内容正文:
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第八讲
热机和热值
学习内容
1.了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义,知道常见的热机——内燃机工作过程
及其在历史、现实生活中的应用实例;
2.从能量转化的角度认识燃料的热值;
3.通过能量的转化和转移,进一步认识效率的概念;
知识梳理
一.物体内能的改变
通过做功可以改变物体的内能。对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,自身内能减少,用做功的方法改变物体内能的过程。
实质上是内能与其他形式的能量之间相互转化过程。
二.热机
利用燃料燃烧释放出能量做功的机械,叫做热机。常见的热机有:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
1.内能利用的两种方式:加热、做功。
2.内燃机及其工作原理:
①内燃机:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机,叫做内燃机。内燃机分为汽油机和柴油机,
它们分别用汽油和柴油作为燃料。
②内燃机的工作原理:汽油或柴油在气缸里燃烧时生成高温高压的燃气,用来推动活塞做功。活塞通
过连杆使内燃机的飞轮转动,从而带动其他机械转动。
汽油机 柴油机
3.汽油机和柴油机的异同点:
不同点
相同点
项目
汽油机
柴油机
(1)构造基本相同都是燃料在气缸内燃烧,都是内燃机。
(2)都将内能转化为机械能。
(3)每一个工作循环都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
构造
气缸顶部有火花塞
气缸顶部有喷油嘴
点火方式
压缩冲程末由火花塞放出电火花点燃,称点燃式
压缩冲程末由喷油嘴向气缸内喷雾状柴油遇到高温高压的空气自动燃烧,称压燃式
燃料
汽油、吸气冲程吸进汽油和空气混合物
柴油、吸气冲程吸进气缸的只是空气
压缩比
压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1/9至1/6
压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1/22至1/16
做功
做功冲程初燃气压强为30至50个大气压,温度2000℃至2500℃,高温高压的气体推动活塞做功
做功冲程初燃气压强为50至100个大气压,温度1700℃至2000℃,高温高压的气体推动活塞做功
效率
效率较低20%至30%
效率较高30%至45%
用途
轻便,多用于汽车、飞机、小型农机具
笨重,多用于拖拉机、载重汽车、轮船等重型机