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第二章 改变世界的热机
2.内燃机
知识梳理 导学园地
1.燃料在汽缸内燃烧,产生的燃气直接推动活塞做功的热机,叫做活塞式内燃机。常见的活塞式内燃机有 汽油机 和 柴油机 两大类。
2.活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端叫做 一个冲程 。
3.汽油机的一个工作循环要经历吸气冲程、 压缩 冲程、 做功 冲程和排气冲程四个冲程,属于四冲程内燃机。它的一个工作循环中,活塞往复各运动 两 次,只有第三个冲程对外 做功 ,把内能转化为机械能,其他三个冲程是靠飞轮转动的 惯性 来完成的。
在四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,其他三个冲程靠安装在曲轴上的飞轮的惯性完成。
汽油机
柴油机
一个冲程
压缩
做功
两
做功
惯性
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知识梳理 导学园地
1
汽油机 柴油机
不
同
点 构造 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴
燃料 汽油 柴油
吸入物 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气
点火方式 点燃式 压燃式
优点 轻便 便宜、功率大、效率高
主要相
同点 ①都是将内能转化为机械能的内燃机
②都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环,活塞往复两次,曲轴和飞轮转两周,对外做功一次
4.汽油机与柴油机的比较:
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知识点一:汽油机的工作冲程
【典题1】如图所示是四冲程汽油机其中一个冲程的剖面图,下列说法正确的是( C )
C
A.该冲程是压缩冲程
B.该冲程中活塞向上运动
C.该冲程是内能转化为机械能的过程
D.该冲程是机械能转化为内能的过程
名师点睛
内燃机四个冲程的巧记口诀:
四冲程,你来记,一开一下是吸气;四冲程,你记好,二闭一上是压缩;四冲程,你记清,二闭一下是做功;做完功,成废气,一开一上排废气。
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【变式1】如图所示是四冲程汽油机的某个冲程,由图可看出它正处于 压缩 冲程,该冲程将机械能转化为 内 能,若该汽油机飞轮的转速是60 r/s,则汽油机每秒钟对外做功 30 次。
压缩
内
30
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知识点二:汽油机与柴油机的区别
【典题2】关于四冲程内燃机,下列说法正确的是( D )
A.汽油机和柴油机都是内燃机,吸入汽缸的物质相同
B.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
C.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值迅速减小
D.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
【变式2】如图所示是 柴油机 (选填“汽油机”或“柴油机”)的构造示意图,此时为 压缩 冲程。
D
柴油机
压缩
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【易错专攻】
易错点:内燃机四个冲程的判断
1.如图所示是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( C )
甲
乙
丙
丁
A.甲冲程是把内能转化为机械能
B.乙冲程是吸气冲程
C.丙冲程是把内能转化为机械能
D.丁冲程是排气冲程
C
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易错提醒
冲程 进气门 排气门 活塞运动方向 能量转化
吸气 开 闭 向下 —
压缩 闭 闭 向上 机械能→内能
做功 闭 闭 向下 内能→机械能
排气 闭 开 向上 —
判定四个冲程的方法:
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—— 基础巩固练 ——
1.下列交通工具中,常用汽油机作为动力装置的是( A )
A.摩托车 B.载重卡车
C.拖拉机 D.火车
2.如图所示是烟花弹燃放时的情形。火药点燃,推动烟花前进,这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的?( C )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
A
C
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3.如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程,缺少的一个冲程的名称及顺序,下列判断正确的是( C )
甲
乙
丙
A.吸气冲程,应在甲图之前
B.压缩冲程,应在甲、乙图之间
C.做功冲程,应在乙、丙图之间
D.排气冲程,应在丙图之后
C
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4.一个单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1 800 r/min,此柴油机每秒内完成( B )
A.30个冲程,做功15次
B.60个冲程,做功15次
C.60个冲程,做功30次
D.120个冲程,做功30次
5.关于汽油机和柴油机的区别,下列说法错误的是( B )
A.汽油机有火花塞,柴油机有喷油嘴
B.汽油机用压燃式点火,柴油机用点燃式点火
C.吸气冲程中,汽油机吸入汽油和空气混合物,柴油机只吸入空气
D.小汽车、摩托车通常用汽油机做发动机;卡车、挖掘机用柴油机做发动机
B
B
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7.如图所示为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内