Question

国产某型号四冲程柴油机的部分技术规格如表：

汽缸数	汽缸直径	额定功率	转速	燃油消耗率	冷却方式
1	95mm	8.8kW	2000r/min	0.27kg/kW?h	蒸发水冷

其中，“额定功率”是指柴油机正常工作时对外所做机械功的功率，“燃油消耗率”是指柴油机正常工作时，每输出1kW?h能量柴油机所消耗柴油的千克数．则该柴油机正常工作时一个做功冲程对外做功________J，柴油机的效率为________%． （柴油的热值为3.3×10⁷J/kg）

Answer 1

132    40.4
分析：（1）柴油机工作时，每经过一个工作循环，飞轮转动2周，经历4个冲程．根据这个特点，求出飞轮转速为2000r/min，每min经历的冲程数，求出完成一个冲程的时间．根据W=Pt求出柴油机正常工作时一个做功冲程对外做功多少．
（2）柴油机正常工作时，每输出1kW?h能量柴油机所消耗柴油0.27kg．输出的1kW?h能量是有用的能量，消耗柴油0.27kg放出的热量是总能量，根据热机效率公式求出柴油机的效率．
解答：（1）飞轮转动2周，经历4个冲程．
飞轮转速2000r/min，飞轮每min转动2000r，所以每min经历4000个冲程，
所以经历一个冲程的时间为：t==0.015s/个．
柴油机正常工作时一个做功冲程对外做功：W=Pt=8800W×0.015s=132J．
（2）燃油消耗率为0.27kg/kW?h表示每输出1kW?h能量柴油机所消耗柴油0.27kg，
Q=mq=0.27kg×3.3×10⁷J/kg=8.91×10⁶J，
W'=1kW?h=3.6×10⁶J，
η===40.4%．
故答案为：132；40.4．
点评：热机的计算不经常出现，对学生来讲是个难点，本题通过完成一个工作循环，飞轮转动的圈数和经历冲程的个数的关系，求出经历一个冲程需要的时间，这是关键．
根据燃油的消耗率，求出做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的能量，根据热机效率公式计算．