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上柴柴油机备件-深入了解 14.1 热机:工作原理、能量转化与环保意义汽油机冲程单缸和双缸

来源:应急救援装备网  作者:蓝品汇优采云   2024-07-10 阅读:147

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主题:14.1 热机

【教学目标】

1. 知识和技能

●了解四冲程内燃机的基本结构和工作原理。

●了解四冲程内燃机的工作过程和能量转换。

●了解柴油机与汽油机在结构、工作过程上的相同点和不同点。

● 了解内部能源利用在人类发展史上的重要性。

2. 流程与方法

●通过演示实验,学生了解内能可以用来做功。

●利用动画、图片或模型讲解四冲程内燃机的基本结构和工作过程。

●通过分析汽油机与柴油机结构、工作过程的异同,学习分析、比较的研究方法。

3.情感态度和价值观

● 通过演示实验培养学生观察问题、分析问题的能力。

●通过阅读《科学世界》,让学生了解一些现代汽车的常见知识,扩大学生的知识面,培养学生的环保意识。

● 了解这些内燃机在生产生活中的应用,增强学生将科技应用于日常生活和社会的意识。

【教学重点】

热机的工作原理及汽油机的工作过程

【教学难点】

汽油机与柴油机的异同及能量转换

【教学准备】

教师准备:PPT课件、flash动画(汽油机、柴油机的工作过程)、试管、水、橡皮塞、酒精灯、铁架、火柴、四冲程汽油机模型(J2255型号)、柴油机模型等。

每组学生需准备:四冲程汽油机模型(J2255型号)、四冲程柴油机模型

教学流程:

1. 简介

【创设情境】同学们,汽车已经成为我们现代生活中不可缺少的交通工具,18世纪第一辆汽车问世时,时速只有几千米,而目前最快的汽车时速已经是音速的几倍,达到每小时1678公里。

世界上第一辆汽车 世界上最快的汽车

想知道汽车是如何获得这么多机械能的吗?这节课我们要学习的知识——热机,将揭开它的神秘面纱。

2. 新课程教学

单缸四冲程汽油机

1、热机:热机是一种利用内能做功,把内能转化为机械能的机器。

热机的类型:蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、蒸汽轮机、喷气发动机等。

2.内燃机:

内燃机活塞在气缸内从气缸的一端到另一端来回运动的过程称为一个冲程。

四冲程内燃机由四个冲程组成:进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。

单缸四冲程内燃机,进气、压缩、发电、排气四个冲程构成一个工作循环船舶配件,每个工作循环,曲轴旋转2次,活塞上下往复运动2次,做功1次。

在这四个冲程中,只有做功冲程是燃烧气体对活塞所作的功,其余三个冲程(进气冲程、压缩冲程和排气冲程)都是依靠飞轮的惯性来完成的。

压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程将内能转化为机械能。

①汽油机工作过程:

进气行程:进气门打开单缸四冲程汽油机,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合气进入气缸。

压缩冲程:进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩。

做功冲程:在压缩冲程终了时,火花塞产生电火花,使燃料剧烈燃烧,产生高温高压气体,高温高压气体推动活塞下行,带动曲轴旋转,对外做功。

排气行程:进气门关闭,排气门打开,活塞上行,将废气排出气缸。

②柴油机工作过程:

3、汽油机与柴油机的比较:

①汽油机气缸顶部为火花塞;柴油机气缸顶部为喷油器。

②汽油发动机在进气冲程时,汽油和空气的混合燃料被吸入气缸;

柴油机进气冲程时吸入气缸的空气是空气。

③汽油发动机做功行程的点火方式为火花点火;柴油发动机做功行程的点火方式为压燃。

④ 柴油机比汽油机效率高船舶电子与信息设备保养,经济性好,但体积较大。

⑤无论是汽油机还是柴油机,都需要外力协助启动,才能够运转。

家庭作业:

1、图中是单缸四冲程内燃机的四个冲程示意图,下列属于这种内燃机一个工作循环的四个冲程的正确顺序是( )

A、C、D、B、A B、D、A、C、B

C. B、A、D、CD。A、B、C、D

2、下列过程用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及其中涉及的主要能量转换,图中①②③④正确的补充是()

A. ①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能

B. ①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能

单缸四冲程汽油机

C. ①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能

D. ①压缩冲程,②机械能转化为内能单缸四冲程汽油机,③做功冲程,④内能转化为机械能

3. 比较汽油机与柴油机,下列说法正确的是( )

A.柴油发动机将柴油和空气的混合物吸入气缸,而汽油发动机将空气吸入气缸。

B. 它们在压缩冲程中被压缩到相同的程度

C.柴油机推动活塞做功的燃料气体压力比汽油机高。

D.在压缩冲程终了时,汽油机气缸内的温度比柴油机高。

4. 热机是一种将能量转化为热量的机器。

5、如图所示,试管内的水蒸气把塞子推开,水蒸气的能量转化为塞子的能量。

6、如图所示,是内燃机某一行程的示意图,从图中可以看出:

(1)该内燃机为(选择“汽油发动机”或“柴油发动机”);

(2)它在进气冲程中吸入的物质是(填“空气”或“汽油”或“柴油”或“空气和汽油的混合物”)

(3)图中,内燃机处于冲程中;此冲程中的能量转换,是将能量转换成电能。

(4)设这台内燃机的飞轮转速为3000r/min,则每秒钟燃烧气体推动活塞做功一次,即一个冲程。

字体设计:

14.1 热机

1.热机:1.定义:利用内能做功的机器。

2.热机工作原理:将内能转化为机械能

2.汽油发动机

1.结构:

2.工作原理:

吸入行程:

压缩行程:机械能→内能

做功冲程:内能→机械能

排气冲程:

3.柴油发动机

柴油发动机和汽油发动机的差异和相似之处

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