12.4热机与社会发展

从镰刀到联合收割机 从木帆船到远洋巨轮 从马车到小轿车

二、热机的种类： 共同特点： 1、以煤炭为燃料的热机 2、以石油产品为燃料的热机 3、以氢为燃料的热机 燃料的化学能 蒸汽机 蒸汽轮机 汽油机 柴油机 燃气轮机 喷气发动机 3、以氢为燃料的热机 火箭发动机 共同特点： 燃料的化学能 做功 燃烧 机械能 内能

内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机 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 三、汽油机 活动：研究汽油机的工作原理

点火装置，能产生电火花使燃料混合物猛烈燃烧 连杆与活塞相连，曲轴与工作机相连将活塞的动力传给工作机 1、汽油机的构造及主要部件的作用 汽油和空气形成混合物后的进口 火花塞 排气门 进气门 连杆 曲轴 气缸 活塞 混合气在内燃烧 燃料燃烧后废气的出口 连杆与活塞相连，曲轴与工作机相连将活塞的动力传给工作机 与连杆相连，上下推动做功

2、汽油机的工作原理 冲程（行程）： 一个工作循环： 活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。 汽油机工作时一个循环为四个冲程，周而复始。 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程

吸气冲程 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。 汽油和空气

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。

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。

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。

汽油机四个冲程的工作原理比较： 开 关 向下 无 关 关 向上 关 关 向下 关 开 向上 无 冲程名称 进气门 排气门 活塞运动方向 作用 有无能量的转化 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 吸入汽油和空气 开 关 向下 无 压缩气体 提高温度 机械能转 化为内能 关 关 向上 高温气体膨胀推动活塞做功 关 内能转化 为机械能 关 向下 关 开 向上 无 排出废气 看一看，想一想： 一个工作循环里，活塞往返 次，曲轴转动 周。 冲程是燃气对外做功，其他三个冲程是靠 来完成。 两 两 飞轮的惯性 做功

3、柴油机的构造 喷油嘴 排气门 进气门 气缸 活塞 连杆 曲轴

4、柴油机的工作原理 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 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 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。

燃烧后的废气 排气冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。

5、汽油机和柴油机的异同表

想一想 内燃机是如何启动的？ 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。

四、热机的效率 你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！ 汽油机的效率：20~30% 柴油机的效率：30~45% 你认为它们的效率比你想象的高？还是低？如何提高热机的效率呢？

内燃机的燃料能流分析

提高热机效率的主要途径： 1、尽可能使燃料充分燃烧； 2、尽量减小各种热量损失； 3、机件间保持良好的润滑以减小摩擦。

五、热机与环境 Ⅰ、热机的利用带来的环境污染 ⑴、废气污染 a、排出的废气温度较高。使城市温度升高，会形成“热 岛效应”。 b、废气中含有各种对人体有害的气体和粉尘，直接影响人们的身体健康和动植物的生存。 ⑵、噪声污染 Ⅱ、怎样控制热机对环境造成的污染 ⑴ 改进燃烧设备，消除烟尘； ⑵ 提高燃料的综合利用，采取集中供热 ⑶ 充分利用污染少和无污染的能源 ⑷ 在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染

电动车 天然气汽车 太阳能汽车 太阳能汽车

本节小结 ⑴热机 种类：蒸汽机、、内燃机、喷气发动机、火箭发动机。 内 共同点：将燃料燃烧时的 能转化为 能，通过做 功把 能转化为 能。 共同点：将燃料燃烧时的 能转化为 能，通过做 功把 能转化为 能。 化学 内 机械 ⑵汽油机 以汽油为燃料的内燃机。 工作时完成的四个冲程 四个 一个工作循环完成 冲程，其中只有 冲程对外做功，其他三个冲程为辅助冲程，靠 来完成。 做功 飞轮惯性

练习： B D B A B C D 1、如图所示是热机的四个冲程，其中属于做功冲程的是（ ） 1、如图所示是热机的四个冲程，其中属于做功冲程的是（ ） B A B C D D 2、汽油机工作过程中，机械能转化为内能的冲程是（ ） A.吸气冲程 B.排气冲程 C.做功冲程 D .压缩冲程 B 3、汽油机在压缩冲程中，工作物质被压缩，气缸中气体的（ ） A.压强增大，温度降低 B.压强增大，温度升高 C.压强减少，温度降低 D.压强减少，温度升高

4.如图是汽油机的四冲程示意图．在一个工作循环中，做功冲程是（ ） B 4.如图是汽油机的四冲程示意图．在一个工作循环中，做功冲程是（ ） B   （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） （Ｄ）

5、在四冲程内燃机工作的一个工作循环中，存在着机械能转化为内能的过程，也存在着内能转化为机械能的过程．这两个能量转化的过程存在于（ ） Ａ．吸气冲程和压缩冲程 Ｂ．压缩冲程和做功冲程 Ｃ．做功冲程和排气冲程 Ｄ．吸气冲程和排气冲程 B 6、一台柴油机，飞轮每分钟转速为2400转，由此可以判断出，该柴油机每秒种的工作循环为（ ） Ａ．20次 Ｂ．40次 Ｃ．10次 Ｄ．15次 A 提示: 一个工作循环中， 活塞往复两次，飞轮（曲轴）转动两周，做功一次。