Question

【题目】阅读短文，回答问题。

汽油机

单缸四冲程汽油机工作原理：汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程中被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生内能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机一个工作循环在包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。

科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高。

工程师还制造了四缸四冲程汽油机。制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上如图所示。四缸四冲程汽油机分为两种：一种是同步汽油机，一种是异步汽油机。同步汽油机，四个汽缸在同一时间都是做的相同工作：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。异步汽油机，各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。

Q195型汽油机的部分技术规格如下表所示

其中，“额定功率”是指汽油机正常工作时对外所做机械功的功率；“单缸排量”是活塞从上止点到下止点所扫过的容积。“燃气气压”是指汽油机在做功冲程中燃气对活塞的平均压强。

（1）汽油机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将内能转化为_____能。

（2）“六冲程引擎”，中第五冲程相当于四冲程热机的________。

（3）有关四缸四冲程同步汽油机和异步汽油机说法正确的是_____

A. 四缸四冲程同步汽油机，飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功

B. 四缸四冲程异步汽油机，四个汽缸在同一时间都是做的相同工作

C. 若每个汽缸做功功率相同，同步汽油机的平均功率大于异步汽油机平均功率

D. 异步机各汽缸的做功冲程错开，机械能输出更平稳

（4）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的平均压强，则单缸Q195型汽油机的额定功率________W（不考虑机械能的损失）。

Answer 1

【答案】机械 做功 D 5×104

【解析】

(1)汽油机在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能；（2）“这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力”，分析可知，第五冲程对外做功，相当于四冲程热机的做功冲程。（3）根据“同步汽油机，四个汽缸在同一时间都是做的相同工作：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。”四缸四冲程同步汽油机，飞轮转动的每两周做功一次，故A错误；异步汽油机，各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作，故B选项错误；若每个汽缸做功功率相同，相同时间内同步汽油机的平均功率应等于异步汽油机平均功率，故C选项错误；异步机各汽缸的做功冲程错开，始终保持对外做功，所以其机械能输出更平稳，故D选项正确。（4）结合表格数据由W=pV可得，单缸Q195型汽油机一次做的功：W＝pV＝5×106Pa×0.5×103m3＝2.5×103J，又因为转速为2400R/min＝40R/s，四冲程内燃机飞轮每转两周、做功一次，所以1s内做功20次，则单缸Q195型汽油机的额定功率：P＝＝5×104W.