Bài giảng vật lý lới 8 thao giảng động cơ nhiệt (34)

KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu hỏi:Quan s¸t vµ gi¶i thÝch hiÖn tîng x¶y ra trong thÝ
nghiÖm sau ®©y?
Trả lời:
Khi đun nóng ống nghiệm,
không khí và hơi nước trong
ống nghiệm nóng lên, dãn nở,
làm áp suất trong ống nghiệm
tăng đẩy nút bật lên và lạnh đi.
Ở đây nhiệt năng của không khí
và hơi nước đã chuyển hoá thành
cơ năng của nút.


Qua phân tích TN trên ta thấy nhiệt năng của
không khí và hơi nước đã chuyển hóa thành cơ
năng. Đó chính là cơ sở quan trọng để con người
chế tạo ra chiếc máy hơi nước đầu tiên vào những
năm đầu thế kỉ XVII, nó là bàn đạp để con người có
những bước tiến khổng lồ trong lĩnh vực chế tạo
động cơ nhiệt.
Động cơ nhiệt được ứng dụng rộng rãi trong
thực tế: Giao thông vận tải; sản xuất; công cuộc
khám phá và chinh phục vũ trụ . . .
?. §éng c¬ nhiÖt cã cÊu t¹o vµ ho¹t ®éng nh thÕ nµo?


TIẾT 33 - BÀI 28: ĐỘNG CƠ NHIỆT
I. ĐỘNG CƠ NHIỆT LÀ GÌ ?
1. Định nghĩa:

Động cơ nhiệt là những động cơ trong đó một phần
năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hoá
thành cơ năng.
MỘT SỐ LOẠI ĐCN
2. Ví dụ về động cơ nhiệt:
a) Động cơ đốt ngoài: Máy hơi nước, tuabin hơi…
b) Động cơ đốt trong:
•
Động cơ nổ 4 kì (động cơ xăng): Xe máy, ô tô, máy
bay, máy phát điện chạy xăng ...
•
Động cơ Điêzen: Xe lửa, tàu thuyền, xe lu, máy ủi, máy
xúc ...
•
Động cơ phản lực: máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ…


II. ĐỘNG CƠ NỔ BỐN KÌ
1. Cấu tạo động cơ nổ bốn kì: (H- 28.4)

(1) Van hút (xupap nạp)
(2) Van xả (xupap xả)
(3) Pittông - Xi lanh
(4) Trục bằng biên
(5) Tay quay
(6) Vô lăng (bánh đà)
(7) Bugi

CẤU TẠO ĐC NỔ 4 KÌ

2. Chuyển vận:
Gồm 4 kì (nạp, nén, nổ, xả).
a) Kì thứ I (KÌ NẠP): HÚT NHIÊN LIỆU

MINH HỌA KÌ NẠP

Pittông chuyển động xuống dưới. Van nạp mở, van
xả đóng ⇒ áp suất trong xi lanh giảm ⇒ hỗn hợp
nhiên liệu được hút vào xi lanh. Cuối kì này xi lanh
chứa đầy hỗn hợp nhiên liệu và van nạp đóng lại.


b) Kì thứ II (KÌ NÉN): NÉN NHIÊN LIỆU

MINH HỌA KÌ NÉN

Pittông chuyển động lên phía trên nén hỗn hợp
nhiên liệu trong xi lanh. (cả 2 van cùng đóng)


c) Kì thứ III (KÌ NỔ): ĐỐT NHIÊN LIỆU

MINH HỌA KÌ NỔ

- Khi pittông lên đến điểm cao nhất hỗn hợp nhiên liệu
bị nén với áp suất cao. Bugi bật tia lửa điện đốt cháy
hỗn hợp nhiên liệu, kèm theo tiếng nổ và toả nhiệt.
- Các chất khí mới tạo thành dãn nở, sinh công đẩy
pittông xuống dưới. Cuối kì này van xả mở ⇒ khí thải

qua van xả ra ngoài.


