Eficiència d'un motor de combustió interna: coneixem l'eficiència en comparació
Contingut
Entre les moltes característiques dels diferents mecanismes del cotxe, el factor decisiu és Eficiència d'un motor de combustió interna. Per conèixer l'essència d'aquest concepte, cal saber exactament què és un motor de combustió interna clàssic.
L'eficiència d'un motor de combustió interna: què és?
En primer lloc, el motor converteix l'energia tèrmica que es produeix durant la combustió del combustible en una certa quantitat de treball mecànic. A diferència de les màquines de vapor, aquests motors són més lleugers i compactes. Són molt més econòmics i consumeixen combustibles líquids i gasosos estrictament definits. Així, l'eficiència dels motors moderns es calcula en funció de les seves característiques tècniques i altres indicadors.
L'eficiència (coeficient de rendiment) és la relació entre la potència realment transmesa a l'eix del motor i la potència rebuda pel pistó a causa de l'acció dels gasos.. Si comparem l'eficiència de motors de diferent potència, podem establir que aquest valor per a cadascun d'ells té les seves pròpies característiques.
L'eficiència efectiva del motor depèn de diverses pèrdues mecàniques en diferents etapes de funcionament. Les pèrdues estan influenciades pel moviment de parts individuals del motor i la fricció resultant. Es tracta de pistons, anells de pistons i diversos coixinets. Aquestes peces provoquen la major quantitat de pèrdues, representant aproximadament el 65% del seu total. A més, es produeixen pèrdues pel funcionament de mecanismes com bombes, magnetos i altres, que poden arribar fins al 18%. Una petita part de les pèrdues són les resistències que es produeixen en el sistema de combustible durant el procés d'admissió i d'escapament.
Sobretot, l'eficiència disminueix a causa de les pèrdues de calor. La central elèctrica escalfa tots els elements del sistema, inclòs el refrigerant, el radiador de refrigeració i l'escalfador, juntament amb això, es perd calor. Una part es perd juntament amb els gasos d'escapament. De mitjana, les pèrdues de calor representen fins a un 35% de l'eficiència i l'eficiència del combustible un altre 25%. Un altre 20% està ocupat per pèrdues mecàniques, és a dir. sobre elements que generen fricció (pistons, anelles, etc.). Els olis de motor d'alta qualitat ajuden a reduir la fricció, però aquest factor no es pot eliminar completament.
Donada la baixa eficiència del motor, és possible presentar les pèrdues amb més claredat, per exemple, en la quantitat de combustible. Amb un consum mitjà de combustible de 10 litres per cent quilòmetres, només calen 2-3 litres de combustible per passar aquest tram, la resta és una pèrdua. Un motor dièsel té menys pèrdues, així com un motor de combustió interna amb equip de globus de gas. Si el tema de l'alta eficiència del motor és fonamental, hi ha opcions amb un coeficient del 90%, però es tracta de vehicles elèctrics i cotxes amb motor híbrid. Com a regla general, el seu cost és una mica més elevat i, a causa de les especificitats de funcionament (es necessita una recàrrega regular i l'olor a córrer és limitada), aquestes màquines encara són rares al nostre país.
Comparació de l'eficiència del motor: gasolina i dièsel
Si comparem l'eficiència d'un motor de gasolina i dièsel, cal tenir en compte que el primer d'ells no és prou eficient i només converteix el 25-30% de l'energia generada en acció útil. Per exemple, l'eficiència d'un motor dièsel estàndard arriba al 40% i l'ús de turbocompressió i refrigeració intercalada augmenta aquesta xifra fins al 50%.
Tots dos motors, malgrat la similitud de disseny, tenen diferents tipus de formació de mescles. Per tant, els pistons d'un motor de carburador funcionen a temperatures més altes que requereixen una refrigeració d'alta qualitat. Per això, l'energia tèrmica que podria convertir-se en energia mecànica es dissipa inútilment, reduint el valor d'eficiència global.
Tanmateix, per augmentar l'eficiència d'un motor de gasolina, es prenen certes mesures. Per exemple, es poden instal·lar dues vàlvules d'admissió i d'escapament per cilindre, en lloc d'una vàlvula d'admissió i una d'escapament. A més, alguns motors tenen una bobina d'encesa independent per a cada bugia. El control de l'accelerador en molts casos es realitza amb l'ajuda d'un accionament elèctric i no amb un cable normal.
Eficiència del motor dièsel: eficiència notable
El dièsel és una de les varietats de motors de combustió interna, en què l'encesa de la mescla de treball es realitza com a resultat de la compressió. Per tant, la pressió de l'aire al cilindre és molt superior a la d'un motor de gasolina. Comparant l'eficiència d'un motor dièsel amb l'eficiència d'altres dissenys, es pot observar la seva eficiència més alta.
En presència de velocitats baixes i un gran desplaçament, l'índex d'eficiència pot superar el 50%.
Cal prestar atenció al consum relativament baix de gasoil i al baix contingut de substàncies nocives als gasos d'escapament. Així, el valor de l'eficiència d'un motor de combustió interna depèn completament del seu tipus i disseny. En molts vehicles, la baixa eficiència es compensa amb diverses millores per millorar el rendiment general.
