יעילות של מנוע בעירה פנימית - אנחנו יודעים את היעילות בהשוואה
תוכן
בין שלל המאפיינים של מנגנונים שונים במכונית, הגורם המכריע הוא יעילות של מנוע בעירה פנימית. על מנת לגלות את המהות של הרעיון הזה, אתה צריך לדעת בדיוק מה זה מנוע בעירה פנימית קלאסי.
יעילותו של מנוע בעירה פנימית - מהי?
קודם כל, המנוע ממיר את האנרגיה התרמית המתרחשת במהלך שרפת הדלק לכמות מסוימת של עבודה מכנית. בניגוד למנועי קיטור, מנועים אלו קלים וקומפקטיים יותר. הם הרבה יותר חסכוניים וצורכים דלקים נוזליים וגזי מוגדרים בקפדנות. לפיכך, היעילות של מנועים מודרניים מחושבת על סמך המאפיינים הטכניים שלהם ואינדיקטורים אחרים.
יעילות (מקדם ביצועים) היא היחס בין הכוח המועבר בפועל לציר המנוע לבין הכוח המתקבל על ידי הבוכנה עקב פעולת הגזים. אם נשווה את היעילות של מנועים בעלי הספק שונה, נוכל לקבוע שלערך זה עבור כל אחד מהם יש מאפיינים משלו.
היעילות האפקטיבית של המנוע תלויה בהפסדים מכניים שונים בשלבי פעולה שונים. ההפסדים מושפעים מהתנועה של חלקים בודדים של המנוע ומהחיכוך הנובע מכך. מדובר בבוכנות, טבעות בוכנה ומסבים שונים. חלקים אלו גורמים לכמות ההפסדים הגדולה ביותר, המהווים כ-65% מסך כלם. בנוסף, הפסדים נובעים מהפעלת מנגנונים כמו משאבות, מגנטו ואחרים, שיכולים להגיע עד 18%. חלק קטן מההפסדים הם ההתנגדויות המתרחשות במערכת הדלק במהלך תהליך היניקה והפליטה.
יותר מכל, היעילות יורדת בגלל הפסדי חום. תחנת הכוח מחממת את כל מרכיבי המערכת, כולל נוזל הקירור, רדיאטור הקירור ותנור החימום, יחד עם זה, חום הולך לאיבוד. חלק הולך לאיבוד יחד עם גזי הפליטה. בממוצע, הפסדי חום מהווים עד 35% מהיעילות, ויעילות הדלק עוד 25%. עוד 20% תפוסים על ידי הפסדים מכניים, כלומר. על אלמנטים היוצרים חיכוך (בוכנות, טבעות וכו'). שמני מנוע איכותיים עוזרים להפחית את החיכוך, אך לא ניתן לבטל לחלוטין את הגורם הזה.
בהתחשב ביעילות הנמוכה של המנוע, ניתן להציג הפסדים בצורה ברורה יותר, למשל, על כמות הדלק. עם צריכת דלק ממוצעת של 10 ליטר למאה ק"מ, צריך רק 2-3 ליטר דלק כדי לעבור את הקטע הזה, השאר הפסד. למנוע דיזל יש פחות הפסדים, כמו גם מנוע בעירה פנימית עם ציוד בלון גז. אם נושא נצילות המנוע הגבוהה הוא מהותי, הרי שיש אופציות עם מקדם של 90%, אבל מדובר ברכבים חשמליים ומכוניות עם מנוע היברידי. ככלל, העלות שלהם גבוהה במקצת ובשל מפרט הפעולה (יש צורך בטעינה קבועה וריח הריצה מוגבל), מכונות כאלה עדיין נדירות בארצנו.
השוואה בין יעילות המנוע - בנזין ודיזל
אם נשווה את היעילות של מנוע בנזין ודיזל, יש לציין שהראשון שבהם אינו יעיל מספיק וממיר רק 25-30% מהאנרגיה הנוצרת לפעולה שימושית. כך למשל, יעילותו של מנוע דיזל רגיל מגיעה ל-40%, והשימוש בהגדשת טורבו ובקירור בין-מעלה נתון זה ל-50%.
לשני המנועים, למרות הדמיון בעיצוב, יש סוגים שונים של היווצרות תערובת. לכן, הבוכנות של מנוע קרבורטור פועלות בטמפרטורות גבוהות יותר הדורשות קירור איכותי. בשל כך, אנרגיה תרמית שעלולה להפוך לאנרגיה מכנית מתפזרת ללא הועיל, מה שמוריד את ערך היעילות הכוללת.
עם זאת, על מנת להגביר את היעילות של מנוע בנזין, ננקטים צעדים מסוימים. לדוגמה, ניתן להתקין שני שסתומי יניקה ופליטה לכל צילינדר, במקום יניקה אחד ושסתום פליטה אחד. בנוסף, בחלק מהמנועים יש סליל הצתה נפרד לכל מצת. בקרת המצערת במקרים רבים מתבצעת בעזרת הנעה חשמלית, ולא בכבל רגיל.
יעילות מנוע דיזל - יעילות ניכרת
דיזל הוא אחד מהזנים של מנועי בעירה פנימית, שבהם ההצתה של תערובת העבודה מתבצעת כתוצאה מדחיסה. לכן, לחץ האוויר בצילינדר גבוה בהרבה מזה של מנוע בנזין. בהשוואה בין היעילות של מנוע דיזל ליעילות של עיצובים אחרים, ניתן לציין את היעילות הגבוהה ביותר שלו.
בנוכחות מהירויות נמוכות ותזוזה גדולה, מדד היעילות יכול לעלות על 50%.
יש לשים לב לצריכה נמוכה יחסית של סולר ולתכולה הנמוכה של חומרים מזיקים בגזי הפליטה. לפיכך, ערך היעילות של מנוע בעירה פנימית תלוי לחלוטין בסוגו ובעיצובו. בכלי רכב רבים, יעילות נמוכה מקוזזת על ידי שיפורים שונים לשיפור הביצועים הכוללים.
