(共40张PPT)
第十四章第1节
---热机
汽车是如何获得这么大的机械能?
(1)看到什么现象?
(2)棉花塞被顶向管口,推动塞子的能量来自哪里?
?
(3)水蒸气具有的内能从何得到?
实验总结(热机原理):
能量的转化:(变成另一种能量)
酒精燃烧的化学能→水和水蒸气的内能→塞子的机械能
能量的转移:(同种能量)
高温燃气----试管----管内的水和水蒸气
物态的变化:汽化和液化
利用内能做功的机械
——热机
知识点1----了解热机
1.蒸汽机
2.汽轮机
3.喷气式发动机
4.内燃机
【思考】
在上面的演示实验中用酒精灯给试管中的水加热,由于燃料在试管外燃烧,热量损失较大,内能的利用率较低。为获得更大的动力,怎么办?哪种热机能够做到?
燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。
利用内能做功的机械
——内燃机--汽油机
知识点2----汽油机
知识点2---汽油机(四冲程为例)
构造
【演示冲程】
活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。
【工作原理】
要使汽油机连续工作,活塞必须能在汽缸内往复运动
1、四冲程汽油机的一个工作循环包括哪四个冲程?
2、这几个冲程的工作过程是怎样的?有没有能量的转化?
冲程
名称
进气门开闭
排气门开闭
活塞
运动
方向
冲程
的作
用
能量
的转
化
吸气冲程
?
?
?
?
?
压缩冲程
?
?
?
?
?
做功冲程
?
?
?
?
?
排气冲程
?
?
?
?
?
1.吸气冲程
2.压缩冲程
3.做功冲程
4.排气冲程
冲程
名称
进气门开闭情况
排气门
开闭情
况
活塞运
动方向
冲程的作用
能量的转化
吸气
冲程
打开
关闭
向下
空气和汽油的混合物被吸入汽缸。
无能量转化
压缩
冲程
关闭
关闭
向上
燃料混合物被压缩,使其温度升高。在压缩冲程末,火花塞产生电火花。
机械能转化为内能
做功
冲程
关闭
关闭
向下
燃料猛烈燃烧,产生高温高压气体,高温高压燃气推动活塞由上向下运动,通过连杆带动曲轴转动,对外做功。
内能转化为机械能
排气
冲程
关闭
打开
向上
排出废气
无能量转化
【反馈练习】
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?
3.哪个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
圈,活塞往复
次,做
次功。
强调:“421原理”
一个工作循环,“四冲二转一做功”
【典例精炼】
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。
利用内能做功的机械
——内燃机—柴油机
知识点3----柴油机
知识点3---柴油机(四冲程为例)
构造
把汽油机模型和柴油机模型的构造进行对比,
你有什么发现?
知识点3----柴油机
(1)你能描述柴油机的工作过程吗??
(2)柴油机和汽油机除了在构造上的区别外,还有什么异同?
?
?
汽油机
柴油机
?
?
?
?
不
同
点
构造
汽缸顶部是火花塞
汽缸顶部是喷油嘴
吸气
冲程
吸入汽油和空气的混合气体,
只吸入空气。
压缩
冲程
压缩程度较小;6-15大气压;温度250-300℃
压缩程度较大;35-45大气压;500-700℃
点火
方式
点燃式(火花塞点火)
温度250-300℃
压燃式(柴油遇到热空气而燃烧)500-700℃
效率/功率
较低
较高
应用
机体较轻,主要用于汽车、飞机、摩托车等。
机体较重,主要用于载重汽车、火车、轮船等。
相
同
点
①汽油机的火花塞和柴油机的喷油嘴的工作时刻都是在压缩冲程结束时刻。
②都是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程构成一个工作循环,曲轴和飞轮转两周,对外做功一次。“421原理”
③排气冲程排出废气的过程相同。
(1)从柴油机的工作过程,你能说出柴油机的功率为什么更大吗?
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。
谢谢观赏!
§14.1热机
一.热机
1.定义:利用内能做功的机械
2.热机的工作原理:把内能转化为机械能
二.汽油机
1.构造:
2.工作原理:
吸气冲程:
压缩冲程:
机械能→内能
做功冲程:
内能→机械能
排气冲程:
三.柴油机
柴油机与汽油机的异同点