《热机》-文档资料

1、1第一节热机21. 1. 知道什么是热机、热机中的能量知道什么是热机、热机中的能量转化、四冲程内燃机的构造和工作原转化、四冲程内燃机的构造和工作原理理2 2了解汽油机和柴油机的工作过程了解汽油机和柴油机的工作过程和在实际中的应用和在实际中的应用学习目标学习目标3复习巩固：1.物体的内能物体的内能物体内部所有分子热运动的动能与分子势能物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。的总和，叫做物体的内能。2.改变内能的两种方法改变内能的两种方法做功和热传递做功和热传递4问题：水沸腾后会怎样？问题：水沸腾后会怎样？推动塞子的能量来自哪里？推动塞子的能量来自哪里？演示实验：演示实验：5

2、演示实验演示实验:现象现象:软木塞冲出软木塞冲出;管口有管口有“白气白气”产生产生.说明说明:水蒸汽对木塞做功水蒸汽对木塞做功,内能减少内能减少,它的温度它的温度下降下降,水蒸汽液化成小水珠水蒸汽液化成小水珠.工作时：内能转化为机械能工作时：内能转化为机械能应用：热机应用：热机6热机热机将内能转化为机械能的机器将内能转化为机械能的机器78蒸汽机汽轮机汽轮机内燃机内燃机火箭上的喷气发动机火箭上的喷气发动机柴油机柴油机汽油机汽油机1.1.热机的种类热机的种类蒸气机蒸气机内燃机内燃机汽轮机汽轮机喷气发动机喷气发动机火箭等火箭等9内燃机内燃机：热机：热机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机把燃料燃烧时释放

3、的内能转变为机 械能的装置械能的装置。燃料直接在发动机气缸内燃烧产燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机生动力的热机。常见的内燃机：常见的内燃机： 汽油机汽油机 柴油机柴油机102.2.内燃机的构造内燃机的构造(1)(1)汽油机汽油机(2)(2)柴油机柴油机构造构造工作原理工作原理汽油机完整工作过程汽油机完整工作过程构造构造工作原理工作原理柴柴油机完整工作过程油机完整工作过程11吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气（1）内燃机的内燃机的冲程冲程和和工作循环工作循环12(2)(2)汽油机的构造汽油机的构造火花塞火花塞气缸气缸进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门曲轴曲轴13(3)(3)汽油机工作

4、原理汽油机工作原理吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程14吸气冲程吸气冲程汽油和空气汽油和空气 进气门打开，排进气门打开，排气门关闭。活塞由上气门关闭。活塞由上端向下端运动，端向下端运动，汽油汽油和空气组成的燃料混和空气组成的燃料混合物合物从进气门吸入气从进气门吸入气缸。缸。15压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都关进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大混合物被压缩，压强增大，温度升高。，温度升高。机械能转化为内能。机械能转化为内能。16做功冲程做功冲程 在压缩冲程末尾，在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使火花塞产生电火花

5、，使燃料猛烈燃烧，产生高燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。杆带动曲轴转动。内能转化为机械能。内能转化为机械能。17排气冲程排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭，排进气门关闭，排气门打开，活塞向上气门打开，活塞向上运动，把废气排出气运动，把废气排出气缸。缸。18（1 1）柴油机的构造）柴油机的构造喷油嘴喷油嘴进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门气缸气缸曲轴曲轴19(2)(2)柴油机工作原理柴油机工作原理吸气冲程吸气冲程 压缩冲程压缩冲程 做功冲程做功冲程 排气冲程排气冲程20吸气冲程吸气冲程空气 进气门打开，排进气

6、门打开，排气门关闭。活塞由上气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空端向下端运动，将空气吸进气缸。气吸进气缸。21压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。度已超过柴油的着火点。 机械能转化为内能。机械能转化为内能。22做功冲程做功冲程 在压缩冲程末，从喷油嘴喷在压缩冲程末，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，烈燃烧，产生高温高压

7、的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。带动曲轴转动。 内能转化为机械能。内能转化为机械能。23排气冲程排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭，排气进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。，把废气排出气缸。24想想议议：想想议议： 汽油机和柴油机的工作过程有什汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？么相同点，有什么不同点？253.3.柴油机汽油机的区别与联系柴油机汽油机的区别与联系喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴火花火花塞塞气气缸缸进气进气门门活活塞塞连连杆杆排气排气门门曲曲轴轴26 在压缩在压缩冲程末尾，冲程末尾

