内燃机教学设计

第一篇：内燃机教学设计

内燃机教学设计

教学目标 知识目标

（1）知道热机中能量的转化

（2）知道四冲程内燃机的构造和工作原理

（3）了解汽油机和柴油机的主要区别能力目标 过程与方法

通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法。情感目标

了解这些内燃机在生产和生活中的应用，感受到技术进步在工业文明发展中的重要作用． 教材分析

教材利用图例说明了汽油机的结构，并用四个参考图详细分析了汽油机的四个冲程，指出汽油机实际工作时，是靠外力使曲轴和飞轮先转动起来，带动活塞运动后汽油机才自己工作．

柴油机教学比较简单，知识说明了其工作过程，并分析了和汽油机的区别，指出了柴油机的应用．教材最后还提出了问题，思考汽油机和柴油机在工作过程中的相同点和不同点． 教法设计

本节利用挂图分析，要注重培养学生的观察能力和分析总结能力，培养学生的比较能力，所以在教法上有演示、引导学生观察、分析讨论、比较、联系实际这些环节．

“汽油机”利用挂图和实验仪器演示汽油机的四个冲程，使学生在理解工作过程的内在逻辑联系．体会到汽油机的发明是人们智慧的结晶，在技术应用领域人们可以充分发挥自己的聪明才智．

“柴油机”要注意比较教学，学生自主分析汽油机和柴油机的相同点和不同点，提高学生的甄别、判断、比较能力，教师还可以提供一些关于内燃机的资料，学生阅读，增强信息处理能力． 【课题】内燃机

【重难点】内燃机的构造和工作原理；汽油机和柴油机的区别和联系． 【教学过程设计】 一．汽油机

方法

1、教师简介汽油机，指出汽油在汽油机汽缸中燃烧，高温高压的燃气推动活塞做功，能量转化是内能转化为机械能．运用挂图表现汽油机的四个冲程，分析每个过程和四个冲程之间的逻辑联系，学生在观察和分析的过程中可以思考下面的问题：

a．汽油机的结构主要有哪些；每部分的用途是什么．

b．运动四个冲程，说明汽油机的曲轴能带动活塞连续转动．

c．四个冲程的特点是什么．

学生理解了四个冲程后，教师可以讲解汽油机的应用，可以提供关于汽油机的资料，学生阅读，提高利用信息学习的能力．

方法

2、对于基础和设备条件较好的班级，教师可以利用多媒体资料辅助学习，例如可以用电话展示，学生利用课件的交互功能，自主的学习汽油机的结构、作用、各个冲程的工作情况等．对于汽油机的应用，仍可以向学生提供资料，学生利用信息学习，提高采集信息和处理信息的能力． 二．柴油机

方法

1、利用媒体资料辅助学生学习，可以有：柴油机的剖面图、柴油机四个冲程的挂图、柴油机的应用举例．可以组织学生小组讨论，对比柴油机和汽油机的冲程，找出汽油机和柴油机的相同点和不同点．柴油机的应用可以教师提供资料，学生阅读，自己从信息中学习．

方法

2、对于基础较好的班级，可以组织学生实验探究，参考课题可以是：发动机的原理和作用，学生组织成小组，自行制订计划和实施方案，主要了解蒸气机、内燃机、气轮机、喷气发动机的简单原理和这些发动机对生产力的发展所作的贡献． 总结：

第三节 内燃机 一．汽油机

1．汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．

2．汽油机的应用 二．柴油机

1．柴油机和汽油机的区别

2．柴油机的应用

第二篇：内燃机教学反思

内燃机教学反思

内燃机的教学一直以来是教学过程中的一个难点，主要是由于学生很难有机会亲眼看一看内燃机的内部的工作过程，仅仅靠文字性的叙述和教师反复的讲解无法给学生留下深刻的印象，教材的配图或者教学挂图等静态图片也仅仅能增强学生对结构的理解，在学生的大脑里，内燃机工作过程的印象仍然是模糊的。如何才能让学生直观地看到内燃机的工作过程呢？当然多媒体手段的应用无疑提供了一个很好的平台，本人也想应用一下，不过也太遗憾了，多媒体教室里的投影机投出的图像实在太模糊了，根本无法用，在这种条件下，要用好活动挂图和内燃机模型，使教学过程变得比较直观，以加强对内燃机工作原理的理解，主要应让学生知道重点应掌握哪些内容，这要求教师及时引导和强调。在这里必须要学生记住如下的要点：进排气阀的开闭情况、活塞的运动情况、有无能量转化、在这个地方一定要联系做工可以改变物体的内能，加深对做功和压缩冲程的理解，教学效率得到提高

