Question

一臺拖拉機的發(fā)動機是四汽缸、四沖程的柴油機，汽缸的直徑為95mm，活塞沖程為127mm，第三沖程中氣體作用在活塞上的平均壓強是196N／cm²，飛輪的轉(zhuǎn)數(shù)是1200r／min，這臺發(fā)動機的功率是多少瓦？

Answer 1

柴油機和汽油機一樣，需連續(xù)經(jīng)歷四個沖程才完成一次做功的循環(huán)，即在連續(xù)的四個沖程中，只有一個沖程是做功的，且在此四個沖程中，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，即飛輪也就旋轉(zhuǎn)兩周。本題中，由飛輪的轉(zhuǎn)數(shù)可以求出單位時間內(nèi)做功沖程的次數(shù)，再求出每個做功沖程燃氣所做的功，便可求出其功率了。

參考答案：

設(shè)活塞面積為S，沖程長度為。可以算出

燃氣對活塞的壓力

F=pS=196×71N=1.39×10⁴N

每個做功沖程內(nèi)，燃氣對活塞所做的功為

W₁=F_l×=1.39×10⁴×0.127J=1764J

由于發(fā)動機有四個氣缸，則曲軸每轉(zhuǎn)一周內(nèi)有兩個氣缸經(jīng)歷做功沖程，故每分鐘內(nèi)發(fā)動機內(nèi)燃氣做功的次數(shù)為

n=2×1200=2400

故得每分鐘內(nèi)燃氣所做的總功為

W=nW₁=2400×1764J=4.2336×l0⁶J

則此內(nèi)燃機的功率為

P=W/t=4.2336×10⁶/60W=7.056×10⁴W

這臺發(fā)動機的功率是7.056×10⁴W。