Question

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心部件，現(xiàn)代汽車主要分汽油與柴油兩類發(fā)動(dòng)機(jī)，其中汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的是內(nèi)燃機(jī)的氣缸．某臺以汽油為燃料的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)有四個(gè)氣缸，其相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示：

1min內(nèi)完成的工作循環(huán)	2600次	93號汽油	氣缸內(nèi)汽油和空氣的混合密度	1.35Kg/m3
排氣量	1.8L		汽油熱值	4.6×107（J/Kg）
發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率	75KW		空燃比	14：1

（1）內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程，一個(gè)氣缸正常工作四個(gè)沖程的先后順序是

 

（對甲、乙、丙、丁重新排序），

 

圖所示沖程中內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動(dòng)力；
（2）汽車的排氣量是指發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的總工作容積．空燃比指汽缸內(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比，當(dāng)汽車以l00Km/h的速度勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率最大，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可求得此時(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為

 

%．（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析：（2）內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣沖程，同時(shí)需要掌握內(nèi)燃機(jī)四沖程的特點(diǎn)；
（3）根據(jù)m=ρV算出燃?xì)獾馁|(zhì)量，然后根據(jù)空燃比算出汽油的質(zhì)量；發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是有用功跟汽油燃燒釋放熱量的比值．

解答：解：（1）甲中的兩個(gè)氣閥都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，所以為壓縮沖程，是第二沖程；
乙中的一個(gè)氣閥打開，活塞向下運(yùn)動(dòng)，所以為吸氣沖程，是第一沖程；
丙中的一個(gè)氣閥打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，所以為排氣沖程，是第四沖程；
丁中的兩個(gè)氣閥都關(guān)閉，活塞下運(yùn)動(dòng)，所以為做功沖程，是第三沖程；
故排序?yàn)椋阂壹锥”�．其中做功沖程內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動(dòng)力．
（2）汽車以100km/h速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，1min中內(nèi)做的有用功：W=Pt=75000W×60s=4.5×10⁶J；
做一次功燃?xì)獾馁|(zhì)量：m燃?xì)?/SUB>=ρv=1.35kg/m³×1.8×10^-3m³=2.43×10^-3kg，
因?yàn)榭杖急仁?4：1，所以做一次功消耗的汽油質(zhì)量：m_汽油=2.43×10^-3kg×

1

15

=1.62×10^-4kg，
1min內(nèi)汽油燃燒釋放的熱量：Q=m_汽油q=1.62×10^-4kg×4.6×10⁷J/kg×2600=1.93752×10⁷J，
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：η=

W

Q

×100%=

4.5×106J

1.93752×107J

×100%≈23.2%．
故答案為：（1）乙甲丁丙、丁；（2）23.2%．

點(diǎn)評：本題考查熱機(jī)的工作循環(huán)、效率的計(jì)算，考查面比較廣，關(guān)鍵是公式及其變形的應(yīng)用，最容易出錯(cuò)的是物理量的單位和單位的換算．