十四章第一节热机概要PPT课件

A
B
C
D
下图中，甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出 了吸气冲程中的活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开 闭情况。请在图乙、丙、丁中，分别画出压缩、做功、排 气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。
甲吸气
乙压缩 丙做功 .
丁排气 24
常见的几种热机
1、汽轮发动机
包括蒸汽轮机和燃气轮机。它们通过高温高
通过外力使 曲轴转动
小结：
汽油机的一个工作循环有四个冲程，活
塞往返两次，曲轴转二周，对外做功一次。 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。
例：一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800r/min,
则一秒钟有 15 个工作循环，对外做功 15 次， 活塞往返运动 30 ,有 60 个冲程。
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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。
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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。
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想想议议：
火电站的汽轮机
喷气发动机
火箭发动机
二、内燃机
1、燃料直接在气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机 2、内燃机分为汽油机和柴油机两大类
使用汽油作为燃料的 使用柴油作为燃料的
叫汽油机。
叫柴油机。
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三、汽油机 1．构造
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。
机械能转化为内能
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做功冲程
进气门和排气门都关闭， 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。
内能转化为机械能，该
冲程使机械获得动力。
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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。活塞通过
气层外工作。燃料和助燃剂混合产生的高温高压燃
气向后喷出，产生巨大的. 推进力。
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连杆在曲轴的带动下
又向下运动，开始下
一个工作循环。
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想想议议
压缩冲程和做功冲程
1．在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？
2．哪个冲程使汽车获得动力？做功冲程 3．哪个冲程排出了汽车的尾气？ 排气冲程
4．老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？
5．现代汽车里使的“汽马车达获”得起什动么力作用？
汽油机和柴油机的工作过程有什 么相同点，有什么不同点？
汽油机和柴油机 的异同点比较
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相同点
1、都是燃料在汽缸中燃烧。
2、都是将内能转化为机械能的机器。
3、都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个 工作循环，曲轴和飞轮转动两周，活塞往复两次，对外 做功一次。
4、都是先靠外力使飞轮和曲轴转动起来，只有做功冲 程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖 拉机、火车轮船上。
柴油发动机与汽油发动机相比柴油机对空气 的压缩程度比汽油机高因此输出功率更大，热效 率更高，因而从节约能源、降低燃料成本角度上 讲，柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。
练一练
下图为内燃机的四个冲程。其中把机械能转化为内能的冲
程是（ D ）；把内能转化为机械能的冲程是（ A ）； 把废气排出去的冲程是（ C ）；依靠飞轮惯性完成的 冲程是（ B C D ）
活塞
排气门 气缸
连杆
曲轴
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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，排气门 气 关闭。活塞由上端向下端 运动，将空气吸进气缸。
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压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活塞 向上运动，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。
第十四章 内能的利用 第一节 热机
一、热机
1．热机 ——利用内能做功的机械
演示
讨论这个实验中 能量转化的情况。
燃料燃烧时化学能
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。
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2．热机的种类
利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、 汽轮机、喷气发动机等。
蒸汽机车
蒸汽机车
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
压的水蒸气或燃烧燃料产生的燃气推动一系列涡轮 叶片旋转，从而带动发电机或其他大型机械工作。
2、喷气发动机
空气从喷气发动机的前部进入，并被涡轮机
压缩。它的工作过程可归纳为：进气、压缩、燃烧
、排气。喷气式飞机靠喷气发动机提供的动力飞行 。
3.火箭发动机
火箭发动机除带有燃料（如液态氢）之外，
还带有助燃剂（如液态氧），因此它可以在地球大
开 机
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
关 机
吸气冲程 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，活塞通 过连杆在曲轴的带 动下由上端向下运 动，此时，汽油和 空气组成的燃料混 合物被吸入气缸。
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压缩冲程
进气门和排气门
都关闭，活塞通过连 杆在曲轴的带动下由 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。
5、排气冲程排出废气相同。
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不同点
1.构造：汽油机气缸顶部有火花塞;柴油机气缸顶部有 喷油嘴。
2.燃料：汽油机是汽油;柴油机是柴油。
3.吸气：汽油机吸进汽油和空气的混合气体；柴油机只 吸进空气。
4.点火：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。
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汽油机和柴油机的优缺点
汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低 廉，运转平稳，使用维修方便。汽油机在汽车上 ，特别是小型汽车上大量使用，至今不衰。
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四、柴油机
喷油嘴
柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别 是：柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机 的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。吸入 物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气 的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出 的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。
柴油机的构造
喷油嘴 进气门