Question

【題目】發動機是汽車的核心部件,發動機的質量決定了整個車的性能和品質。現代汽車的發動機主要分汽油機和柴油機兩類,其中汽油發動機提供動力的是內燃機的汽缸。若某臺以汽油為燃料的汽車,發動機內有四個汽缸,其相關數據如下表所示。

汽車發動機數據表

（1）汽車以100km/h的速度勻速運動時發動機的輸出功率最大,則1min內有用功為___________J。

（2）汽車的內燃機一個工作循環包括四個沖程,一個汽缸正常工作時四個沖程的順序是_________(對甲、乙、丙、丁重新排序),在圖_______所示的沖程中內燃機給汽車提供動力。

（3）汽車排氣量是指發動機汽缸的工作容積,汽車排氣量越大,功率越大.空燃比是指汽缸內空氣和燃油的質量比。當汽車以100km/h的速度勻速運動時,根據表中數據求汽車發動機的效率______。(計算結果保留一位小數)

Answer 1

【答案】4.5×106 乙、甲、丁、丙 丁 23.2％

【解析】

（1）據題意，汽車1min中內做的有用功：W＝Pt＝75000W×60s＝4.5×106J；（2）甲圖中的兩個氣閥都關閉，活塞向上運動，所以為壓縮沖程，是第二沖程；乙圖中的一個氣閥打開，活塞向下運動，所以為吸氣沖程，是第一沖程；丙圖中的一個氣閥打開，活塞向上運動，所以為排氣沖程，是第四沖程；丁圖中的兩個氣閥都關閉，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；其中丁圖所示的做功沖程內燃機給汽車提供動力；（3）做一次功燃氣的質量：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量：m＝2.43×10-3kg×＝1.62×10-4kg；1min內汽油燃燒釋放的熱量：Q＝mq＝1.62×10-4kg×4.6×107J/kg×2600＝1.93752×107J，發動機的效率：η＝×100%＝×100%23.2%。