热机

热机

如图14.1-1，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，观察现象。

在这个实验中，燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气；塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的动能。
各种利用内能做功的机械——热机（heat engine）。
热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。
内燃机分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料。

汽油机

要使汽油机连续工作，活塞必须能在汽缸内往复运动。活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。图14.1-4 是四冲程汽油机的工作示意图。

柴油机

柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，因此柴油机汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。在压缩冲程中，活塞把空气的体积压缩得非常小，使得空气的温度很高。在压缩冲程结束时，汽缸内空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气便立刻燃烧起来。在做功冲程中，燃烧放出的热使得气体的压强和温度急剧升高，从而推动活塞对外做功。由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，因此在做功冲程中气体的压强也大于汽油机，因而可以输出更大的功率。