内容正文:
第十四章 内能的利用
第1节 热机
课本核心知识点精讲
知识点1 汽油机
1.热机
定义
把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置称为热机
种类
热机的种类很多,如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
能量转化
所有热机在工作时能量转化的过程是相同的,即燃料燃烧使化学能转化为内能,然后通过做功,把内能转化为机械能
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
2.汽油机
(1)构造:汽油机所用的燃料是汽油,如图所示,是四冲程汽油机实物图以及剖面图。
(2)工作原理:在汽缸内燃烧汽油,生成高温高压的燃气(化学能→内能),使燃气推动活塞做功(内能→机械能)。
(3)工作过程
多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。汽油机的工作过程如下:
①吸气冲程
a.工作示意图
b.特点:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动;吸入汽油和空气的混合物。
②压缩冲程
a.工作示意图
b.特点:进气门、排气门都关闭;活塞向上运动,压缩汽油和空气的混合物。
c.能量转化:机械能转化为内能。
③做功冲程
a.工作示意图
b.特点:进气门、排气门都关闭;活塞在高温高压的气体作用下向下运动。
c.能量转化:内能转化为机械能。
④排气冲程
a.工作示意图
b.特点:进气门关闭,排气门打开;活塞向上运动,将废气排出汽缸。
(4)工作过程的理解
①一个工作循环包含四个冲程,曲轴和飞轮转动2周,对外做1次功。
②在一个工作循环中,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程不做功,且靠飞轮的惯性来完成。
③做功冲程为其他三个冲程提供能量;其他三个冲程为做功冲程提供基础。
例1(2021山东滕州期中)如图甲、乙、丙、丁是汽油机一个工作循环的四个冲程。以下说法不正确的是 ( )
A.图甲冲程是靠飞轮的惯性来完成的 B.图乙冲程吸入的物质是汽油和空气的混合物
C.图丙是压缩冲程,进气门关闭,排气门打开 D.图丁是做功冲程,内能转化为机械能
答案:C
解析:甲图中两个气门都关闭,活塞上行,是汽油机的压缩冲程,是靠飞轮的惯性来完成的,故A正确;乙图中一个气门关闭,一个气门打开,活塞下行,是汽油机的吸气冲程;在吸气冲程中,吸入的是汽油和空气的混合物,故B正确;丙图中一个气门关闭,一个气门打开,活塞上行,是汽油机的排气冲程,故