国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸横截面积为30cm2，活塞冲程长50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮的转速是1600r/min．求：（1）这种汽油机燃气对活塞的平均压力；

Question

国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸横截面积为30cm²，活塞冲程长50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×10⁵Pa，飞轮的转速是1600r/min．求：
（1）这种汽油机燃气对活塞的平均压力；
（2）这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）；
（3）如果某小型汽车用4个缸的这种汽油机做为动力机（设每个缸提供的功率均相同），当该汽车在平直公路上以36km/h的速度匀速行驶，通过46km的路程时，共用去了3.6kg的汽油，求这辆汽车发动机的效率为多大？（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

（1）∵P=9.0×l0⁵Pa，S=30cm²=30×10^-4m²，
∴根据公式p=(F)/(S)，燃气对活塞的平均压力为：F=PS=9.0×lO⁵Pa×30×10^-4m²=2700N；
（2）∵飞轮转1600转做功次数为(1600)/(2)次=800次，s=50mm=50×10^-3m，
∴做一次功W=Fs=2700N×50×10^-3m=135J，
1min做的功为W=135J×800=108000J，
则P=(W)/(t)=(108000J)/(60s)=1800W；
（3）根据公式v=(s)/(t)，汽车通过46km的路程，所用的时间t=(s)/(v)=(46km)/(36km/h)=1.28h=77min，
发动机所做的功W_总=77×4×108000J=3.3264×10⁷J，
汽油完全燃烧放出的热量Q_放=mq=3.6kg×4.6×10⁷J/Kg=1.656×10⁸J
则η=(W总)/(Q)=(3.3264×107J)/(1.656×108J)×100%=20%．
答：
（1）这种汽油机燃气对活塞的平均压力2700N；
（2）这种汽油机满负荷工作时做功的功率1800W；
（3）汽车发动机的效率为20%．