32.
(12分)图17为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆
把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错
开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个
汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向
下运动,对外做功,同时将 能转化为 能。
(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如右表所示。
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塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决
于活塞的面积和活塞上下运动的距离(既冲程长)。转速表
示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
①该发动机在1 s内做功 J,单缸排量V = L。
②在每个做功冲程里,发动机做功W = J。
(3)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W = p V,式中 p表示燃气对活塞的压强,则 p= Pa。(1 L=10-3 m3)
(4)图18为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W = p V的证明,请将推导过程补充完整(要求各表达式均用S、l或p表示):
设活塞的面积为 S,冲程长为 l,燃气对活塞的压强为 p,则
燃气对活塞的压力
F= ,
燃气对活塞所做的功
W= ,
又根据数学知识可知发动机的单缸排量
V= ,
故 W= p V。