第二章改变世界的热机资料重点

2020年10月10日星期六
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排气冲程
进气门关闭，排气
燃 烧
后
门打开，活塞向上运动
的 废
，把废气排出气缸。
气
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3.内燃机的应用
(1)汽油机的应用
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞 机和小型农业机械上面。
(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。
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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？
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相同点
1．基本构造和主要部件的作用相似。
2 ．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲 程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
3 ．四个冲程中，只有做功冲程对外做功， 其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
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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）
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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。（内 能转化为机械能）
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课堂练习:
1.四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( )四个冲程组成的.
2.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是( )冲程,做功冲程是( )能转化为( )能.
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( ).
4.某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min, 则它每秒钟对外做功( )次.
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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。（内
能转化为机械能）
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排气冲程
进气门关闭，排
燃
气门打开，活塞向上
烧
后
运动，把废气排出气
的 废
缸。
气
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常见的活塞式内燃机： 汽油机 柴油机
2.内燃机的构造
(1)汽油机
(2)柴油机
①构造 ②工作原理 ③汽油机完整工作过程
①构造 ②工作原理
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(1)汽油机的构造
火花塞
气缸
进气活门 活塞
连杆
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排气活门
曲轴
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内燃机的 冲程和工作循环
(冲程：活塞在往复运动中从 汽缸的一端运动到另一端叫做 一个冲程）
来。也可用手柄，人工摇动手柄带动活塞起动。
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6、热机的效率
热机的效率：用来做有用功的那部分
能量和燃料完全燃烧放出的热量之比。叫
热机的效率。
燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后
的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦
做功而消耗的能量，都是引起能量损失的
原因。因此，提高热机效率，可提高燃料
的利用率。
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提高热机效率的途径和方法： （l）尽可能减少各种热损失，如保 证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的 能量； (2)充分利用废气的能量，提高燃料 的利用率，如利用热电站废气来供热。这 种既供电又供热的热电站，比起一般火电 站来，燃料的利用率大大提高。
4 ．一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮 转动两周，做功一次。
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不同点
1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而 柴油机气缸顶部有喷油嘴。
2 ．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混 合气体，柴油机只吸进空气。
3 ．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油 机属压燃式点火。
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吸气 压缩
做功
排气
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(2)汽油机工作原理
吸气冲程
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压缩冲程
做功冲程
排气冲程
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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
汽 油
和空气组成的燃料混
和 空
气
合物从进气门吸入气
缸。
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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。（机械能转化 为内能）
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课堂练习:
5、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什么？ 答：活塞压缩混合气体做功，机械能转变为混合气体的内能。
6、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲程？
答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧产生的高 温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变为机械能。
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(3)柴油机的构造
喷油嘴 进气活门
活塞
排气活门 气缸
连杆
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曲轴
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(4)柴油机工作原理
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
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吸气冲程
空
进气门打开，排 气 气门关闭。活塞由上 端向下端运动，将空 气吸进气缸。
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热机
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学习目标
1.热机及其种类 2.汽油机和柴油机的构造及
工作原理 3.内燃机在生产和生活中的
应用 4.汽油机和柴油机的异同 5.热机效率
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1.热机的种类
蒸汽机
蒸汽轮机
内燃机
喷气发动机
火箭发动机
火箭喷气发动机
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知识回顾：
• 内能的主要应用？ • 1.做功，如水开了将壶盖掀动 • 2.热传递，如烧水 • 观察热机的原理（P20）
燃料的 燃烧 化学能
内能 做功
机械能
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热机：通过燃料燃烧获取内能并转化为机 械能的装置。 活塞式 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生 内燃机：的燃气直接推动活塞做功 的热机。
7、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？
答：在做功冲程，飞轮获得足够的动能而高速转动，在吸气、 压缩、排气三个冲程中，活塞的运动都是靠飞轮的惯性来完成的。
8、排气后，下一个工作过程是什么冲程？ 答：吸气冲程
9、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？
答：通常是先接通了启动机(电动机)，用启动机带动活塞动起