第三篇：内燃机教案

内燃机 教学案

学习目标

1．了解汽油机的基本构造和工作原理。

重点、难点

内燃机的构造和工作原理；汽油机和柴油机的区别和联系．

教学过程

一、新课引入：什么是热机？

1．回答下列能量转化：

给自行车打气时，打气筒的筒壁会发热：。

二、新课知识：

内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机。最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，叫做汽油机和柴油机

工作循环：内燃机的工作过程以一个循环为一个单位，一个循环又分为四个冲程。

3、能的转化

考虑：汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？

常识：方法一，用手“摇车”；方法二，接通电源，开动“马达”。

4、总结

内燃机在一个工作循环中，有两个冲程有能量转化，压缩冲程和做功冲程，但只有做功冲程是内能

随堂练习

一、填空题

1．内燃机工作时，燃料在气缸内燃烧，生成 燃气，燃气推动活塞，能转化

为 能.所以说，内燃机就是利用内能来 的机器。

2．改变物体的内能的方式有两种。饮料

第四篇：内燃机论文

柴油机电控燃油喷射系统及排放

韩宁

（大连交通大学 交通运输工程学院，辽宁 大连116028）

摘要：柴油机是一种热机，其热效率和燃油经济性很高，因此被广泛应用，尤其是大功率内燃机，被广泛应用于船舶、机车和电站等。本论文仅讨论大功率柴油机电控喷射系统和排放过程。

关键字：柴油机；喷射系统；排放

Diesel engine electronically controlled fuel injection system and emissions

(Dalian Jiaotong University institute of transportation engineering,Dalian Liaoning 116028）

Abstract: the diesel engine is a heat engine, its thermal efficiency and high fuel economy, so widely used, especially high-power internal combustion engine, is widely used in ships, locomotives and power station, etc.This paper discuss the high-power diesel engine electronic control injection system and only discharge process.Key words: diesel engine;Injection system;emissions

0 引言

通常，人们把燃油喷射系统看作是柴油机的心脏。事实上，柴油机没有任何一个部件比燃油喷射系统更重要;没有任何一个部件对设计和加工的要求超过燃油喷射系统。燃油喷射系统的功能是在精准的时刻为柴油机提供精确定量的燃油。燃油必须以足够高的压力通过适当的喷油器喷射，以实现在燃烧室内的最佳雾化状态，并且在有限的时间内与足够的空气混合，以实现充分燃烧，从而使发动机以尽可能少的燃油消耗和最低的排放发出预期的功率在未来几年中，柴油机的发展趋势主要有：更加追求提高燃油经济性和降低排放，在不断强化柴油机的同时追求高可靠性，越来越多地应用电子控制技术，在更广泛的领域特别是汽车行业使用柴油机等等。为了实现这些目标，目前柴油机已应用和将要应用的先进技术主要有高压喷射和电控喷射技术是目前国外降低柴油机排放的重要措施之一，高压喷射和电控喷射技术的有效采用，可使燃油充分雾化，各缸的燃油和空气混合达到最佳，从而降低排放，提高整机性能。电控燃油喷射系统的构成

电喷柴油喷射系统由燃油喷射系统、控制计算机（ECU）和传感器三部分组成。ECU根据由转速、节气门踏板位置、进气温度、进气压力、燃油温度、冷却水温度等传感器采到的发动机运行状态，用设定的控制逻辑进行计算，根据计算结果控制喷油系统执行电磁阀的动作，实现对燃油喷射量、喷射时刻和喷射压力的动态调节。由于燃油的喷射量、喷射时刻和喷射压力在柴油机整个转速和负荷范围都可以通过标定实验最优化，因此电喷柴油机可以实现在满足严格的排放标准条件下的最佳燃油经济性。电控燃油喷射系统介绍

2.1.电控直列式喷油泵

电控直列式喷油泵是在直列泵基础上发展起来的，是一种由机械喷油泵到电控喷油泵之间过渡的非主流产品。它具有与喷油和定时控制功能或只具备喷油量调控功能，有些控制系统还具有喷油压力和喷油速率等控制功能。因为它只能满足欧Ⅲ排放而且结构复杂、造价高，目前国外工业国家已停止生产。2.2电控分配泵

