汽油机

发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个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吸气、压缩和排气冲程。

（1）汽油极的吸气冲程吸入的是（选填“空气”“汽油”或“空气和汽油的混合物”），汽油机工作时将燃料燃烧得到的内能转化为能；

（2）四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的冲程是；

A.吸气　　B.压缩

C.做功　　D.排气

（3）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同。在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度（选填“升高”“降低”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能这款内燃机的第六冲程是冲程；

（4）全球汽车保有量迅速增长，截止2023年，全球在使用状态的汽车数量已突破15亿辆。设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油2.1t，汽车内燃机的效率平均值取30%。如果把内燃机的效率提高到31%，汽油的热值是4.6×10⁷J/kg。则每辆车每年节约 kg汽油。

（1）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率会（选填“升高”、“降低”或“不变”）；

（2）汽车发动机的一个工作循环包括如图1所示的四个冲程；请按一个工作循环的过程，将四个冲程图重新排序：，图所示的冲程是给汽车提供动力的；

（3）汽车刹车的过程中，机械能转化为能散失到空气中；

（4）小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后，将发动机的能量流向制成了如图2所示的图表，请根据给出的信息计算；完全燃烧0.2kg的汽油能够获得J的能量，这些能量能产生J的有用功。（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）

涡轮增压发动机

涡轮增压是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术，涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮压送由管道送来的空气，使之增压进入汽缸。汽车发动机的工作，多是靠燃料在发动机汽缸内燃烧做功，从而对外输出功率，涡轮增压的主要原理是采用专门的压气机先将气体进行压缩，再让气体进入汽缸，这样提高了进入汽缸气体的密度。空气的密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，这样就可以增加发动机的输出功率了。