Question

發(fā)動機是汽車的核心部件，現(xiàn)代汽車主要分汽油與柴油兩類發(fā)動機，其中汽油發(fā)動機提供動力的是內(nèi)燃機的氣缸．某臺以汽油為燃料的汽車，發(fā)動機內(nèi)有四個氣缸，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)動機最大功率	75KW		空燃比	14：1

（1）內(nèi)燃機一個工作循環(huán)包括四個沖程，一個氣缸正常工作四個沖程的先后順序是

 

（對甲、乙、丙、丁重新排序），

 

圖所示沖程中內(nèi)燃機給汽車提供動力；
（2）汽車的排氣量是指發(fā)動機氣缸的總工作容積．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，發(fā)動機的輸出功率最大，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可求得此時汽車發(fā)動機的效率為

 

%．（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析：（2）內(nèi)燃機的四個沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣沖程，同時需要掌握內(nèi)燃機四沖程的特點；
（3）根據(jù)m=ρV算出燃氣的質(zhì)量，然后根據(jù)空燃比算出汽油的質(zhì)量；發(fā)動機的效率是有用功跟汽油燃燒釋放熱量的比值．

解答：解：（1）甲中的兩個氣閥都關(guān)閉，活塞向上運動，所以為壓縮沖程，是第二沖程；
乙中的一個氣閥打開，活塞向下運動，所以為吸氣沖程，是第一沖程；
丙中的一個氣閥打開，活塞向上運動，所以為排氣沖程，是第四沖程；
丁中的兩個氣閥都關(guān)閉，活塞下運動，所以為做功沖程，是第三沖程；
故排序為：乙甲丁丙．其中做功沖程內(nèi)燃機給汽車提供動力．
（2）汽車以100km/h速度勻速運動時，1min中內(nèi)做的有用功：W=Pt=75000W×60s=4.5×10⁶J；
做一次功燃氣的質(zhì)量：m_燃氣=ρv=1.35kg/m³×1.8×10^-3m³=2.43×10^-3kg，
因為空燃比是14：1，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)動機的效率：η=

W

Q

×100%=

4.5×106J

1.93752×107J

×100%≈23.2%．
故答案為：（1）乙甲丁丙、��；（2）23.2%．

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