柴油机电控分配泵采用高速电磁阀控制喷油量及喷油定时，如德国博世公司的电控VE泵，喷油峰值喷油压力接近140MPa。电控分配泵也是只能满足欧Ⅲ排放的过渡性非主流产品。2.3电控泵喷嘴系统（EUI）

电控泵喷嘴系统是由凸轮驱动的喷油系统，是世界上最早出现的电喷产品。目前生产电控泵喷嘴系统的有德国博世（Bosch）公司、美国卡特彼勒（Caterpillar）公司、美国德尔福（Delphi）公司和美国康明斯（Cummins）公司。电控泵喷嘴系统北美重型车用柴油机中占有统治地位。电控泵喷嘴系统具有以下特点：(1)喷射压力在所有喷油系统中最高，最高喷射压力220MPa。(2)结构筒单，可靠性/耐久性最好，几乎没有高压接头。

(3)喷油器成本一般，但由于采用顶置凸轮轴和重负荷传动齿轮系，发动机成本较高。

(4)喷射压力随发动机转速负荷变化，不能动态控制。

(5)喷射规律，后三角型，与发动机燃烧系统配合较好，有利于降低NOX。(6)喷射规律可以通过凸轮型面的设计加以调整。

(7)喷油器体积较大，气缸头设计中需要与气道，气阀及水腔设计综合考虑。(8)喷油时刻被凸轮型面限制，预喷能力有限，不能后喷。2.4电控单体泵系统（EUP）

电控单体泵系统主要由单体泵、油管和喷油器组成。电控单体泵是由电控泵喷嘴技术发展而来的。电控单体泵系统在欧洲中型/重型车用柴油机中占有统治地位。主要生产厂家是德国博世公司，在欧美车用柴油机市场占据100%的市场。近年来，德尔福也研制出了电控单体泵，但是市场应用刚刚起步，其用户目前仅局限于中国的玉柴和大柴。电控单体泵系统具有以下特点：(1)喷射压力较高180MPa。

(2)结构最简单，可靠性/耐久性较好，有少量高压接头。

(3)喷油系统成本较低（包括单体泵，高压油管和常规喷嘴），采用下置凸轮轴，对齿轮传动系要求低于EUI，发动机总成本最低。(4)喷射压力随发动机转速负荷变化，不能动态控制。(5)喷射规律，后三角型，与发动机燃烧系统配合较好。(6)由于高压油管的存在，凸轮型面对喷射规律的影响较弱。(7)喷油时刻被凸轮型面限制，预喷能力更加有限，不能后喷。2.5液压电控泵喷嘴系统（HEUI）

液压电控泵喷嘴系统将电控和液压技术相结合主要由美国卡特彼勒（Caterpillar）公司生产。HEUI系统按时间控制喷射过程，喷射压力与发动机转速无关，可在宽广的工况范围内保持所需要的喷油压力。HEUI系统主要应用在北美中型车用柴油机中。该系统的工作具有以下特点：(1)喷射压力较高，180MPa。

(2)理论上在所有发动机转速及负荷可随意调节喷射压力。(3)喷射时刻灵活。

(4)喷射规律类似高压共轨，但初始喷射率比高压共轨略低。(5)多次喷射能力有限，预喷由硬件设计实现，后喷困难。

(6)喷油器结构较复杂，液压油(5～25MPa)及柴油(低压及高压)两套油 路。

(7)气缸盖设计复杂，必须保证液压油及低压柴油两套油路的密封。(8)由于采用发动机润滑油作为液压油，对润滑油的要求高于常规柴 油机，更换周期也更加严格。(9)发动机的维护保养要求较高。

