Question

在當今世界，研制各種機器都必需考慮節(jié)約能源和治理廢氣污染這一重要課題。在內(nèi)燃機中，廢氣帶走了很多能量，如果能將這些能量再利用起來，會使內(nèi)燃機的效率提高許多。某工廠科研人員研制生產(chǎn)的四沖程汽車專用柴油發(fā)動機，就采用了很多新技術(shù)。其中最重要的一項叫“增壓”技術(shù)，它是利用“廢氣渦輪增壓器”使排氣沖程中排出的高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn)，它同時又帶動同軸的進氣系統(tǒng)中的“進氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn)，從而增加吸氣沖程的進氣量并增大進氣氣壓，使做功沖程中柴油燃燒的更充分，燃氣壓強更大，同時也減少了廢氣中的有害物質(zhì)，達到提高柴油發(fā)動機效率和減少廢氣污染的目的。這種柴油發(fā)動機有6個氣缸，氣缸直徑為110mm，活塞行程為135mm，當轉(zhuǎn)速為2300r/min時，發(fā)動機功率為220kW，最低油耗可達240g/(kW·h)，柴油的熱值為。請回答下列問題：

1.該柴油發(fā)動機的效率最高可達多少？

2.在做功沖程中氣缸內(nèi)的平均壓強是多少？

3.如果將我國這種機型的汽車柴油發(fā)動機都安裝“增壓器”后，能使它們的平均效率由原來約31%提高到近35%，安裝前按每年消耗3億噸柴油估算，這項技術(shù)每年能為我國節(jié)約多少噸柴油？

4.如果目前我國柴油的平均價格為3750元/噸，根據(jù)上面的估算結(jié)果，計算使用“增壓”技術(shù)后僅節(jié)約柴油一項可使我國每年節(jié)約多少資金。由此你有哪些認識？

Answer 1

1.（4分）該發(fā)動機的效率最高為：

                           （4分）

2.（8分），，  

每秒鐘的做功沖程數(shù)為：                      （4分）

設(shè)做功沖程中的平均壓強為P，則有用功率P為：

          

             （4分）

3.（6分）已知，，億噸

因為安裝“增壓器”前后有用功是相同的，所以有：          （2分）

                            

 （4分）

4.（2分）安裝“增壓器”后，僅節(jié)約柴油一項每年可為國家節(jié)約的資金為

                         0.34億噸×3750元/噸=1275億元

由此可以看出，如果這項技術(shù)能得到廣泛的應(yīng)用，會給人類帶來巨大的利益。但是，任何新技術(shù)在實際中的應(yīng)用會受到各方面條件的影響和制約。應(yīng)該說，節(jié)約和有效利用能源始終是人類需要努力的。