在活塞式发动机的工作过程中，内能转化为机械能发生在（ ）。

**解析：** 活塞式发动机（以最常见的四冲程汽油机或柴油机为例）的一个工作循环包括进气、压缩、做功（膨胀）和排气四个行程。我们需要分析每个行程中的能量转化情况： 1. **进气行程 (A)**：进气门打开，活塞向下运动，吸入空气或混合气。此过程主要涉及气体的流动，没有显著的能量形式转化。 2. **压缩行程 (C)**：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气缸内的气体。在这个过程中，活塞对气体做功，将**机械能转化为内能**，导致气体的温度和压强升高。 3. **膨胀行程 (D)**：也称为**做功行程**。在压缩行程结束时，火花塞点火（汽油机）或喷油自燃（柴油机），燃料剧烈燃烧产生高温高压燃气。这些高压燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴旋转对外做功。在这个过程中，燃气的**内能转化为机械能**。这是发动机唯一产生动力的行程。 4. **排气行程 (B)**：排气门打开，活塞向上运动，将燃烧后的废气排出气缸。此过程主要消耗飞轮储存的机械能来排出废气，不涉及内能向机械能的转化。 综上所述，内能转化为机械能发生在**膨胀行程**（即做功行程）。 故正确答案为 **D**。