Question

2．目前，“節(jié)能減排”已引起全球的關(guān)注．如何減少能耗，提高汽車發(fā)動機(jī)的效率 越來越受到人們的重視．
（1）大多數(shù)汽車的發(fā)動機(jī)為汽油機(jī)，它把汽油燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能部分轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再通過傳動機(jī)構(gòu)將動力傳給車輪使汽車行駛．下圖所示是汽油機(jī)工作時(shí)各種沖程的示意圖，其中表示做功沖程的是丙

（2）已知某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為S平方米，一個(gè)沖程活塞在氣缸中移動的距離是h米，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為P帕，飛輪l分鐘轉(zhuǎn)動次數(shù)為r轉(zhuǎn)，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)（不計(jì)摩擦），一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱�活塞做的功pSh 焦；若汽油機(jī)每分鐘消耗的汽油質(zhì)量為m千克，汽油的熱值為q焦耳/千克，則該汽油機(jī)的效率為$\frac{nSh}{2mq}$×100%．

Answer 1

分析 （1）由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個(gè)沖程；
（2）活塞是靠高溫高壓的燃?xì)庾龉Φ�，活塞一次做功就等于燃�(xì)鈱�活塞的壓力和活塞沖程長度的乘積；
活塞1min往復(fù)運(yùn)動n次，活塞往復(fù)運(yùn)動兩次，對外做功一次，求出1min對外做功的次數(shù)．
求出做功一次所做的功乘以次數(shù)，就是1min做的功；由Q_放=mq求出汽油完全燃燒釋放的熱量，再求出每分鐘轉(zhuǎn)化的機(jī)械能即一分鐘做的功，用效率公式求出效率．

解答 解：（1）甲圖中的進(jìn)氣門打開，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是吸氣沖程；
乙圖中的氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)行，氣缸容積減小，是壓縮沖程；
丙圖中的氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是做功沖程；
丁圖中的排氣門打開，活塞向上運(yùn)動，氣缸容積減小，是排氣沖程；
故選丙；
（2）由p=$\frac{F}{S}$得，做功沖程燃?xì)鈱�活塞的壓力：F=pS；
汽油機(jī)對外做功一次所做的功：W₁=Fh=pSh；
汽油機(jī)一分鐘做的功：W=$\frac{n}{2}$W₁=$\frac{1}{2}$npSh；
汽油完全燃燒釋放的熱量：Q_放=mq，
汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{\frac{1}{2}nSh}{mq}$×100%=$\frac{nSh}{2mq}$×100%．
故答案為：（1）丙；（2）pSh；（2）$\frac{nSh}{2mq}$×100%．

點(diǎn)評 （1）考查了對內(nèi)燃機(jī)四個(gè)沖程的判斷，要結(jié)合氣門和活塞運(yùn)動情況進(jìn)行判斷．
（2）該題是一道學(xué)科綜合題，考查了功、熱量、效率的計(jì)算，綜合性較強(qiáng)，但我們只要認(rèn)真分析，一步一步來就一定可以得出正確的結(jié)果．