1、热机第十四章 第一节 学前引导观察实验：观察实验：在一个试在一个试管中装一些水，用软管中装一些水，用软木塞塞紧。对试管加木塞塞紧。对试管加热使水沸腾，会看到热使水沸腾，会看到什么现象？你想到了什么现象？你想到了什么？什么？现象：现象：塞子被试管内热气推出，试管塞子被试管内热气推出，试管口有口有“白雾白雾”生成。生成。你能说出在这一过程中你能说出在这一过程中能量能量如何转化呢？如何转化呢？学前引导2 2、水蒸汽对活塞做功，、水蒸汽对活塞做功，又将内能转化成机械又将内能转化成机械能，从而使活塞获得能，从而使活塞获得了动力。了动力。1、酒精燃烧的化学能、酒精燃烧的化学能转化为水和水蒸汽的转化为水和水
2、蒸汽的内能；内能；学前引导这个实验，展示了人类利用内能的过程通过这个实验原理，瓦特在通过这个实验原理，瓦特在1782年发明了年发明了往复式往复式蒸汽机蒸汽机，这种蒸汽机在之后的一百多，这种蒸汽机在之后的一百多年里对工业的发展起了极其重要的作用。年里对工业的发展起了极其重要的作用。如果把试管变成汽缸，把水换成如果把试管变成汽缸，把水换成燃料，让燃料，让燃料在汽缸内燃烧，形成燃料在汽缸内燃烧，形成高温高压的燃气来推动活塞做功高温高压的燃气来推动活塞做功，便产生了便产生了内燃机内燃机，如右图。，如右图。像这种能够将内能转化为机械能的机器统称为热机。燃气废气内燃机内燃机：热机热机：把燃料燃烧时释放的内
3、能转变为机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置械能的装置。燃料直接在发动机气缸内燃烧产燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力生动力 的热机的热机。常见的内燃机常见的内燃机：汽油机汽油机 柴油机柴油机种类汽油机柴油机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汽油机和柴油机的工作过程汽油机和柴油机的工作过程吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气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汽油和空气汽油和空气 进气门打开，排进气门打开，排气门关闭。活塞由上气门关闭。活塞由上端向下端运动，端向下端运动，汽油汽油和空气组成的燃料混和空气组成的燃料混合物合物从进气
4、门吸入气从进气门吸入气缸。缸。进气门和排气门都关进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大混合物被压缩，压强增大，温度升高。，温度升高。机械能转化为内能。机械能转化为内能。在压缩冲程末尾，在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。杆带动曲轴转动。内能转化为机械能。内能转化为机械能。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，活塞向上气门打开，活塞向上运动，把废气排出气运动，把废气排出气
5、缸。缸。注：1）四个冲程中，只有做功四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。飞轮惯性完成。2）一个工作循环中，活塞往复）一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。两次，飞轮转动两周，做功一次。（2 2）柴油机的构造）柴油机的构造喷油嘴喷油嘴进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门气缸气缸曲轴曲轴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 排气冲排气冲程程吸气冲程吸气冲程空气 进气门打开，排进气门打开，排气门关闭。活塞由上气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空端向下端运动，将空气吸进气缸。气吸进气缸
6、。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，活塞向上运动，活塞把空气压缩活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。温度已超过柴油的着火点。机械能转化为内能。机械能转化为内能。做功冲程做功冲程 在压缩冲程末，从喷油嘴喷在压缩冲程末，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，烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。带动曲轴转动。内能转化为机械能。内能
7、转化为机械能。排气冲程排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭，排气进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。，把废气排出气缸。1基本构造和主要部件的作用相似。基本构造和主要部件的作用相似。2 每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。3 四个冲程中，只有做功冲程对外做功，四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。其余三个冲程靠飞轮惯性完成。4 一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。转动两周，做功一次。相同点
8、相同点汽油机和柴油机汽油机和柴油机不同点不同点1构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。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，而柴燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。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。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，柴油点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。机属压燃式点火。汽油机和柴油机汽油机和柴油机一个工作循环：一个工作循环：活塞：往复两次。活塞：往复两次。曲轴：转动两
9、周。曲轴：转动两周。完成：四个冲程。完成：四个冲程。对外做功：一次。对外做功：一次。其它冲程：靠飞轮惯性来完成。其它冲程：靠飞轮惯性来完成。小结：1.在汽油机工作的四个冲程中，内能最大的冲程是。2.如何区分这四个冲程？说出你的依据。1、热机是利用、热机是利用_ 燃烧获得的燃烧获得的_ 能转化为能转化为_ 能的机械。能的机械。2、常见汽油机工作时，一个工作循环有、常见汽油机工作时，一个工作循环有_个冲程，包括；个冲程，包括；_、_、_、_。在一个工作循环中，活塞。在一个工作循环中，活塞往复往复_次，曲轴转动次，曲轴转动_ 周，燃周，燃气做功气做功_次。次。3、汽油机在压缩冲程中，、汽油机在压缩冲程中，_能转化为能转化为_ 能，在做功冲程中，能，在做功冲程中，_能转能转化为化为_ 能。能。4、汽油机和柴油机在构造上的主要不同是汽油、汽油机和柴油机在构造上的主要不同是汽油机的汽缸顶部是机的汽缸顶部是_，柴油机的汽缸顶部，柴油机的汽缸顶部是是_。
