Question

15．現(xiàn)代生活中最重要的交通運(yùn)輸工具--汽車，與我們的生活走得越來越近了．已知某四沖程汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速是1800r/min．
（1）此汽油機(jī)每秒鐘完成60個(gè)沖程，對外做15次功．
（2）若該單缸汽油機(jī)氣缸的活塞面積是120cm²，做功沖程中活塞掃過的距離是30cm，燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)是5×10⁵Pa，則該汽油機(jī)每個(gè)循環(huán)對外做功是1800 J．該汽油機(jī)的功率為27000W．

Answer 1

分析 （1）在四沖程內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈，完成2個(gè)沖程，1個(gè)工作循環(huán)中包括4個(gè)沖程并對外做功1次；
（2）知道燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)和活塞的面積，可利用公式F=PS計(jì)算出平均壓力的大小；
知道活塞在氣缸中移動的距離，可利用公式W=FS計(jì)算出一個(gè)做功沖程燃?xì)鈱�活塞做的功�?br />飛輪（曲軸）每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次，計(jì)算出飛輪轉(zhuǎn)動1800周對外做功的次數(shù)，已經(jīng)計(jì)算出一個(gè)做功沖程燃?xì)鈱�活塞做的功，從而可以�?jì)算出燃?xì)鈱�活塞做的總功，又知道做功的時(shí)間，可利用公式P=$\frac{W}{t}$計(jì)算出汽油機(jī)的功率．

解答 解：
（1）已知四沖程汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速是1800 r/min，所以此汽油機(jī)每秒鐘轉(zhuǎn)30圈，可完成15個(gè)工作循環(huán)，60個(gè)沖程，對外做15次功；
（2）由p=$\frac{F}{S}$得，p=5×l0⁵Pa，活塞面積S=120cm²=1.2×10^-2m²，
燃?xì)鈱�活塞的平均壓力為：F=pS=5×lO⁵Pa×1.2×10^-2m²=6000N；
活塞做功一次的路程s=30cm=0.3m，
一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱�活塞做的功�?br />W=Fs=6000N×0.3m=1800J；
飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次，所以飛輪轉(zhuǎn)動1800周，要對外做功900次，
所以燃?xì)鈱�活塞做的總功為�?br />W_總=W×900=1800J×900=1620000J，
而t=1min=60s，
所以汽油機(jī)的功率為：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1620000J}{60s}$=27000W．
故答案為：（1）60；15；（2）1800；27000．

點(diǎn)評 此題考查了內(nèi)燃機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)速與內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)、沖程和做功次數(shù)的關(guān)系，壓力、功、功率的計(jì)算，關(guān)鍵是對公式和公式變形的理解和應(yīng)用；在計(jì)算過程中要注意單位的換算．