§12.3内燃机
一、学习目标
1.知道热机的概念,能说出热机中能得转化。
2.初步了解四冲程汽油机的构造和工作原理。
3.会区别四冲程汽油机和柴油机。
二、学习提纲
1、热机是指将内能转化为机械能的机器,而内燃机是燃料在气缸内燃烧产生动力的热机。
2、内燃机包括汽油机和柴油机,它们工作时都有四个冲程,依次是吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程。
3、内燃机一个工作循环有四个冲程,活塞往复两次,飞轮转动两周,燃气做功一次。
4、内燃机四个冲程中做功冲程将内能转化为机械能。压缩冲程时机械能转化为内能。四个冲程中只有做功冲程是活塞对外做功,其他三个冲程靠飞轮惯性来完成。
三、 重点学习
(一)热机与内燃机
(1)热机
定义:把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机器叫做热机。
原理:燃料的化学能通过燃烧转化为内能,内能再转变成机械能。
(2)内燃机
燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。其中常见的是汽车使用的汽油机,拖拉机
使用柴油机。
例1、利用以下机器都能得到机械能,其中不属于热机的是 ( )
A、水轮机 B、喷气式发动机 C、汽油机 D、蒸汽机
(二)汽油机
利用气缸内燃烧的汽油产生高温高压的燃气来推动活塞做功的热机。
(1)构造
由气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮及火花塞组成。
(2)工作过程
汽油机工作的时候,活塞在气缸内往复运动,活塞从气缸的一端运动到气缸的另一端,叫做一个冲程。
它的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的,这四个冲程叫做一个工作循环。
(三)柴油机
利用气缸内燃烧柴油所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功的热机。
(1)构造
柴油机的构造和汽油机的构造大致相同,所不同的是柴油机的气缸顶部无火花塞而是喷油嘴。
(2)工作过程
柴油机的一个工作循环,也是由四个冲程组成的,曲轴和飞轮均转两周,对外做功一次,活塞往复两次,除做功冲程外的其他三个冲程,也是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成的。
四、反馈练习
1.热机是把_______能转化为_______能的机器;在热机里,用来做__________的那部分能量,与燃料__________放出的能量之比,叫做热机效率.
2.内燃机的特点是:燃料在__________燃烧,生成_______的燃气,燃气推动活塞_______,将_______能转化为_______能.
3.内燃机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成,内燃机中,将机械能转化为内能的是_______冲程,将内能转化为机械能的是_______冲程.
4.喷气式发动机有两种,需要用大气中的氧气来助燃的是__________发动机,这种发动机在__________上使用;自带燃料和氧化剂的是__________发动机,它工作时不需要空气,可以在大气层外工作能够用来发射__________.
5.汽油机在某个冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,此冲程是
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
6.在图所示的内燃机工作的一个循环中,其四个冲程的顺序应当是
A.乙、甲、丁、丙 B.甲、乙、丙、丁
C.乙、丁、甲、丙 D.甲、乙、丁、丙
7.关于热机错误的说法是
A.利用内能来做功的机器叫热机
B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机
C.一切热机的工作过程都包括四个冲程
D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率
8.甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则
A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多
B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少
C.消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙做的有用功多
D.做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多
三、实验、问答、计算题
9.如图15—6所示,试管内装有水,橡皮塞塞住管口,加热使水沸腾,水沸腾后看到的现象是______________,在这个过程中能量的转化是__________.__________就是根据这种道理制成的.
图15—6
★10.请你思考:机械能转化为内能,以及内能转化为机械能,能否达到100%的转化.
一、1.内 机械 有用功 完全燃烧
2.气缸内 高温高压 做功 内 机械
3.吸气 压缩 做功 排气 压缩 做功
4.空气喷气 飞机 火箭喷气 人造卫星和宇宙飞船
二、5.B 6.A 7.C 8C
三、9.水蒸气把塞子冲出来 内能转化为机械能 热机
10.能量转化的过程就是做功的过程,机械能转化为内能时,机械克服阻力做功,可以将机械能100%的转化为内能;内能转化为机械能时,需要克服摩擦做功,将一部分机械能又转化为内能,所以,内能转化为机械能时不能达到100%.
