课件34张PPT。热机南 汇 实 验 学 校热机:将燃料的化学能通过燃烧的方式转变为燃气或蒸汽的内能,再通过燃气或蒸汽做功,将他们的内能转化为机械能的发动机,
统称为热机。热机的发明和发展是科技推动人类文明进步的重要标志。热机的种类蒸气机、内燃机、汽轮机、
喷气发动机、火箭发动机等那么各式各样的热机是如何工作的呢?蒸汽机蒸汽机结构简单,功率比较大,启动慢,体积比较大,效率低。燃料利用率不足10%。特点:点燃爆竹之后假如有一大段塑料的下水道管子,它的直径为8厘米,长度为90厘米,然后在它的一端安上一个盖子。 接着,在管子中放了几滴汽油或者喷点WD-40。 然后,在管子里塞进一个土豆。如果在其中打出一个火花,那么就可以点着燃料,可以将土豆发射出大约150米远! 几滴汽油就可以产生如此巨大的能量。 如果用燃料燃烧所产生的能量直接推动活塞运动又会怎样呢?内燃机(1)汽油机(2)柴油机汽油机C. 进气口
M. 活塞
K. 火花塞
L. 出气口我们把活塞在汽缸内做一次单向运动称为一个冲程。吸气冲程汽油和空气 进气阀门打开,排气阀门关闭。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阀门吸入汽缸。压缩冲程 进气阀门和排气阀门都关闭,活塞向上运动,燃料混合气体被压缩至原来体积的1/8左右。做功冲程 在压缩冲程结束,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体,推动活塞向下运动做功,并通过连杆带动曲轴转动。
在此过程,燃气的内能部分转化为机械能。排气冲程燃烧后的废气 进气阀门仍然关闭,排气阀门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程工作循环柴油机的构造喷油嘴进气口活塞连杆排气口
汽缸曲轴吸气冲程 进气阀门打开,排气阀门关闭。活塞由上端向下端运动,空气从进气阀门吸入汽缸。压缩冲程 进气阀门和排气阀门都关闭,活塞向上运动,空气被压缩至原来体积的1/16左右,使空气压强增大,从而使温度升高至柴油燃点。做功冲程 在压缩冲程结束,喷油嘴喷出雾状柴油,达到燃点的柴油立即燃烧,产生高温高压的气体,推动活塞向下运动做功,并通过连杆带动曲轴转动。
在此过程,燃气的内能部分转化为机械能。排气冲程 进气阀门仍然关闭,排气阀门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程工作循环 汽油机和柴油机的工作过程和结构有什么相同点,又有什么不同点?汽油机柴油机1.基本构造和主要部件的作用相似。
2 .每个工作循环都经历四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
3 .四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
4 .一个工作过程中,活塞往复两次,(曲轴)飞轮转动两周,做功一次。相同点一些不同点1.构造不同:汽油机汽缸顶有火花塞,而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。
2 .燃料不同:汽油机的燃料是汽油,而柴油机的燃料是柴油。
3 .吸气不同:汽油机吸进汽油和空气的混合气体,柴油机只吸进空气。
4 .点火不同:汽油机属点燃式点火,柴油机属压燃式点火。 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。
其中柴油机比汽油机笨重,但功率大。柴油机的噪音远大于汽油机,工作产生的气体也比汽油机多。内燃机的应用 汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
(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。 汽油机的燃料利用率:25%~30%柴油机的燃料利用率:30%~ 45%你认为它们的燃料利用率比你想象的高?还是低?猜想:汽油机、柴油机的燃料利用率大约是多少?猜猜看!内燃机缺点环境污染问题。
无法急速运转。
动力仍然不足。汽轮发动机蒸汽轮机燃气轮机蒸汽轮机 蒸汽轮机利用从锅炉来的高温高压蒸汽,通过蒸汽喷嘴喷出,冲击汽轮机的叶片,带动机轴一起转动(如图)。蒸汽轮机具有很高的转速和很大的功率,热效率为25~30%。主要用在大型火力发电厂、原子能发电站中。最先进的蒸汽轮机的燃料利用率可达80%!喷气发动机喷气发动机靠高温高压燃气向后喷射产生推进力吸气压缩机燃烧室高压涡轮喷气发动机火箭发动机小结将燃料的化学能通过燃烧的方式转变为燃气或蒸汽的内能,再通过燃气或蒸汽做功,将他们的内能转化为机械能的发动机,统称为热机。
蒸气机
内燃机
汽轮机
喷气发动机
火箭发动机等
汽油机
柴油机蒸汽轮机
燃气轮机吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程