热机与社会发展(上课).ppt

12.4热机与社会发展,热机推动人类进步,热机与能量转化,蒸汽机汽油机柴油机燃气轮机喷气发动机火箭发动机,化学燃料,高温气体,燃烧,推动,机械运动,共同特点：,各种各样的热机：,热机中能量的转化,（对外做功）,化学能,热机是一种将燃料燃烧时的化学能转化为内能，然后通过做功，把内能转化为机械能的机械。,机械能,（燃料）,内能,汽油机,柴油机,汽油机的构造,火花塞,气缸,进气门,活塞,连杆,排气门,曲轴,吸气,压缩,做功,排气,汽油机的冲程和工作循环,汽油机工作原理,吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程,内燃机（汽油机）的工作原理,吸气冲程：,进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸。,汽油机的工作原理,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。,想一想：在这一冲程中能量是如何转化的？,机械能转化为内能,内燃机（汽油机）的工作原理,做功冲程：,在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。,在这一冲程中是将能转化为了能,内能,机械能,内燃机（汽油机）的工作原理,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。,汽油机的工作原理,内燃机的连续工作,一个工作循环,飞轮转动_,_冲程,对外做功_,活塞往复运动_,四个,两次,两周,一次,只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。,热机工作时，用来作有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量只比，叫做热机的效率。热机效率=用来做有用功的能量/燃料完全燃烧释放的总能量汽油机的效率为20%30%,柴油机的构造,喷油嘴,进气门,活塞,连杆,排气门,气缸,曲轴,柴油机工作原理,吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程,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,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。,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。,热机的应用,汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。,(1)汽油机的应用,(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。,想想议议：,汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？,1基本构造和主要部件的作用相似。2每个工作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。3四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。4一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。,相同点,不同点,1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。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。,汽油机的效率：2030%,柴油机的效率：3045%,你认为它们的效率比你想象的高？还是低？,你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！,请思考汽油机的运转过程中，燃料放出的能量是否全部用来对外作功了？,1、尽可能使燃料充分燃烧；E22、尽量减小各种热量损失；E33、机件间保持良好的润滑以减小摩擦。E4,提高热机效率的主要途径：,热机工作时，用来作有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量只比，叫做热机的效率。热机效率=用来做有用功的能量/燃料完全燃烧释放的总能量汽油机的效率为20%30%,汽油机四冲程的特点,开,关,向下,吸入汽油和空气,无,关,关,向上,压缩气体提高温度,关,关,向下,高温气体膨胀推动活塞做功,关,