01学习目标
1、了解四冲程汽油机的基本工作原理。2、从能量转化的角度认识燃料的热值。3、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。4、通过能量的转化和转移,认识效率。02重点、难点
教学重点:了解四冲程汽油机的基本工作原理及能量的转化过程,燃料的热值教学难点:了解四冲程汽油机的基本工作原理及能量的转化过程03学习过程
一、热机定义:人们利用内能做功的机械。二、热机种类:蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机等等。三、常见汽油内燃机四冲程示意图:四冲程详解:冲程:活塞在气缸内向上或向下移动一次叫做内燃机的一个冲程。在做功冲程燃气对活塞做功,内能转化为机械能。其余三个冲程要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成(其中压缩冲程是由活塞向上运动,压缩燃料混合物,机械能转化为内能)。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。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。做功冲程:进气门和排气门都关闭,火花塞用产生的电火花点火,使混合物剧烈燃烧,产生高温高压气体,推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。排气冲程:进气门保持关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。四、汽油机与柴油机区别:汽油机顶部有火花塞、柴油机顶部有喷油嘴。五、燃料的热值:单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量。1千克(立方米)某种固体(气体)燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值,属于物质的特性,符号是q,单位是焦耳每千克,符号是J/kg六、热机效率:热机效率公式应为η=Q有/Q放×%。也就是有效热量占总放出热量的比值。常见热机效率:蒸汽机6%~15%蒸汽轮机25%~30%燃气轮机50%~60%汽油机20%~30%柴油机30%~40%喷气发动机50%~60%热机效率不能达到百分之百。04自我评测
1.摩托车上的热机工作时提供动力的是( )A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程 D.排气冲程解析:热机提供动力的是做功冲程。2.我们知道:多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来连续工作的.关于压缩冲程的作用,下列说法正确的是()A.将废气排出缸外B.完成对外做功C.吸进汽油和空气的混合物D.压缩燃料和空气的混合物解析:压缩冲程是压缩燃料和空气的混合物,使混合物的温度增高。3.关于热机,下列说法错误的是()A.热机性能好坏的重要标志之一是热机效率B.在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率C.柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大D.在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能解析:热机的效率和热机本身的设计相关,与燃料的热值无关。4.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法:①在做功冲程中,是机械能转化为内能;②在做功冲程中,是内能转化为机械能;③只有做功冲程是燃气对外做功;④汽油机在一个工作循环中,只有一个冲程发生能量变化。以上说法中正确的是()A.只有②③B.只有①③C.只有②④D.只有②③④解析:热机做功冲程是内能转换为机械能,压缩冲程是机械能转换为内能。5.关于“热机”,下列说法中正确的是()A.做功冲程的能量转化是机械能转化为内能B.改进技术,可以使热机的效率达到%C.用水循环来降低热机的温度,主要是利用水蒸发时吸热的特性D.冬天晚上要把热机水箱中的水放出,是防止气温降低时水凝固胀坏水箱解析:热机效率不可能是百分百,利用水降低热机温度是因为水的比热容大。05结语
热机及其原理的学习,能很好地激发同学们的学习兴趣,同时热机部分涉及的其他单元的知识较多,是一节综合性、趣味性兼具的课程,希望引起同学们的重视。