Question

如下圖所示為四缸發動機工作原理：內燃機通過連桿把四個汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。

（1）有一臺四缸發動機，其主要技術指標如左表所示。其中排量等于四個汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點到下止點所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離（既沖程長）。轉速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉的周數。

①該發動機在1 s內做功          J，單缸排量V =          L。

②在每個做功沖程里，發動機做功W =          J。

（2）在做功沖程里，燃氣對活塞所做的功可表示為W = p V，式中 p表示燃氣對活塞的壓強，則 p=          Pa。

（3）右圖為發動機在做功沖程中的示意圖。下面給出了公式W = p V的證明，請將推導過程補充完整（要求各表達式均用S、l或p表示）：

設活塞的面積為 S，沖程長為 l，燃氣對活塞的壓強為 p，則燃氣對活塞的壓力F=            ，燃氣對活塞所做的功W=          ，又根據數學知識可知發動機的單缸排量V= S l ，故 W= p V。

 

Answer 1

【答案】

（1）①1.2×10⁵J   0.5   ②600   （2）1.2×10⁶   （3）p S    pSl

【解析】

試題分析：由題意可知發動機的功率為1.2×10⁶W，1s內做的功為1.2×10⁶J。發動機四缸排量為2L，單缸的排量為0.5L。它的轉速為6000r/min，每秒轉100圈，由于發動機有四缸，每半圈做一次功，每秒內做功200次，則一個做功沖程做的功為600J。根據汽缸一次做功及單缸的容積代入W = p V中，。

公式W = p V的推導過程：

燃氣對活塞的壓力

燃氣對活塞所做的功

考點：內燃機做功及壓強的計算