Question

國產(chǎn)165型單缸四沖程汽油機的汽缸直徑為65毫米，活塞沖程長55毫米，滿負(fù)荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為9.58×10⁵帕，飛輪的轉(zhuǎn)速是1500轉(zhuǎn)/分．
（1）求這種汽油機滿負(fù)荷工作時做功的功率（不計摩擦損失）；
（2）如果滿負(fù)荷工作時每分鐘消耗15克汽油，這種汽油機把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率是多少？（汽油的燃燒值為4.6×10⁷焦/千克）

Answer 1

【答案】分析：（1）因為熱機工作時的壓力和燃氣的壓強和活塞的面積有關(guān)，做功的多少和燃氣的平均壓力和做功的距離有關(guān)，所以根據(jù)直徑求出活塞面積，再根據(jù)壓強求出活塞上的壓力，根據(jù)活塞沖程長度求出活塞運動一次所做的功；
又因飛輪轉(zhuǎn)動兩轉(zhuǎn)，活塞對外做功一次，所以根據(jù)飛輪的轉(zhuǎn)速可求汽油機1s做功的次數(shù)，即可求出汽油機的功率．
（2）根據(jù)功率求出汽油機1min做的功與對應(yīng)的時間內(nèi)燃料完全燃燒放出的熱量之比即可求出效率．
解答：解：（1）轉(zhuǎn)速n=1500轉(zhuǎn)/分=25轉(zhuǎn)/s---（1）
活塞面積：
S=π（）²---------------------------（2）
作用在活塞上的平均壓力：
F=pS--------------------------（3）
一個做功沖程中燃氣對活塞做的功：
W=FL-------------------------（4）
功率：P=nW----------------------（5）
將（2）、（3）、（4）式代入（5）式得：
P=πnpLd²=×3.14×25轉(zhuǎn)/s×9.58×10⁵Pa×0.055m×（0.065m）²=2.2kW．       
（2）汽油機的效率η====19%．
答：（1）這種汽油機滿負(fù)荷工作時做功的功率為2.2kW
（2）汽油機把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率是19%．
點評：此題考查熱機中壓力、功、功率、效率的計算．在計算功率和效率時要注意對應(yīng)關(guān)系．