Virkningsgrad af en forbrændingsmotor - vi kender effektiviteten i sammenligning
Indhold
Blandt de mange egenskaber ved forskellige mekanismer i bilen er den afgørende faktor Effektiviteten af en forbrændingsmotor. For at finde ud af essensen af dette koncept, skal du vide præcis, hvad en klassisk forbrændingsmotor er.
Effektiviteten af en forbrændingsmotor - hvad er det?
Først og fremmest omdanner motoren den termiske energi, der opstår under forbrændingen af brændstof, til en vis mængde mekanisk arbejde. I modsætning til dampmaskiner er disse motorer lettere og mere kompakte. De er meget mere økonomiske og bruger strengt definerede flydende og gasformige brændstoffer. Således beregnes effektiviteten af moderne motorer baseret på deres tekniske egenskaber og andre indikatorer.
Virkningsgrad (ydelseskoefficient) er forholdet mellem den effekt, der faktisk overføres til motorakslen, og den effekt, stemplet modtager på grund af gassernes påvirkning. Hvis vi sammenligner effektiviteten af motorer med forskellig effekt, kan vi fastslå, at denne værdi for hver af dem har sine egne karakteristika.
Motorens effektive effektivitet afhænger af forskellige mekaniske tab på forskellige driftsstadier. Tabene er påvirket af bevægelsen af de enkelte dele af motoren og den resulterende friktion. Det er stempler, stempelringe og forskellige lejer. Disse dele forårsager den største mængde tab, der tegner sig for cirka 65% af deres samlede. Derudover opstår tab fra driften af mekanismer som pumper, magneter og andre, som kan nå op til 18%. En lille del af tabene er de modstande, der opstår i brændstofsystemet under indsugnings- og udstødningsprocessen.
Mest af alt falder effektiviteten på grund af varmetab. Kraftværket opvarmer alle elementer i systemet, inklusive kølevæske, køleradiator og varmelegeme, sammen med dette går varme tabt. En del går tabt sammen med udstødningsgasserne. I gennemsnit udgør varmetab op til 35 % af effektiviteten og brændstofeffektiviteten for yderligere 25 %. Yderligere 20 % er optaget af mekaniske tab, dvs. på elementer, der skaber friktion (stempler, ringe osv.). Motorolier af høj kvalitet hjælper med at reducere friktionen, men denne faktor kan ikke helt elimineres.
På grund af motorens lave effektivitet er det muligt at præsentere tab mere tydeligt, for eksempel på mængden af brændstof. Med et gennemsnitligt brændstofforbrug på 10 liter pr. hundrede kilometer tager det kun 2-3 liter brændstof at passere denne sektion, resten er et tab. En dieselmotor har mindre tab, såvel som en forbrændingsmotor med gasballonudstyr. Hvis spørgsmålet om høj motorvirkningsgrad er grundlæggende, så er der muligheder med en koefficient på 90%, men det er elektriske køretøjer og biler med hybridmotor. Som regel er deres omkostninger noget højere, og på grund af driftsspecifikationerne (regelmæssig opladning er nødvendig, og lugten af at køre er begrænset), er sådanne maskiner stadig sjældne i vores land.
Sammenligning af motoreffektivitet - benzin og diesel
Hvis vi sammenligner effektiviteten af en benzin- og dieselmotor, skal det bemærkes, at den første af dem ikke er effektiv nok og omdanner kun 25-30% af den genererede energi til nyttig handling. For eksempel når effektiviteten af en standard dieselmotor 40%, og brugen af turboopladning og intercooling øger denne værdi til 50%.
Begge motorer har på trods af ligheden i design forskellige typer blandingsdannelse. Derfor fungerer stemplerne i en karburatormotor ved højere temperaturer, der kræver køling af høj kvalitet. På grund af dette spredes termisk energi, der kunne blive til mekanisk energi, uden nytte, hvilket sænker den samlede effektivitetsværdi.
Men for at øge effektiviteten af en benzinmotor tages der visse foranstaltninger. For eksempel kan der installeres to indsugnings- og udstødningsventiler pr. cylinder i stedet for en indsugnings- og en udstødningsventil. Derudover har nogle motorer en separat tændspole til hvert tændrør. Gasregulering udføres i mange tilfælde ved hjælp af et elektrisk drev, og ikke et almindeligt kabel.
Dieselmotoreffektivitet – mærkbar effektivitet
Diesel er en af varianterne af forbrændingsmotorer, hvor tændingen af arbejdsblandingen udføres som følge af kompression. Derfor er lufttrykket i cylinderen meget højere end i en benzinmotor. Ved at sammenligne effektiviteten af en dieselmotor med effektiviteten af andre designs, kan man bemærke dens højeste effektivitet.
I nærvær af lave hastigheder og en stor forskydning kan effektivitetsindekset overstige 50%.
Man skal være opmærksom på det relativt lave forbrug af diesel og det lave indhold af skadelige stoffer i udstødningsgasserne. Værdien af effektiviteten af en forbrændingsmotor afhænger således helt af dens type og design. I mange køretøjer opvejes lav effektivitet af forskellige forbedringer for at forbedre den samlede ydeevne.
