- ККД двигуна внутрішнього згоряння - що це таке?
- Порівняння ККД двигунів - бензин і дизель
- ККД дизельного двигуна - помітна ефективність
Наши партнеры ArtmMisto
Серед безлічі характеристик різних механізмів в автомобілі вирішальне значення має ККД двигуна внутрішнього згоряння. Для того щоб з'ясувати суть цього поняття, необхідно точно знати, що являє собою класичний двигун внутрішнього згоряння.
ККД двигуна внутрішнього згоряння - що це таке?
В першу чергу, мотор перетворює теплову енергію, що виникає при згорянні палива, в певну кількість механічної роботи. На відміну від парових машин, ці двигуни більш легкі й компактні. Вони набагато економічніше і споживають строго певний рідке та газове паливо. Таким чином, ККД сучасних двигунів розраховується на підставі їх технічних характеристик та інших показників.
ККД (коефіцієнт корисної дії) являє собою відношення фактично переданої потужності на вал двигуна до потужності, одержуваної поршнем за рахунок дії газів. Якщо провести порівняння ККД двигунів різної потужності, то можна встановити, що це значення для кожного з них має свої особливості.
ефективний ККД двигуна залежить від різних механічних втрат на різних стадіях роботи. На втрати впливає рух окремих частин мотора і виникає при цьому тертя. Це поршні, поршневі кільця і різні підшипники. Ці деталі викликають найбільшу величину втрат, які становлять приблизно 65% від їх загальної кількості. Крім того, втрати виникають від дії таких механізмів, як насоси, магнето і інші, які можуть дійти до 18%. Незначну частину втрат становлять опору, що виникають в паливній системі під час процесу впуску та випуску.
думка експерта
Руслан Константинов
Експерт з автомобільної тематики. Закінчив ІжГТУ імені М.Т. Калашникова за фахом «Експлуатація транспортно-технологічних машин і комплексів». Досвід професійного ремонту автомобілів більше 10 років.
Втрати ККД двигуна внутрішнього згоряння, особливо бензинового, досить істотні. У перерахунку на топливовоздушную суміш чиста енергія, яка передається двигуну, становить до 100%, а ось після цього починаються втрати.
Найбільше ККД знижується через теплових втрат. Силова установка прогріває всі елементи системи, включаючи охолоджуючу рідину, радіатор охолодження і обігрівача, разом з цим втрачається тепло. Частина втрачається разом з вихлопними газами. В середньому на теплові втрати доводиться до 35% від ККД, а на паливної ефективності ще 25%. Ще близько 20% займають механічні втрати, тобто на елементи, що створюють тертя (поршні, кільця і т. д.). Знизити тертя допомагають якісні моторні масла, але повністю виключити цей фактор неможливо.
З огляду на низький ККД двигуна можна представити втрати більш наочно, наприклад, на кількості палива. При середній витраті палива 10 літрів на сто кілометрів пробігу на проходження цієї ділянки йде лише 2-3 літри палива, решта втрати. У дизеля втрати менше, як і до ДВС з газобалонним обладнанням. Якщо питання високого ККД двигуна принциповий, тобто на варіанти з коефіцієнтом 90%, але це електромобілі і авто з двигуном гібридного типу. Як правило, їх вартість дещо вище і через специфіку експлуатації (потрібна регулярна підзарядка і обмежений запах ходу) такі машини в нашій країні поки рідкість.
Порівняння ККД двигунів - бензин і дизель
Якщо порівнювати між собою ККД бензинового і дизельного двигуна , То слід зазначити, що перший з них недостатньо ефективний і перетворює в корисну дію всього 25-30% виробленої енергії. Наприклад, ККД стандартного дизеля досягає 40%, а застосування турбонаддува і проміжного охолодження підвищує це значення до 50%.
Обидва двигуни, незважаючи на схожість конструкції, мають різні види сумішоутворення. Тому поршні карбюраторного мотора працюють при більш високих температурах, які потребують якісного охолодження. Через це теплова енергія, яка могла б перетворитися в механічну, розсіюється без будь-якої користі, знижуючи загальне значення ККД.
Проте, для того щоб підвищити ККД бензинового двигуна, проводяться певні заходи. Наприклад, на один циліндр можуть встановлюватися два впускних і випускних клапана, замість конструкції, коли розміщується один впускний і один випускний клапан. Крім того, в деяких двигунах на кожну свічку встановлюється окрема котушка запалювання. Управління дросельною заслінкою в багатьох випадках здійснюється за допомогою електроприводу, а не звичайним тросом.
ККД дизельного двигуна - помітна ефективність
Дизель є однією з різновидів двигунів внутрішнього згоряння, в якому запалення робочої суміші виробляється в результаті стиснення. Тому тиск повітря в циліндрі набагато вище, ніж у бензинового двигуна. Порівнюючи ККД дизельного двигуна з ККД інших конструкцій, можна відзначити його найбільш високу ефективність.
При наявності низьких оборотів і великого робочого об'єму показник ККД може перевищити 50%.
Слід звернути увагу на порівняно невеликі витрати дизельного палива і низький вміст шкідливих речовин у відпрацьованих газах. Таким чином, значення коефіцієнта корисної дії двигуна внутрішнього згоряння повністю залежить від його типу та конструкції. У багатьох автомобілях низький ККД перекривається різними удосконаленнями, що дозволяють поліпшити загальні технічні характеристики.
ККД двигуна внутрішнього згоряння - що це таке?
