Question

4．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3 600转/分．
①该柴油机活塞1 秒内对外做功多少次？（说明理由）
②柴油机效率为40%，当消耗2.5×10⁷ J的内能，转化成的机械能是多少焦耳？

Answer 1

分析 （1）在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈；
（2）知道柴油机的效率和消耗的内能，根据W=ηQ求出转化成的机械能．

解答 解：①飞轮转速为3600r/min=60r/s，
因为一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，
所以，该柴油机1s对外做功30次；
②由η=$\frac{W}{Q}$×100%可得，转化成的机械能：
W=ηQ=40%×2.5×10⁷J=1×10⁷J．
答：①该柴油机活塞1 秒内对外做功30次，理由：四冲程内燃机的一个工作循环中，飞轮转2圈对外做功1次，所以飞轮转速为3600r/min=60r/s时，该柴油机1s对外做功30次；
②柴油机效率为40%，当消耗2.5×10⁷J的内能，转化成的机械能是1×10⁷J．

点评 本题考查了内燃机的四冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系以及效率公式的应用，关键要搞清一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次．