d) Kì thứ IV (KÌ XẢ): THOÁT KHÍ

MINH HỌA KÌ XẢ

Quán tính quay của bánh đà làm pittông chuyển động
lên trên, dồn hết khí trong xilanh ra ngoài qua van xả.
Sau đó các kì của động cơ lại được lặp lại. Trong 4 kì,
chỉ có kì thứ 3 là kì sinh công. Các kì khác, động cơ
chuyển động nhờ đà của vô lăng.
CHUYỂN VẬN


Khi đốt nhiên liệu, ngoài việc sinh công, động cơ còn có ảnh h
ởng gì đến môi trờng?
TL:
Tạo ra khí thải, bụi và tiếng nổ lớn.
Những sự kiện đó gây ra những
tác hại gì với môi trờng xung
quanh?
+Tác động đến đờng hô hấp.
+Gây hiệu ứng nhà kính
+Bụi bám trên lá cây gây nhiễm
khuẩn thực phẩm, làm giảm khả
năng quang hợp.
+Gây ô nhiễm tiếng ồn.

III. HIU SUT CA NG C NHIT
? : lời
ng
*Trả
: c n 4 kỡ cng nh bt kỡ ng c nhit
cú phi
nhitnh
lng
cakỡnhiờn
b tno
-no
ng
c ton
n 4 b
kỡ cng
bt
ngliu
c nhit
chỏy to
ra c
bin
thnh
cụng
cúnhiờn
ớch khụng
Ti sao
khụng
phi
ton b
nhit

lng
ca
liu b?t
?
chỏy
to ra c bin thnh cụng cú ớch. Vỡ mt phn
A
nhit lng ny
cho cỏc b phn ca ng
Hc
= truyn
.100%
c nhit lm cỏc b phn
Q ny núng lờn, mt phn na
theo khớ thi thoỏt ra ngoi khụng khớ lm cho khụng khớ
núng lờn.
- Trong thc
t ch cú khong 30% n 40% nhit lng
- H: Hiu sut ca ng c nhit (%)
do nhiờn liu
tm
chỏy
to
bin
thnh
cú ớch.
- A: b
Cụng
ng
cra

thc
hin
c cụng
(J)
Ngi ta núi
nhit
cú hiu
30%
- Q:ng
Nhit c
lng
do nhiờn
liu sut
b tkhong
chỏy
n 40%. to ra (J)

{

*ĐN: Hiệu suất của động cơ nhiệt đợc xác định bằng tỉ số giữa
phần nhiệt lợng chuyển hoá thành công cơ học (công có ích để
chạy máy) và nhiệt lợng do nhiên liệu bị đốt cháy toả ra.


IV. VẬN DỤNG
Bài 6: Một ô tô chạy được quãng đường 100km với lực
kéo trung bình là 736N, tiêu thụ hết 5 lít xăng (khoảng
4kg) Tính hiệu suất của động cơ ô tô ?
(biết NSTN của xăng=46.106J/kg).
Bài giải:

Công mà động cơ của xe sinh ra:
A = F.s = 736.100 000 = 73 600 000 ( J ).
Nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy toả ra:
Q = q.m = 46.106.4 = 184 000 000 ( J ).
Hiệu suất của động cơ ô tô:

A
73600000
H = .100% =
.100% = 40%
Q
184000000


Mét nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn


Khãi bôi cña ®éng c¬
vµ m¸y mãc c«ng
nghiÖp


Theo em, loài ngời cần phải làm gì để tránh đợc tác hại của động cơ
nhiệt đối với môi trờng?
+ Hạn chế sử dụng động cơ nhiệt ( chỉ sử dụng khi cần thiết)
+ Nghiên cứu, cải tiến để sản xuất các động cơ nhiệt thân thiện
hơn đối với môi trờng và có hiệu suất cao hơn.
+ Thay thế những động cơ đã cũ nát tiêu tốn nhiên liệu và độc hại
bằng những động cơ mới hơn.
+ Sử dụng những động cơ khác thay thế động cơ nhiệt( động cơ

điện) hoặc phối hợp sức kéo của động cơ và sức gió( thuyền buồm)



