1、內(nèi)燃機(jī)及其工作原理：將燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，又通過做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。按燃燒燃料的不同，內(nèi)燃機(jī)可分為汽油機(jī)、柴油機(jī)等。
(1)汽油機(jī)和柴油機(jī)都是一個(gè)工作循環(huán)為四個(gè)沖程即吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程的熱機(jī)。
(2)一個(gè)工作循環(huán)中只對外做一次功，曲軸轉(zhuǎn)2周，飛輪轉(zhuǎn)2圈，活塞往返2次。
(3)壓縮沖程是對氣體壓縮做功，氣體內(nèi)能增加，這時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
(4)做功沖程是氣體對外做功，內(nèi)能減少，這時(shí)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
(5)汽油機(jī)和柴油機(jī)工作的四個(gè)沖程中，只有做功沖程是燃?xì)鈱钊龉?，其它三個(gè)沖程要靠飛輪的慣性完成。
(6)判斷汽油機(jī)和柴油機(jī)工作屬哪個(gè)沖程應(yīng)抓住兩點(diǎn)：一是氣閥門的開與關(guān);二是活塞的運(yùn)動(dòng)方向。
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沖程的名稱 |
氣門開、關(guān)情況 |
活塞的運(yùn)動(dòng)方向 |
能量的轉(zhuǎn)化情況 |
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吸氣沖程 |
只有一個(gè)氣門（吸氣門）打開 |
向下運(yùn)動(dòng) |
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壓縮沖程 |
兩個(gè)氣門都關(guān)閉 |
向上運(yùn)動(dòng) |
機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 |
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做功沖程 |
兩個(gè)氣門都關(guān)閉 |
向下運(yùn)動(dòng) |
內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 |
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排氣沖程 |
只有一個(gè)氣門（排氣門）打開 |
向上運(yùn)動(dòng) |
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(7)汽油機(jī)和柴油機(jī)的不同處
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項(xiàng)目 |
構(gòu)造 |
吸入氣缸的物質(zhì) |
點(diǎn)燃方式 |
效率 |
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汽油機(jī) |
氣缸頂部有一個(gè)火花塞 |
空氣和汽油混合物 |
點(diǎn)燃式 |
效率較低 |
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柴油機(jī) |
氣缸頂部有一個(gè)噴油嘴 |
空氣 |
壓燃式 |
效率較高 |
2、燃料的熱值
(1)燃料燃燒過程中的能量轉(zhuǎn)化：目前人類使用的能量絕大部分是從化石燃料的燃燒中獲得的內(nèi)能，燃料燃燒時(shí)釋放出大量的熱量。燃料燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)，燃燒過程中，儲存在燃料中的化學(xué)能被釋放，物體的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為周圍物體的內(nèi)能。
(2)燃料的熱值
①定義：lkg某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。用符號“q”表示。
②熱值的單位J/kg，讀作焦耳每千克。還要注意，氣體燃料有時(shí)使用J/m3，讀作焦耳每立方米。
③熱值是為了表示相同質(zhì)量的不同燃料在燃燒時(shí)放出熱量不同而引人的物理量。它反映了燃料通過燃燒放出熱量本領(lǐng)大小不同的燃燒特性。不同燃料的熱值一般是不同的，同種燃料的熱值是一定的，它與燃料的質(zhì)量、體積、放出熱量多少無關(guān)。
(3)在學(xué)習(xí)熱值的概念時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
①“完全燃燒”是指燃料全部燃燒變成另一種物質(zhì)。
②強(qiáng)調(diào)所取燃料的質(zhì)量為“lkg”，要比較不同燃料燃燒本領(lǐng)的不同，就必須在燃燒質(zhì)量和燃燒程度完全相同的條件下進(jìn)行比較。
③“某種燃料”強(qiáng)調(diào)了熱值是針對燃料的特性與燃料的種類有關(guān)。
④燃料燃燒放出的熱量的計(jì)算：一定質(zhì)量m的燃料完全燃燒，所放出的熱量為：Q=qm，式中，q表示燃料的熱值，單位是J/kg; m表示燃料的質(zhì)量，單位是kg;Q表示燃料燃燒放出的熱量，單位是J。
5若燃料是氣體燃料，一定體積V的燃料完全燃燒，所放出的熱量為：Q=qV。式中，q表示燃料的熱值，單位是J/m3;V表示燃料的體積，單位是m3;Q表示燃料燃燒放出的熱量，單位是J。
3、熱機(jī)效率
燃料的 化學(xué)能E
(1)熱機(jī)的能量流圖：如右圖所示是熱機(jī)的能量流圖：
由圖可見，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾龅挠杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵龝r(shí)所釋放能量的一部分。
(2)定義：熱機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒所釋放的能量的比值，稱為熱機(jī)效率。
(3)公式：η=E有/Q×100%。式中，E有為做有用功的能量;Q總為燃料完全燃燒釋放的能量。
(4)提高熱機(jī)效率的主要途徑
①改善燃燒環(huán)境，使燃料盡可能完全燃燒，提高燃料的燃燒效率。
②盡量減小各種熱散失。
③減小各部件間的摩擦以減小因克服摩擦做功而消耗的能量。
④充分利用廢氣帶走的能量，從而提高燃料的利用率。
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