Verkningsgraden hos en förbränningsmotor - vi vet effektiviteten i jämförelse
Innehåll
Bland de många egenskaperna hos olika mekanismer i bilen är den avgörande faktorn Effektiviteten hos en förbränningsmotor. För att ta reda på kärnan i detta koncept måste du veta exakt vad en klassisk förbränningsmotor är.
Effektiviteten hos en förbränningsmotor - vad är det?
Först och främst omvandlar motorn den termiska energin som uppstår vid förbränning av bränsle till en viss mängd mekaniskt arbete. Till skillnad från ångmaskiner är dessa motorer lättare och mer kompakta. De är mycket mer ekonomiska och förbrukar strikt definierade flytande och gasformiga bränslen. Således beräknas effektiviteten hos moderna motorer baserat på deras tekniska egenskaper och andra indikatorer.
Verkningsgrad (prestandakoefficient) är förhållandet mellan den effekt som faktiskt överförs till motoraxeln och den effekt som tas emot av kolven på grund av gasernas inverkan. Om vi jämför effektiviteten hos motorer med olika effekt kan vi fastställa att detta värde för var och en av dem har sina egna egenskaper.
Motorns effektiva verkningsgrad beror på olika mekaniska förluster i olika skeden av driften. Förlusterna påverkas av rörelsen hos enskilda delar av motorn och den resulterande friktionen. Dessa är kolvar, kolvringar och olika lager. Dessa delar orsakar den största mängden förluster, och står för cirka 65% av deras totala mängd. Dessutom uppstår förluster från driften av mekanismer som pumpar, magneter och andra, som kan nå upp till 18%. En liten del av förlusterna är de motstånd som uppstår i bränslesystemet under insugs- och avgasprocessen.
Mest av allt minskar effektiviteten på grund av värmeförluster. Kraftverket värmer upp alla delar av systemet, inklusive kylvätska, kylradiator och värmare, tillsammans med detta går värme förlorad. En del går förlorad tillsammans med avgaserna. I genomsnitt står värmeförluster för upp till 35 % av effektiviteten och bränsleeffektiviteten för ytterligare 25 %. Ytterligare 20 % upptas av mekaniska förluster, d.v.s. på element som skapar friktion (kolvar, ringar etc.). Motoroljor av hög kvalitet hjälper till att minska friktionen, men denna faktor kan inte helt elimineras.
Med tanke på motorns låga verkningsgrad är det möjligt att presentera förluster tydligare, till exempel på mängden bränsle. Med en genomsnittlig bränsleförbrukning på 10 liter per hundra kilometer krävs det bara 2-3 liter bränsle för att passera denna sträcka, resten är en förlust. En dieselmotor har mindre förluster, liksom en förbränningsmotor med gasballongutrustning. Om frågan om hög motoreffektivitet är grundläggande, så finns det alternativ med en koefficient på 90 %, men det är elfordon och bilar med hybridmotor. Som regel är deras kostnad något högre och på grund av driftens särdrag (regelbunden laddning behövs och lukten av att köra är begränsad) är sådana maskiner fortfarande sällsynta i vårt land.
Jämförelse av motoreffektivitet - bensin och diesel
Om vi jämför effektiviteten hos en bensin- och dieselmotor, bör det noteras att den första av dem inte är tillräckligt effektiv och omvandlar endast 25-30% av den genererade energin till användbar handling. Till exempel når effektiviteten hos en standarddieselmotor 40%, och användningen av turboladdning och mellankylning ökar denna siffra till 50%.
Båda motorerna har, trots likheten i design, olika typer av blandningsbildning. Därför arbetar kolvarna i en förgasarmotor vid högre temperaturer som kräver högkvalitativ kylning. På grund av detta försvinner termisk energi som kan förvandlas till mekanisk energi till ingen nytta, vilket sänker det totala effektivitetsvärdet.
Men för att öka effektiviteten hos en bensinmotor vidtas vissa åtgärder. Till exempel kan två insugs- och avgasventiler installeras per cylinder, istället för en insugs- och en avgasventil. Dessutom har vissa motorer en separat tändspole för varje tändstift. Gasreglaget utförs i många fall med hjälp av en elektrisk drivning, och inte med en vanlig kabel.
Dieselmotoreffektivitet – märkbar effektivitet
Diesel är en av varianterna av förbränningsmotorer, där tändningen av arbetsblandningen utförs som ett resultat av kompression. Därför är lufttrycket i cylindern mycket högre än i en bensinmotor. Genom att jämföra effektiviteten hos en dieselmotor med effektiviteten hos andra konstruktioner kan man notera dess högsta effektivitet.
I närvaro av låga hastigheter och en stor deplacement kan effektivitetsindexet överstiga 50 %.
Uppmärksamhet bör fästas vid den relativt låga förbrukningen av dieselbränsle och den låga halten av skadliga ämnen i avgaserna. Således beror värdet av effektiviteten hos en förbränningsmotor helt på dess typ och design. I många fordon kompenseras låg effektivitet av olika förbättringar för att förbättra den totala prestandan.
