Eficiência de um motor de combustão interna - conhecemos a eficiência em comparação
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Entre as muitas características de vários mecanismos do carro, o fator decisivo é Eficiência de um motor de combustão interna. Para descobrir a essência desse conceito, você precisa saber exatamente o que é um motor de combustão interna clássico.
A eficiência de um motor de combustão interna - o que é?
Em primeiro lugar, o motor converte a energia térmica que ocorre durante a combustão do combustível em uma certa quantidade de trabalho mecânico. Ao contrário dos motores a vapor, esses motores são mais leves e compactos. São muito mais econômicos e consomem combustíveis líquidos e gasosos estritamente definidos. Assim, a eficiência dos motores modernos é calculada com base em suas características técnicas e outros indicadores.
Eficiência (coeficiente de desempenho) é a relação entre a potência realmente transmitida ao eixo do motor e a potência recebida pelo pistão devido à ação dos gases. Se compararmos a eficiência de motores de diferentes potências, podemos estabelecer que esse valor para cada um deles possui características próprias.
A eficiência efetiva do motor depende de várias perdas mecânicas em diferentes estágios de operação. As perdas são influenciadas pelo movimento de partes individuais do motor e o atrito resultante. Estes são pistões, anéis de pistão e vários rolamentos. Essas peças causam a maior quantidade de perdas, representando aproximadamente 65% de seu total. Além disso, surgem perdas com o funcionamento de mecanismos como bombas, magnetos e outros, que podem chegar a até 18%. Uma pequena parte das perdas são as resistências que ocorrem no sistema de combustível durante o processo de admissão e escape.
Acima de tudo, a eficiência diminui devido às perdas de calor. A usina aquece todos os elementos do sistema, incluindo o refrigerante, o radiador de resfriamento e o aquecedor, junto com isso, o calor é perdido. Parte é perdida junto com os gases de escape. Em média, as perdas de calor são responsáveis por até 35% da eficiência e a eficiência de combustível por outros 25%. Outros 20% são ocupados por perdas mecânicas, ou seja, em elementos que criam atrito (pistões, anéis, etc.). Óleos de motor de alta qualidade ajudam a reduzir o atrito, mas esse fator não pode ser completamente eliminado.
Dada a baixa eficiência do motor, é possível apresentar perdas de forma mais clara, por exemplo, na quantidade de combustível. Com um consumo médio de combustível de 10 litros por cem quilômetros, são necessários apenas 2-3 litros de combustível para passar por esta seção, o resto é uma perda. Um motor a diesel tem menos perdas, assim como um motor de combustão interna com equipamento de balão de gás. Se a questão da alta eficiência do motor é fundamental, existem opções com um coeficiente de 90%, mas são veículos elétricos e carros com motor híbrido. Como regra, seu custo é um pouco mais alto e, devido às especificidades da operação (é necessária recarga regular e o cheiro de funcionamento é limitado), essas máquinas ainda são raras em nosso país.
Comparação da eficiência do motor - gasolina e diesel
Se compararmos a eficiência de um motor a gasolina e diesel, deve-se notar que o primeiro deles não é suficientemente eficiente e converte apenas 25-30% da energia gerada em ação útil. Por exemplo, a eficiência de um motor diesel padrão atinge 40% e o uso de turboalimentação e intercooler aumenta esse número para 50%.
Ambos os motores, apesar da semelhança de design, possuem diferentes tipos de formação de mistura. Portanto, os pistões de um motor de carburador operam em temperaturas mais altas que exigem refrigeração de alta qualidade. Por causa disso, a energia térmica que poderia se transformar em energia mecânica é dissipada sem sucesso, diminuindo o valor geral da eficiência.
No entanto, para aumentar a eficiência de um motor a gasolina, algumas medidas são tomadas. Por exemplo, duas válvulas de admissão e escape podem ser instaladas por cilindro, em vez de uma válvula de admissão e uma de escape. Além disso, alguns motores possuem uma bobina de ignição separada para cada vela de ignição. O controle do acelerador em muitos casos é realizado com a ajuda de um acionamento elétrico e não com um cabo comum.
Eficiência do motor diesel – eficiência notável
O diesel é uma das variedades de motores de combustão interna, nos quais a ignição da mistura de trabalho é realizada como resultado da compressão. Portanto, a pressão do ar no cilindro é muito maior do que a de um motor a gasolina. Comparando a eficiência de um motor diesel com a eficiência de outros projetos, pode-se notar sua maior eficiência.
Na presença de baixas velocidades e grande deslocamento, o índice de eficiência pode ultrapassar 50%.
Deve-se prestar atenção ao consumo relativamente baixo de óleo diesel e ao baixo teor de substâncias nocivas nos gases de escape. Assim, o valor da eficiência de um motor de combustão interna depende inteiramente de seu tipo e projeto. Em muitos veículos, a baixa eficiência é compensada por várias melhorias para melhorar o desempenho geral.
