14.1 热机课件 (新版)新人教版

排气冲程
进气门关闭，排气门 打开，活塞向上运动， 把废气排出气缸。
燃 烧 后 的 废 气
内燃机的 冲程和工作循环
吸气 压缩 做功 排气
汽油机和柴油机：
构造：对实物说明；区别：汽油机有火 花塞，柴油机有喷油嘴； 原理：让燃料在气缸内燃烧产生高温高 压的燃气来推动活塞来做功。
吸入气缸工作物质：汽油机的是空气和 汽油的混合物。柴油机的是纯空气、
汽 油 和 空 气
压缩冲程
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。
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。
排气冲程
进气门关闭， 排气门打开，活塞 向上运动，把废气 排出 门关闭。活塞由上端 向下端运动，将空气 吸进气缸。
空 气
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 活塞向下运动，并通过连 杆带动曲轴转动。
3.汽油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( ).柴油机 吸入汽缸的是( ),点火方式是( ).
三、燃料的热值 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：指单位质量的某种物质完全燃 烧所放出的热量。其符号是q。
问题：水沸腾后会怎样？
推动塞子的能量来自哪里？
演示实验:
现象:软木塞冲出;管口有“白气”产生. 说明:
水蒸汽对木塞做功,内能减少,它的温度 下降,水蒸汽液化成小水珠. 工作时：内能转化为机械能
应用：热机
利用内能做功。
能量转化：内能转化为机械能．
几个名词：
1、一个冲程： 活塞在汽缸内往复运动时，从汽 缸的一端运动到另一端的过程。 2、一个工作循环： 把这四个冲程称为发动机 的一个工作循环。
热值单位：J/kg, (J/m3)
热值：指单位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)
木炭: 3.4×107J/kg
物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出 的热量是3.4×107J
煤气: 3.9×107J/m3
物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放 出的热量是3.9×107J
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。
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。
机件发 热散失
燃料燃烧 产生能量 燃烧 不完 全
在热机的 各种能量 做有 的损失中, 用功 废气带走 废气带 的能量最 多. 走
设法利用热机废气的 能量，是提高燃料利 用率的重要措施。
机件摩 擦损失
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5kg 40℃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 1.2×107J/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） 0C)×5kg×600C =4200J/(kg· =1.26 ×106J；
Q放＝Q吸
m1=Q放/q = 1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg
燃 烧 后 的 废 气
汽油机工作的四个冲程中，只有 做功冲程 燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助 冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性 来完成。必须靠外力来启动.
小结：汽油机一个工作循环包括 4 冲程， 2 2 活塞往复 次，曲轴转动 圈，做功 2 次。有 次能量转化。 1
柴油机的构造
喷油嘴 进气门 活塞 排气门 气缸
想想议议：
1、在四个冲程中，哪 些冲程发生了能量的 转化？如何转化？ 2、哪个冲程使汽车获 得动力？ 3、哪个冲程排出了汽车的尾气？
思考:
1.四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( 个冲程组成的. 2.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是( ,做功冲程是( )能转化为( )能. )四 )冲程
一、热机的作用：
燃料的化学能通过燃 烧转化为内能，又通 过做功，把内能转变 成机械能。从而使机 械获得动力。
二、热机的种类：
蒸汽机 内燃机 汽轮机 喷气发动机
蒸汽机
蒸汽机
内燃机
内燃机种类
汽油机
柴油机
四、汽油机的工作原理：
构
造
汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
吸气冲程
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。