§12.3内燃机
一、学习目标
1.知道热机的概念,能说出热机中能得转化。
2.初步了解四冲程汽油机的构造和工作原理。
3.会区别四冲程汽油机和柴油机。
二、学习提纲
1、热机是指将内能转化为机械能的机器,而内燃机是燃料在气缸内燃烧产生动力的热机。
2、内燃机包括汽油机和柴油机,它们工作时都有四个冲程,依次是吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程。
3、内燃机一个工作循环有四个冲程,活塞往复两次,飞轮转动两周,燃气做功一次。
4、内燃机四个冲程中做功冲程将内能转化为机械能。压缩冲程时机械能转化为内能。四个冲程中只有做功冲程是活塞对外做功,其他三个冲程靠飞轮惯性来完成。
三、 重点学习
(一)热机与内燃机
(1)热机
定义:把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机器叫做热机。
原理:燃料的化学能通过燃烧转化为内能,内能再转变成机械能。
(2)内燃机
燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。其中常见的是汽车使用的汽油机,拖拉机
使用柴油机。
例1、利用以下机器都能得到机械能,其中不属于热机的是 ( )
A、水轮机 B、喷气式发动机 C、汽油机 D、蒸汽机
(二)汽油机
利用气缸内燃烧的汽油产生高温高压的燃气来推动活塞做功的热机。
(1)构造
由气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮及火花塞组成。
(2)工作过程
汽油机工作的时候,活塞在气缸内往复运动,活塞从气缸的一端运动到气缸的另一端,叫做一个冲程。
它的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的,这四个冲程叫做一个工作循环。
(三)柴油机
利用气缸内燃烧柴油所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功的热机。
(1)构造
柴油机的构造和汽油机的构造大致相同,所不同的是柴油机的气缸顶部无火花塞而是喷油嘴。
(2)工作过程
柴油机的一个工作循环,也是由四个冲程组成的,曲轴和飞轮均转两周,对外做功一次,活塞往复两次,除做功冲程外的其他三个冲程,也是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成的。
四、反馈练习
1.热机是把_______能转化为_______能的机器;在热机里,用来做__________的那部分能量,与燃料__________放出的能量之比,叫做热机效率.
2.内燃机的特点是:燃料在__________燃烧,生成_______的燃气,燃气推动活塞_______,将_______能转化为_______能.
3.内燃机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成,内燃机中,将机械能转化为内能的是_______冲程,将内能转化为机械能的是_______冲程.
4.喷气式发动机有两种,需要用大气中的氧气来助燃的是__________发动机,这种发动机在__________上使用;自带燃料和氧化剂的是__________发动机,它工作时不需要空气,可以在大气层外工作能够用来发射__________.
5.汽油机在某个冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,此冲程是
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
6.在图所示的内燃机工作的一个循环中,其四个冲程的顺序应当是
A.乙、甲、丁、丙 B.甲、乙、丙、丁
C.乙、丁、甲、丙 D.甲、乙、丁、丙
7.关于热机错误的说法是
A.利用内能来做功的机器叫热机
B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机
C.一切热机的工作过程都包括四个冲程
D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率
8.甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则
A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多
B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少
C.消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙做的有用功多
D.做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多
三、实验、问答、计算题
9.如图15—6所示,试管内装有水,橡皮塞塞住管口,加热使水沸腾,水沸腾后看到的现象是______________,在这个过程中能量的转化是__________.__________就是根据这种道理制成的.
图15—6
★10.请你思考:机械能转化为内能,以及内能转化为机械能,能否达到100%的转化.
一、1.内 机械 有用功 完全燃烧
2.气缸内 高温高压 做功 内 机械
3.吸气 压缩 做功 排气 压缩 做功
4.空气喷气 飞机 火箭喷气 人造卫星和宇宙飞船
二、5.B 6.A 7.C 8C
三、9.水蒸气把塞子冲出来 内能转化为机械能 热机
10.能量转化的过程就是做功的过程,机械能转化为内能时,机械克服阻力做功,可以将机械能100%的转化为内能;内能转化为机械能时,需要克服摩擦做功,将一部分机械能又转化为内能,所以,内能转化为机械能时不能达到100%.