全新哈弗H6 GT版

随着經濟和科技的不斷發展，汽車已經進入到了尋常百姓家，汽車的加入讓我們的生活方便了許多，那麼現在就讓我們一起來了解下汽車上面三大件之一的發動機，也是熱機的一種。

（一）熱機

1、熱機的定義：熱機是利用内能來做功，把内能轉化為機械能的機器。常見的熱機有蒸汽機、内燃機（汽油機和柴油機）、汽輪機、噴氣式發動機等。

2、我們日常使用的汽車上面的發動機就是内燃機，内燃機又分為汽油機和柴油機。

3、内燃機活塞在汽缸内往複運動，從氣缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。四沖程内燃機包括四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

在單缸四沖程内燃機中，吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程為一個工作循環，每個工作循環曲軸轉2周，活塞上下往複2次，做功1次。

在這四個沖程中隻有做功沖程是燃氣對活塞做功，而其它三個沖程（吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程）是依靠飛輪的慣性來完成的。壓縮沖程将機械能轉化為内能，做功沖程是由内能轉化為機械能。

4、四沖程汽油機工作原理圖

四沖程汽油機工作原理圖

（1）吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，新鮮空氣和汽油的混合氣體進入氣缸；

（2）壓縮沖程：進氣門和排氣門關閉，活塞向上運動，空氣和汽油的混合氣體被壓縮；

（3）做功沖程：壓縮沖程結束的那一刻，氣缸内混合氣體被壓縮到極緻，氣缸頂部的火花塞點火，使汽油混合氣猛烈燃燒，瞬間産生的高溫高壓氣體推動活塞向下運動，帶動曲軸等其他附件運動，對外做功；

（4）排氣沖程：進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把燃燒過後的廢氣排出氣缸。

四沖程汽油機動态原理圖

5、四沖程柴油機工作原理圖

四沖程柴油機工作原理圖

柴油機和汽油機工作過程中的區别在于：

（1）汽油機的氣缸頂部是火花塞，需要在壓縮沖程的末端對油氣的混合氣體進行點燃，而柴油機的氣缸頂部是噴油嘴，不需要點燃，是壓燃的；

（2）汽油機吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物，而柴油機吸氣沖程吸入氣缸的是空氣；

（3）柴油機比汽油機的工作效率高，比較經濟，但柴油機比較笨重；

（4）汽油機和柴油機在運轉之前都要靠外力輔助啟動。

（二）熱機效率

1、熱值：燃料燃燒，燃料的化學能轉化為内能，1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值，用符号q表示，單位是J/kg或者J/m^3，取決于燃料是固态還是液态。

注意：熱值是燃料本身的一種特性，隻與燃料的種類有關，與燃料的形态、質量、體積、是否完全燃燒等無關。

2、熱值的物理意義：

酒精的熱值是3.0×10^7J/kg，它表示1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×10^7J。

煤氣的熱值是3.9×10^7J/m^3，它表示1m^3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×10^7J。

3、熱機效率：熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。熱機的效率是熱機性能的一個重要标志，與熱機的功率無關。

4、影響熱機效率的因素有：燃料是否能夠完全燃燒，以及燃燒後是否完全被利用。

提高熱機效率的方法有：① 使燃料充分燃燒，盡量減小各種熱量損失；② 機件間保持良好的潤滑，減小摩擦；③在熱機的各種能量損失中，廢氣帶走的能量最多，設法利用廢氣的能量，現在車輛中渦輪增壓就是利用廢氣的能量提高發動機效率的一種措施。

5、由于熱機在工作過程中總會有能量損失，所以熱機的效率總小于1。常見熱機的效率：蒸汽機為6%～15%、汽油機為20%～30%、柴油機為30%～45%。

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