Question

國產某型號四沖程柴油機的部分技術規格如表：

汽缸數	汽缸直徑	額定功率	轉速	燃油消耗率	冷卻方式
1	95mm	8.8kW	2000r/min	0.27kg/kW?h	蒸發水冷

其中，“額定功率”是指柴油機正常工作時對外所做機械功的功率，“燃油消耗率”是指柴油機正常工作時，每輸出1kW?h能量柴油機所消耗柴油的千克數．則該柴油機正常工作時一個做功沖程對外做功

 

J，柴油機的效率為

 

%． （柴油的熱值為3.3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）柴油機工作時，每經過一個工作循環，飛輪轉動2周，經歷4個沖程．根據這個特點，求出飛輪轉速為2000r/min，每min經歷的沖程數，求出完成一個沖程的時間．根據W=Pt求出柴油機正常工作時一個做功沖程對外做功多少．
（2）柴油機正常工作時，每輸出1kW?h能量柴油機所消耗柴油0.27kg．輸出的1kW?h能量是有用的能量，消耗柴油0.27kg放出的熱量是總能量，根據熱機效率公式求出柴油機的效率．

解答：解：（1）飛輪轉動2周，經歷4個沖程．
飛輪轉速2000r/min，飛輪每min轉動2000r，所以每min經歷4000個沖程，
所以經歷一個沖程的時間為：t=

60s

4000個

=0.015s/個．
柴油機正常工作時一個做功沖程對外做功：W=Pt=8800W×0.015s=132J．
（2）燃油消耗率為0.27kg/kW?h表示每輸出1kW?h能量柴油機所消耗柴油0.27kg，
Q=mq=0.27kg×3.3×10⁷J/kg=8.91×10⁶J，
W'=1kW?h=3.6×10⁶J，
η=

W′

Q

=

3.6×106J

8.91×106J

=40.4%．
故答案為：132；40.4．

點評：熱機的計算不經常出現，對學生來講是個難點，本題通過完成一個工作循環，飛輪轉動的圈數和經歷沖程的個數的關系，求出經歷一個沖程需要的時間，這是關鍵．
根據燃油的消耗率，求出做有用功的能量和燃料完全燃燒放出的能量，根據熱機效率公式計算．