九年級物理上冊 第2章 第2節(jié) 內(nèi)燃機課件 （新版）教科版

1、內(nèi)燃機,內(nèi)燃機（Internal combustion engine）是將液體或氣體燃料與空氣混合后，直接輸入汽缸內(nèi)部的高壓燃燒室燃燒爆發(fā)產(chǎn)生動力。這也是將熱能轉(zhuǎn)化為機械能的一種熱機。內(nèi)燃機具有體積小、質(zhì)量小、便于移動、熱效率高、起動性能好的特點。但是內(nèi)燃機一般使用石油燃料，同時排出的廢氣中含有害氣體的成分較高,內(nèi)燃機，是一種動力機械,它是通過使燃料在機器內(nèi)部燃燒，并將其放出的熱能直接轉(zhuǎn)換為動力的熱力發(fā)動機,常見的有柴油機和汽油機，通過將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，是通過做功改變內(nèi)能,內(nèi)燃機的發(fā)展歷史,活塞式內(nèi)燃機起源于荷蘭物理學家惠更斯用火藥爆炸獲取動力的研究。 1794年，英國人斯特里特提出從燃料的

2、燃燒中獲取動力 1833年，英國人賴特提出了直接利用燃燒壓力推動活塞作功的設(shè)計 19世紀中期，科學家完善了通過燃燒煤氣，汽油和柴油等產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)化機械動力的理論 1876年，德國發(fā)明家奧托（Otto）運用羅沙的原理，創(chuàng)制成功第一臺往復(fù)活塞式、單缸、臥式、3.2千瓦(4.4馬力)的四沖程內(nèi)燃機 1883年，德國的戴姆勒（Daimler）創(chuàng)制成功第一臺立式汽油機，它的特點是輕型和高速 1892年，德國工程師狄塞爾（Diesel）受面粉廠粉塵爆炸的啟發(fā)。首創(chuàng)的壓縮點火式內(nèi)燃機(柴油機)于1897年研制成功，為內(nèi)燃機的發(fā)展開拓了新途徑。 直到1954年，聯(lián)邦德國工程師汪克爾（Wankel）解決了密封問題

3、后，才于1957年研制出旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機，被稱為汪克爾發(fā)動機,內(nèi)燃機的機構(gòu)和系統(tǒng)組成,1） 曲柄連桿機構(gòu) （2） 配氣機構(gòu) （3） 燃料供給系統(tǒng) （4） 潤滑系統(tǒng) （5） 冷卻系統(tǒng) （6） 點火系統(tǒng) （7） 起動系統(tǒng),1） 曲柄連桿機構(gòu),曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃氣壓力在氣缸內(nèi)作直線運動，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成活塞的直線運動,2） 配氣機構(gòu),配氣機構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關(guān)

4、閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。 配氣機構(gòu)配氣機構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機構(gòu)，一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅(qū)動組組成,3） 燃料供給系統(tǒng),汽油機燃料供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)發(fā)動機的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去； 柴油機燃料供給系統(tǒng)油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出,4） 潤滑系統(tǒng),潤滑系統(tǒng)的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑

5、油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成,機油泵,5） 冷卻系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風扇、水箱、節(jié)溫器等組成,6） 點火系統(tǒng),在汽油機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點火系，點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成,7） 起動系統(tǒng) 內(nèi)燃機最重要的部分,要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復(fù)運動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒

6、膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機才能自行運轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機的起動系。汽油機由以上兩大機構(gòu)和五大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機構(gòu)，配氣機構(gòu)、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點火系和起動系組成；柴油機由以上兩大機構(gòu)和四大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、燃料供給系、潤滑系、冷卻系和起動系組成，柴油機是壓燃的，不需要點火系。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機的組成部分主要有曲柄連桿機構(gòu)、機體和氣缸蓋、配氣機構(gòu)、供油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、起動裝置等,起動系統(tǒng),內(nèi)燃機氣缸,氣缸是一個圓

7、筒形金屬機件。密封的氣缸是實現(xiàn)工作循環(huán)、產(chǎn)生動力的源地。各個裝有氣缸套的氣缸安裝在機體里，它的頂端用氣缸蓋封閉著?；钊稍跉飧滋變?nèi)往復(fù)運動，并從氣缸下部封閉氣缸，從而形成容積作規(guī)律變化的密封空間。燃料在此空間內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的燃氣動力推動活塞運動?；钊耐鶑?fù)運動經(jīng)過連桿推動曲軸作旋轉(zhuǎn)運動，曲軸再從飛輪端將動力輸出。由活塞組、連桿組、曲軸和飛輪組成的曲柄連桿機構(gòu)是內(nèi)燃機傳遞動力的主要部分,內(nèi)燃機的分類,1. 根據(jù)所用燃料分： 汽油機、柴油機、天然氣（CNG）、LPG發(fā)動機、乙醇發(fā)動機等，另有雙燃料發(fā)動機（dual fuel engine）和靈活燃料發(fā)動機（Bi-fuel engine）。 單列式和雙

8、列式。 2. 根據(jù)缸內(nèi)著火方式分： 電燃式、點燃式、壓燃式 3. 根據(jù)沖程數(shù)分：二沖程、四沖程 4. 根據(jù)活塞運動方式分 ： 往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式 5. 根據(jù)氣缸冷卻方式分 ： 水冷式、風冷式 6. 根據(jù)氣缸數(shù)目分 ：單缸機、多缸機 7. 根據(jù)內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速分：低速(1000 r/min)； 8. 根據(jù)進氣充量壓力分：自然吸氣式、增壓式 9. 根據(jù)氣缸排列分：立式、臥式直列、V型、對置X型、星型 內(nèi)燃機的分類方法很多 按照不同的分類方法可以把內(nèi)燃機分成不同的類型,內(nèi)燃機的分類（1,內(nèi)燃機的分類（2,內(nèi)燃機的分類（3,內(nèi)燃機按照氣缸排列方式不同可分為多缸與單缸,內(nèi)燃機按照氣缸排列方式不同可分為多缸與單缸,內(nèi)燃機的分類(4,內(nèi)燃機的分類（5,柴油內(nèi)燃機結(jié)構(gòu),虛擬樣機技術(shù)的內(nèi)燃機設(shè)計,內(nèi)燃機主