Απόδοση κινητήρα εσωτερικής καύσης - γνωρίζουμε την απόδοση σε σύγκριση
περιεχόμενο
Ανάμεσα στα πολλά χαρακτηριστικά των διάφορων μηχανισμών στο αυτοκίνητο, ο καθοριστικός παράγοντας είναι Απόδοση κινητήρα εσωτερικής καύσης. Για να μάθετε την ουσία αυτής της ιδέας, πρέπει να γνωρίζετε ακριβώς τι είναι ένας κλασικός κινητήρας εσωτερικής καύσης.
Η απόδοση ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης - τι είναι;
Πρώτα απ 'όλα, ο κινητήρας μετατρέπει τη θερμική ενέργεια που προκύπτει κατά την καύση του καυσίμου σε μια ορισμένη ποσότητα μηχανικού έργου. Σε αντίθεση με τις ατμομηχανές, αυτοί οι κινητήρες είναι ελαφρύτεροι και πιο συμπαγείς. Είναι πολύ πιο οικονομικά και καταναλώνουν αυστηρά καθορισμένα υγρά και αέρια καύσιμα. Έτσι, η απόδοση των σύγχρονων κινητήρων υπολογίζεται με βάση τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους και άλλους δείκτες.
Απόδοση (συντελεστής απόδοσης) είναι ο λόγος της ισχύος που πραγματικά μεταδίδεται στον άξονα του κινητήρα προς την ισχύ που λαμβάνει το έμβολο λόγω της δράσης των αερίων. Εάν συγκρίνουμε την απόδοση κινητήρων διαφορετικής ισχύος, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι αυτή η τιμή για καθένα από αυτούς έχει τα δικά της χαρακτηριστικά.
Η αποτελεσματική απόδοση του κινητήρα εξαρτάται από διάφορες μηχανικές απώλειες σε διαφορετικά στάδια λειτουργίας. Οι απώλειες επηρεάζονται από την κίνηση μεμονωμένων τμημάτων του κινητήρα και την προκύπτουσα τριβή. Αυτά είναι έμβολα, δακτύλιοι εμβόλου και διάφορα ρουλεμάν. Αυτά τα μέρη προκαλούν το μεγαλύτερο ποσό απωλειών, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 65% του συνόλου τους. Επιπλέον, απώλειες προκύπτουν από τη λειτουργία μηχανισμών όπως αντλίες, μαγνήτες και άλλοι, που μπορεί να φτάσουν έως και το 18%. Ένα μικρό μέρος των απωλειών είναι οι αντιστάσεις που εμφανίζονται στο σύστημα καυσίμου κατά τη διαδικασία εισαγωγής και εξαγωγής.
Πάνω απ 'όλα, η απόδοση μειώνεται λόγω των απωλειών θερμότητας. Η μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας θερμαίνει όλα τα στοιχεία του συστήματος, συμπεριλαμβανομένου του ψυκτικού υγρού, του καλοριφέρ ψύξης και του θερμαντήρα, μαζί με αυτό, χάνεται θερμότητα. Χάνεται μέρος μαζί με τα καυσαέρια. Κατά μέσο όρο, οι απώλειες θερμότητας αντιπροσωπεύουν έως και το 35% της απόδοσης και η απόδοση καυσίμου για άλλο 25%. Ένα άλλο 20% καταλαμβάνεται από μηχανικές απώλειες, δηλ. σε στοιχεία που δημιουργούν τριβές (έμβολα, δακτύλιοι κ.λπ.). Τα υψηλής ποιότητας λιπαντικά κινητήρα συμβάλλουν στη μείωση της τριβής, αλλά αυτός ο παράγοντας δεν μπορεί να εξαλειφθεί εντελώς.