(10)低温下发动机润滑油粘度大，造成冷起动困难。(11)喷油系统功率消耗较大，机油压力靠泄放调控。我国机车柴油机采用电控燃油喷射的概况

我国机车柴油机无论是戚墅堰机车车辆厂生产的16V280/300(6400公制马力,4707kW)还是大连机车车辆厂生产的12V280/320(6000公制马力,4413kW)柴油机,其电子控制燃油喷射系统均成套购自Bosch公司。资阳内燃机车厂生产的16V280ZJG(5750公制马力,4229kW)型柴油机的电控燃油喷射系统是由Woodward公司提供电喷控制器、功率调节器和EDS电喷头,资阳厂生产柱塞泵、喷油器等相关产品。虽然以上各种机车柴油机在装用了电控燃油喷射系统后性能和经济性都有所提高(图1、2),但也仅仅局限在1~2台机车柴油机上实现。大批量、低价位、高可靠性的电子喷射技术产品要组织装车,尚有待进一步的进行研制和考核。机车柴油机装用电控燃油喷射系统的社会和经济效益

通过采用高压电控燃油喷射系统,可以提高机车柴油机的经济性,尤其是可以降低机车柴油机部分工况下的油耗,降低最低稳定空转转速。降低空转转速意味着柴油机内部机械阻力降低,柴油机空转油耗降低,同时也可以使我国机车柴油机在标定工况的燃油消耗率降低到200g/kW·h以下,提高柴油机的经济性。柴油机最低稳定空转转速降低10%,空转油耗率可以降低10%,可使我国铁路机车行业每年节约燃料费2·5~3亿元,同时,机车柴油机的运用寿命和可靠性将大大增加。因此,我们要大力发展高压电控燃油喷射系统技术与产品,使机车柴油机技术攀升一新的高度。如果国产机车柴油机(240、280系列)采用高压电控燃油喷射系统,以智能化的微电子控制(执行)装置取代目前使用的结构复杂的机械结构,并设有机车柴油机状态检测和故障报警功能(在线),可以使国产机车柴油机在性能和可靠性档次产生一个质的飞跃,跟上世界先进水平。同样,采用高压电控燃油喷射系统,既具有保护环境的长远社会效益,又具有满足环保排放法规、促进产品出口的现实意义。各种类型发动机的CO2排放比较

虽然现有的排放规定主要是强调降低NOx和颗粒物质(PM)的排放量,但是CO2的排放无论是从环保角度,还是从用户的运营费用方面考虑也是至关重要的。图1对各种内燃机的CO2排放水平进行了比较〔1〕。SI(火花点火)汽油发动机被选作比较的基准,所以它的CO2总排放水平是以100%的参考值给出的。在图中,CO2的排放被分成两部分。其中第一部分代表发动机单独运转所产生的CO2,该CO2是发动机效率和燃油化学成分的函数。

第二部分是在燃料生产和运输过程中所排放的所有CO2。图中右手侧栏中还给出了每种发动机的最大热效率以供参考。涡轮增压、中冷式DI(直喷式)柴油机具有最低的CO2排放水平。这是由于此种发动机热效率好和燃料在生产过程中生成CO2量少的缘故。因此,在参比的几种发动机中,NA(自然吸气)和T(涡轮增压、中冷)柴油机的CO2排放特性最好。废气排放法规的比较

柴油机可以在满足所有废气排放规定的同时保持其明显的燃油经济性优势。在日本、美国和欧洲,废气排放规定也一年比一年严格。图2示出了每个国家废气排放规定水平的比较。在欧洲,Euro-Ⅱ和Euro-Ⅲ法规定与美国1994年和199年的法规类似。然而,日本在1998~1999年对NOx的规定却是最严格的。因此有必要优化发动机以满足每个国家的规定。在美国,考虑到要在过渡工况进行测试,从2004年开始实施的排放法规成为全球最为严格的NOx法规。从2004年开始实施的颗粒物质(PM)排放法规将与1998年的保持一样。而且,在欧洲,制定有望在2005年左右开始生效的Euro-Ⅳ法规的基础工作正在进行。在日本,对1998-1999年以后开始实施的法规也已开始纳入计划之中并开始进行调研。此 外,在欧洲、美国和日本之间,协调全球的废气排放规定的讨论和调研也在进行之中。所以,在21世纪,柴油机废气排放法规将很可能在全球范围内得到统一。参考文献

[1]、徐家龙等.柴油机电控喷油技术.内燃机燃油喷射和控制 [2]、《Papers CIMAC DAY 1999 Shanghai》译者：董金龙 校者:苏明

[3]、大连内燃机车研究所.内燃机车技术的昨天、今天和明天.中国铁道出版社 [4]、董尧清.柴油机共轨式电控喷射系统的进展.国外内燃机 [5]、刘巽俊.内燃机的排放与控制[M].北京:机械工业出版社 [6]、陈冠国机械设备维修【M】，机械工业出版社 [7]、市场百科，柴油机发展[OL]