¤ T¤ §IÖN NISSAN



TỔNG HỢP KIẾN THỨC
ĐỘNG CƠ NHIỆT
1. Định nghĩa động cơ nhiệt:
Động cơ nhiệt là những động cơ trong đó một phần năng
lượng của nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hoá thành cơ năng.
2. Ví dụ về động cơ nhiệt:
a) Động cơ đốt ngoài: Máy hơi nước, Tua-bin hơi nước ...
b) Động cơ đốt trong: Động cơ nổ 4 kì (động cơ xăng), động cơ
Điêzen, động cơ phản lực ...
3. Động cơ nổ 4 kì:
a) Cấu tạo động cơ nổ 4 kì:
b) Chuyển vận động cơ nổ 4 kì:
Nạp - Nén - Nổ - Xả
4. Hiệu suất của động cơ nhiệt:

A
H = .100%
Q


MỞ RỘNG
Trong 4 kì chuyển vận của động cơ, chỉ

có kì thứ 3 là kì sinh công. Các kì khác
động cơ không sinh công ⇒ động cơ
không sinh công liên tục mà bị ngắt
quãng ⇒ công suất của động cơ nhỏ.
Vậy để động cơ sinh công liên tục ở cả
4 kì người ta thường chế tạo động cơ có
nhiều xi lanh (tối thiểu là 4 xinh lanh) và
bố trí để các xi lanh trong động cơ lần
lượt sinh công xen kẽ nhau ⇒ Theo quy
luật.

Xilanh 1 Xilanh 2 Xilanh 3 Xilanh 4

Nổ
Xả

Nén
Nổ

Nạp
Nén

Xả
Nạp

Nạp
Nén

Xả
Nạp

Nổ
Xả

Nén
Nổ

ĐỘNG CƠ NỔ 4 KÌ 4 XILANH


LIÊN HỆ THỰC TẾ & MÔN HỌC KHÁC
Ở kì thứ 3 khi động cơ sinh công áp suất của chất khí dãn nở
đẩy Pit-tông chuyển động xuống dưới (chuyển động thẳng).
Trong thực tế ta thấy mục đích sử dụng động cơ đốt trong
nhằm sử dụng công của động cơ sinh ra để tạo ra các chuyển
động quay (Ví dụ: Các phương tiện giao thông làm quay đĩa
xích (nhông xích) của xe sau đó được xích truyền tới trục quay
của bánh rồi làm bánh xe quay ...).
Vậy là việc sử dụng động cơ nổ 4 kì nảy sinh yêu cầu phải
biến chuyển động thẳng (tịnh tiến) của Pit-tông thành chuyển
động quay của các thiết bị khác.
?.
kiến
thức
và biến
đổi chuyển
mà các
TrảBằng
lời: Ở
động

cơvề
nổtruyền
4 kì chuyển
động
tịnh tiếnđộng
của Pit-tông
em
đãbiến
được
học ở
môn Công
hãybằng
quanbiên
sát và tay
tìm
được
thành
chuyển
độngnghệ
quay(lớp
nhờ8)
trục
hiểu
môcấu
hình
của
động cơ nổtruyền);
4 kì để nhận
xét những
bộtịnh

quayở(cơ
trục
khuỷu-thanh
còn chuyển
động
phận
nào
có nhiệm
vụ biến
chuyển
tiến để
đóng
mở 2 van
đượcđổi
biến
đổi từđộng?
chuyển động quay
của trục cam.
MINH HỌA


CỦNG CỐ - HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
1. Củng cố:
?1. Nêu định nghĩa động cơ nhiệt là gì? Kể tên một số máy sử
dụng động cơ nhiệt?
?2. Nêu những bộ phận cơ bản của động cơ nổ 4 kì?
?3. Mô tả các kì chuyển vận của động cơ nổ 4 kì?
2. Hướng dẫn về nhà:
-Học phần ghi nhớ (SGK), cấu tạo và chuyển vận của động cơ
nổ 4 kì.

-Tìm hiểu phần có thể em chưa biết (SGK)
-Làm bài tập 28.1 đến 28.7 (SBT)
* Bài tập bổ sung: Với 4 lít xăng, một xe máy có công suất
1,6kW chuyển động với vận tốc 36 km/h sẽ đi được quãng
đường bao nhiêu km? Biết hiệu suất của động cơ là 30%,
NSTN của xăng là 46.106J/kg, khối lượng riêng của xăng
700kg/m3.

HẾT