Question

某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm²，一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9.0×l0⁵Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求：
（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
（3）汽油机的功率．

Answer 1

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=

W

t

计算出汽油机的功率．

解答：解：（1）∵P=9.0×l0⁵Pa，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）∵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=

W总

t

=

121500J

60s

=2025W．
答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N．
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功为135J．
（3）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