16.41上课.ppt

1、热机,宝泉岭局直中学 秦泗荣,实验要点,实验器材：汽油机模型、 电源、导线,根据这个原理可以制造出一种将内能转化为机械能的机器。 热机是热力发动机的简称。 热机是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能装置。,汽油机,汽油机结构图,火花塞,活塞,排气门,进气门,汽缸,连杆,曲轴,信息快递,p48,汽油机工作时，活塞在汽缸里做往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做冲程。,进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。,1 吸气冲程,进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。,2 压缩冲程,在压缩冲程未尾，

2、火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。高温高压燃气推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。,3 做功冲程,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。,4 排气冲程,p49,吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程,做功冲程,2,2,汽油机,柴油机,在工农业生产中，常用的内燃机有汽油机和柴油机（P.55)。汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械（如插秧机、机动喷雾机）上。柴油机的功率较大，被广泛用于载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船,即将告别舞台的蒸汽机车,涡轮（喷气）发动机,火箭发动机,问题,汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？,答：通过外力先使飞轮和曲轴转

3、动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。,分析得结论：,在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成.,二、燃料及其热值 燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，转变为内能。相同质量的不同燃料燃烧放出的热量是不同的。,热值：指单位

4、质量的某种物质完全燃 烧所放出的热量。其符号是q。,热值单位：J/kg, (J/m3),热值单位：J/kg, (J/m3) P139一些燃料的热值。 木炭: 3.4107J/kg 物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4107J 煤气: 3.9107J/m3 物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9107J,计算热量公式： Q放=mq (即质量乘以热值),燃料燃烧释放的能量用来开动热机，这些能量不会全部用来做有用功。,废气带走,机件发热散失,机件摩擦损失,燃料燃烧产生能量,在热机的各种能量的损失中,废气带走的能量最多.,设法利用热机废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。,做

5、有用功,燃烧不完全,热机效率：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。,蒸气机效率最低：6%15%； 汽油机效率：20%30%； 柴油机效率：30%45%。,例题：把5kg40的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 解：,Q吸=cm（t-t0） =4200J/(kg0C)5kg600C =1.26 106J； Q放Q吸 m1=Q放/q = 1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg,例题：把10kg40的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量有50被水吸收）,练习：,1，如图1表示内燃机工作循环中的一个冲程，从气门的启闭和活塞的运动可判断这 是 冲程。,吸气,2，在内燃机中，由于什么原因燃料完全燃烧放出的热量并不能全部用来做有用功？,答：燃料燃烧不完全， 排出的废气温度较高， 机件散热损失， 克服机件摩擦。,3，对于四冲程的柴油机和汽油机，下列说法正确的是 A.第一冲程进入气缸里的都是燃料的混合物 B.第二冲