第五篇：《内燃机》练习DOC

内燃机达标训练

一.选择题（共8小题）

1.在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化由机械能转化为内能的是（）

A.B.C.D.2.下列说法中正确的是（）

A.汽油机的效率比柴油机的效率高

B.在四冲程柴油机的吸气过程中，燃料进汽缸

C.在柴油机的压缩过程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能

D.柴油机的燃料点火方式是压燃式

3.（2010•宜昌）摩托车上的热机工作时提供动力的是（）

A.吸气冲程

B.压缩冲程

C.做功冲程

D.排气冲程

4.（2010•烟台）如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（）

A.B.C.D.5.（2010•上海）在四冲程汽油机的一个工作循环中，机械能转化为内能的是（）

A.吸气冲程

B.压缩冲程

C.做功冲程

D.排气冲程

6.（2010•南昌）下列流程如图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（）

A.①做功冲程，②内能转化为机械能，③压缩冲程，④机械能转化为内能 内能转化为机械能，③做功冲程，④机械能转化为内能

C.①做功冲程，②机械能转化为内能，③压缩冲程，④内能转化为机械能

B.①压缩冲程，②D.①压缩冲程，②

机械能转化为内能，③做功冲程，④内能转化为机械能

7.（2009•湖南）我们知道：多数汽油机是由吸气.压缩.做功.排气四个冲程的不断循环来连续工作的．关于压缩冲程的作用，下列说法正确的是（）

A.将废气排出缸外

B.完成对外做功

C.吸进汽油和空气的混合物

D.压缩燃料和空气的混合物

8.（2009•西城区）如图所示，为汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（）

A.B.C.D.二.填空题（共6小题）9.日本丰田汽车公司，因汽车脚垫和油门踏板问题引发了召回事件，其中油门踏板是一种 _________ 类（填“杠杆”或“斜面”）简单机械．当司机踩下油门时，这台四冲程的汽油机每秒做功 _________ 次（RPM（Revolutions Per Minute）：每分钟转数）

10.随着城市建设进程的加速，市区马路逐年扩大，为了减轻马路清扫工人的工作量，今年市政府投资购买了几辆清扫车．这种清扫车用汽油机作为动力，配装有大功率吸尘器，将垃圾吸进车上的垃圾箱．当清扫车在一条垃圾较多的水平马路上匀速前进实施清扫作业时，这辆清扫车的动能将 _________（变小/不变/变大）．若清扫车上配备的汽油机正常工作时飞轮的转速为1800r/min，那么这台汽油机每秒钟将完成 _________ 个做功冲程．

11.（2010•常州）汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过 _________ 方式增加内能的；为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，气缸外有一个水套，让气缸被水包围着，这是通过 _________ 的方式减少气缸内能的；用水来包围气缸是因为 _________ ．

12.如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，此时相当于汽油机工作循环中的 _________ 冲程，其能量转化是： _________ ．

13.在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出，如图所示的情景是管中的水蒸气膨胀对 _________ 做功过程，这个情景中是内能转化为 _________ 能；相当于“四冲程”汽

油机在工作过程中的 _________ 冲程；若将饮料放进冰箱后温度降低，是用 _________ 的方式减少饮料的内能．

14.（2011•内江）如图所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中 _________ 图是做功冲程，_________ 图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程．

三.解答题（共2小题）

15.用笔线将下图中实验现象所揭示的物理原理或规律与对应的应用技术连接起来．

16.（2008•芜湖）综合题

科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段．在研究问题和学习物理的过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学的方法学会学习．在认识物理现象和学习物理知识时，我们会面对很多信息．怎样才能更清楚地了解其中包含的物理概念和物理原理呢？制作“流程图”是一种很好的处理信息的办法．流程图能够帮助我们理解某组物理事件是按照怎样的顺序发生的，还能将某些阶段或步骤中所涉及到的物理概念或物理原理同步呈现出来．

