124_熱機(jī)與社會(huì)發(fā)展

1、12.4熱機(jī)與社會(huì)發(fā)展熱機(jī)與社會(huì)發(fā)展燃料的燃料的化學(xué)能化學(xué)能內(nèi)能內(nèi)能燃燒燃燒做功做功機(jī)械能機(jī)械能 最常見(jiàn)的熱機(jī)，以汽油或柴油為燃最常見(jiàn)的熱機(jī)，以汽油或柴油為燃料，分別叫做料，分別叫做汽油機(jī)汽油機(jī)和和柴油機(jī)柴油機(jī) 1.1.主要構(gòu)造主要構(gòu)造2.2.工作原理工作原理3.3.相同點(diǎn)與不同點(diǎn)相同點(diǎn)與不同點(diǎn)汽油機(jī)汽油機(jī)與與柴油機(jī)柴油機(jī)3 3、汽油機(jī)的構(gòu)造和工作原理汽油機(jī)的構(gòu)造和工作原理火花塞火花塞氣缸氣缸進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)活塞活塞連桿連桿排氣門(mén)排氣門(mén)曲軸曲軸3、沖程（行程）：4、一個(gè)工作循環(huán)：活塞從氣缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程。四個(gè)沖程四個(gè)沖程吸氣沖程吸氣沖程汽油和空氣汽油和空氣 進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)打開(kāi)，排，

2、排氣門(mén)氣門(mén)關(guān)閉關(guān)閉?；钊缮?。活塞由上端向下端運(yùn)動(dòng)，端向下端運(yùn)動(dòng)，汽油汽油和空氣和空氣組成的燃料混組成的燃料混合物從合物從進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)吸入氣吸入氣缸缸。壓縮沖程壓縮沖程 進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓動(dòng)，燃料混合物被壓縮，內(nèi)能增大，溫度縮，內(nèi)能增大，溫度升高。升高。做功沖程做功沖程 在壓縮沖程末尾，火在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生花塞產(chǎn)生電火花電火花，使燃料，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓苿?dòng)活塞的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下向下運(yùn)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)。排氣沖程排氣沖程燃燒后的廢氣 進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣

3、門(mén)關(guān)閉關(guān)閉，排，排氣門(mén)氣門(mén)打開(kāi)打開(kāi)，活塞，活塞向上向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸缸。4 4、研究汽油機(jī)的工作原理：、研究汽油機(jī)的工作原理：在表格中填寫(xiě)汽油機(jī)四沖程的特點(diǎn)在表格中填寫(xiě)汽油機(jī)四沖程的特點(diǎn)沖程名稱沖程名稱 進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)排氣門(mén)排氣門(mén)活塞活塞運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向方向 作用作用有無(wú)能量的轉(zhuǎn)化有無(wú)能量的轉(zhuǎn)化吸氣沖程吸氣沖程壓縮沖程壓縮沖程做功沖程做功沖程排氣沖程排氣沖程開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)向下向下吸入汽油吸入汽油和空氣和空氣無(wú)無(wú)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)向上向上壓縮氣體壓縮氣體提高溫度提高溫度關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)向下向下高溫氣體膨脹高溫氣體膨脹推動(dòng)活塞做功推動(dòng)活塞做功關(guān)關(guān)開(kāi)開(kāi)向上向上排出廢氣排出廢氣無(wú)無(wú)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化

4、為內(nèi)能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能兩兩做功做功兩兩飛輪的慣性飛輪的慣性柴油機(jī)的構(gòu)造柴油機(jī)的構(gòu)造噴油嘴噴油嘴進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)活塞活塞連桿連桿排氣門(mén)排氣門(mén)氣缸氣缸曲軸曲軸吸氣沖程吸氣沖程空氣 進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)打開(kāi)，排氣門(mén)，排氣門(mén)關(guān)閉關(guān)閉?；钊缮隙恕；钊缮隙讼蛳露讼蛳露诉\(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)，將空氣空氣吸進(jìn)氣缸。吸進(jìn)氣缸。壓縮沖程壓縮沖程 進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉關(guān)閉，活塞活塞向上向上運(yùn)動(dòng)，活塞把運(yùn)動(dòng)，活塞把空氣壓空氣壓縮縮得很小，空氣的得很小，空氣的內(nèi)能更大內(nèi)能更大，溫度更高溫度更高。在壓縮沖程末，缸。在壓縮沖程末，缸內(nèi)內(nèi)空氣溫度已超過(guò)柴油的著火空氣溫度已超過(guò)柴油的著火點(diǎn)點(diǎn)。做功沖程做功沖程

5、 在壓縮沖程末，從噴油嘴在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的噴出的霧狀柴油霧狀柴油遇到熱空氣立遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓苿?dòng)活塞燃?xì)?，推?dòng)活塞向下向下運(yùn)動(dòng)，并運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。排氣沖程排氣沖程燃燒后的廢氣 進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉關(guān)閉，排氣門(mén)，排氣門(mén)打打開(kāi)開(kāi)，活塞，活塞向上向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。排出氣缸。1基本構(gòu)造和主要部件的作用相似?；緲?gòu)造和主要部件的作用相似。2 每個(gè)工作循環(huán)都經(jīng)歷四個(gè)沖程：吸氣沖程每個(gè)工作循環(huán)都經(jīng)歷四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3 四個(gè)沖程中

