Question

【题目】发动机是汽车的核心部件,发动机的质量决定了整个车的性能和品质。现代汽车的发动机主要分汽油机和柴油机两类,其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸。若某台以汽油为燃料的汽车,发动机内有四个汽缸,其相关数据如下表所示。

汽车发动机数据表

（1）汽车以100km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大,则1min内有用功为___________J。

（2）汽车的内燃机一个工作循环包括四个冲程,一个汽缸正常工作时四个冲程的顺序是_________(对甲、乙、丙、丁重新排序),在图_______所示的冲程中内燃机给汽车提供动力。

（3）汽车排气量是指发动机汽缸的工作容积,汽车排气量越大,功率越大.空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比。当汽车以100km/h的速度匀速运动时,根据表中数据求汽车发动机的效率______。(计算结果保留一位小数)

Answer 1

【答案】4.5×106 乙、甲、丁、丙 丁 23.2％

【解析】

（1）据题意，汽车1min中内做的有用功：W＝Pt＝75000W×60s＝4.5×106J；（2）甲图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；乙图中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；丙图中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；丁图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；其中丁图所示的做功冲程内燃机给汽车提供动力；（3）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＝2.43×10-3kg×＝1.62×10-4kg；1min内汽油燃烧释放的热量：Q＝mq＝1.62×10-4kg×4.6×107J/kg×2600＝1.93752×107J，发动机的效率：η＝×100%＝×100%23.2%。