内容正文:
第十四章 内能的利用
第1节 热机
1.知道什么是热机、热机中的能量转化、四冲程内燃机的构造和工作原理。
2.了解汽油机和柴油机的工作过程和在实际中的应用。
热机
1.阅读课本第17页图14.1-1的实验,观察并思考酒精灯对试管中水加热时,水的内能变化。思考:
①看到什么现象?
②木塞被顶开,是谁对它做了功?
③水蒸气既然能够对木塞做功,说明水蒸气具有能,它具有的是什么能?
④在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的?
⑤在这个过程中,有没有不同形式能量的相互转化?
上面的装置就是一个简单原始的热机模型。
2.热机:热机是指把燃料燃烧时释放的__内能__转变为__机械能__的装置。现代社会中,__内燃机__是最常见的热机。
3.内燃机:燃料直接在发动机__汽缸__里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__汽油机__和__柴油机__。
1.汽油机
认识四冲程汽油机主要部件名称,并完成下面问题:
①汽油机是利用__汽油__作燃料来工作的。
②构造:__汽缸、进气门、排气门、火花塞、活塞、连杆、曲轴__。
③工作过程:工作过程以一个循环为一个单元,一个循环有__四__个冲程。包括: __吸气冲程__、__压缩冲程__、__做功冲程__、__排气冲程__四个冲程。
第一冲程:吸气冲程中,吸入的是什么?汽缸中活塞由哪端向哪端运动?进气门和排气门的打开和关闭情况?
答:吸入的是汽油和空气的混合物。活塞向下运动。进气门打开,排气门关闭。
第二冲程:压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物的过程中,是什么能向什么能转化? 压缩冲程末产生什么结果?汽油机是利用什么方式点火的?
答:压缩冲程中,机械能转化为内能。结果是燃料混合物被压缩。汽油机是利用火花塞点火的。
第三冲程:做功冲程为什么能做功?是什么能向什么能转化?
答:做功冲程中,产生高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。是内能转化为机械能。
第四冲程:排气冲程有什么作用?
答:排气冲程中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸。
总结:汽油机一个工作循环有__四__个冲程,飞轮转动__两__周,对外做功__一__次,活塞往复__两__次,其他冲程靠飞轮(或叫惯性轮)的__惯性__完成。
2.柴油机
柴油机是利用__柴油__作燃料来工作的。
构造:__汽缸、进气门、排气门、喷油嘴、活塞、连杆、曲轴__。
工作过程:工作过程以一个循环为一个单元,一个循环有__四__个冲程。包括:__吸气冲程__、__压缩冲程__、__做功冲程__、__排气冲程__四个冲程。
第一冲程:吸气冲程中吸入的是什么?汽缸中活塞由哪端向哪端运动?
答:吸气冲程中,吸入的是空气。汽缸中活塞向下端运动。
第二冲程:压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化?压缩冲程末产生什么结果?柴油机是利用什么方式点火的?
答:压缩冲程中,机械能转化为内能。产生的结果是气缸内空气的温度已经超过柴油的燃点,从喷油嘴喷出雾状柴油遇热空气便燃烧。
柴油机是压燃式点火的。
第三冲程:做功冲程为什么能做功?是什么能向什么能转化?
答:高温高压气体膨胀对外做功,内能转化为机械能。
第四冲程:排气冲程有什么作用?
答:排气冲程把废气排出汽缸。
总结:柴油机一个工作循环有__四__个冲程,飞轮转动__两__周,对外做功__一__次,活塞往复__两__次,其他冲程靠飞轮的__惯性__完成。
四冲程汽油机和柴油机的主要区分:
不
同
汽油机
柴油机
构造
火花塞
喷油嘴
燃料
汽油
柴油
吸气冲程吸进的物质
空气和汽油
空气
压缩冲程末汽缸内的温度
低
高
点火方式
点燃式
压燃式
做功冲程燃气的压强
低
高
优缺点
体积小,噪音低,转速高
燃油经济性好(效率高),低速扭矩大
应用
制造轻便机械
制造重型机械
相
同
点
1.构造:都有__汽缸、进气门、排气门、活塞、连杆、曲轴__ ;
2.工作:都分为__吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程__四个冲程。
1.在汽油机工作的四个冲程中,实现内能转化为机械能的冲程是( C )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
2.汽油机吸入汽缸的物质是 __C__ ,柴油机吸入汽缸的是__B__。
A.汽油 B.空气
C.燃料与空气混合物 D.燃气
3.汽油机工作的四个冲程为:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。如