Question

如下图所示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，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。

（1）有一台四缸发动机，其主要技术指标如左表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（既冲程长）。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。

①该发动机在1 s内做功          J，单缸排量V =          L。

②在每个做功冲程里，发动机做功W =          J。

（2）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W = p V，式中 p表示燃气对活塞的压强，则 p=          Pa。

（3）右图为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W = p V的证明，请将推导过程补充完整（要求各表达式均用S、l或p表示）：

设活塞的面积为 S，冲程长为 l，燃气对活塞的压强为 p，则燃气对活塞的压力F=            ，燃气对活塞所做的功W=          ，又根据数学知识可知发动机的单缸排量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】

试题分析：由题意可知发动机的功率为1.2×10⁶W，1s内做的功为1.2×10⁶J。发动机四缸排量为2L，单缸的排量为0.5L。它的转速为6000r/min，每秒转100圈，由于发动机有四缸，每半圈做一次功，每秒内做功200次，则一个做功冲程做的功为600J。根据汽缸一次做功及单缸的容积代入W = p V中，。

公式W = p V的推导过程：

燃气对活塞的压力

燃气对活塞所做的功

考点：内燃机做功及压强的计算