[法学]《热机》PPT课件.ppt

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1、实验演示：实验演示： 如图所示在一个如图所示在一个试管中装一些水，用试管中装一些水，用软木塞塞紧。对试管软木塞塞紧。对试管加热使水沸腾。加热使水沸腾。观察现象，思考原因观察现象，思考原因演示实验演示实验: 现象：现象： 软木塞冲出；管口有软木塞冲出；管口有“白汽白汽”产生产生说明说明: 水蒸汽对木塞做功水蒸汽对木塞做功,内能减少内能减少,它的温它的温度下降度下降,水蒸汽液化成小水珠水蒸汽液化成小水珠.能量转化：能量转化：内能转化为机械能内能转化为机械能应用：应用：热机（将内能转化为机械能的机械）热机（将内能转化为机械能的机械） 第四节第四节 热热 机机教学目标教学目标 1、了解四冲程汽油机的基

2、本工作原理。、了解四冲程汽油机的基本工作原理。 2、从能量转化角度认识燃料的热值，能、从能量转化角度认识燃料的热值，能进行有关燃烧放热的简单计算。进行有关燃烧放热的简单计算。 3、通过能量的转化和转移，认识热机效、通过能量的转化和转移，认识热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道怎样提高热机效率。向，知道怎样提高热机效率。燃料的化学能燃料的化学能 转化为内能，转化为内能，内能转变成机械能内能转变成机械能水蒸气水蒸气使机械获得动力。使机械获得动力。一、一、热机的种类：热机的种类： 蒸汽机蒸汽机内燃机内燃机喷气发动机喷气发动机火箭等火箭等1、内燃机

3、：、内燃机： 燃料直接在气缸内燃烧产燃料直接在气缸内燃烧产生动力的热机。生动力的热机。常见的内燃机：常见的内燃机： 汽油机汽油机 柴油机柴油机(1)(1)汽油机的构造汽油机的构造火花塞火花塞气缸气缸进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门曲轴曲轴(2)(2)柴油机的构造柴油机的构造排气门排气门进气门进气门喷油嘴喷油嘴 2 2、汽油机的工作原理汽油机的工作原理：1.明确：明确：一个一个冲程冲程、一个、一个工作循环工作循环2.完成以下问题完成以下问题 （1）.热机是把热机是把_能转化为能转化为_能能 的装置。内燃机是燃料直接在发动机的装置。内燃机是燃料直接在发动机_ 燃烧产生动力的热机。最常见的内

4、燃机，以燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机，以 汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油或柴油为燃料，分别叫做_和和 _。（。（2）工作过程以一个循环为一个工作过程以一个循环为一个 单元，一个循环有单元，一个循环有_个冲程。包括：个冲程。包括：_ _ 、 _ 、 _四个冲程四个冲程内能内能机械机械汽缸内汽缸内汽油机汽油机柴油机柴油机四四吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程吸气冲程吸气冲程汽油和空气汽油和空气 打开，打开， 关闭。关闭。活塞由活塞由 向向 运动，运动，汽油和空气组成的燃料汽油和空气组成的燃料混合物混合物从进气门吸入气从进气门吸入气缸。缸。进气门进气门排气门排气门

5、上端上端下端下端跟踪练习跟踪练习压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都进气门和排气门都 ，活塞向活塞向 运动，燃料混合物运动，燃料混合物被压缩，被压缩， 增大，增大， 升高升高机械能转化为机械能转化为 。关闭关闭上上压强压强温度温度内能内能跟踪练习跟踪练习做功冲程做功冲程 在压缩冲程末尾，在压缩冲程末尾， 产产生电火花，使燃料猛烈燃烧生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推，产生高温高压的燃气，推动活塞动活塞 运动，并通过连运动，并通过连杆带动曲轴转动。杆带动曲轴转动。内能转化内能转化为为 。跟踪练习跟踪练习火花塞火花塞向下向下机械能机械能排气冲程排气冲程燃烧后的废气燃烧后的废气 关闭，关

