Question

【題目】曉欣同學(xué)看到一些小汽車的尾部都標(biāo)有“0.8”、“1.6”、“1.8”或“2.0”等字樣，他上網(wǎng)查詢得知這是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)“排氣量”的數(shù)值。所謂排氣量就是發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的 工作容積，是指所有汽缸內(nèi)活塞從下止點(diǎn)到達(dá)上止點(diǎn)所掃過的容積之和。一般情況下發(fā)動(dòng)機(jī)的“排氣量”越大，功率越大。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)每一個(gè)工作循環(huán)要經(jīng)歷四個(gè)沖程，帶動(dòng) 曲軸轉(zhuǎn)動(dòng) 2周。現(xiàn)有一輛小轎車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量為V L，最大功率為P kW，當(dāng)該發(fā)動(dòng)機(jī)以 最大功率工作時(shí)間為tmin 時(shí)，曲軸的轉(zhuǎn)速為n r/min。汽油機(jī)工作時(shí)的最佳空燃比（即 空氣和燃油的質(zhì)量比）為 k:1，若發(fā)動(dòng)機(jī)在最大功率時(shí)汽油和空氣的混合密度為ρ kg/m3, 汽油的熱值為q J/kg。請(qǐng)計(jì)算：這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在最大功率時(shí)的熱機(jī)效率。

Answer 1

【答案】×100%。

【解析】

這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在最大功率時(shí)1min內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功：

W有=P×103W×60s=6P×104J，

熱機(jī)每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩圈，在1min內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)nr，吸入汽油和空氣的混合氣次，

汽油機(jī)工作時(shí)的最佳空燃比（即空氣和燃油的質(zhì)量比）k:1，

汽油占其中的，

1min內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)消耗汽油的質(zhì)量為：

m=ρV=ρkg/m3×V×10-3m3××=×10-3kg，

1min內(nèi)汽油完全燃燒放出的熱量：

W總=×10-3kg×qJ/kg=×10-3J，

這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在最大功率時(shí)的熱機(jī)效率：

η= =×100%。

答：這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在最大功率時(shí)的熱機(jī)效率為×100%。