Efficacité d'un moteur à combustion interne - nous connaissons l'efficacité en comparaison
Teneur
Parmi les nombreuses caractéristiques des divers mécanismes de la voiture, le facteur décisif est Efficacité d'un moteur à combustion interne. Afin de découvrir l'essence de ce concept, vous devez savoir exactement ce qu'est un moteur à combustion interne classique.
L'efficacité d'un moteur à combustion interne - qu'est-ce que c'est?
Tout d'abord, le moteur convertit l'énergie thermique qui se produit lors de la combustion du carburant en une certaine quantité de travail mécanique. Contrairement aux moteurs à vapeur, ces moteurs sont plus légers et plus compacts. Ils sont beaucoup plus économiques et consomment des combustibles liquides et gazeux strictement définis. Ainsi, l'efficacité des moteurs modernes est calculée en fonction de leurs caractéristiques techniques et d'autres indicateurs.
Le rendement (coefficient de performance) est le rapport de la puissance effectivement transmise à l'arbre moteur à la puissance reçue par le piston sous l'action des gaz. Si nous comparons l'efficacité de moteurs de puissance différente, nous pouvons établir que cette valeur pour chacun d'eux a ses propres caractéristiques.
Le rendement effectif du moteur dépend de diverses pertes mécaniques à différents stades de fonctionnement. Les pertes sont influencées par le mouvement des pièces individuelles du moteur et le frottement qui en résulte. Ce sont des pistons, des segments de piston et divers roulements. Ces pièces causent le plus grand nombre de pertes, représentant environ 65% de leur total. De plus, les pertes proviennent de l'action de mécanismes tels que pompes, magnétos et autres, qui peuvent atteindre jusqu'à 18 %. Une petite partie des pertes sont les résistances qui se produisent dans le système de carburant pendant le processus d'admission et d'échappement.
Surtout, l'efficacité diminue en raison des pertes de chaleur. La centrale électrique réchauffe tous les éléments du système, y compris le liquide de refroidissement, le radiateur de refroidissement et le réchauffeur, ainsi que la perte de chaleur. Une partie est perdue avec les gaz d'échappement. En moyenne, les pertes de chaleur représentent jusqu'à 35 % de l'efficacité et l'efficacité énergétique 25 % supplémentaires. 20 % supplémentaires sont occupés par des pertes mécaniques, c'est-à-dire sur des éléments créant des frottements (pistons, segments, etc.). Les huiles moteur de haute qualité aident à réduire la friction, mais ce facteur ne peut pas être complètement éliminé.
Compte tenu du faible rendement du moteur, il est possible de présenter plus clairement les pertes, par exemple sur la quantité de carburant. Avec une consommation moyenne de carburant de 10 litres aux cent kilomètres, il ne faut que 2 à 3 litres de carburant pour passer cette section, le reste est une perte. Un moteur diesel a moins de pertes, ainsi qu'un moteur à combustion interne équipé d'un ballon à gaz. Si la question du rendement élevé du moteur est fondamentale, il existe des options avec un coefficient de 90 %, mais il s'agit de véhicules électriques et de voitures à moteur hybride. En règle générale, leur coût est un peu plus élevé et en raison des spécificités de fonctionnement (une recharge régulière est nécessaire et l'odeur de fonctionnement est limitée), de telles machines sont encore rares dans notre pays.
Comparaison de l'efficacité du moteur - essence et diesel
Si nous comparons l'efficacité d'un moteur à essence et d'un moteur diesel, il convient de noter que le premier d'entre eux n'est pas assez efficace et ne convertit que 25 à 30% de l'énergie générée en action utile. Par exemple, l'efficacité d'un moteur diesel standard atteint 40% et l'utilisation de la suralimentation et du refroidissement intermédiaire augmente cette valeur à 50%.
Les deux moteurs, malgré la similitude de conception, ont différents types de formation de mélange. Par conséquent, les pistons d'un moteur à carburateur fonctionnent à des températures plus élevées qui nécessitent un refroidissement de haute qualité. De ce fait, l'énergie thermique qui pourrait se transformer en énergie mécanique est dissipée en vain, ce qui réduit la valeur d'efficacité globale.
Cependant, afin d'augmenter l'efficacité d'un moteur à essence, certaines mesures sont prises. Par exemple, deux soupapes d'admission et d'échappement peuvent être installées par cylindre, au lieu d'une soupape d'admission et d'une soupape d'échappement. De plus, certains moteurs ont une bobine d'allumage séparée pour chaque bougie. Dans de nombreux cas, la commande des gaz est effectuée à l'aide d'un entraînement électrique et non d'un câble ordinaire.
Efficacité du moteur diesel - efficacité notable
Le diesel est l'une des variétés de moteurs à combustion interne, dans lesquels l'allumage du mélange de travail est effectué à la suite d'une compression. Par conséquent, la pression d'air dans le cylindre est beaucoup plus élevée que celle d'un moteur à essence. En comparant l'efficacité d'un moteur diesel avec l'efficacité d'autres conceptions, on peut noter son efficacité la plus élevée.
En présence de faibles vitesses et d'une grosse cylindrée, l'indice de rendement peut dépasser 50 %.
Il convient de prêter attention à la consommation relativement faible de carburant diesel et à la faible teneur en substances nocives dans les gaz d'échappement. Ainsi, la valeur du rendement d'un moteur à combustion interne dépend entièrement de son type et de sa conception. Dans de nombreux véhicules, une faible efficacité est compensée par diverses améliorations visant à améliorer les performances globales.
