A belső égésű motor hatásfoka – összehasonlításban ismerjük a hatékonyságot
Tartalom
Az autóban található különféle mechanizmusok számos jellemzője között a döntő tényező az A belső égésű motor hatásfoka. Ahhoz, hogy megértsük ennek a koncepciónak a lényegét, pontosan tudnod kell, mi is az a klasszikus belső égésű motor.
A belső égésű motor hatásfoka - mi ez?
Először is, a motor az üzemanyag elégetésekor keletkező hőenergiát bizonyos mennyiségű mechanikai munkává alakítja át. A gőzgépekkel ellentétben ezek a motorok könnyebbek és kompaktabbak. Sokkal gazdaságosabbak, és szigorúan meghatározott folyékony és gáznemű tüzelőanyagokat fogyasztanak. Így a modern motorok hatékonyságát műszaki jellemzőik és egyéb mutatóik alapján számítják ki.
A hatásfok (teljesítménytényező) a motor tengelyére ténylegesen átadott teljesítmény és a dugattyú által a gázok hatására kapott teljesítmény aránya.. Ha összehasonlítjuk a különböző teljesítményű motorok hatásfokát, megállapíthatjuk, hogy ez az érték mindegyiknél megvan a maga sajátossága.
A motor effektív hatásfoka a működés különböző szakaszaiban jelentkező különböző mechanikai veszteségektől függ. A veszteségeket a motor egyes részeinek mozgása és az ebből eredő súrlódás befolyásolja. Ezek dugattyúk, dugattyúgyűrűk és különféle csapágyak. Ezek az alkatrészek okozzák a legnagyobb veszteséget, ezek az összes veszteség körülbelül 65%-át teszik ki. Ezenkívül a veszteségek olyan mechanizmusok működéséből származnak, mint a szivattyúk, mágnesek és mások, amelyek akár 18%-ot is elérhetnek. A veszteségek kis részét az üzemanyag-ellátó rendszerben a szívó- és kipufogó folyamat során fellépő ellenállások teszik ki.
Leginkább a hőveszteségek miatt csökken a hatásfok. Az erőmű felmelegíti a rendszer összes elemét, beleértve a hűtőfolyadékot, a hűtőradiátort és a fűtőtestet, ezzel együtt hőveszteséget okoz. Része a kipufogógázokkal együtt elvész. Átlagosan a hőveszteség a hatásfok 35%-át, az üzemanyag-hatékonyság pedig további 25%-át teszi ki. További 20%-ot a mechanikai veszteségek foglalnak el, pl. súrlódást okozó elemeken (dugattyúk, gyűrűk stb.). A jó minőségű motorolajok segítenek csökkenteni a súrlódást, de ezt a tényezőt nem lehet teljesen kiküszöbölni.
Tekintettel a motor alacsony hatásfokára, lehetőség nyílik a veszteségek pontosabb bemutatására, például az üzemanyag mennyiségére vonatkozóan. Száz kilométerenként 10 literes átlagfogyasztás mellett mindössze 2-3 liter üzemanyagra van szükség ezen a szakaszon, a többi veszteség. Egy dízelmotor kisebb veszteséggel rendelkezik, valamint a gázballonos belsőégésű motor. Ha a motor magas hatásfokának kérdése alapvető, akkor vannak 90%-os együtthatójú lehetőségek, de ezek elektromos járművek és hibrid motorral felszerelt autók. Általában ezek költsége valamivel magasabb, és a működési sajátosságok miatt (rendszeres újratöltés szükséges és a futás szaga korlátozott) az ilyen gépek még mindig ritkák hazánkban.
A motor hatásfokának összehasonlítása - benzin és dízel
Ha összehasonlítjuk egy benzin- és dízelmotor hatásfokát, meg kell jegyezni, hogy az első nem elég hatékony, és a megtermelt energiának csak 25-30%-át alakítja hasznos tevékenységgé. Például egy szabványos dízelmotor hatásfoka eléri a 40%-ot, és a turbófeltöltés és az intercooling használata ezt a számot 50%-ra növeli.
Mindkét motor a felépítés hasonlósága ellenére különböző típusú keverékképzéssel rendelkezik. Ezért a karburátoros motor dugattyúi magasabb hőmérsékleten működnek, ami jó minőségű hűtést igényel. Emiatt a hőenergia, amely mechanikai energiává alakulhat, eredménytelenül disszipálódik, csökkentve a teljes hatásfok értékét.
A benzinmotorok hatékonyságának növelése érdekében azonban bizonyos intézkedéseket tesznek. Például hengerenként két szívó- és kipufogószelep telepíthető egy szívó- és egy kipufogószelep helyett. Ezenkívül egyes motorok mindegyik gyújtógyertyához külön gyújtótekerccsel rendelkeznek. A fojtószelep szabályozását sok esetben elektromos meghajtással, és nem egy közönséges kábellel végzik.
Dízelmotor hatékonysága – észrevehető hatékonyság
A dízel a belső égésű motorok egyik fajtája, amelyben a munkakeverék gyújtása kompresszió eredményeként történik. Ezért a hengerben a levegőnyomás sokkal magasabb, mint a benzinmotoroké. A dízelmotor hatásfokát más kivitelek hatékonyságával összehasonlítva megállapítható a legnagyobb hatékonysága.
Alacsony sebesség és nagy elmozdulás esetén a hatékonysági index meghaladhatja az 50%-ot.
Figyelni kell a dízel üzemanyag viszonylag alacsony fogyasztására és a kipufogógázok alacsony károsanyag-tartalmára. Így a belső égésű motor hatásfokának értéke teljes mértékben a típusától és a kialakításától függ. Sok járműben az alacsony hatékonyságot különféle fejlesztések ellensúlyozzák az általános teljesítmény javítása érdekében.
