方法在手 答题无忧
江苏 兰凡跃
一、热机冲程与能量转化的判断
判断内燃机的冲程分两步:一是看清两个气门的关、闭状态,二是看清活塞的运动方向。①两个气门一个打开,一个关闭:活塞向下运动(气缸容积增大)是吸气冲程;活塞向上运动就是排气冲程。②两个气门都关闭:活塞向下运动(气缸容积减小)是做功冲程,内能转化为机械能;活塞向上运动就是压缩冲程,机械能转化为内能。
例1 (2019 南昌)现代汽车的发动机一般都是四冲程内燃机,其四个冲程如图所示,其中做功冲程是( )
解析 A.进气门打开,活塞向下运动,气缸容积增大,是吸气冲程,不符合题意;B.气门都关闭,活塞向下运动,气缸容积增大,是做功冲程,内能转化成机械能,符合题意;C.气门都关闭,活塞向上运动,气缸容积减小,是压缩冲程,机械能转化成内能,不符合题意.D.排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程,不符合题意;
答案 B
二、热机的转速与做功次数的关系
四冲程汽油机和柴油机的工作原理相同,完成的工作循环数、对外做功的次数、飞轮的转数及冲程数可简记为“1124”,即一个工作循环,做功1次,飞轮转动2周,经历四个冲程。
例2(2019 安顺)一台柴油机飞轮的转速为2400r/min,则在1s内,柴油机完成_________个冲程;对外做功的次数是_________.
解析 在四冲程内燃机的一个工作循环中,完成4个冲程,并对外做功1次,曲轴和飞轮转2圈。一台柴油机飞轮的转速为2400r/min,则该柴油机每秒钟转40圈,完成20个工作循环,柴油机完成80个冲程;对外做20次功。
答案 80 20
三、热机效率的计算
热机效率的计算公式是
车型 | 某品牌轿车 |
排气量 | 1.8L |
最大功率 | 75kW |
空燃比 | 14:1 |
汽油热值 | 4.6×107J/kg |
例3 下表是某品牌小轿车的一些技术参数,其中排气量是指发动机汽缸的工作容积,一般情况下,发动机的排气量越大,功率越大;空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比。当该发动机以最大功率工作时,汽缸内汽油和空气的混合物密度为1.35kg/m3,1min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次。求发动机以最大功率工作时:
(1)1min内做的有用功;
(2)对外做功1次消耗汽油的质量;
(3)热机的效率。
解析 (1)1min内所做的有用功:
(2)做功1次消耗汽油的质量:
(3)1min内汽油完全燃烧释放的热量:
热机的效率:
答案 (1)4.5×106J (2)1.62×10-4kg (3)23.2%
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