Virkningsgraden til en forbrenningsmotor - vi vet effektiviteten i sammenligning
Innhold
Blant de mange egenskapene til ulike mekanismer i bilen er den avgjørende faktoren Effektiviteten til en forbrenningsmotor. For å finne ut essensen av dette konseptet, må du vite nøyaktig hva en klassisk forbrenningsmotor er.
Effektiviteten til en forbrenningsmotor - hva er det?
Først av alt konverterer motoren den termiske energien som oppstår under forbrenning av drivstoff til en viss mengde mekanisk arbeid. I motsetning til dampmotorer er disse motorene lettere og mer kompakte. De er mye mer økonomiske og bruker strengt definerte flytende og gassformige drivstoff. Dermed beregnes effektiviteten til moderne motorer basert på deres tekniske egenskaper og andre indikatorer.
Effektivitet (ytelseskoeffisient) er forholdet mellom kraften som faktisk overføres til motorakselen og kraften mottatt av stempelet på grunn av gassers virkning. Hvis vi sammenligner effektiviteten til motorer med forskjellig kraft, kan vi fastslå at denne verdien for hver av dem har sine egne egenskaper.
Den effektive virkningsgraden til motoren avhenger av forskjellige mekaniske tap på forskjellige driftsstadier. Tapene påvirkes av bevegelsen til individuelle deler av motoren og den resulterende friksjonen. Dette er stempler, stempelringer og ulike lagre. Disse delene forårsaker det største tapet, og utgjør omtrent 65 % av det totale. I tillegg oppstår tap fra virkningen av mekanismer som pumper, magneter og andre, som kan nå opptil 18%. En liten del av tapene er motstandene som oppstår i drivstoffsystemet under inntaks- og eksosprosessen.
Mest av alt reduseres effektiviteten på grunn av varmetap. Kraftverket varmer opp alle elementene i systemet, inkludert kjølevæske, kjøleradiator og varmeapparat, sammen med dette går varme tapt. En del går tapt sammen med avgassene. I gjennomsnitt utgjør varmetap opptil 35 % av effektiviteten, og drivstoffeffektiviteten for ytterligere 25 %. Ytterligere 20 % er okkupert av mekaniske tap, dvs. på elementer som skaper friksjon (stempler, ringer osv.). Motoroljer av høy kvalitet bidrar til å redusere friksjonen, men denne faktoren kan ikke elimineres helt.
Gitt den lave effektiviteten til motoren, er det mulig å presentere tap tydeligere, for eksempel på mengden drivstoff. Med et gjennomsnittlig drivstofforbruk på 10 liter per hundre kilometer tar det bare 2-3 liter drivstoff for å passere denne strekningen, resten er et tap. En dieselmotor har mindre tap, samt en forbrenningsmotor med gassballongutstyr. Hvis spørsmålet om høy motorvirkningsgrad er grunnleggende, så finnes det alternativer med en koeffisient på 90 %, men dette er elektriske kjøretøy og biler med hybridmotor. Som regel er kostnadene deres noe høyere, og på grunn av operasjonens spesifikasjoner (regelmessig opplading er nødvendig og lukten av å kjøre er begrenset), er slike maskiner fortsatt sjeldne i vårt land.
Sammenligning av motoreffektivitet - bensin og diesel
Hvis vi sammenligner effektiviteten til en bensin- og dieselmotor, bør det bemerkes at den første av dem ikke er effektiv nok og konverterer bare 25-30% av den genererte energien til nyttig handling. For eksempel når effektiviteten til en standard dieselmotor 40 %, og bruken av turbolading og intercooling øker denne verdien til 50 %.
Begge motorene har, til tross for likheten i design, forskjellige typer blandingsdannelse. Derfor fungerer stemplene til en forgassermotor ved høyere temperaturer som krever kjøling av høy kvalitet. På grunn av dette spres termisk energi som kan bli til mekanisk energi til ingen nytte, noe som senker den totale effektivitetsverdien.
Men for å øke effektiviteten til en bensinmotor, tas visse tiltak. For eksempel kan det installeres to innsugs- og eksosventiler per sylinder, i stedet for en inntaks- og en eksosventil. I tillegg har noen motorer en separat tennspole for hver tennplugg. Gassregulering utføres i mange tilfeller ved hjelp av en elektrisk drift, og ikke en vanlig kabel.
Dieselmotoreffektivitet – merkbar effektivitet
Diesel er en av variantene av forbrenningsmotorer, der tenningen av arbeidsblandingen utføres som et resultat av kompresjon. Derfor er lufttrykket i sylinderen mye høyere enn for en bensinmotor. Ved å sammenligne effektiviteten til en dieselmotor med effektiviteten til andre design, kan man merke seg dens høyeste effektivitet.
I nærvær av lave hastigheter og stor forskyvning kan effektivitetsindeksen overstige 50%.
Det bør tas hensyn til det relativt lave forbruket av diesel og det lave innholdet av skadelige stoffer i avgassene. Dermed avhenger verdien av effektiviteten til en forbrenningsmotor helt av dens type og design. I mange kjøretøy blir lav effektivitet oppveid av ulike forbedringer for å forbedre den generelle ytelsen.
