內(nèi)q尾燃機(jī)功率與效率的計(jì)算

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1、有關(guān)內(nèi)燃機(jī)功率與效率的問(wèn)題，在各類競(jìng)賽試題中常見.下面推導(dǎo)出幾個(gè)算式，并說(shuō)明.設(shè)內(nèi)燃機(jī)為單缸，其飛輪轉(zhuǎn)速為n轉(zhuǎn)/分，活塞直徑為D，行程為l，做功沖程中氣體產(chǎn)生的平均壓強(qiáng)為P.則活塞面積S=,氣體對(duì)活塞的壓力為F=PS=,燃?xì)馑龅墓=Fl=L，此功是在飛輪轉(zhuǎn)兩周的時(shí)間內(nèi)完成的(即完成四個(gè)沖程所做的功)，所用時(shí)間t=，由此得單缸內(nèi)燃機(jī)功率為,對(duì)雙缸內(nèi)燃機(jī)，其功率為N=對(duì)四缸內(nèi)燃機(jī)，其功率為N=用η表示內(nèi)燃機(jī)的效率，設(shè)在時(shí)間t內(nèi)燃燒了m千克的燃料，燃料的燃燒值為H焦耳/千克，則總質(zhì)量為m千克的燃料燃燒時(shí)放出的能量為E(總)＝mH，而“有用能量”等

2、于內(nèi)燃機(jī)做有用功的功率N與時(shí)間t的乘積，即E(有)＝Nt,∴η=若動(dòng)力為內(nèi)燃機(jī)的車輛在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的路程為s，其速度為v，則t=，將其代入④式，得η=以上五個(gè)算式中各量均用國(guó)際單位制單位.例1一臺(tái)拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)是四汽缸四沖程柴油機(jī)，汽缸直徑為95毫米，活塞沖程為127毫米，第三沖程中氣體作用在活塞上的平均壓強(qiáng)是196牛/厘,飛輪的轉(zhuǎn)速是1200轉(zhuǎn)/分，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是多少瓦?(95年全國(guó)初中物理競(jìng)賽)已知：D=95毫米=0.095米，P=196牛/厘=1.96·1帕，n=1200轉(zhuǎn)/分，l=127毫米=0.127米。求功率N.解由于是四汽缸柴

3、油機(jī)，由③式，得N==瓦=7.05·1瓦.答：這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是7.05·1瓦.例2國(guó)產(chǎn)165型單缸四沖程汽油機(jī)的汽缸直徑為65毫米，活塞沖程長(zhǎng)55毫米，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.58·1帕，飛輪的轉(zhuǎn)速是1500轉(zhuǎn)/分，(1)求這種汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)的功率(不計(jì)摩擦損失).(2)如果滿負(fù)荷工作時(shí)每分鐘消耗15克汽油，這種汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少?　(汽油的燃燒值為4.6·1焦耳/千克)(97年全國(guó)初中物競(jìng))已知：D=65毫米=0.065米，l=55毫米=0.055米，P=9.58·1帕，n=1500轉(zhuǎn)/分，m=15克=

4、0.015千克，t=1分鐘=60秒，求(1)功率N；(2)效率η.解(1)由于汽油機(jī)為單缸，將已知各物理量代入①式，得N==瓦2184瓦(2)由④式，得η=100%19%答：略.例3一輛裝有30千瓦發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車，效率是25%，若汽車以60千米/小時(shí)的速度前進(jìn)，它所帶的汽油還有20千克，那么它還能行駛多少路程?(汽油的燃燒值為4.6·焦耳/千克)已知：m=20千克，η=25%,N=30千瓦=3·瓦，v=60千米/小時(shí)=50/3米/秒，H=4.6·焦耳/千克求：路程s=?解將⑤式變形得s=，代入已知數(shù)值，得s==米=1.28·米=128千米.答：汽

5、車還能行駛128千米.練習(xí)1.　　有一種型號(hào)的單缸四沖程汽油機(jī)，其部分規(guī)格如下:缸數(shù)行程（豪米）缸徑（毫米）轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)/分）平均壓強(qiáng)（帕）140030360試計(jì)算這種柴油機(jī)的功率(94全國(guó)初物競(jìng))2.一單缸四沖程汽油機(jī)的汽缸直徑為20厘米，活塞行程長(zhǎng)30厘米，做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)是5·帕，飛輪的轉(zhuǎn)速是360轉(zhuǎn)/分.(1)求該汽油機(jī)的功率；(2)若該汽油機(jī)每分鐘消耗汽油70克，求其效率。(H(汽油)=4.6·焦耳/千克)3.汽車以50.4千米/小時(shí)的速度前進(jìn)140千米，用去汽油25千克，若發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%，問(wèn)發(fā)動(dòng)機(jī)的平均功率為多少?答案1.4

6、.24·瓦.2.(1)1.41·瓦；(2)η=26.3%.3.N=3.45·瓦.