内能的利用【复习课】

源自文库内燃机
柴油机
1、 汽 油 机 的 基 本 结 构
2、汽油机的工作过程
汽油机是在气缸内燃烧汽油，生 成高温高压的燃气，使燃气推动活塞
做功。汽油机是利用四个冲程循环工
作的。
开 机 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 关 机
热 机 的 工 作 原 理
吸气冲程
在吸气冲程中，进 气门打开，排气门关 闭，活塞由上端向下 运动，此时，汽油和 空气组成的燃料混合 物从进气门吸入气缸。
压缩冲程
进气门和排气 门都关闭，活塞由 下向上运动，燃料 混合物被压缩，混 合气体的压强增大， 温度升高。
做功冲程
在压缩冲程末尾 时，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 塞由下向上运动， 把废气排出气缸。 活塞又向下运动， 开始下一个工作 循环。
焦炭3.0 ×107
煤油4.6 ×107 天然气7.1~8.8 ×107
内能的利用
利用内能来加热
利用内能来做功
实验：内能转化为机械能
燃料的化学能转化 为内能，传给水和水蒸 气，水蒸气把塞子冲出
去，内能转化为塞子的
机械能。
二、内燃机
利用内能来做功的机器叫热机。
内燃机是热机的一种。 汽油机
利用汽油作燃料的机器。 利用柴油作燃料的机器。
用来做有有功的那部分能量和燃料完
全燃烧放出的能量之比，叫做热机效率。
三
热 机 效 率
燃料完全燃烧放出的能量
机械损失
有用机械能
废气内能
散热损失
四、提高热机效率的途径
1、热机的效率是热机性能的一个重要指 标。如：两辆排量相同的小汽车，以相同的速 度行驶相同的路程，耗油少的那辆，汽油机的 效率高，性能好。 2、在设计和制造上，要不断改进和革新， 以减少各种能量损失，提高效率。在使用上 要正确使用，注意保养。在热机的各种损失 中，废气带走的能量最多，设法利用废气的 能量是提高燃料利用率的重要措施。
3、四个冲程中，只有做功冲程对外做功。 4、在一个工作循环中，活塞往复两次，曲 轴转动两周，飞轮转两圈，做功一次。
重点难点解析
柴油机和汽油机的不同点： 1、构造：柴油机的气缸顶部没有火花塞， 而是一个喷油嘴。 2、吸入物质：汽油机吸入的是汽油和空气 的燃料混合物，而柴油机吸入的是空气。 3、点火方式：点火方式不同，汽油机为点 燃式，柴油机为压燃式。 4、效率：柴油机比汽油机的效率高。
重点难点解析 汽油机的四个冲程中只有做功 冲程对活塞做功，其它三个冲程 要靠飞轮的惯性来完成。汽油机 完成四个冲程叫一个工作循环， 完成一个工作循环，曲轴转二周， 对外做功一次。
重点难点解析
柴油机和汽油机的相同点：
1、基本构造和主要部件的作用相似。
2、每个工作循环都一样，由吸气、压缩、
做功、排气四个冲程组成。
五、内能的利用和环境保护 全世界因使用燃料，每年排入大气中的 有害物质，包括粉尘、二氧化硫等，达几亿 吨之多！ 大气污染不但直接有害人体健康，而且 还会影响植物的生长，甚至影响全球的气候。
大气中的二氧化碳和氮氧化物经化学变化溶
于水后，会产生酸雨，危害农作物、森林和
湖泊中的生物。
五、内能的利用和环境保护 保护环境的有效方法：改进燃烧设备， 加装消烟除尘装置，采取集中供热，普及煤 气和天然气的使用。 我们既 要有效地利 用能源，又 要很好地控 制和消除污 染，创造一 个更加美好 的环境。
定义：1千克某种燃料完全燃烧 燃料的燃烧值
放出的热量
单位：焦/千克
内 能 的 利 用 热 机
物理意义：燃料燃烧过程中释放
热量本领大小的 利用内能直接加热 内能 利用 利用内能做功 内燃机 热机 汽油机 柴油机 构造 工作原理 构造 工作原理
火箭 内能利用及热机效率和环境保护
一、燃料的燃烧值
燃烧值是燃料的特性，不是所有物 质都具有的特性。它反映的是燃料燃烧 过程中所释放热量本来大小的物理量。 燃料燃烧值的意义：表示相同质
量的燃料完全燃烧时放出的热量不同。
有效利用燃料，提高燃料的利用率。
几种燃料的燃烧值（焦/千克）
干木柴（约）1.2 ×107 木炭3.4 ×107 汽油4.6 ×107 烟煤（约）2.9 ×107
酒精3.0×107 氢1.4 ×108
无烟煤（约）3.4 ×107 柴油3.3 ×107 煤气（约）3.9 ×107
五、内能的利用和环境保护 煤、石油、天然气等燃料的利用，使人
们获得大量内能，给人类文明带来进步。同 时也造成环境污染，给人们带来危害。
造成污染的主要物质有：燃料里含有杂
质，致使燃烧生成的气体中含有二氧化硫、 氮氧化物等，燃烧不完全还会产生一氧化碳 和粉尘。
五、内能的利用和环境保护 工业企业、交通运输工具，家庭炉灶和 取暖设备，它们排放的烟尘是大气污染的主 要来源。