6、闭， 打开，打开，活塞活塞 运动，把废气排运动，把废气排出气缸。出气缸。跟踪练习跟踪练习进气门进气门排气门排气门向上向上跟踪练习跟踪练习 1.一个工作循环有一个工作循环有 个冲程，个冲程，飞轮转动飞轮转动 周，对外做功周，对外做功 次，次，活塞往复运动活塞往复运动 次，其他冲程靠次，其他冲程靠飞轮的飞轮的惯性惯性完成。完成。 2.在汽油机工作的四个冲程中，在汽油机工作的四个冲程中，内能最大的冲程是。内内能最大的冲程是。内能最小的冲程是。能最小的冲程是。四四二二一一二二做过冲程做过冲程吸气冲程吸气冲程练习：练习：1 1，如图，如图1 1表示内燃机工作循环中表示内燃机工作循环中的一个冲程，从气门的

7、启闭和活的一个冲程，从气门的启闭和活塞的运动可判断这塞的运动可判断这是是 冲程。冲程。吸气吸气一台四冲程内燃机的飞轮转速为一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800 rmin，它，它s完成（完成（ ）A.30个冲程，做了个冲程，做了30次功次功B.60个冲程，做了个冲程，做了60次功次功C.120个冲程，做了个冲程，做了30次功次功D.60个冲程，做了个冲程，做了15次功次功D柴油机的构造柴油机的构造喷油嘴喷油嘴进气门进气门活塞活塞连连杆杆排气门排气门气缸气缸曲轴曲轴柴油机工作原理柴油机工作原理吸气冲程吸气冲程 压缩冲程压缩冲程 做功冲程做功冲程 排气冲程排气冲程（1）吸气冲程）吸气冲程空气空气 进

8、气门打开，进气门打开，排气门关闭。活塞由上排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气端向下端运动，将空气吸进气缸。吸进气缸。（2）压缩冲程）压缩冲程 进气门和排气门都关闭，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火内空气温度已超过柴油的着火点。点。（3）做功冲程）做功冲程 在压缩冲程末，从喷油嘴在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下

9、运动，并燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。通过连杆带动曲轴转动。（4）排气冲程）排气冲程燃烧后的废气燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气开，活塞向上运动，把废气排出气缸。排出气缸。四、柴油机与汽油机的区别四、柴油机与汽油机的区别 1、构造上的区别：汽油机气缸顶部为火花塞；、构造上的区别：汽油机气缸顶部为火花塞；而柴油机气缸顶部为喷油嘴。而柴油机气缸顶部为喷油嘴。 2、工作过程中的区别：、工作过程中的区别： 吸气冲程：汽油机吸进的是空气和汽油的混合吸气冲程：汽油机吸进的是空气和汽油的混合物；而柴油机吸进的只是空气。物；而柴油机吸进的只是空气

10、。 点火方式：汽油机为点燃式；而柴油机为压燃点火方式：汽油机为点燃式；而柴油机为压燃式。式。 3、工作效率不同：柴油机的效率一般比汽油机、工作效率不同：柴油机的效率一般比汽油机高。（原因：在压缩冲程末，柴油机气缸内燃气高。（原因：在压缩冲程末，柴油机气缸内燃气的温度和压强比汽油机高，对外做的功也较多。的温度和压强比汽油机高，对外做的功也较多。）汽油机的效率：汽油机的效率：2030%柴油机的效率：柴油机的效率：3045%你认为它们的效率比你想象的高？还是低？你猜想：汽油机、柴油机的效率你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！大约是多少？猜猜看！思考：思考：在内燃机中，燃料所释放的能量都到

11、哪里去了？在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？做有用功做有用功的能量的能量废气带走废气带走的能量的能量汽缸散热汽缸散热及摩擦损及摩擦损失的能量失的能量热机的效率：热机的效率：用来做有用功的能量，与燃料完全燃烧用来做有用功的能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比放出的能量之比1 1基本构造和主要部件的作用相似。基本构造和主要部件的作用相似。2 2 每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲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。程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。3 3 四个冲程中，只有做功冲程对外做功，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。其余三个冲

12、程靠飞轮惯性完成。4 4 一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。转动两周，做功一次。相同点相同点内燃机的启动内燃机的启动 内燃机不能自行启动。开始运转内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠时，要靠外力外力使飞轮和曲轴转动起来使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。后内燃机才能自己工作。五、内燃机的应用五、内燃机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。(1)(1)汽油机的应用汽油机的应用(2)(2)柴油机的应用柴油机的应用 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。