（1）下面流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况，请将其补充完整．

（2）请仿照上题制作一个流程图，说明利用干冰进行人工降雨时涉及到的主要物态变化以及伴随的吸放热情况．

答案与评分标准

一.选择题（共8小题）

1.（2008•衡阳）在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化由机械能转化为内能的是（）

A.B.C.D.考点：做功改变物体内能；内燃机的四个冲程。

分析：解决此题要知道功改变物体内能的过程是械能转化为内能的过程．

解答：解：A.下压活塞时，活塞对封闭气体做功，机械能转化为内能，符合题意；

B.由图可知，这是内燃机的做功冲程，在该冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，不符合题意； C.电暖器工作时，电能转化为内能，不符合题意；

D.水蒸气对活塞做功，水蒸气的内能转化为活塞的机械能，不符合题意； 故选A．

点评：此类题目是考查对做功过程中能量转化的原理即机械能转化为内能． 2.下列说法中正确的是（）

A.汽油机的效率比柴油机的效率高

B.在四冲程柴油机的吸气过程中，燃料进汽缸

C.在柴油机的压缩过程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能

D.柴油机的燃料点火方式是压燃式

考点：热机；内燃机的四个冲程。

分析：汽油机和柴油机都属于内燃机，包括四个冲程，即吸气.压缩.做功.排气冲程，吸气冲程汽油机吸入的是汽油和燃料的混合物，柴油机吸入的只有柴油．压缩冲程柴油机压缩程度更大，压缩冲程末温度更高，所以柴油机属于压燃式，它的机械效率更高． 解答：解：柴油机的效率比汽油机高，所以A错误； 在吸气冲程，柴油机吸入的是空气，所以B错误．

在柴油机的压缩冲程，机械能转化为空气的内能，所以C错误． 柴油机的点火方式是压燃式．所以D正确． 故选D．

点评：此题主要考查了汽油机和柴油机在四个冲程中的区别． 3.（2010•宜昌）摩托车上的热机工作时提供动力的是（）

A.吸气冲程

B.压缩冲程

C.做功冲程

D.排气冲程 考点：内燃机的四个冲程。

分析：在四冲程内燃机的做功冲程中，燃料燃烧产生大量的高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能．

解答：解：做功冲程中将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，为热机工作提供动力； 故选C．

点评：解决此类问题一定要区分压缩冲程和做功冲程中的能量转化．

4.（2010•烟台）如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（）

A.B.C.D.考点：内燃机的四个冲程。

分析：根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向，再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程． 解答：解：A.进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；不符合题意； B.两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，不符合题意； C.两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，符合题意； D.排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；不符合题意； 故选C．

点评：此题考查了内燃机的四个冲程的判断．

5.（2010•上海）在四冲程汽油机的一个工作循环中，机械能转化为内能的是（）

A.吸气冲程

B.压缩冲程

C.做功冲程

D.排气冲程 考点：内燃机的四个冲程。

分析：要解决此题需要掌握内燃机的四个冲程：吸气.压缩.做功.排气冲程．同时要了解各个冲程的能量转化情况．

解答：解：压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，所以将机械能转化为内能； 故选B．

点评：此题要考查了内燃机的四冲程，同时考查了压缩冲程的能量转化情况，一定要与做功冲程的能量转化情况区分开．

6.（2010•南昌）下列流程如图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（）

A.①做功冲程，②内能转化为机械能，③压缩冲程，④机械能转化为内能

B.①压缩冲程，②内能转化为机械能，③做功冲程，④机械能转化为内能

C.①做功冲程，②机械能转化为内能，③压缩冲程，④内能转化为机械能

D.①压缩冲程，②机械能转化为内能，③做功冲程，④内能转化为机械能 考点：内燃机的四个冲程。

分析：热机的四个冲程：吸气冲程.压缩冲程.做功冲程.排气冲程．压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能．

解答：解：热机的四个冲程，吸气冲程.压缩冲程.做功冲程.排气冲程．压缩冲程中，活塞上升压缩气缸内的气体，使气体内能增大，燃料燃烧产生高温高压的燃气；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能． 故选D．

点评：掌握热机的四个冲程；掌握压缩冲程和做功冲程的能量转化．

7.（2009•湖南）我们知道：多数汽油机是由吸气.压缩.做功.排气四个冲程的不断循环来连续工作的．关于压缩冲程的作用，下列说法正确的是（）

A.将废气排出缸外

B.完成对外做功

C.吸进汽油和空气的混合物

D.压缩燃料和空气的混合物 考点：内燃机的四个冲程。

分析：本题应抓住汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程.压缩冲程.做功冲程.排气冲程；压缩冲程：进气门.排气门都关闭，活塞向上运动．