Δεδομένης της χαμηλής απόδοσης του κινητήρα, είναι δυνατό να παρουσιαστούν πιο ξεκάθαρα οι απώλειες, για παράδειγμα, στην ποσότητα του καυσίμου. Με μέση κατανάλωση καυσίμου 10 λίτρα ανά εκατό χιλιόμετρα, χρειάζονται μόνο 2-3 λίτρα καυσίμου για να περάσετε αυτό το τμήμα, τα υπόλοιπα είναι απώλεια. Ένας κινητήρας ντίζελ έχει λιγότερες απώλειες, καθώς και ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης με εξοπλισμό αερίου-μπαλονιού. Εάν το θέμα της υψηλής απόδοσης κινητήρα είναι θεμελιώδες, τότε υπάρχουν επιλογές με συντελεστή 90%, αλλά αυτά είναι ηλεκτρικά οχήματα και αυτοκίνητα με υβριδικό κινητήρα. Κατά κανόνα, το κόστος τους είναι κάπως υψηλότερο και λόγω των ιδιαιτεροτήτων λειτουργίας (χρειάζεται τακτική επαναφόρτιση και η μυρωδιά λειτουργίας είναι περιορισμένη), τέτοια μηχανήματα εξακολουθούν να είναι σπάνια στη χώρα μας.
Σύγκριση απόδοσης κινητήρα - βενζίνης και ντίζελ
Εάν συγκρίνουμε την απόδοση ενός κινητήρα βενζίνης και ντίζελ, θα πρέπει να σημειωθεί ότι ο πρώτος από αυτούς δεν είναι αρκετά αποδοτικός και μετατρέπει μόνο το 25-30% της παραγόμενης ενέργειας σε χρήσιμη δράση. Για παράδειγμα, η απόδοση ενός τυπικού κινητήρα ντίζελ φτάνει το 40%, και η χρήση υπερσυμπίεσης και ενδοψύξης αυξάνει αυτό το ποσοστό στο 50%.
Και οι δύο κινητήρες, παρά την ομοιότητα σχεδιασμού, έχουν διαφορετικούς τύπους σχηματισμού μείγματος. Επομένως, τα έμβολα ενός κινητήρα με καρμπυρατέρ λειτουργούν σε υψηλότερες θερμοκρασίες που απαιτούν ψύξη υψηλής ποιότητας. Εξαιτίας αυτού, η θερμική ενέργεια που θα μπορούσε να μετατραπεί σε μηχανική ενέργεια διαχέεται χωρίς αποτέλεσμα, μειώνοντας τη συνολική τιμή απόδοσης.
Ωστόσο, για να αυξηθεί η απόδοση ενός βενζινοκινητήρα, λαμβάνονται ορισμένα μέτρα. Για παράδειγμα, μπορούν να τοποθετηθούν δύο βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής ανά κύλινδρο, αντί για μία βαλβίδα εισαγωγής και μίας εξαγωγής. Επιπλέον, ορισμένοι κινητήρες διαθέτουν ξεχωριστό πηνίο ανάφλεξης για κάθε μπουζί. Ο έλεγχος του γκαζιού σε πολλές περιπτώσεις πραγματοποιείται με τη βοήθεια ηλεκτρικής κίνησης και όχι με συνηθισμένο καλώδιο.
Απόδοση κινητήρα ντίζελ – αξιοσημείωτη απόδοση
Το ντίζελ είναι μια από τις ποικιλίες κινητήρων εσωτερικής καύσης, στις οποίες η ανάφλεξη του μείγματος εργασίας πραγματοποιείται ως αποτέλεσμα συμπίεσης. Επομένως, η πίεση αέρα στον κύλινδρο είναι πολύ υψηλότερη από αυτή ενός βενζινοκινητήρα. Συγκρίνοντας την απόδοση ενός κινητήρα ντίζελ με την απόδοση άλλων σχεδίων, μπορεί κανείς να σημειώσει την υψηλότερη απόδοσή του.
Με την παρουσία χαμηλών ταχυτήτων και μεγάλου κυβισμού, ο δείκτης απόδοσης μπορεί να ξεπεράσει το 50%.
Πρέπει να δοθεί προσοχή στη σχετικά χαμηλή κατανάλωση καυσίμου ντίζελ και στη χαμηλή περιεκτικότητα των καυσαερίων σε επιβλαβείς ουσίες. Έτσι, η τιμή της απόδοσης ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης εξαρτάται εξ ολοκλήρου από τον τύπο και τον σχεδιασμό του. Σε πολλά οχήματα, η χαμηλή απόδοση αντισταθμίζεται από διάφορες βελτιώσεις για τη βελτίωση της συνολικής απόδοσης.
