1 热 机
第十四章 内能的利用
思考:汽车是如何获得这么大的机械能?
1.热机
——利用内能做功的机械
讨论这个实验中能量转化的情况。
一、热机
燃料燃烧时化学能转化为内能,传给水和水蒸气;水蒸气把塞子冲出去,内能转化为塞子的动能。
演 示
利用内能做功的机器有很多,例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
2.热机的种类
内燃机分为汽油机和柴油机两大类
使用汽油作为燃料的叫汽油机。
使用柴油作为燃料的叫柴油机。
内燃机的分类
1.构造
二、汽油机
2.工作过程
1.在四个冲程中,哪些冲程发生了能量转化?如何转化的?
2.哪个冲程使汽车获得动力?其它几个冲程中活塞的运动是靠什么来完成的?四个冲程顺序能否颠倒?
压缩冲程是把内能转化为机械能;做功冲程是把机械能转化为内能。
做功冲程使汽车获得动力,其他冲程靠飞轮的惯性完成,顺序不能颠倒。
3.哪个冲程排出了汽车的尾气?
排气冲程排出了汽车的废气。
4.一个工作循环有 个冲程,曲轴(或飞轮)转 周,活塞往复 次,对外做 次功。
2
4
2
1
四冲程汽油机进排气门都关闭、活塞向下运动的是 冲程,若其转速为1800r/min,每秒钟经过 个冲程, 做功 次。
60
做功
15
柴油机结构和汽油机相似,它们的主要区别是:柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞,而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气,在压缩冲程结束时,压缩空气的温度已经超过柴油的燃点,此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。
三、柴油机
汽油机和柴油机的优缺点
由于柴油机对空气的压缩程度比汽油更高,因此在做功冲程中气体的压强也大于汽油机,因而可以输出更大的功率。
汽油机主要应用在汽车、飞机、摩托车等;柴油机主要应用在载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船、重型机械等。
四、现代汽车
阅读科学世界“现代汽车”
汽车动力系统
1.如图所示为某汽油机四个冲程的示意图,下列排列顺序正确的是( )
C
2.关于热机,下列说法是正确的( )
A.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中,将柴油和空气的混合气吸人气缸
C.汽油机在做功冲程中,进气门关闭排气门打开
D.汽油机在做功冲程中,是把内能转化为机械能
D
3. 柴油机压缩冲程中,汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况是( )
A.温度升高、压强减小、体积增大
B.温度降低、压强减小、体积减小
C.温度升高、压强增大、体积减小
D.温度降低、压强减小、体积增大
4.一台四冲程内燃机飞轮转速为3600rad/min,它1s完成了( )
A.60个冲程,做了60次功
B.120个冲程,做了120次功
C.240个冲程,做了60次功
D.120个冲程,做了30次功
D
C
5.如图是柴油机的四个工作过程,按其工作过程排列顺序正确的是:( )
A.②③①④ B.①②③④
C.③④②① D.②①④③
A
6.在透明塑料盒的底部钻一个孔,把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒中滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后揿动电火花发生器的按钮。你观察到现象是 。根据这个原理,可以制造出一种将 能转化为 能的机器。
机械
内
塑料盒盖飞出去
7.如图1所示是四冲程汽油机工作示意图,其中压缩冲程是把 能转化为 能。如图2甲、乙所示,是我们课堂演示的两个实验,与压缩冲程原理相同的是 实验。
甲
内
机械
作业题P21:第3、4题。