Question

国产165型单缸四冲程汽油机的气缸直径为60毫米，活塞冲程长60毫米，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强

国产165型单缸四冲程汽油机的气缸直径为60毫米，活塞冲程长60毫米，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为10×105帕，飞轮的转速是1500转/分．（1）求这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）；（2）如果满负荷工作时每分钟消耗12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，π=3）

Answer 1

（1）活塞的面积：
S=πr²=3×（

1

2

×60×10^-3m）²=2.7×10^-3m²，
∵p=

F

S

∴燃气对活塞的平均压力：
F=ps=10×10⁵Pa×2.7×10^-3m²=2700N；
一个做功冲程中燃气对活塞做的功：
W=Fs=2700N×60×10^-3m=162J；
曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动1500转，要做功750次，
W_总=W×750=162J×750=121500J，
汽油机的功率
P=

W总

t

=

121500J

60s

=2025W．
（2）每分钟消耗12克汽油，
汽油完全燃烧放出的热量Q=qm=4.6×10⁷J/kg×12×10^-3kg=552000J
∴汽油机把内能转化为机械能的效率：
η=

W总

Q

×100%=

121500J

552000J

×100%=22.01%
答：（1）这种汽油机满负荷工作时做功的功率是2025W；
（2）如果满负荷工作时每分钟消耗12克汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的效率是22.01%．