改变内能的两种方法:做功和热传递 内能利用的两种方法:加热和做功
热机
做功 加热 燃烧 做功 燃料 化学能 机械能 内能 热机: 通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置
瓦特设计的蒸汽机
蒸汽机纵向工作原理
蒸汽机从横截面看工作过程
蒸汽机火车头
内燃机 (1)汽油机 (2)柴油机
喷气发动机
火箭发动机
1.热机的定义和能量转化 热机: 2.分类: 燃料 化学能 机械能 内能 想一想:热机能在月球上使用吗?为什么? 燃烧 做功 燃料 化学能 机械能 内能 热机: 通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。 2.分类: 根据工作物质、加热方式和做功方式的不同热机分为:蒸汽机 、蒸汽轮机、内燃机、喷气式发动机、火箭发动机等。
第二节 内燃机 原理:内能转化为机械能 (1)汽油机 (2)柴油机
一、汽油机 1、汽油机的构造 火花塞 气缸 进气门 排气门 活塞 连杆 曲轴
2、 冲程:活塞在往复运动中从汽缸一端运动到另一端叫做一个冲程。
(1)吸气冲程 进气门开 排气门关 活塞向下运动 吸入汽油和空气的混合物 汽油和空气
(2)压缩冲程 进气门关 排气门关 活塞向上运动 燃料混合物被压缩 气体体积减小、 压强增大、 温度升高、 内能增加 机械能转化为内能
(3)做功冲程 内能转化为机械能 点火方式:点燃式 进气门关 排气门关 压缩冲程结束时, 火花塞产生电火花, 燃料猛烈燃烧, 进气门关 排气门关 压缩冲程结束时, 火花塞产生电火花, 燃料猛烈燃烧, 产生高温高压气体。 并通过连杆带动 活塞向下运动 曲轴对外做功 内能转化为机械能 点火方式:点燃式
(4)排气冲程 进气门关 排气门开 活塞向上运动 燃烧后的废气
一个循环 小结: 燃料燃烧一次 4个冲程 活塞往复2次 飞轮和曲轴转动2周 对外做功1次 只有做功冲程对外做功, 其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
二、柴油机 喷油嘴 排气门 进气门 气缸 活塞 连杆 曲轴
1、吸气冲程 空气 只吸入空气
2、压缩冲程 空气压缩后的压强更大,温度更高,且已超过柴油的着火点 机械能转化为内能
3、做功冲程 喷油嘴喷出的雾状柴油,燃烧后,推动活塞向下运动, 内能转化为机械能 点火方式:压燃式
4、排气冲程 燃烧后的废气
三.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,然后内燃机才能自己工作。
四.内燃机的应用 (1)汽油机的应用 小型农业机械上面。 (2)柴油机的应用 汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和 小型农业机械上面。 (2)柴油机的应用 柴油比较便宜,但柴油机比较笨重,主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。
内燃机的组装
想想议议: 汽油机和柴油机有什么不同点? 汽油机汽缸顶部有火花塞,柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 1、构造上的不同: 2、工作过程的不同: 吸气冲程: 汽油机吸入的是空气和汽油组成的燃料混合物;柴油机吸入的是空气。 压缩冲程: 柴油机缸内气体被压缩的程度比汽油机厉害,因此温度更高,压强更大。 点火方式: 汽油机属点燃式点火,柴油机属压燃式点火。 3、使用范围不同: 汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和一些小型农业机械(如插秧机、机动喷雾器)上。柴油比汽油便宜,但柴油机比较笨重,主要用在载重汽车、火车、轮船、拖拉机、坦克等方面。有的地方还用它带动发电机发电。
内燃机 1、汽油机和柴油机一个工作循环要经历四个冲程,所以称为四冲程内燃机。 2、四冲程内燃机在一个循环中,活塞往复各运动 次,汽缸内的燃料燃烧后做功 次。 2 1 3、请思考:在不做功的过程,活塞为什么也会运动呢? 靠飞轮的惯性来完成。