Question

發(fā)動機(jī)是汽車的核心部件，發(fā)動機(jī)的質(zhì)量決定了整車的性能和品質(zhì)，現(xiàn)代汽車主要分汽油與柴油兩類發(fā)動機(jī)，其中汽油發(fā)動機(jī)提供動力的是內(nèi)燃機(jī)的汽缸。若某臺以汽油為燃料的汽車，發(fā)動機(jī)內(nèi)有四個汽缸，其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。
（1）汽車以100km/h速度勻速運(yùn)動時發(fā)動機(jī)輸出功率最大，則1min內(nèi)有用功＿＿＿＿J。

（2）汽車內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)包括四個沖程，一個汽缸正常工作四個沖程順序是＿＿＿＿＿＿（對甲、乙、丙、丁重新排序），＿＿＿＿圖所示沖程內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動力。
（3）汽車的排氣量是指發(fā)動機(jī)汽缸的工作容積，汽車排氣量越大，功率越大。空燃比指汽缸內(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比。汽車發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)如下表所示。當(dāng)汽車以100km/h的速度勻速行駛時，根據(jù)表中數(shù)據(jù)求汽車發(fā)動機(jī)的效率。

1min內(nèi)完成工作循環(huán)	2500次	93#汽油	汽缸內(nèi)汽油和空氣的混合密度	1.5kg/m3
排氣量	2L		熱值	4.5×107（J/kg）
發(fā)動機(jī)最大功率	75（kW）		空燃比	14:1

 

Answer 1

（1）4.5×10⁶J   （2）乙、甲、丁、丙     丁    （3）21.7%

試題分析:（1）汽車以100km/h速度勻速運(yùn)動時，1min中內(nèi)做的有用功：W=Pt=75000W×60s=4.5×10⁶J；
（2）甲中的兩個氣閥都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(jī)給汽車提供動力．
（3）做一次功燃?xì)獾馁|(zhì)量：m_{燃?xì)?/sub>=ρv=1.35kg/m3×2×10^-3m3=2.7×10^-3kg，
因為空燃比是14：1，所以做一次功消耗的汽油質(zhì)量：2.7×10^-3kg×=1.8×10^-4kg，
1min內(nèi)汽油燃燒釋放的熱量：Q=m汽油q=1.8×10^-4kg×4.6×10⁷J/kg×2500=2.07×10⁷J，
發(fā)動機(jī)的效率：η=≈21.7%．}