解答：解：压缩冲程：进气门.排气门都关闭，活塞向上运动．压缩汽油和空气的混合气体，使其内能增加，温度升高． 故选D．

点评：本题考查了汽油机压缩冲程的作用．

8.（2009•西城区）如图所示，为汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（）

A.B.C.D.考点：内燃机的四个冲程。

分析：做功冲程中，两个气阀应是关闭的，且活塞向下运动． 解答：解：A.一个气阀打开，活塞向下运动，是吸气冲程； B.两个气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程； C.一个气阀打开，活塞向上运动，是排气冲程； D.两个气阀关闭，活塞向下运动，是做功冲程． 故选D．

点评：解答此类题注意总结规律，在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动． 二.填空题（共6小题）

9.日本丰田汽车公司，因汽车脚垫和油门踏板问题引发了召回事件，其中油门踏板是一种 杠杆 类（填“杠杆”或“斜面”）简单机械．当司机踩下油门时，这台四冲程的汽油机每秒做功 10 次（RPM（Revolutions Per Minute）：每分钟转数）

考点：杠杆及其五要素；内燃机的四个冲程。

分析：根据杠杆的概念和内燃机的四个冲程进行分析，即四个冲程做一次功． 解答：解：因为油门踏板可以绕固定点转动，所以是一种杠杆；

从图中可以看出这台汽油机每分钟转6×100次=600次，因为汽油机四个冲程转一次，所以每秒转=10次． 故答案为：杠杆，10 点评：会识别杠杆，并且能找出杠杆的五要素，知道内燃机四个冲程做一次功．

10.随着城市建设进程的加速，市区马路逐年扩大，为了减轻马路清扫工人的工作量，今年市政府投资购买了几辆清扫车．这种清扫车用汽油机作为动力，配装有大功率吸尘器，将垃圾吸进车上的垃圾箱．当清扫车在一条垃圾较多的水平马路上匀速前进实施清扫作业时，这辆清扫车的动能将 变大（变小/不变/变大）．若清扫车上配备的汽油机正常工作时飞轮的转速为1800r/min，那么这台汽油机每秒钟将完成 15 个做功冲程．

考点：动能的影响因素；内燃机的四个冲程。

分析：动能是物体由于运动而具有的能量，故动能的大小与物体的质量和运动速度有关，质量越大，速度越快，动能就越大．

汽油机曲轴转动一圈时，汽油机是完成2个冲程，而汽油机是四个冲程一个循环，故曲轴转动2圈完成一个循环． 解答：解：（1）清扫车在马路上匀速前进实施清扫作业，即清扫车的速度不变，但随着车内垃圾的增多，清扫车的质量变大，故动能是增大的．

（2）汽油车飞轮转速为1800r/min，故每秒飞轮（曲轴）转动30圈，即完成15个循环，每个循环中只有一个做功冲程，所以每秒钟是完成15个做功冲程． 故本题答案：变大；15．

点评：本题考察了影响动能大小的因素和内燃机四冲程与飞轮转速间的关系．

11.（2010•常州）汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过 做功 方式增加内能的；为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，气缸外有一个水套，让气缸被水包围着，这是通过 热传递 的方式减少气缸内能的；用水来包围气缸是因为 水的比热容大 ．

考点：做功改变物体内能；热传递改变物体内能；水的比热容的特点及应用；内燃机的四个冲程。专题：应用题；简答题。

分析：解决此题要知道做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，温度升高； 发生热传递的条件是物体之间有温度差，热量会从高温物体传向低温物体．

解答：解：在汽油机的压缩冲程中，压缩气体时对气体做功，气体的内能增大，气体的温度升高；

此时如果外面被水包围，这样汽缸和水之间就有温度差，热量会从高温的汽缸传向低温的水，汽缸内能就会减小；

因为水的比热容相对较大，所以在质量相同的情况下可以吸收更多的热量； 故答案为：做功，热传递，水的比热容大． 点评：本题主要考查学生对改变物体内能方法的了解和掌握，结合水的比热容特点联系生产生活进行应用．

12.如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，此时相当于汽油机工作循环中的 做功 冲程，其能量转化是： 内能转化为机械能 ．