8、，火花塞产生火花塞产生电火花，使电火花，使燃料猛烈燃燃料猛烈燃烧，产生高烧，产生高温高压的燃温高压的燃气，推动活气，推动活塞向下运动塞向下运动，并通过连，并通过连杆带动曲轴杆带动曲轴转动。转动。 在压缩冲在压缩冲程末，从喷油程末，从喷油嘴喷出的雾状嘴喷出的雾状柴油遇到热空柴油遇到热空气立即猛烈燃气立即猛烈燃烧，产生高温烧，产生高温高压的燃气，高压的燃气，推动活塞向下推动活塞向下运动，并通过运动，并通过连杆带动曲轴连杆带动曲轴转动。转动。点火方式：点火方式：压燃式压燃式点火方式：点火方式：引燃式引燃式柴油机柴油机汽油机汽油机27 一个工作循环：一个工作循环： 活塞：往复两次。活塞：往复两次。 曲

9、轴：转动两周。曲轴：转动两周。 完成：四个冲程。完成：四个冲程。 对外做功：一次。对外做功：一次。 辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。内燃机的特点内燃机的特点281 1基本基本构造构造和主要和主要部件部件的作用相似。的作用相似。2 2 每个工件循环都经历每个工件循环都经历四个冲程四个冲程：吸气冲：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。3 3 四个冲程中，只有四个冲程中，只有做功冲程对外做功做功冲程对外做功，其余三个冲程靠其余三个冲程靠飞轮惯性飞轮惯性完成。完成。4 4 一个工作冲程中，活塞往复一个工作冲程中，活塞往复两次两次，飞轮，飞轮

10、转动转动两周两周，做功，做功一次一次。柴油机汽油机的相同点柴油机汽油机的相同点291 1构造不同构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。柴油机气缸顶部有喷油嘴。2 2 燃料不同燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。油机的燃料是柴油。3 3 吸气不同吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。合气体，柴油机只吸进空气。4 4 点火不同点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。机属压燃式点火。柴油机汽油机的不同点柴油机汽油机的不同点304.4.内燃

11、机的启动内燃机的启动 内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠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。动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。315.5.内燃机的应用内燃机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。型农业机械上面。(1)(1)汽油机的应用汽油机的应用(2)(2)柴油机的应用柴油机的应用 柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面

12、。326.6.热机对环境的影响热机对环境的影响（1）热机对大气的影响。）热机对大气的影响。 产生有毒气体。产生有毒气体。 产生大量二氧化碳，造成温室效应。产生大量二氧化碳，造成温室效应。 产生粉尘。产生粉尘。（2）热机产生噪音。）热机产生噪音。331.四冲程汽油机的工作过程由四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( )四个冲程组成的四个冲程组成的.2.四冲程汽油机四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是由机械能转化为内能的是( )冲程冲程,做功做功冲程是冲程是( )能转化为能转化为( )能能. 3.汽油机吸入汽缸的是汽油机吸入汽缸的是( ),点火方点火方式是式是( ).柴油机吸入汽缸的是

13、柴油机吸入汽缸的是( ),点火方式是点火方式是 ( ). 4.某四冲程汽油机飞轮的转速是某四冲程汽油机飞轮的转速是3600r/min,则它每秒钟对则它每秒钟对外做功外做功( )次次.5.四冲程汽油机的三个辅助冲程靠飞机的四冲程汽油机的三个辅助冲程靠飞机的( )来完成来完成.吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气压缩压缩内内机械机械汽油和空气的混合物汽油和空气的混合物点燃式点燃式空气空气压燃式压燃式30惯性惯性课堂练习：课堂练习：346.6.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（缸中的（ ）压强增大，温度降低压强增大，温度降低压强减小，温度升高；压强减小，温度

14、升高；压强增大，温度升高；压强增大，温度升高；压强减小，温度降低压强减小，温度降低课堂练习：课堂练习：c357.根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是（确的是（ ）.汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴缸顶部是一个喷油嘴.汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合物气和柴油的混合物.吸气冲程是内能转化为机械能吸气冲程是内能转化为机械能.压缩冲程是内能转化为机械能压缩冲程是内能转化为机械能课堂练习：课堂练习：A368.8.一台四冲程内燃机的飞轮转速为一台四冲程

15、内燃机的飞轮转速为1800r1800rminmin，它它s s完成（完成（ ）A.30A.30个冲程，做了个冲程，做了3030次功次功B.60B.60个冲程，做了个冲程，做了6060次功次功C.120C.120个冲程，做了个冲程，做了3030次功次功D.60D.60个冲程，做了个冲程，做了1515次功次功课堂练习：课堂练习：D D37 9、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什么？、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什么？ 10、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲程？、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲程？ 11、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？ 12、排气后，下一个工作过程是什么冲程？、排气后，下一个工作过程是什么冲程？ 13、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？ 答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧产生的高答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变为机械能温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变为机械能。答：活塞压缩混合气体做功，机械能转变为混合气体的内能答：活塞压