(2013?河西区二模)近几年环保低碳风劲吹,混合动力汽车已成为车展上的“常客”.混合动力汽车启动时,内燃机并不工作,动力电池通过驱动电机向车轮输送能量;当高速行驶或动力电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,也可以同时给动力电池充电.图1为某款汽车直列四缸发动机的工作原理,内燃机通过连杆把汽车四个气缸的活塞连在一根曲轴上,并使个气缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个气缸在做功,其他三个气缸分别在做吸气,压缩和排气工作,图2所示,汽油机的活塞面积为Sm
2,活塞冲程长度为Lm,飞轮的传递为n t/min.
为这辆直列四缸发动机混合动力汽车在平直公路上以较高的速度vkm/h匀速行驶t min.时间后,其内燃机消耗m kg,假设汽油完全燃烧所释放能量的50%转化为牵引力做功和给动力电池充电.其中动力电池储存的电能增加了W J.(汽油的热值为qJ/kg)试求:
(1)牵引力做功多少焦耳?牵引力的功率是多少瓦?
(2)汽车受到的阻力是多少牛?
(3)若发动机的输出功率为PW,在四缸发动机一个做功冲程里,燃气对活塞压强可以看作恒压,则做功冲程燃气的平均压强p为多少帕?(忽略活塞与气缸间的摩擦)