考点：做功改变物体内能；内燃机的四个冲程；能量的转化。

分析：要解答本题需掌握：做功改变物体的内能，以及内燃机做功冲程的特点．

解答：解：如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，是内能转化为机械能，相当于汽油机的做功冲程． 故本题答案为：做功，内能转化为机械能．

点评：本题主要考查学生对：改变内能的方法，以及内燃机做功冲程的特点的理解和掌握．

13.在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出，如图所示的情景是管中的水蒸气膨胀对 软木塞 做功过程，这个情景中是内能转化为 机械 能；相当于“四冲程”汽油机在工作过程中的 做功 冲程；若将饮料放进冰箱后温度降低，是用 热传递 的方式减少饮料的内能．

考点：做功改变物体内能；热传递改变物体内能；内燃机的四个冲程。专题：应用题。

分析：物体对外做功，内能减小，内能转化为机械能，汽油机的做功冲程就属于这种情况． 物体还可以通过热传递使物体的温度降低，内能减小．

解答：解：试管中的水蒸气膨胀对软木塞做功，将软木塞推出，将内能转化为软木塞的机械能． 水蒸气对外做功相当于汽油机的做功冲程．

将饮料放进冰箱后发生热传递使饮料的温度降低，内能减小，是利用热传递的方式减少物体内能的． 故答案为：软木塞，机械，做功，热传递．

点评：对于改变物体内能的途径有两个：做功和热传递．做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但它们的本质不同，前者属于能的转化，是一种能量转化为两一种能量；后者是能量的转移，是能量从高温物体转移到低温物体． 14.（2011•内江）如图所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中 乙 图是做功冲程，甲 图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程．

考点：内燃机的四个冲程。专题：图析法。

分析：解决此题可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”；其中，气阀门都关闭谓之关，只有一个气阀门打开谓之开．

解答：解：由图可知，乙图中的气门关闭，活塞下行，所以是做功冲程；

甲图中的排气门打开，活塞上行，所以是排气冲程，在该冲程中是依靠飞轮的惯性来完成的冲程； 故答案为：乙，甲．

点评：解决此类问题关键是看气阀门的开关情况和活塞运动情况，结合规律总结进行判断内燃机的冲程． 三.解答题（共2小题）

15.用笔线将下图中实验现象所揭示的物理原理或规律与对应的应用技术连接起来．

考点：动滑轮及其工作特点；杠杆的应用；内燃机的四个冲程。专题：作图题。

分析：根据杠杆原理.滑轮.改变物体内能分析．起重机利用了动滑轮可以省力.订书机利用了杠杆原理.汽车利用了气体对外做功，把内能转化为机械能． 解答：解：

点评：本题考查了杠杆原理.动滑轮.内能的利用的应用． 16.（2008•芜湖）综合题

科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段．在研究问题和学习物理的过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学的方法学会学习．在认识物理现象和学习物理知识时，我们会面对很多信息．怎样才能更清楚地了解其中包含的物理概念和物理原理呢？制作“流程图”是一种很好的处理信息的办法．流程图能够帮助我们理解某组物理事件是按照怎样的顺序发生的，还能将某些阶段或步骤中所涉及到的物理概念或物理原理同步呈现出来．

（1）下面流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况，请将其补充完整．

（2）请仿照上题制作一个流程图，说明利用干冰进行人工降雨时涉及到的主要物态变化以及伴随的吸放热情况．

考点：内燃机的四个冲程。

专题：信息给予题；设计与制作题。

分析：解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程.压缩冲程.做功冲程.排气冲程，其中做功冲程的能量转化为内能转化为机械能；

知道人工降雨的过程包括三个步骤，首先是干冰升华，从固态变成气态；干冰升华后吸收大量热量，使得空气中的水蒸气凝华形成微小的冰晶；然后空气中的水蒸气以冰晶为凝结核，继续冷凝成水滴． 解答：答：根据分析设计表格流程如下：

（1）在汽油机的一个工作循环中，做功冲程是内能转化为机械能；

（2）利用干冰进行人工降雨时，首先是干冰升华，从固态变成气态；干冰升华后吸收大量热量，使得空气中的水蒸气凝华形成微小的冰晶；然后空气中的水蒸气以冰晶为凝结核，继续冷凝成水滴；流程图如图所示：

点评：解决此类问题要根据题意，结合相关的知识进行设计流程图．