内容正文:
第十四章 内能的利用
第一节 热机
观察现象,思考能量是怎样转化的。
热机
柴油机
汽油机
内燃机
蒸汽机
气轮机
喷气发动机
学习目标:
知道四冲程汽油机的构造和基本工作原理。
了解汽油机和柴油机的区别。
了解热机的使用对社会的贡献和给环境带来的影响 。
汽油机的构造
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
汽油机工作过程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
吸气冲程
汽油和空气
进气门打开,排气门关闭。活塞由上端向下端运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
压缩冲程
进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,压强增大,温度升高。活塞的机械能转化为燃气的内能。
做功冲程
在压缩冲程末尾,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动。燃气的内能转化为活塞的机械能。
排气冲程
燃烧后的废气
进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。
内燃机工作时,四个冲程周而复始,在内燃机的一个工作循环中,活塞来回往复两次,曲轴转动两周,对外作功一次。
工作过程
例:一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800 rad/min,它1s对外做功 ( )次
汽油机的启动
汽油机不能自行启动。开始运转时,要靠外力使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,以后内燃机才能自己工作。只有做功冲程是对外做功的,其余的三个冲程是辅助冲程,要靠装在曲轴上的大飞轮的惯性来带动的
柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
吸气冲程
空气
进气门打开,排气门关闭。活塞由上端向下端运动,将空气吸进气缸。
柴油机的工作过程
压缩冲程
进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,活塞把空气压缩得很小,空气的压强更大,温度更高。在压缩冲程末,缸内空气温度已超过柴油的着火点。活塞的机械能转化为燃气的内能。
做功冲程
在压缩冲程末,从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动。燃气的内能转化为活塞的机械能。
排气冲程
燃烧后的废气
进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出