كفاءة محرك الاحتراق الداخلي - نعرف الكفاءة بالمقارنة
محتوى
من بين العديد من خصائص الآليات المختلفة في السيارة ، فإن العامل الحاسم كفاءة محرك الاحتراق الداخلي. من أجل معرفة جوهر هذا المفهوم ، عليك أن تعرف بالضبط ما هو محرك الاحتراق الداخلي الكلاسيكي.
كفاءة محرك الاحتراق الداخلي - ما هو؟
بادئ ذي بدء ، يقوم المحرك بتحويل الطاقة الحرارية التي تحدث أثناء احتراق الوقود إلى قدر معين من العمل الميكانيكي. على عكس المحركات البخارية ، فإن هذه المحركات أخف وزنا وأكثر إحكاما. فهي أكثر اقتصادا وتستهلك الوقود السائل والغازي المحدد بدقة. وبالتالي ، يتم حساب كفاءة المحركات الحديثة بناءً على خصائصها الفنية والمؤشرات الأخرى.
الكفاءة (معامل الأداء) هي نسبة الطاقة المنقولة فعليًا إلى عمود المحرك إلى القدرة التي يتلقاها المكبس بسبب عمل الغازات. إذا قارنا كفاءة المحركات ذات القدرة المختلفة ، فيمكننا إثبات أن هذه القيمة لكل منها لها خصائصها الخاصة.
تعتمد الكفاءة الفعالة للمحرك على الخسائر الميكانيكية المختلفة في مراحل مختلفة من التشغيل. تتأثر الخسائر بحركة الأجزاء الفردية للمحرك والاحتكاك الناتج. هذه مكابس وحلقات مكبس ومحامل مختلفة. تتسبب هذه الأجزاء في أكبر قدر من الخسائر ، حيث تمثل حوالي 65 ٪ من إجماليها. بالإضافة إلى ذلك ، تنشأ الخسائر من عمل الآليات مثل المضخات والمغناطيس وغيرها ، والتي يمكن أن تصل إلى 18٪. جزء صغير من الخسائر هي المقاومة التي تحدث في نظام الوقود أثناء عملية السحب والعادم.
الأهم من ذلك كله ، أن الكفاءة تنخفض بسبب فقد الحرارة. تقوم محطة الطاقة بتسخين جميع عناصر النظام ، بما في ذلك المبرد ومبرد التبريد والسخان ، إلى جانب فقدان الحرارة. يتم فقد جزء مع غازات العادم. في المتوسط ، يمثل فقد الحرارة ما يصل إلى 35٪ من الكفاءة ، وكفاءة الوقود 25٪ أخرى. 20٪ أخرى تحتلها خسائر ميكانيكية ، أي على العناصر التي تخلق الاحتكاك (المكابس ، الحلقات ، إلخ). تساعد زيوت المحرك عالية الجودة في تقليل الاحتكاك ، ولكن لا يمكن القضاء على هذا العامل تمامًا.
بالنظر إلى الكفاءة المنخفضة للمحرك ، من الممكن عرض الخسائر بشكل أكثر وضوحًا ، على سبيل المثال ، على كمية الوقود. بمتوسط استهلاك وقود يبلغ 10 لترات لكل مائة كيلومتر ، لا يتطلب الأمر سوى 2-3 لترات من الوقود لتمرير هذا القسم ، والباقي يمثل خسارة. محرك الديزل له خسائر أقل ، وكذلك محرك الاحتراق الداخلي مع معدات بالون الغاز. إذا كانت مسألة كفاءة المحرك العالية أساسية ، فهناك خيارات بمعامل 90٪ ، ولكن هذه سيارات كهربائية وسيارات بمحرك هجين. كقاعدة عامة ، تكلفتها أعلى إلى حد ما وبسبب تفاصيل العملية (يلزم إعادة الشحن بانتظام ورائحة التشغيل محدودة) ، لا تزال هذه الآلات نادرة في بلدنا.
مقارنة كفاءة المحرك - البنزين والديزل
إذا قارنا كفاءة محرك البنزين والديزل ، فيجب ملاحظة أن أولهما ليس فعالًا بدرجة كافية ويحول فقط 25-30 ٪ من الطاقة المتولدة إلى عمل مفيد. على سبيل المثال ، تصل كفاءة محرك الديزل القياسي إلى 40٪ ، ويزيد استخدام الشحن التوربيني والتبريد البيني من هذا الرقم إلى 50٪.
كلا المحركين ، على الرغم من تشابه التصميم ، لهما أنواع مختلفة من تكوين الخليط. لذلك ، تعمل مكابس محرك المكربن \ uXNUMXb \ uXNUMXb في درجات حرارة أعلى تتطلب تبريدًا عالي الجودة. وبسبب هذا ، فإن الطاقة الحرارية التي يمكن أن تتحول إلى طاقة ميكانيكية تبدد دون جدوى ، مما يقلل من قيمة الكفاءة الإجمالية.
ومع ذلك ، من أجل زيادة كفاءة محرك البنزين ، يتم اتخاذ بعض التدابير. على سبيل المثال ، يمكن تركيب اثنين من صمامات السحب والعادم لكل أسطوانة ، بدلاً من مدخل واحد وصمام عادم واحد. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي بعض المحركات على ملف إشعال منفصل لكل شمعة احتراق. يتم التحكم في الخانق في كثير من الحالات باستخدام محرك كهربائي وليس كبل عادي.
كفاءة محرك الديزل - كفاءة ملحوظة
الديزل هو أحد أنواع محركات الاحتراق الداخلي ، حيث يتم اشتعال خليط العمل نتيجة للضغط. لذلك ، فإن ضغط الهواء في الأسطوانة أعلى بكثير من ضغط الهواء في محرك البنزين. بمقارنة كفاءة محرك الديزل بكفاءة التصميمات الأخرى ، يمكن للمرء أن يلاحظ أعلى كفاءته.
في حالة وجود سرعات منخفضة وإزاحة كبيرة ، يمكن أن يتجاوز مؤشر الكفاءة 50 ٪.
يجب الانتباه إلى الاستهلاك المنخفض نسبيًا لوقود الديزل والمحتوى المنخفض للمواد الضارة في غازات العادم. وبالتالي ، فإن قيمة كفاءة محرك الاحتراق الداخلي تعتمد كليًا على نوعه وتصميمه. في العديد من المركبات ، يتم تعويض الكفاءة المنخفضة من خلال تحسينات مختلفة لتحسين الأداء العام.
