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例题7-5内燃机的循环之一-奥托循环.内燃机利用液体或气体燃料,直接在气缸中燃烧,产生巨大的压强而作功.内燃机的种类很多,我们只举活塞经过四个过程完成一个循环(如图)的四动程汽油内燃机(奥托循环)为例.说明整个循环中各个分过程的特征,并计算这一循环的效率.(1)吸入燃料过程气缸开始吸入汽油蒸汽及助燃空气，此时压强约等于1.0105Pa，这是个等压过程〔图中过程ab〕。pVV2V1Oabedcp0解：奥托循环的四个分过程如下：卡诺循环整理ppt(2)压缩过程活塞自右向左移动，将已吸入气缸内的混合气体加以压缩，使之体积减小，温度升高，压强增大。由于压缩较快，气缸散热较慢，可看作一绝热过程〔图中过程bc〕(3)爆炸、作功过程在上述高温压缩气体中，用电火花或其他方式引起燃烧爆炸，气体压强随之骤增，由于爆炸时间短促，活塞在这一瞬间移动的距离极小，这近似是个等体过程〔图中过程cd〕。这一巨大的压强把活塞向右推动而作功，同时压强也随着气体的膨胀而降低，爆炸后的作功过程可看成一绝热过程〔图中过程de〕。卡诺循环整理ppt(4)排气过程开放排气口，使气体压强突然降为大气压，这过程近似于一个等体过程〔图中过程eb〕，然后再由飞轮的惯性带动活塞，使之从右向左移动，排出废气，这是个等压过程〔图中过程ba〕。严格地说，上述内燃机进行的过程不能看作是个循环过程。因为过程进行中，最初的工作物为燃料及空气。后经燃烧，工作物变为二氧化碳，水汽等废气，从气缸向外排出不再回复到初始状态。但因内燃机作功主要是在p-V图上bcdeb这一封闭曲线所代表的过程中，为了分析与计算的方便，我们可换用空气作为工作物，经历bcedb这个循环，而把它叫做空气奥托循环。卡诺循环整理ppt气体主要在循环的等体过程cd中吸热〔相当于在爆炸中产生的热〕，而在等体过程eb中放热〔相当于随废气而排出的热〕，设气体的质量为M，摩尔质量为Mmol，摩尔定体热容为Cv，那么在等体过程cd中，气体吸取的热量Q1为：而在等体过程eb中放出的热量应为卡诺循环整理ppt把气体看作理想气体，从绝热过程de及bc可得如下关系所以这个循环的效率应为两式相减得亦即卡诺循环整理ppt实际上汽油机的效率只有25％左右。式中r=V/V0叫做压缩比。计算表明，压缩比愈大，效率愈高。汽油内燃机的压缩比不能大于7，否则汽油蒸汽与空气的混合气体在尚未压缩至c点时温度已高到足以引起混合气体燃烧了。设r=7,=1.4，则卡诺循环整理ppt实际上汽油机的效率只有25％左右。式中r=V/V0叫做压缩比。计算表明，压缩比愈大，效率愈高。汽油内燃机的压缩比不能大于7，否则汽油蒸汽与空气

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