初三物理《热机》
(2)汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
吸气冲程
汽油和空气
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。
压缩冲程
进气初三物理《热机》
(2)汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
吸气冲程
汽油和空气
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。
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。
机械能转化为内能。
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。
内能转化为机械能。
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。
(3)柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
(4)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。
机械能转化为内能。
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。
内能转化为机械能。
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。
一个工作循环:
活塞:往复两次。
曲轴:转动两周。
完成:四个冲程。
对外做功:一次。
辅助冲程:靠飞轮惯性来完成。
练习
一台汽油机飞轮转速为3000R/分,则在1秒内完成 个循环,对外做功 次,完成 个辅助冲程。
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。
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。
二、燃料及其热值
燃料的燃烧是一种化学反应,燃烧过程中,储存在燃料中的化学能被释放,转变为内能。相同质量的不同燃料燃烧放出的热量是不同的。
热值:指单位质量的某种物质完全燃
烧所放出的热量。其符号是q。
热值单位:J/kg, (J/m3)
热值单位:J/kg, (J/m3)
P139一些燃料的热值。
木炭的热值: ×107J/kg
物理意义:×107J
煤气的热值: ×107J/m3
物理意义:×107J
计算热量公式:
Q放=mq
(即质量乘以热值)
燃料燃烧释放的能量用来开动热机,这些能量不会全部用来做有用功。
例题:把5kg40℃的水烧开,需要完全燃烧多少kg的干木柴?(×107J/kg,外界为标准大气压,并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
解:
Q吸=cm(t-t0) =4200J/(kg·0C)×5kg×600C
= ×106J;
Q放=Q吸
m1=Q放/q
= ×106J/(×107J/kg)=
废气带走
机件发热散失
机件摩擦损失
燃料燃烧产生能量
在热机的各种能量的损失中,废气带走的能量最多.
设法利用热机废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
做有用功
燃烧不完全
热机效率:用来做有用功的那部分能量与燃料完全
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