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第十四章
第一节 热机
学前引导
在一个试管中装一些水,用软木塞塞紧。对试管加热使水沸腾,会看到什么现象?你想到了什么?
现象:
塞子被试管内热气推出,试管口有“白雾”生成。
实验仪器:
铁架台,酒精灯,玻璃管,火柴,木塞,水。
实验目的:
观察能量的转化。
观察实验:
你能说出在这一过程中能量如何转化呢?
2、水蒸汽对活塞做功,又将内能转化成机械能,从而使活塞获得了动力。
1、酒精燃烧的化学能转化为水和水蒸汽的内能;
思考:
能量转化:
内能转化为机械能。
应用:
热机(将内能转化为机械能的机械)
热机:
燃料在气缸内部燃烧形成高温高压的燃气,燃气推动活塞做功,把内能转化成机械能的装置。
蒸汽机
二、热机的种类:
汽轮机
喷气式发动机
内燃机
●通过这个实验原理,瓦特在1782年发明了往复式蒸汽机,这种蒸汽机在之后的一百多年里对工业的发展起了极其重要的作用。
内燃机
汽油机
柴油机
汽油机
柴油机
→
→
汽油作为燃料的装置
柴油作为燃料的装置
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
(1)构造和各部件的作用:
1.汽油机
为了打火,燃料点燃的装置。
汽油和空气仅用的进口
在气缸内高温高压燃气推动活塞做功
燃料燃烧的场所
用来排废气的出口
(排出去的废气对我们的生活和环境造成污染,热机的发展一定考虑到将来怎么样能够减少这个污染。)
连杆和曲轴:连杆跟活塞相连,曲轴通过传动装置跟工作机相连,将活塞的动力传给工作机。
汽油机工作原理
1、一个冲程:
活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程。
汽油机工作过程中,四个冲程的气门关闭情况;活塞的运动方向;曲轴转动几圈;如果有能量转化,说处具体的转化过程;点火方式是什么。
动脑筋:
吸气冲程:
进气门打开,排气门关闭,活塞由上端向下运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
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。
做功冲程:
火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气。高温高压燃气推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动。
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。
活塞:往复两次。
曲轴:转动两周。
完成:四个冲程。
对外做功:一次。
辅助冲程:靠飞轮惯性来完成。
把这四个冲程称为发动机的一个工作循环。
1、一个工作循环:
一个工作循环中:
总结
1. 汽油机在某个冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,此冲程是( )
A.吸气程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
B
2. 如图1表示内燃机工作循环中的一个冲程,从气门的启闭和活塞的运动可判断这是 冲程。
吸气
看谁答得快……
喷油嘴
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
2.柴油机
①构造
②工作原理
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。
空气
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。
机械能转化为内能。
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。
内能转化为机械能。
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 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
汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点,有什么不同点?
想想议议
汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
(1)汽油机的应用
(2)柴油机的应用
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。
1.热机对大气的影响。
(1)产生有毒气体。(2) 产生粉尘。
(3)产生大量二氧化碳,造成温室效应。
2.热机产生噪音。
内燃机的应用
热机对环境的影响
达标练习
b
C
①汽油机吸入气缸的物质是: ( )
A.汽油 B.空气 C.汽油与空气混合物 D.柴油
②判断下列属于排气冲程的是 ( )
想想议议
1. 在四个冲程中,哪些冲程发生了能量的转化?
2.哪个冲程使汽车获得动力?
3. 哪个冲程排出了汽车的废气?
总结:
热机
把内能转化成机械能的装置
1.概念:
2.内燃机
1.分类
2.构造和各部件的作用
3.汽油机的工作原理
4.柴油机的工作原理
3.汽油机和柴油机的区别:
4.内燃机的应用:
5.热机对环境的影响:
谢 谢!