如图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,

3个回答

  • 解题思路:(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气膨胀推动活塞做功,将燃气的内能转化为机械能.

    (2)①知道发动机的输出功率,利用功率公式

    P=

    W

    t

    计算发动机在1s内做功;知道四个缸总排量,可以求单缸排量;

    ②已求出发动机1s内做功多少,因为有四个缸同时工作,所以可以求出每个缸1s内做功多少,又知道转速(每分钟曲轴或飞轮所转的周数)为6000r/min,而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次,可知1min内做功3000次,得出1s内做功50次,可以求每个做功冲程里发动机做功多少.

    (3)上面求出了在每个做功冲程里,燃气对活塞所做的功的大小,又知道单缸排量v,利用W=pv求燃气对活塞的压强.

    (4)在做功冲程里,求出了燃气对活塞的压强,知道活塞的面积,利用

    p=

    F

    s

    求活塞受到的压力,又知道活塞移动的距离(冲程长),利用功的公式W=Fs求每个做功冲程燃气做功.

    (1)在做功冲程里,高温、高压的燃气膨胀做功,将内能转化为机械能;

    (2)①∵P=

    W

    t,

    ∴发动机在1s内做功:

    W=Pt=120×103W×1s=1.2×105J,

    ∵四缸总排量为2.0L,

    单缸排量:

    v=[1/4]×2.0L=0.5L,

    ②∵发动机在1s内做功1.2×105J,

    发动机有四个缸同时工作,

    ∴每个缸1s内做功:

    W=[1/4]×1.2×105J=3×104J,

    又∵转速为6000r/min,四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次,

    ∴1s内做功50次,

    每个做功冲程做功:

    W′=[1/50]×3×104J=600J.

    (3)∵W′=pv,v=0.5L=0.5×10-3m3

    ∴燃气对活塞的压强:

    p=

    W′

    v=

    600J

    0.5×10−3m3=1.2×106Pa;

    (4)∵p=

    F

    s,

    ∴活塞受到的压力:

    F=ps,

    ∵在做功冲程,活塞移动的距离为l,发动机的单缸排量v=sl,

    ∴燃气对活塞所做的功:

    W=Fl=psl=pv.

    故答案为:(1)内,机械;

    (2)①1.2×105,0.5,②600;

    (3)1.2×106

    (4)ps,psl,sl.

    点评:

    本题考点: 功的计算;压强的大小及其计算;内燃机的四个冲程;有关热机的计算.

    考点点评: 本题综合考查了功的计算、功率的计算、压强的计算,计算到每一个冲程,繁杂,需要细心,属于难题.