第十四章第一节热机设计一

1、1 热热 机机第十四章第十四章 内能的利用内能的利用-2-最早的汽车（最早的汽车（1886年）年） 最快的汽车（最快的汽车（1 600 km/h）思考：汽车是如何获得这么大的机械能？思考：汽车是如何获得这么大的机械能？ -3-1热机热机 利用内能做功的机械利用内能做功的机械讨论这个实验讨论这个实验中能量转化的情况。中能量转化的情况。一、热机一、热机燃料燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸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。气；水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的动能。演示演示-4-利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内利用内能做功的机器有很多

2、，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。燃机、汽轮机、喷气发动机等。 蒸汽机车蒸汽机车 蒸汽机车蒸汽机车 喷气发动机喷气发动机 火箭发动机火箭发动机 火电站的汽轮机火电站的汽轮机2热机的种类热机的种类-5-内燃机分为汽油机和柴油机两大类内燃机分为汽油机和柴油机两大类使用汽油作为使用汽油作为燃料的叫燃料的叫汽油机汽油机。使用柴油作为使用柴油作为燃料的叫燃料的叫柴油机柴油机。内燃机的分类内燃机的分类-6-1构造构造二、汽油机二、汽油机-7-2工作过程工作过程-8-1.在四个冲程中，哪些冲程发生了能量转化？如何在四个冲程中，哪些冲程发生了能量转化？如何转化的？转化的？ 想想议议想想议议2.哪个冲

3、程使汽车获得动力？其它几个冲程中活塞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？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。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。完成，顺序不能颠倒。 3.哪个冲程排出了汽车的尾气？哪个冲程排出了汽车的尾气？排气冲程排出了汽车的废气。排气冲程排出了汽车的废气。 -9- 4.一个工作循环有一个工作循环有 个冲程，曲轴（或飞轮）个

4、冲程，曲轴（或飞轮）转转 周，活塞往复周，活塞往复 次，对外做次，对外做 次功。次功。想想议议想想议议2421 典例精练典例精练 四冲程汽油机进排气门都关闭、活塞向下运动的四冲程汽油机进排气门都关闭、活塞向下运动的是是 冲程，若其转速为冲程，若其转速为1800r/min，每秒钟经，每秒钟经过过 个冲程个冲程, 做功做功 次。次。 60做功做功15-10-柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别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的汽缸顶部没有火花塞火花塞，而有一个，而有一个喷油嘴喷油嘴。吸入。吸入

5、物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气物质也只有空气，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。的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。喷油喷油嘴嘴三、柴油机三、柴油机-11-汽油机和柴油机的优缺点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，因而在做功冲程中气体的压强也大于汽油机，因而可以输可以输出更大的功率出更大的功率。 汽油机主要应用在汽车、飞机、摩托车等；柴油汽油机主要应用在汽车、飞机、摩

6、托车等；柴油机主要应用在载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船、机主要应用在载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船、重型机械等。重型机械等。 -12-四、现代汽车四、现代汽车阅读科学世界阅读科学世界“现代汽车现代汽车” ” 汽车动力系统汽车动力系统 -13-课堂小结课堂小结-14-课堂检测课堂检测 1. 1.如图所示为某汽油机四个冲程的示意图，下列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（排列顺序正确的是（ ）C C-15- 2. 2.关于热机，下列说法是正确的（）关于热机，下列说法是正确的（）A A汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞B B柴油

7、机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸人气缸人气缸C C汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开D D汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能D D-16- 3. 3. 柴油机压缩冲程中，汽缸中空气的温度、压柴油机压缩冲程中，汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况是（）强、体积的变化情况是（） A A温度升高、压强减小、体积增大温度升高、压强减小、体积增大 B B温度降低、压强减小、体积减小温度降低、压强减小、体积减小 C C温度升高、压强增大、体积减小温度升高、压强增大、

8、体积减小 D D温度降低、压强减小、体积增大温度降低、压强减小、体积增大 4. 4.一台四冲程内燃机飞轮转速为一台四冲程内燃机飞轮转速为3600rad/min3600rad/min，它它1s1s完成了（完成了（ ） A A6060个冲程，做了个冲程，做了6060次功次功 B B120120个冲程，做了个冲程，做了120120次功次功 C C240240个冲程，做了个冲程，做了6060次功次功 D D120120个冲程，做了个冲程，做了3030次功次功D DC C-17- 5. 5.如图是柴油机的四个工作过程，按其工作过程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：（）排列顺序正确

9、的是：（）A A B BC C D DA A-18- 6. 6.在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花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，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。你观察到现象是花发生器的按钮。你观察到现象是 。根。根据这个原理，可以制造出一种将据这个原理，可以制造出一种将 能转化为能转化为 能的机器。能的机器。机械机械 内内塑料盒盖飞出去塑料盒盖飞出去-19- 7.7.如图如图1 1所示是四冲程汽油机工作示意图，其中压所示是四冲程汽油机工作示意图，其中压缩冲程是