热机


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热机热机是指各种利用内能做功的机械 。是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器动力机械的一类,如蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机 。
【热机】热机通常以气体作为工质(传递能量的媒介物质叫工质),利用气体受热膨胀对外做功 。热能的来源主要有燃料燃烧产生的热能、原子能、太阳能和地热等 。
基本介绍中文名:热机
外文名:Heat engine/ thermal machine
定义:各种利用内能做功的机械
用途:为现代化的交通提供动力
别称:热引擎
套用学科:工程学和热力学
介绍热机在人类生活中发挥着重要的作用 。现代化的交通运输工具都靠它提供动力 。热机的套用和发展推动了社会的快速发展,也不可避免地损失部分能量,并对环境造成一定程度的污染 。热机是利用内能来做功的机器 。
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工作原理热机的工作原理:由内能通过做功转化为机械能(例:酒精燃烧,化学能转化为内能,热量传给水,水沸腾后将瓶塞顶出去,水蒸气的一部分内能转化为瓶塞的机械能 。)工作过程要使汽油机连续工作,活塞必须在推动曲轴后回到原来位置,以便再次推动曲轴,这就要求活塞能在汽缸里做往复运动 。活塞在往复运动中从汽缸一端运动到汽缸的另一端叫做一个冲程 。热机的四个冲程:吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程 。四冲程就是两周转就是做一次功就是吸气一次就是耗1缸油热机的发展史:蒸汽机→蒸汽轮机→内燃机→喷气发动机→火箭发动机热机种类很多,按工质接受燃料释放能量的方式,分为内燃机和外燃机 。内燃机简介内燃机是一种动力机械,它是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机 。广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机,也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等,但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机 。活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍 。活塞式内燃机将燃料和空气混合,在其气缸内燃烧,释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气 。燃气膨胀推动活塞作功,再通过曲柄连桿机构或其他机构将机械功输出,驱动从动机械工作 。
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工作原理常见的有柴油机和汽油机,通过将内能转化为机械能,是通过做功改变内能 。内燃机的四个冲程一、汽油机用汽油作燃料的内燃机1. 构造进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连桿,曲轴 。2. 运动过程汽油机的一个工作循环要经历四个冲程,属于四冲程内燃机 。它的一个工作循环中,活塞往复各运动两次,只有第三个冲程内燃机推动活塞做功 。冲程:活塞在汽缸内向上或向下移动一次叫做内燃机的一个冲程 。在做功冲程燃气对活塞做功,内能转化为机械能 。其余三个冲程要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成(其中压缩冲程是由活塞向上运动,压缩燃料混合物,机械能转化为内能) 。吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸 。压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩 。做功冲程:进气门和排气门都关闭,火花塞用产生的电火花点火,使混合物剧烈燃烧,产生高温高压气体,推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功 。排气冲程:进气门保持关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸 。二、柴油机用柴油作燃料的内燃机与汽油机的不同之处是把汽油机的火花塞改成了喷油嘴以及将汽油机的点燃改为柴油机的压燃方法 。柴油机与汽油机不同,它吸入的不是混合气而是空气,燃料的燃烧也不是靠电火花点燃而是靠压燃 。构造:进气门,排气门,喷油嘴,气缸,活塞,连桿,曲轴工作过程:吸气,压缩,做功,排气 。发展历史活塞式内燃机自19世纪60年代问世以来,经过不断改进和发展,已是比较完善的机械 。它热效率高、功率和转速範围宽、配套方便、机动性好,所以获得了广泛的套用 。全世界各种类型的汽车、拖拉机、农业机械、工程机械、小型移动电站和战车等都以内燃机为动力 。海上商船、内河船舶和常规舰艇,以及某些小型飞机也都由内燃机来推进 。世界上内燃机的保有量在动力机械中居首位,它在人类活动中占有非常重要的地位 。活塞式内燃机起源于用火药爆炸获取动力,但因火药燃烧难以控制而未获成功 。1794年,英国人斯特里特提出从燃料的燃烧中获取动力,并且第一次提出了燃料与空气混合的概念 。1833年,英国人赖特提出了直接利用燃烧压力推动活塞作功的设计 。