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内燃机的兴与衰！卡尔·本茨发明的内燃机车年11月14日下午，首届中国内燃机工业科技创新大会在北京召开，这是一次内燃机行业学术科研成果与企业产品技术成果相互交融的科技盛会，此次会议隆重举行了“中国内燃机工业杰出科技创新奖”颁奖仪式，该奖项旨在表彰近十几年来对中国内燃机行业发展及内燃机技术提升作出突出贡献的专家学者和企业代表，是中国内燃机工业领域最有影响力的奖项之一。内燃机的工作原理我们今天所常见的汽油机和柴油机，属于热机中的内燃机。内燃机就是利用燃料在气缸内燃烧时产生的高温高压燃气推动活塞而做功的。因此，内燃机的能量转化过程为：燃料的化学能内能机械能。在整个能量转化过程中，会经历四个冲程，吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程，我们称其为一个工作循环。例1美国《大众科学》杂志曾提到一种新型的内燃机——“六冲程发动机”。这种发动机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，带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力，第六冲程是让热的水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。其中第五冲程相当于四冲程内燃机的冲程。解析：做功冲程是高温高压的燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能，“六冲程发动”中的第五冲程，正好是水变为水蒸气推动活塞做功，为汽车提供动力的过程，涉及的能量转化过程为内能转化为机械能，故相当于四冲程内燃机的做功冲程。答案：做功内燃机的发展方向内燃机模型此次科技创新大会旨在探讨内燃机行业技术发展、改革创新的趋势和热点问题，力求探索和引领未来内燃机的发展方向，提升我国内燃机产业的影响力和竞争力。有数据显示：我国柴油机热效率平均在43%左右，发达国家柴油机可以达到50%，而现阶段行业普遍认为，如不考虑摩擦损失，活塞式内燃机有效热效率最大值有望超过60%。这17个百分点的差距，说明我们在低摩擦技术保温隔热技术、能量回收技术等方面还有很大潜力可挖。另外，在产品可靠性方面，我们可以通过材料改进生产工艺优化等手段，打造出“航空级”的内燃机。由此可见，内燃机的发展道路虽然曲折，但前途一片光明。例2假设现有一辆柴油车，保持我国柴油机平均热效率43%，在平直道路上匀速行驶20km，当效率提高到目前最大值60%时，在相同道路上以相同速度匀速行驶，并消耗相同质量柴油的情况下，能够行驶。解析：由η=W/Q可知，当柴油机效率为43%时，消耗柴油产生能量Q=W↓1/43%；当柴油机效率提高到60%时，消耗相同质量柴油，输出功W↓2=Q·60%≈1.4W↓1，据W=Fs知，行驶的道路和速度都不变时，行驶的距离提高为原来的1.4倍，即s=1.4×20km=28km。答案：28摘自《中学生数理化（初中版）》

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