Question

发动机是汽车的核心部件，现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的气缸．某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个气缸，其相关数据如表所示：

1min内完成的工作循环	2600次	93号汽油	气缸内汽油和空气的混合密度	1.35Kg/m3
排气量	1.8L		汽油热值	4.6×107（J/Kg）
发动机最大功率	75KW		空燃比	14：1

（1）内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的先后顺序是

 

（对甲、乙、丙、丁重新排序），

 

图所示冲程中内燃机给汽车提供动力；
（2）汽车的排气量是指发动机气缸的总工作容积．空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比，当汽车以l00Km/h的速度匀速行驶时，发动机的输出功率最大，根据表中数据可求得此时汽车发动机的效率为

 

%．（计算结果保留一位小数）．

Answer 1

分析：（2）内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，同时需要掌握内燃机四冲程的特点；
（3）根据m=ρV算出燃气的质量，然后根据空燃比算出汽油的质量；发动机的效率是有用功跟汽油燃烧释放热量的比值．

解答：解：（1）甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；
乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；
丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；
丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；
故排序为：乙甲丁丙．其中做功冲程内燃机给汽车提供动力．
（2）汽车以100km/h速度匀速运动时，1min中内做的有用功：W=Pt=75000W×60s=4.5×10⁶J；
做一次功燃气的质量：m_燃气=ρv=1.35kg/m³×1.8×10^-3m³=2.43×10^-3kg，
因为空燃比是14：1，所以做一次功消耗的汽油质量：m_汽油=2.43×10^-3kg×

1

15

=1.62×10^-4kg，
1min内汽油燃烧释放的热量：Q=m_汽油q=1.62×10^-4kg×4.6×10⁷J/kg×2600=1.93752×10⁷J，
发动机的效率：η=

W

Q

×100%=

4.5×106J

1.93752×107J

×100%≈23.2%．
故答案为：（1）乙甲丁丙、丁；（2）23.2%．

点评：本题考查热机的工作循环、效率的计算，考查面比较广，关键是公式及其变形的应用，最容易出错的是物理量的单位和单位的换算．