小亮家有一辆轿车,爸爸在给他讲车的性能时,总是说“2.0的排量”,却很少说“功率”,为此小亮特地从网上查到了排量的定义:活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量。如果发动机有若干个气缸,所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量。小亮从说明书上查到家中的轿车采用的是LFX直列四缸发动机,排量为2.0L;从网上查找到了了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示。
1.根据图21分析,在发动机转速为1000~5000 r/min范围内,它的输出功率与转速大致有怎样的定性关系?
2.试通过公式推导出在其他参数相同时,轿车发动机的输出功率与其排量的关系。
3.小亮又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为l00km/h时,发动机转速为2000r/min,平均油耗为9L/l00km。参考图21中的数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,发动机的效率约为多少?每个做功冲程气缸内气体的平均压强是约为多少?(已知汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.7l×103kg/m3)