Question

单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为3Ocm²，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9．O×lO⁵Pa，飞轮1min转动1800圈．当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求该汽油机的功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式F=PS计算出平均压力的大小．
（2）知道活塞在气缸中移动的距离，可利用公式W=FS计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功．
（3）飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动1800周对外做功的次数，已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功，从而可以计算出燃气对活塞做的总功，又知道做功的时间，可利用公式P=计算出汽油机的功率．
解答：已知：P=9.0×l0⁵Pa，活塞面积S=30cm²，活塞做功一次的路程s=50mm；
求：该汽油机的功率．
解：（1）∵p=，p=9.0×l0⁵Pa，活塞面积S=30cm²=30×10^-4m²，
∴燃气对活塞的平均压力为：
F=PS=9.0×lO⁵Pa×30×10^-4m²=2700N．
（2）∵活塞做功一次的路程s=50mm=0.05m，
∴一个做功冲程中燃气对活塞做的功：
W=Fs=2700N×0.05m=135J．
（3）飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动1800周，要对外做功900次，
∴燃气对活塞做的总功为：
W_总=W×900=135J×900=121500J，
而t=1min=60s，
∴汽油机的功率为：
P===2025W．
答：该汽油机的功率为2025W．
点评：此题考查热机中压力、功、功率的计算，关键是对公式和公式变形的理解和应用．在计算过程中要注意单位的换算，1cm²=10^-4m²；1mm=0.001m