1. 汽油机做功冲程(图14-2-5):
利用火花塞点燃气缸内的燃料(汽油)和空气的混合物,高温气体推动活塞运动。缸内气体推动活塞的过程中,能量间是如何转化的?

燃料和空气的混合物燃烧可以释放能量,但是单纯地点燃,燃料燃烧并不充分,释放的能量不够多,转化成活塞机械能的也很少。燃料在高温高压的环境下燃烧得更充分,释放的能量也会更多。那么,如何给燃料创造一个高温高压的环境呢?回忆空气压缩引火仪是如何做到的。
利用火花塞点燃气缸内的燃料(汽油)和空气的混合物,高温气体推动活塞运动。缸内气体推动活塞的过程中,能量间是如何转化的?
气缸内气体的内能转化为活塞的机械能
燃料和空气的混合物燃烧可以释放能量,但是单纯地点燃,燃料燃烧并不充分,释放的能量不够多,转化成活塞机械能的也很少。燃料在高温高压的环境下燃烧得更充分,释放的能量也会更多。那么,如何给燃料创造一个高温高压的环境呢?回忆空气压缩引火仪是如何做到的。
压缩气缸内的气体
答案
1. 气缸内气体的内能转化为活塞的机械能 压缩气缸内的气体
注:为了使燃料燃烧更充分,需要给它提供一个高温高压的环境,所以我们在汽油机进行做功冲程之前要先将混合气体进行压缩。
在做功冲程中,燃料和空气的混合物需要由火花塞来点燃,由此推断,在压缩冲程中,燃料和空气的混合物能否达到燃料的燃点?
在做功冲程中,燃料和空气的混合物需要由火花塞来点燃,由此推断,在压缩冲程中,燃料和空气的混合物能否达到燃料的燃点?
不能
。答案
2. 上 活塞的机械能转化为气缸内气体的内能 不能
注:做功冲程结束后会产生废气,我们需要将废气排出气缸。
3. 汽油机排气冲程(图14-2-7):

活塞向
注:在以上三个冲程之前,我们需要提前将燃料和空气的混合物通入气缸。
4. 汽油机吸气冲程(图14-2-8):

活塞向
5. 以上是汽油机的四个冲程,请你将四个冲程进行合理排序。
6. 总结汽油机四个冲程的运作过程。

注:以上四个冲程不断循环,活塞就能不断获得机械能。
【活动四】柴油机。
1. 汽油和空气的混合物在压缩冲程中被压缩的程度越高,温度就升得越高,内能就越大,转化为活塞的机械能就越多,但是温度达到一定高度时汽油会自燃,这样的话,高温高压燃气就会阻碍活塞向上压缩气体的运动。对此,有什么解决办法?
注:内燃机除了可以用汽油作燃料,还可以用柴油作燃料。汽油机较轻巧,柴油机则笨重些,但柴油机输出功率较大。它们各有特点,满足了我们在生活中的不同需求。
3. 汽油机排气冲程(图14-2-7):
活塞向
上
(选填“上”或“下”)运动,将废气从排气门
排出气缸。注:在以上三个冲程之前,我们需要提前将燃料和空气的混合物通入气缸。
4. 汽油机吸气冲程(图14-2-8):
活塞向
下
(选填“上”或“下”)运动,将燃料和空气的混合物从进气门
吸入气缸。5. 以上是汽油机的四个冲程,请你将四个冲程进行合理排序。
吸气
冲程→压缩
冲程→做功
冲程→排气
冲程6. 总结汽油机四个冲程的运作过程。
注:以上四个冲程不断循环,活塞就能不断获得机械能。
【活动四】柴油机。
1. 汽油和空气的混合物在压缩冲程中被压缩的程度越高,温度就升得越高,内能就越大,转化为活塞的机械能就越多,但是温度达到一定高度时汽油会自燃,这样的话,高温高压燃气就会阻碍活塞向上压缩气体的运动。对此,有什么解决办法?
压缩冲程中不要有燃料,只压缩空气
。注:内燃机除了可以用汽油作燃料,还可以用柴油作燃料。汽油机较轻巧,柴油机则笨重些,但柴油机输出功率较大。它们各有特点,满足了我们在生活中的不同需求。
答案
3. 上 排气门
4. 下 进气门
5. 吸气 压缩 做功 排气
6. 见下表。
|冲程名称|进气门开闭情况|排气门开闭情况|活塞运动方向|能量转化|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|吸气冲程|打开|关闭|向下|—|
|压缩冲程|关闭|关闭|向上|活塞的机械能转化为气体的内能|
|做功冲程|关闭|关闭|向下|气体的内能转化为活塞的机械能|
|排气冲程|关闭|打开|向上|—|
【活动四】1. 压缩冲程中不要有燃料,只压缩空气
4. 下 进气门
5. 吸气 压缩 做功 排气
6. 见下表。
|冲程名称|进气门开闭情况|排气门开闭情况|活塞运动方向|能量转化|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|吸气冲程|打开|关闭|向下|—|
|压缩冲程|关闭|关闭|向上|活塞的机械能转化为气体的内能|
|做功冲程|关闭|关闭|向下|气体的内能转化为活塞的机械能|
|排气冲程|关闭|打开|向上|—|
【活动四】1. 压缩冲程中不要有燃料,只压缩空气
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