发动机是汽车的核心部件,发动机的质量决定了整车的性能和品质,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汽缸。若某台以汽油为燃料的汽车

发动机是汽车的核心部件,发动机的质量决定了整车的性能和品质,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汽缸。若某台以汽油为燃料的汽车

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发动机是汽车的核心部件,发动机的质量决定了整车的性能和品质,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。
(1)汽车以100km/h速度匀速运动时发动机输出功率最大,则1min内有用功____J。

(2)汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程,一个汽缸正常工作四个冲程顺序是______(对甲、乙、丙、丁重新排序),____图所示冲程内燃机给汽车提供动力。
(3)汽车的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。空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比。汽车发动机数据如下表所示。当汽车以100km/h的速度匀速行驶时,根据表中数据求汽车发动机的效率。
1min内完成工作循环
2500次
93#汽油
汽缸内汽油和空气的混合密度
1.5kg/m3
排气量
2L
热值
4.5×107(J/kg)
发动机最大功率
75(kW)
空燃比
14:1
 
答案
(1)4.5×106J   (2)乙、甲、丁、丙     丁    (3)21.7%
解析

试题分析:(1)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;
(2)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.
(3)做一次功燃气的质量:m燃气=ρv=1.35kg/m3×2×10-3m3=2.7×10-3kg,
因为空燃比是14:1,所以做一次功消耗的汽油质量:2.7×10-3kg×=1.8×10-4kg,
1min内汽油燃烧释放的热量:Q=m汽油q=1.8×10-4kg×4.6×107J/kg×2500=2.07×107J,
发动机的效率:η=≈21.7%.
举一反三
如图甲所示装置,向盒内滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后揿动电火花发生器的按钮,看到盒盖向外飞了出去,在此过程中,酒精燃烧后的燃气的_________能转化为塞子的机械能.图_________(乙/丙)中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的.若它的飞轮转速是600r/min,则该汽油机每秒种做功_________次.

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发动机是汽车的重要部件,如图所示,汽油机的此冲程是由    能转化为      能。飞轮转速是1 200 r/min,该汽油机每秒钟内完成      个冲程,做功       次。

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如上右图所示一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min,则该汽油机每秒内完成___________个冲程,对外做功___________次。

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如图所示的点火爆炸实验中,电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气,产生的燃气将塑料盒盖喷出很远。此过程的能量转化方式类似于汽油机的
A.吸气冲程 B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

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汽油机是热机的一种,汽油在气缸内燃烧时将   能转化为   能.如图所示是某单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在   冲程。

 
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