内燃机、热机效率(师).doc

内燃机与热机效率（师） 一、考点、热点回顾 1、内燃机 （1）认识内燃机 ①定义：燃料在气缸内燃烧的热机。 汽油机结构 柴油机结构 ②工作原理 a.冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。 工作原理 能量转化过程：燃料的化学能→内能→机械能。 内燃机的工作过程… 其中，“吸气冲程→压缩冲程→做功冲程→排气冲程”为一个工作循环。因此又将汽油机和柴油机称为“四冲程”发动机。 ④四冲程的特点（汽油机和柴油机相同） 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 结构 进气阀特点 排气阀特点 活塞特点 曲轴特点 能量变化 内燃机工作原理总结 a.一个工作循环飞轮转动两圈，即每个冲程飞轮转动半圈； b.一个工作循环有四冲程，活塞往复两次，曲轴转动两周； c.一个工作循环对外只做功一次，即发生在做功冲程。 ⑤思考与讨论 思考1：内燃机由内能转化为机械能的冲程属于什么冲程？ 思考2：内燃机由机械能转化为燃料内能的属于哪一冲程？ 思考3：四冲程都能自主完成吗？若不能，则它们各依靠什么结构来辅助完成？ 思考5：内燃机又是如何连续工作的？ ⑥汽油机与柴油机的比较 2、热机效率 （1）思考与讨论 思考1：请结合以下图，尝试说出以下内燃机的效率有怎样特点？ 思考2：请尝试分析热机效率抵的原因有哪些？ 解析：①燃料不能完全燃烧； ②废气带走很大一部分能量； ③内燃机缸及其周围冷却水也会带走一部分能量； ④热机各部分零件之间有摩擦，会消耗一部分能量； ⑤飞轮转动也会消耗一部分能量。 思考3：倘若让你来改进热机，可从哪些方面来提升热机效率？ 解析：①改善燃烧环境、调节油、气比例等使燃料尽可能地完全燃烧。 ②在热机设计和制造上，采用先进的技术。 ③保证良好的润滑，减少因摩擦而消耗的功。 （）定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。 公式： η=W/Q ，其中：η表示热机效率， W表示用来做有用功的那部分能量，Q表示为燃料完全燃烧放出的能量。 燃料完全燃烧释放的能量设为Q，实际燃烧放出的能量设为Q1，由于热损失的能量设Q2，克服摩擦力而损失的能量为Q3，飞轮获得能量为Q4。则热机效率应该为η=（Q1-Q2-Q3-Q4）/Q东风牌某型号汽车牵引力是5 × 103 N，在水平公路上行驶10 km的路程耗油4kg，则这辆车热机的效率是多少？（汽油的热值为4. 6 × 107 J/kg） 分析：汽车热机工作，牵引力做的功为有用功，即Q有用=W=Fs；汽油完全燃烧放出总的热量Q总=qm；热机的效率可用公式η=Q有用/Q总计算。 汽车做的有用功为Q有用=W=Fs=5 × l03 N × 10 km=5 × 107 J 汽油完全燃烧放出总的热量为Q总=qm=4.6 × 107 J/kg × 4 kg=1.84 × 108J 则η=Q有用/Q总=27.2 % 这辆车热机的效率是27.2 %、典型例题——热机 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 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 汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，图4中表示压缩冲程的是（ ）  一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，则该汽油机每秒钟内完成的冲程数和对外做功的次数分别是（ ）A．40和10 B．20和20 C．10和10 D．40和20在汽油机的四个冲程中，都发生能量转化的一组冲程是（ ） A．吸气冲程和压缩冲程B．压缩冲程和做功冲程C．做功冲程和排气冲程D．排气冲程和吸气冲程 如图所示，水沸腾后会将软木塞冲开，其能量转化情况和四冲程内燃机的哪一个工作冲程相似（ ）A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程 图为四冲程汽油机工作过程的示意图。其中表示把机械能转化为内能的是（ ） 例8：如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，下列四组关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列，正确的是（） A、丙、丁、乙、甲B、乙、丁、甲、丙C、乙、甲、丁、丙D、甲、乙、丙、丁 内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能变化的情况是（ ） A．温度降低，内能减小B．温度不变，内能不变C．温度升高，内能增大D．温度降低，内能增大下列关于四冲程汽油机和柴油机区别的说法中错误的是 A．在吸气冲程吸入的物质不同B．点火方式不同 C．工作过程中能量转化的形式不同D．用途不同 常见的内燃机