的目的。当EFI功能与发动机其它功能结为一体时，称“发动机管理系统（EMS）”，这将达到更高要求的环保目标。
电子控制燃油喷射系统EFI一般由电子控系统、空气供给系统、燃油供给系统三个子系统组成。　
电子控制燃油喷射系统（EFI）
电子控制燃油喷射发动机是购买汽车时的重要参考指标。
环保汽车
A
B
C
D
B
D
中考演练
1、如图所示是热机的四个冲程，其中属于做功冲程的是 （ ）
2、汽油机工作过程中，机械能转化为内能的冲程是 （ ）
A.吸气冲程 B.排气冲程 C.做功冲程 D.压缩冲程
4.如图是汽油机的四冲程示意图．在一个工作循环中，做功冲程是 （ ）
3、汽油机在压缩冲程中，工作物质被压缩，气缸中气体的 （ ）
A.压强增大，温度降低 B.压强增大，温度升高
C.压强减少，温度降低 D.压强减少，温度升高
B
B
5、在四冲程内燃机工作的一个工作循环中，存在着机械能转化为内能的过程，也存在着内能转化为机械能的过程．这两个能量转化的过程存在于（ ）
Ａ．吸气冲程和压缩冲程
Ｂ．压缩冲程和做功冲程
Ｃ．做功冲程和排气冲程
Ｄ．吸气冲程和排气冲程
6、一台柴油机，飞轮每分钟转速为2400转，由此可以判断出，该柴油机每秒种的工作循环为（ ）
Ａ．20次 Ｂ．40次
Ｃ．10次 Ｄ．15次
B
A
提示: 一个工作循环中， 活塞往复两次，飞轮（曲轴）转动两周，做功一次。
种类：蒸汽机、内燃机、蒸（燃）汽轮机、喷气发动机、火箭发动机。
以汽油为燃料的内燃机。
工作时完成的四个冲程，活塞往返两次，曲轴转动两周，对外做功一次。
一个工作循环完成四个冲程，其中只有做功冲程对外做功，其他三个冲程为辅助冲程，靠飞轮的惯性来完成。
⑴热机
⑵汽油机：
共同点：将燃料燃烧时的化学能转化为内能，通过做功把内能转化为机械能。
课堂总结
谢谢
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