6、，只有做功沖程對(duì)外做功，其四個(gè)沖程中，只有做功沖程對(duì)外做功，其余三個(gè)沖程為輔助沖程，靠飛輪慣性完成。余三個(gè)沖程為輔助沖程，靠飛輪慣性完成。4 一個(gè)工作循環(huán)中，一個(gè)工作循環(huán)中， 活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，做功一次。動(dòng)兩周，做功一次。相同點(diǎn)1構(gòu)造不同：汽油機(jī)氣缸頂有火花塞，而柴油機(jī)氣構(gòu)造不同：汽油機(jī)氣缸頂有火花塞，而柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴。缸頂部有噴油嘴。2 燃料不同：汽油機(jī)的燃料是汽油，而柴油機(jī)的燃燃料不同：汽油機(jī)的燃料是汽油，而柴油機(jī)的燃料是柴油。料是柴油。3 吸氣不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混合氣體，吸氣不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混合氣體，柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。柴油機(jī)只吸

7、進(jìn)空氣。4 點(diǎn)火不同：汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)屬壓燃點(diǎn)火不同：汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)屬壓燃式點(diǎn)火。式點(diǎn)火。不同點(diǎn)不同點(diǎn)（）（）（）（）1 1、如圖是汽油機(jī)的四沖程示意圖在一個(gè)工作循、如圖是汽油機(jī)的四沖程示意圖在一個(gè)工作循環(huán)中，做功沖程是（環(huán)中，做功沖程是（ ）B2 2、在四沖程內(nèi)燃機(jī)工作的一個(gè)工作循環(huán)中，存在、在四沖程內(nèi)燃機(jī)工作的一個(gè)工作循環(huán)中，存在著機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程，也存在著內(nèi)能轉(zhuǎn)化為著機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程，也存在著內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程這兩個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程存在于（機(jī)械能的過(guò)程這兩個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程存在于（ ） 吸氣沖程和壓縮沖程吸氣沖程和壓縮沖程 壓縮沖程和做功沖程壓縮沖程和做

8、功沖程 做功沖程和排氣沖程做功沖程和排氣沖程 吸氣沖程和排氣沖程吸氣沖程和排氣沖程3 3、一臺(tái)柴油機(jī)，飛輪每分鐘轉(zhuǎn)速為、一臺(tái)柴油機(jī)，飛輪每分鐘轉(zhuǎn)速為24002400轉(zhuǎn)，由此可轉(zhuǎn)，由此可以判斷出，該柴油機(jī)每秒種的工作循環(huán)為（以判斷出，該柴油機(jī)每秒種的工作循環(huán)為（ ） 2020次次 4040次次 1010次次 1515次次B BA A提示提示: : 一個(gè)工作循環(huán)中，一個(gè)工作循環(huán)中， 活塞往復(fù)活塞往復(fù)2 2次，飛輪（曲軸）轉(zhuǎn)動(dòng)次，飛輪（曲軸）轉(zhuǎn)動(dòng)2 2周，做功周，做功1 1次。次。柴油機(jī)的效率：柴油機(jī)的效率：3045%你猜想：汽油機(jī)、柴油機(jī)的效率你猜想：汽油機(jī)、柴油機(jī)的效率大約是多少？大約是多少？熱

9、機(jī)的能流圖：熱機(jī)的能流圖：燃?xì)鈨?nèi)能燃?xì)鈨?nèi)能E E廢氣內(nèi)能廢氣內(nèi)能廢氣內(nèi)能廢氣內(nèi)能有用機(jī)械能有用機(jī)械能散熱損失散熱損失機(jī)械損失機(jī)械損失E E1 1E E2 2E E3 3E E4 41 1、盡可能使燃料充分燃燒；、盡可能使燃料充分燃燒；2 2、盡量減小各種熱量損失；、盡量減小各種熱量損失； 3 3、機(jī)件間保持良好的潤(rùn)滑以減小摩擦。、機(jī)件間保持良好的潤(rùn)滑以減小摩擦。提高熱機(jī)效率的主要途徑：提高熱機(jī)效率的主要途徑：熱機(jī)與環(huán)境熱機(jī)與環(huán)境、熱機(jī)的利用帶來(lái)的環(huán)境污染、熱機(jī)的利用帶來(lái)的環(huán)境污染、廢氣污染、廢氣污染 a a、排出的廢氣溫度較高。使城市溫度升高，、排出的廢氣溫度較高。使城市溫度升高， 形成形成“熱島效應(yīng)熱島效應(yīng)”。 b b、廢氣中含有各種對(duì)人體有害的氣體和粉塵，、廢氣中含有各種對(duì)人體有害的氣體和粉塵， 直接影響人們的身體健康和動(dòng)植物的生存。直接影響人們的身體健康和動(dòng)植物的生存。、噪聲污染、噪聲污染（2