14.1热机 (2).ppt

1、热机,看一看想一想：,如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，会看到什么现象？,在这一过程中能量如何转化呢？,由实验得到了以下结论：,1、酒精燃烧的化学能转化为水和水蒸汽的内能；,2、水蒸汽对活塞做功，又将内能转化成机械能，从而使活塞获得了动力。,热机：煤炭、汽油和柴油等燃料燃烧时，将储存的化学能转化为蒸汽或燃气的内能，各种将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的发动机称为热机。,内燃机是热机的一种,是燃料在汽缸内燃烧的热机。内燃机分为汽油机和柴油机。,热机的种类,蒸汽机,内燃机,汽轮机,喷气发动机,汽油机的构造,火花塞,气缸,进气门,活塞,连杆,排气门,曲轴,主体是气缸，它的顶部有进气

2、门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，它通过连杆与 曲轴 相连，它的移动通过连杆带动曲轴转动。,汽油机的工作过程,活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的一次单向运动过程，叫做一个冲程。 内燃机四冲程的判断方法：一看活塞的运动方向；二看气门关闭状态。,汽油机工作原理,吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程,燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能。,吸气冲程,汽油和空气,进气门打开，排气门关闭。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门吸入气缸。当活塞运动到汽缸的最下端，进气门关闭， 曲轴转

3、动半圈。,压缩冲程,进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高。曲轴转动半圈。,做功冲程,在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动半圈。,排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。当活塞运动到汽缸的最上端，排气门关闭， 曲轴转动半圈。,汽油机一个工作循环包括4冲程，活塞往复2次，曲轴转动2圈，做功1次。有2次能量转化。,四冲程汽油机的四个冲程，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，活塞要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来保持运动。 热机是把内能转化为机械能的机器

4、，在压缩冲程中曲轴连杆的机械能转化为气体的内能，在做功冲程中内能转化为机械能。,汽油机实际工作时，是靠外力使曲轴和飞轮先转动起来，带动活塞运动后汽油机才自己工作。,柴油机的构造,喷油嘴,进气门,活塞,连杆,排气门,气缸,曲轴,柴油机工作原理,吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程,吸气冲程,空气,进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。,压缩冲程,进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。,做功冲程,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烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活

5、塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。,排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。,2.内燃机的启动,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。,3.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。,想想议议：,汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？,汽油机和柴油机 的异同点比较,1、都是燃料在汽缸中燃烧。 2、都是将内能转化为机械能的机器。 3、都

6、是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转动两周，活塞往复两次，对外做功一次。 4、都是先靠外力使飞轮和曲轴转动起来，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 5、排气冲程排出废气相同。,相同点,不同点,1.构造：汽油机气缸顶部有火花塞;柴油机气缸顶部有喷油嘴。 2.燃料：汽油机是汽油;柴油机是柴油。 3.吸气：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：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。,常见的几种热机,1、汽轮发动机 包括蒸汽轮机和燃气轮机。它们通过高温高压的水蒸气或燃烧燃料产生的燃气推动一系列涡轮叶片旋转，从而带动发电机或其他大型机械工作。 2、喷气发动机 空气从喷气发动机的前部进入，并被涡轮机压缩。它的工作过程可归纳为：进气、压缩、燃烧、排气。喷气式飞机靠喷气发