热机、内燃机课件

(C )
某公司生产的单缸四冲程汽油机正常工作时功率是2.25kW， 飞轮转速2000r/min，每分钟消耗10g汽油，求： 汽油机正常工作时一个做功冲程对外做的功。 135J
汽车工作时1秒消耗的能量2250J， 每1min消耗的能量（2250×60）J
2000r/min，每1min进行了1000个循 环，1000个做功
知识点三 柴油机
构造
吸气冲程
空
进气门打开，排气门关闭。
气
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。 机械能转化为内能。
做功冲程
在压缩冲程末，从喷油嘴 喷出的雾状柴油遇到空气 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。 内能转化为机 械能。
汽油机：使用汽油作为燃料
柴油机：使用柴油作为燃料
1.（2022·四川省内江市）如图所示，在试管里盛适量的水，用带玻璃管的胶塞 塞住试管口，加热试管使水沸腾，玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮
转动。下列说法正确的是（B ）
A.水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度升高 B.实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大 C.玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气 D.“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程
主要特点 轻巧、效率较低
适用范围 小汽车、小型农业机械、飞机等
柴油机
汽缸顶部是喷油嘴 吸入物质：空气 压缩程度大，能量转化过程： 机械能→内能
压燃式，能量转化过程： 内能→机械能 排出废气 笨重、效率较高 载重汽车、拖拉机、火车、轮船等
例题
(多选)汽油机和柴油机的主要不同点是 (AC )
A.在构造上,汽油机的汽缸顶部有火花塞,柴油机的汽缸顶部有喷油嘴 B.在吸气冲程中,汽油机吸入汽缸的是汽油,柴油机吸入汽缸的是柴油 C.在压缩冲程末,汽油机用点燃式点火,而柴油机采用的是压燃式点火 D.在压缩冲程中,汽油机汽缸里的温度和压强比柴油机里的高
热机的工作过程
蒸汽机 讨论交流：蒸汽机是怎样工作的 图2-1-5是流机的原理图,气缸内活塞的左右移动由滑块阀门来控制。请
和同学研究图中的机械结构、说明蒸汽是如何进入汽缸、推动活塞运动,带动 轮子转动的。
知识点一 热机
气体推动木塞做功实验
加热水至沸腾
现象：水沸腾后，软木塞飞出，管口有“白雾”生成
压缩冲程
进气门和排气门 都关闭 ，活塞由 汽缸最 下端 向 上 运动，燃料的 混合物被 压缩 ，汽缸内温度 升高 ， 气压 增大 。曲轴转动 半 圈。在 此过程中， 机械能 转化 内能 。
做功冲程
在压缩冲程末，火花塞产生电火花 （点燃式），燃料混合物剧烈燃烧， 产生高温高压 的燃气，推动活塞由 汽缸向 下 运动，并通过连杆驱使曲 轴转动，曲轴转动 半 圈。
蒸汽机为什么能提供动力？它的物理原理 是什么？
图2-1-2 瓦特设计的蒸汽机
最早的蒸汽机的工作原理是什么？
能量转化：燃料燃烧时，燃料的化学能转化 为内能，传给水，水沸腾变成水蒸气，驱动 叶轮转动，内能就转化成了叶轮的机械能。
演示实验：小小热机
热ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的工作原理
燃料的 化学能
燃烧
内能
做功
机械能
热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
知识点二 汽油机
构造
构造
汽油在汽缸内燃烧 产生高温高压燃气
推动活塞做功 带动曲轴转动
一个冲程：
活塞从汽缸 的一端运动 到另一端的 过程
吸气冲程
进气门 打开 ，排气门 关闭 ， 活塞由汽缸最 上端 向 下 运 动， 汽油 和 空气 的混合物从
进气门 被吸入汽缸。当活塞运 动到汽缸的最下端， 进气门 关 闭， 曲轴转动 半 圈。
2.（2022·四川省泸州市）2022年6月5日上午，神舟十四号载人飞船搭载长 征二号遥运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。名航天员将在太空进行为期 个月的科学实验探究和生活，长征二号遥运载火箭用了液态氢作燃料，下列说
法正确的是（ A ）
A. 火箭选用液态氢作燃料，是因为液态氢具有较大的热值 B. 火箭加速升空的过程中，火箭的动能转化为重力势能 C. 火箭加速升空的过程中，航天员的机械能保持不变 D. 载人飞船进入预定轨道稳定运行时，处于平衡状态
14.1 热机
蒸汽机带来第一次工业革命！ 热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
蒸汽机( steam engine)是最早的热机
我们知道，燃料燃烧时要释放出大量的内 能，为了有效地利用这些内能为人类服务，人 们制成了将内能转化为机械能的机器――这就 是我们今天要学习的热机。
排气冲程
进气门 关闭 ，排气门 打开 ， 活塞由汽缸最 下端 向 上 运动， 把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸 的最上端，排气门 关闭，曲轴转 动 半 圈。
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
1. 汽油机四个冲程中，只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能， 其余三个冲程依靠飞轮的惯性完成
2. 汽油机1个工作循环有4个冲程，活塞上下往复2次，曲轴转动2周， 对外做功1次， 有2次能量转化
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。
汽油机和柴油机的区别
内燃机 项目
汽油机
构造
汽缸顶部是火花塞
吸气冲程 吸入物质：汽油和空气的混合物
一 个 工
压缩冲程
压缩程度较小，能量转化过程： 机械能→内能
作 循 做功冲程
环
点燃式，能量转化过程： 内能→机械能
排气冲程 排出废气
1
2
3
4
例题
如图甲所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间后,塞子被试管 内的水蒸气推出,水蒸气的 内 能转化为塞子的机械能。图 乙 (选填 “乙”或“丙”)中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一 致的。
例题
如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是 A.压缩冲程,将化学能转化成内能 B.压缩冲程,将机械能转化成内能 C.做功冲程,将内能转化成机械能 D.做功冲程,将机械能转化成内能
酒精燃烧放出热量
将热量传递给水
使水的内能增大，温度升高，产生大量的水蒸气
内能可以对外做功
水蒸气的内能
软木塞的机械能
水蒸气内能减少，温度降低，液化成小水滴
热机
定义： 利用内能做功(把内能转化为机械能)的机械。 种类：
热机
蒸汽机车
内燃机车
火电站的汽轮机
喷气发动机
火箭发动机
内燃机
燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。
总结
热机
定义： 利用内能做功(把内能转化为机械能)的机械。 种类： 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机
热 机
内燃机