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1、第十四章第十四章 内能的利用内能的利用 第一节第一节 热机热机热蒸汽热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。重的体力劳作中解放出来。蒸汽机带来一场革命！第一次工业革命！蒸汽机带来一场革命！第一次工业革命！蒸汽机的遗憾蒸汽机的遗憾体积太庞大体积太庞大用什么来代替用什么来代替高温高压的水蒸气高温高压的水蒸气呢？那样，锅炉就呢？那样，锅炉就可以不要啦！可以不要啦！想一想想一想最早的汽车（最早的汽车（1886年）年）汽车中的巨无霸汽车中的巨无霸（额定核载（额定核载360吨）吨）内燃机内燃机电气时代第二次工业革命电气时代第二次工业革命 最快的汽车
2、（最快的汽车（1 600 km/h） 一一.内能的利用内能的利用 1.利用内能加热 2.利用内能做功 演示实验演示实验:P17：（1）现象：）现象： （2）说明：水蒸汽对木塞做功水蒸汽对木塞做功,内能减少内能减少,它的温度下降它的温度下降,水蒸汽液化成小水珠水蒸汽液化成小水珠. （3）.能量的转化能量的转化塞子被冲出塞子被冲出管口，有管口，有“白气白气”产生产生.燃料的化学能燃料的化学能转化为水蒸转化为水蒸气的内能气的内能内能转化为塞子的内能转化为塞子的机械能机械能燃烧燃烧做功做功二二.热机：热机：燃料的化学能燃料的化学能内能内能机械能机械能做功做功燃烧燃烧（一）（一）.热机是把热机是把内能内
3、能转化为转化为机械能机械能的机器的机器（二）热机的种类：（二）热机的种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等喷气发动机、火箭等（三）、（三）、内燃机内燃机：燃料在汽缸内燃烧的热机。燃料在汽缸内燃烧的热机。常见的有常见的有汽油机汽油机和和柴油机柴油机（一）（一）. .汽油机的构造汽油机的构造火花塞火花塞气缸气缸进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门曲轴曲轴三三.汽油机汽油机吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程2、一个、一个工作循环工作循环： 活塞在汽缸内往复运动时，从汽活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程。缸的一端运
4、动到另一端的过程。 把这把这四个冲程四个冲程称为发动机的一称为发动机的一个工作循环。个工作循环。1、一个、一个冲程冲程：3.四个冲程冲程（二）几个名词：（二）几个名词：吸气冲程吸气冲程汽油和空气 进气门打开，进气门打开，排气门关闭。活塞排气门关闭。活塞由上端由上端向下向下端运动端运动，汽油汽油和和空气空气组成组成的燃料混合物从进的燃料混合物从进气门吸入气缸。气门吸入气缸。压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都关闭进气门和排气门都关闭，活塞，活塞向上向上运动，燃料混运动，燃料混合物被压缩，温度升高。合物被压缩，温度升高。机械能转化为内能机械能转化为内能做功冲程做功冲程 在压缩冲程结束时，火花塞在压缩
5、冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞产生高温高压的燃气，推动活塞向下向下运动，并通过连杆带动曲轴运动，并通过连杆带动曲轴转动，转动，对外做功。对外做功。燃料的化学能转化为内能，燃料的化学能转化为内能，内能转化机械能，内能转化机械能，使汽油使汽油机获得动力机获得动力排气冲程排气冲程燃烧后的废气燃烧后的废气 进气门关闭，排进气门关闭，排气门打开，活塞气门打开，活塞向上向上运动，把运动，把废气排出气废气排出气缸。缸。四四个个冲冲程程吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气内燃机的内燃机的冲程冲程和和工作循环工作
6、循环柴油机的构造柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴四四.柴油机柴油机柴油机工作原理柴油机工作原理吸气冲程吸气冲程 压缩冲程压缩冲程 做功冲程做功冲程 排气冲程排气冲程吸气冲程吸气冲程空气 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。压缩冲程压缩冲程 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。做功冲程做功冲程 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。排气冲程排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打
7、开，活塞向上运动，把废气排出气缸。想想议议：想想议议： 汽油机和柴油机的工作过程有什汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？么相同点，有什么不同点？1基本构造和主要部件的作用相似。2 每个工件循环都经历每个工件循环都经历四个冲程：四个冲程：吸气冲程、压吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。缩冲程、做功冲程、排气冲程。3 四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三三个冲程靠飞轮惯性完成。个冲程靠飞轮惯性完成。4 一个工作冲程中，一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两活塞往复两次，飞轮转动两周，周，做功一次。做功一次。相同点相同点不同点不同点1构
8、造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。2 燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。3 吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。4 点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。五五. .内燃机的启动内燃机的启动 内燃机不能自行启动。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。(1）.马达启动(2).人力启动六六. .内燃机的应用内燃机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。(1)(1)汽油机的应用汽油机的应用(2)(2)柴油机的应用柴油机的应用 柴油比较便宜，但柴油机比较
9、笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。2内燃机压缩冲程中内燃机压缩冲程中 能转化为能转化为 ；在做功冲程中在做功冲程中 能转化为能转化为 能。能。机械机械内能内能机械机械内内1请说出汽油机与柴油机的结构和工作过程请说出汽油机与柴油机的结构和工作过程中的主要不同之处。中的主要不同之处。练一练练一练3依靠飞轮惯性完成的冲程是（依靠飞轮惯性完成的冲程是（ ）B C DADBC练一练练一练4汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（缸中的（ ） A压强增大，温度降低压强增大，温度降低 B压强减小，温度升高压强减小，温度升高 C压强增大，温度升高压强增大，温度升
10、高 D压强减小，温度降低压强减小，温度降低C练一练练一练5汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是是（ ）A柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空汽油机吸入的是空气气B在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的C柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高机里的高D在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高机的高C练一练练一练1.四冲程汽油机的工作过程由四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( )
11、.( )四四个冲程组成的个冲程组成的.2.四冲程汽油机四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是由机械能转化为内能的是( )冲程冲程,做功冲程是做功冲程是( )能转化为能转化为( )能能. 3.汽油机吸入汽缸的是汽油机吸入汽缸的是( ),点火方式是点火方式是( ).柴油机柴油机吸入汽缸的是吸入汽缸的是( ),点火方式是点火方式是( ). 4.某四冲程汽油机飞轮的转速是某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min,则它每则它每秒钟对外做功秒钟对外做功( )次次.5.四冲程汽油机的三个辅助冲程靠飞机的四冲程汽油机的三个辅助冲程靠飞机的( )来完成来完成. 思考思考: :思考：思考：在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？做有用功做有用功的能量的能量废气带走废气带走的能量的能量汽缸散热汽缸散热及摩擦损及摩擦损失的能量失的能量