柴油机每一个工作循环飞轮转动1圈，可以得出每秒完成20个工作循环
柴油机每一个工作循环做功一次，故每秒做功20次
柴油机每一个工作循环中有一个冲程，故每秒完成20个冲程
功率可以通过P=Wn/t得出功率为20KW
四冲程柴油发动机工作原理（文字解说）
首先，你应该熟悉每个冲程汽油机和柴油机的各个部件的情况：
1、吸气冲程：
汽油机的进气门开，排气门闭，活塞向下运动（即是汽缸扩张），吸入汽油和空气的混合气体。
柴油机两个气门跟汽油机一样，只是吸入的是单纯的空气
2、压缩冲程：
汽油机两气门关闭，活塞向上运动，混合气体被压缩。这个冲程中，是活塞的机械能转化为混合气体的内能。
柴油机跟汽油机的动作是一样的，只是柴油机的压缩量比汽油机的要大，因为柴油机需要获得更大的内能。
3、做功冲程：
汽油机的火花塞产生电火花，点燃混合气体，产生高温高压的气体，对活塞做功，活塞向下运动。这个冲程中，两气门也是关闭的。
柴油机没有火花塞，而有喷油嘴。在做功冲程中，喷油嘴往气缸喷入雾状柴油，遇到在压缩冲程中高温的空气直接被点燃，同样产生高温高压的气体，对活塞做功，活塞向下运动。
4、排气冲程：
这个冲程汽油机和柴油机基本一致，都是进气门闭，排气门开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。
在这四个冲程中，活塞往复运动了两次，曲轴转了两圈，有两次能量转化。
一台单缸四冲程柴油机活塞的横截面积为600cm2，活塞的行程是10cm，做功冲程的平均压强是3.5×105Pa．求：
四冲程柴油机的工作循环还包括进气、压缩、做功和排气四个过程。在每个活塞冲程中，进气门和排气门的开闭以及曲柄连杆机构的运动与汽油机完全相同。只是因为柴油和汽油的性能不同，所以柴油和汽油发动机在混合气形成和点火的方法上有着根本的区别。
1.进气冲程
在柴油机的进气冲程中，只有纯空气被吸入气缸。
2.压缩冲程
因为柴油机的压缩比大，所以压缩冲程末期的气体压力高。
3.工作旅程
在压缩冲程结束时，喷油泵将柴油泵入喷油器，并通过喷油器将其喷入燃烧室。因为喷射压力很高，而喷射孔的直径很小，所以喷射的柴油是细雾形式。细小的油滴在热空气中迅速蒸发，借助空气的运动，迅速与空气混合，形成可燃混合物。由于气缸内的温度远高于柴油的自燃点，柴油立即点燃燃烧。燃烧气体的压力和温度迅速上升，其体积迅速膨胀。在气体压力的作用下，活塞推动连杆，连杆推动曲轴转动做功。
4.排气跳闸
当排气冲程开始时，排气门打开，进气门仍然关闭，燃烧后的废气排出气缸。
（1）燃气对活塞的平均压力：F=pS=3.5×105Pa×600×10-4m2=21000N；
一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W1=Fs=21000N×10×10-2m=2100J
（2）飞轮转速：1200r/min=20r/s，
∵一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功一次，
∴每秒共有10个工作循环，对外做功10次；
该柴油机每秒做的功：
W=10×2100J=21000J，
柴油机的功率为：
P=
| W |
| t |
| 21000J |
| 1s |
（3）柴油机满负荷工作时1min做的功：W′=Pt=21000W×1×60s=1.26×106J；
每分钟柴油完全燃烧产生的热量：Q=qm=3.3×107J/kg×100×10-3kg=3.3×106J；
柴油机的效率：η=
| W′ |
| Q |
| 1.26×106J |
| 3.3×106J |
答：（1）做功冲程中气体做的功2100J．
（2）若柴油机飞轮的转速是 1200r/min，则柴油机满负荷工作时的功率21000W．
（3）如果柴油机满负荷工作时每分钟消耗100g柴油，这种柴油机把内能转化为机械能的效率是38%．
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希望本篇文章《物理柴油机问题》能对你有所帮助！
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