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§14.1 热机
第十四章 内能的利用
发动机是如何为汽车提供机械能的呢?
现象:橡胶塞飞出
橡胶塞的机械能是如何变化的?
橡胶塞由静止变为斜向上飞出,速度和高度都增大,而质量不变,因此机械能增加。
什么形式的能量转化为橡胶塞的机械能呢?
酒精化学能
转化
内能
管内气体增加的内能
橡胶塞增加的机械能
内能。
一、热机
:利用内能做功的机械。
蒸汽机
雏形:汽转球 (希罗)
纽可门蒸汽机 (1712年)
瓦特改良的蒸汽机
一、热机
:利用内能做功的机械。
蒸汽机
蒸汽机车
蒸汽火车
一、热机
:利用内能做功的机械。
蒸汽机
一、热机
:利用内能做功的机械。
内燃机
燃料
气缸
活塞
将燃料直接放在汽缸内燃烧产生动力的热机。
一、汽油机
一、汽油机
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,叫做一个冲程。
吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸。
一、汽油机
燃料在高温高压下燃烧更充分。
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。
机械能
内能
一、汽油机
做功冲程:在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。
内能
机械能
(提供动力)
一、汽油机
排气冲程:进气门保持关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸。
以上四个冲程不断循环,活塞就能不断获得机械能。
一、汽油机
以上四个冲程不断循环,活塞就能不断获得机械能。
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
一、汽油机
一个工作循环:
_____个冲程
活塞往复_____次
曲轴(飞轮)转动_____周
对外做功_____次
4
2
2
1
一、汽油机
一、柴油机
一、柴油机
喷油嘴
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
一、柴油机
吸气冲程:
进气门打开,排气门关闭。活塞由上端向下端运动,只吸入空气吸进气缸。
空气
一、柴油机
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。
一、柴油机
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。压燃式
一、柴油机
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。
一、柴油机
总结
总结
火花塞
喷油嘴
汽油和空气的混合
物
空气
总结
4
2
2
1
压缩
惯性