Účinnosť spaľovacieho motora – účinnosť v porovnaní poznáme
Obsah
Medzi mnohými charakteristikami rôznych mechanizmov v aute je rozhodujúci faktor Účinnosť spaľovacieho motora. Aby ste zistili podstatu tohto konceptu, musíte presne vedieť, čo je klasický spaľovací motor.
Účinnosť spaľovacieho motora - čo to je?
V prvom rade motor premieňa tepelnú energiu, ktorá vzniká pri spaľovaní paliva, na určitú mechanickú prácu. Na rozdiel od parných strojov sú tieto motory ľahšie a kompaktnejšie. Sú oveľa hospodárnejšie a spotrebúvajú prísne definované kvapalné a plynné palivá. Účinnosť moderných motorov sa teda vypočítava na základe ich technických charakteristík a ďalších ukazovateľov.
Účinnosť (koeficient výkonu) je pomer výkonu skutočne prenášaného na hriadeľ motora k výkonu prijatému piestom v dôsledku pôsobenia plynov.. Ak porovnáme účinnosť motorov rôzneho výkonu, môžeme zistiť, že táto hodnota pre každý z nich má svoje vlastné charakteristiky.
Efektívna účinnosť motora závisí od rôznych mechanických strát v rôznych fázach prevádzky. Na straty má vplyv pohyb jednotlivých častí motora a z toho vyplývajúce trenie. Ide o piesty, piestne krúžky a rôzne ložiská. Tieto časti spôsobujú najväčšie straty, ktoré predstavujú približne 65% ich celkových strát. Okrem toho pôsobením mechanizmov ako sú čerpadlá, magnetá a iné vznikajú straty, ktoré môžu dosahovať až 18 %. Malú časť strát tvoria odpory, ktoré vznikajú v palivovom systéme počas procesu nasávania a výfuku.
Predovšetkým sa znižuje účinnosť kvôli tepelným stratám. Elektráreň ohrieva všetky prvky systému, vrátane chladiacej kvapaliny, chladiča a ohrievača, spolu s tým sa stráca teplo. Časť sa stráca spolu s výfukovými plynmi. V priemere sa tepelné straty podieľajú až 35 % na účinnosti a palivová účinnosť ďalších 25 %. Ďalších 20 % zaberajú mechanické straty, t.j. na prvkoch, ktoré vytvárajú trenie (piesty, krúžky atď.). Kvalitné motorové oleje pomáhajú znižovať trenie, no tento faktor nemožno úplne odstrániť.
Vzhľadom na nízku účinnosť motora je možné jasnejšie prezentovať straty napríklad na množstve paliva. Pri priemernej spotrebe paliva 10 litrov na sto kilometrov potrebuje prejsť týmto úsekom len 2-3 litre paliva, zvyšok je strata. Dieselový motor má menšie straty, rovnako ako spaľovací motor s plynovým balónovým zariadením. Ak je otázka vysokej účinnosti motora zásadná, potom existujú možnosti s koeficientom 90 %, ale ide o elektromobily a autá s hybridným motorom. Ich cena je spravidla o niečo vyššia a vzhľadom na špecifiká prevádzky (potrebné pravidelné dobíjanie a obmedzená vôňa chodu) sú takéto stroje u nás stále zriedkavé.
Porovnanie účinnosti motora - benzínu a nafty
Ak porovnáme účinnosť benzínového a naftového motora, treba si uvedomiť, že prvý z nich nie je dostatočne účinný a premieňa len 25 – 30 % vytvorenej energie na užitočnú činnosť. Napríklad účinnosť štandardného dieselového motora dosahuje 40% a použitie turbodúchadla a medzichladenia zvyšuje túto hodnotu na 50%.
Oba motory, napriek podobnosti dizajnu, majú rôzne typy tvorby zmesi. Preto piesty karburátorového motora pracujú pri vyšších teplotách, ktoré si vyžadujú kvalitné chladenie. Z tohto dôvodu sa tepelná energia, ktorá by sa mohla zmeniť na mechanickú, zbytočne rozptyľovala, čím sa znižuje celková hodnota účinnosti.
Na zvýšenie účinnosti benzínového motora sa však prijímajú určité opatrenia. Napríklad na každý valec môžu byť nainštalované dva sacie a výfukové ventily namiesto jedného sacieho a jedného výfukového ventilu. Niektoré motory majú navyše samostatnú zapaľovaciu cievku pre každú sviečku. Ovládanie škrtiacej klapky sa v mnohých prípadoch vykonáva pomocou elektrického pohonu a nie pomocou bežného kábla.
Účinnosť dieselového motora – viditeľná účinnosť
Diesel je jednou z odrôd spaľovacích motorov, v ktorých sa zapaľovanie pracovnej zmesi uskutočňuje v dôsledku kompresie. Preto je tlak vzduchu vo valci oveľa vyšší ako v benzínovom motore. Pri porovnaní účinnosti naftového motora s účinnosťou iných konštrukcií možno konštatovať jeho najvyššiu účinnosť.
V prípade nízkych otáčok a veľkého výtlaku môže index účinnosti prekročiť 50%.
Pozor si treba dať na relatívne nízku spotrebu motorovej nafty a nízky obsah škodlivých látok vo výfukových plynoch. Hodnota účinnosti spaľovacieho motora teda úplne závisí od jeho typu a konštrukcie. V mnohých vozidlách je nízka účinnosť kompenzovaná rôznymi vylepšeniami na zlepšenie celkového výkonu.
