Question

15．转速为1800 r/min的四冲程内燃机，每秒钟经过60个冲程，做功15次．若该内燃机功率是9000W，则一次做功为600J．
如果满负荷工作时每分钟消耗15克汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（汽油的燃烧值为4.6×10⁷焦/千克）

Answer 1

分析 （1）解决此题要知道在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次；
（2）求一次做功的大小可用功的计算公式W=Pt进行计算；
（3）根据功率求出汽油机1min做的功，再对应的时间内燃料完全燃烧放出的热量，利用η=$\frac{W}{Q}$即可求出效率．

解答 解：
（1）已知转速为1800 r/min=30r/s，所以内燃机每秒钟经过60个冲程，做功15次；
（2）做一次功需要时间t=$\frac{1}{15}$s，
由公式W=Pt=9000W×$\frac{1}{15}$s=600J；
（3）曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动1800转，要做功900次，
W_总=W×900=600J×900=5.4×10⁵J，
15g汽油完全燃烧放出的热量Q=qm=4.6×10⁷J/kg×15×10^-3kg=6.9×10⁵J；
汽油机把内能转化为机械能的效率：
η=$\frac{{W}_{总}}{Q}$=$\frac{5.4×1{0}^{5}J}{6.9×1{0}^{5}J}$×100%=78.2%
故答案为：60；15；600；汽油机把内能转化为机械能的效率是78.2%．

点评 解决此类题目要结合内燃机的四个冲程工作特点和功、效率的计算，在计算功率和效率时要注意对应关系，有一定的难度．