熱機 看一看想一想 如圖所示 在試管內(nèi)裝些水 用橡皮塞塞住 加熱使水沸騰 會看到什么現(xiàn)象 在這一過程中能量如何轉(zhuǎn)化呢 由實驗得到了以下結(jié)論 1 酒精燃燒的化學能轉(zhuǎn)化為水和水蒸汽的內(nèi)能 2 水蒸汽對活塞做功 又將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能 從而使活塞獲得了動力 熱機 煤炭 汽油和柴油等燃料燃燒時 將儲存的化學能轉(zhuǎn)化為蒸汽或燃氣的內(nèi)能 將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機械稱為熱機 內(nèi)燃機是熱機的一種 是燃料在汽缸內(nèi)燃燒的熱機 內(nèi)燃機分為汽油機和柴油機 熱機的種類 蒸汽機 內(nèi)燃機 汽輪機 噴氣發(fā)動機 汽油機的構(gòu)造 火花塞 氣缸 進氣門 活塞 連桿 排氣門 曲軸 主體是氣缸 它的頂部有進氣門和排氣門 頂部有火花塞 下部有活塞 它通過連桿與曲軸相連 它的移動通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動 汽油機的工作過程 活塞在汽缸內(nèi)往復運動時 從汽缸的一端運動到另一端的一次單向運動過程 叫做一個沖程 內(nèi)燃機四沖程的判斷方法 一看活塞的運動方向 二看氣門關(guān)閉狀態(tài) 汽油機工作原理 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程 燃料在汽缸中燃燒時 將存儲的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏旱娜細?蒸汽 的內(nèi)能 又通過燃氣 蒸汽 推動活塞做功 由內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能 吸氣沖程 汽油和空氣 進氣門打開 排氣門關(guān)閉 活塞由上端向下端運動 汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸 當活塞運動到汽缸的最下端 進氣門關(guān)閉 曲軸轉(zhuǎn)動半圈 壓縮沖程 進氣門和排氣門都關(guān)閉 活塞向上運動 壓縮汽缸內(nèi)燃料混合物 溫度升高 曲軸轉(zhuǎn)動半圈 做功沖程 在壓縮沖程末尾 火花塞產(chǎn)生電火花 使燃料猛烈燃燒 產(chǎn)生高溫高壓的燃氣 推動活塞向下運動 并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動半圈 排氣沖程 燃燒后的廢氣 進氣門關(guān)閉 排氣門打開 活塞向上運動 把廢氣排出氣缸 當活塞運動到汽缸的最上端 排氣門關(guān)閉 曲軸轉(zhuǎn)動半圈 汽油機一個工作循環(huán)包括4沖程 活塞往復2次 曲軸轉(zhuǎn)動2圈 做功1次 有2次能量轉(zhuǎn)化 四沖程汽油機的四個沖程 只有做功沖程對外做功 其他三個沖程都是輔助沖程 活塞要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來保持運動 熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器 在壓縮沖程中曲軸連桿的機械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能 在做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 汽油機實際工作時 是靠外力使曲軸和飛輪先轉(zhuǎn)動起來 帶動活塞運動后汽油機才自己工作 柴油機的構(gòu)造 噴油嘴 進氣門 活塞 連桿 排氣門 氣缸 曲軸 柴油機工作原理 吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程 吸氣沖程 空氣 進氣門打開 排氣門關(guān)閉 活塞由上端向下端運動 將空氣吸進氣缸 壓縮沖程 進氣門和排氣門都關(guān)閉 活塞向上運動 活塞把空氣壓縮得很小 空氣的壓強更大 溫度更高 在壓縮沖程末 缸內(nèi)空氣溫度已超過柴油的著火點 做功沖程 在壓縮沖程末 從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒 產(chǎn)生高溫高壓的燃氣 推動活塞向下運動 并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動 排氣沖程 燃燒后的廢氣 進氣門關(guān)閉 排氣門打開 活塞向上運動 把廢氣排出氣缸 2 內(nèi)燃機的啟動 內(nèi)燃機不能自行啟動 開始運轉(zhuǎn)時 要靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來 由曲軸通過連桿帶動活塞運動 以后內(nèi)燃機才能自己工作 3 內(nèi)燃機的應(yīng)用 汽油機比較輕巧 常用在汽車 飛機和小型農(nóng)業(yè)機械上面 1 汽油機的應(yīng)用 2 柴油機的應(yīng)用 柴油比較便宜 但柴油機比較笨重 主要用在載重汽車 拖拉機 坦克上面 想想議議 汽油機和柴油機的工作過程有什么相同點 有什么不同點 汽油機和柴油機的異同點比較 1 都是燃料在汽缸中燃燒 2 都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器 3 都是由吸氣 壓縮 做功 排氣四個沖程構(gòu)成一個工作循環(huán) 曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動兩周 活塞往復兩次 對外做功一次 4 都是先靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來 只有做功沖程對外做功 其余三個沖程靠飛輪慣性完成 5 排氣沖程排出廢氣相同 相同點 不同點 1 構(gòu)造 汽油機氣缸頂部有火花塞 柴油機氣缸頂部有噴油嘴 2 燃料 汽油機是汽油 柴油機是柴油 3 吸氣 汽油機吸進汽油和空氣的混合氣體 柴油機只吸進空氣 4 點火 汽油機屬點燃式點火 柴油機屬壓燃式點火 常見的幾種熱機 1 汽輪發(fā)動機包括蒸汽輪機和燃氣輪機 它們通過高溫高壓的水蒸氣或燃燒燃料產(chǎn)生的燃氣推動一系列渦輪葉片旋轉(zhuǎn) 從而帶動發(fā)電機或其他大型機械工作 2 噴氣發(fā)動機空氣從噴氣發(fā)動機的前部進入 并被渦輪機壓縮 它的工作過程可歸納為 進氣 壓縮 燃燒 排氣 噴氣式飛機靠噴氣