1、12.4热机与社会发展,改变物体内能的方式,热传递,做功,(内能的转移),(能量的转化),对物体做功 内能增大,物体对外做功内能减小,回忆,2、热机的种类:,蒸汽机 汽油机 柴油机 燃气轮机 喷气发动机 火箭发动机,燃料的化学能,内能,燃烧,做功,机械能,共同特点:,根据这个原理可以制造出一种将内能转化为机械能的机器即热机。热机是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。热机的种类很多,有汽油机、柴油机、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机等。,汽油机,汽油机结构图,火花塞,活塞,排气门,进气门,汽缸,连杆,曲轴,是用汽油作燃料,使汽油在汽缸内燃烧,将内能转化为机械能。,信
2、息快递,汽油机工作时,活塞在汽缸里做往复运动,活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。,进气门打开,排气门关闭,活塞由上端向下运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。,1 吸气冲程,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。,2 压缩冲程,能量转化: 机械能转化为内能,在压缩冲程未尾,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气。高温高压燃气推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动。,3 做功冲程,能量转化: 内能转化为机械能,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。,4 排气冲程,柴油机的构造,喷油嘴,进气门,活塞,连杆
3、,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。,2.内燃机的启动,内燃机不能自行启动。开始运转时,要靠外力使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连
4、杆带动活塞运动,以后内燃机才能自己工作。,热机的效率,热机工作时,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值。热机的效率很低,蒸汽机的效率只有6-15,汽油机的效率为20-30,柴油机的效率可达45。想一想:导致热机效率低的原因有哪些?如何提高热机的效率呢?请思考。,热机的效率,1、尽可能使燃料充分燃烧; 2、尽量减小各种热量损失; 3、机件间保持良好的润滑以减小摩擦。,提高热机效率的主要途径:,热机与环境,、热机的利用带来的环境污染,、废气污染,、怎样控制热机对环境造成的污染,a、排出的废气温度较高。使城市温度升高,会形成“热 岛效应”。 b、废气中含有各种对人体有害的气体和粉尘,直接影响人们的身体健康和动植物的生存。,、噪声污染, 改进燃烧设备,消除烟尘;, 提高燃料的综合利用,采取集中供热, 充分利用污染少和无污染的能源, 在内燃机排气管上安装消声器,以减少噪声污染,太阳能汽车,太阳能汽车,电动车,天然气汽车,