ККД двигуна внутрішнього згоряння – пізнаємо ефективність у порівнянні

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, двигун перетворює теплову енергію, що виникає при згоранні палива, в певну кількість механічної роботи. На відміну від парових машин, ці двигуни більш легкі і компактні. Вони набагато економічніше і споживають строго певний рідке і газоподібне 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 підшипники різні. Ці деталі викликають найбільшу величину втрат, становлять приблизно 65 % від їх загальної кількості. Крім того, втрати виникають від дії таких механізмів, як насоси, магнето та інші, які можуть дійти до 18 %. Незначну частину втрат становлять опору, що виникають в паливній системі під час процесу впуску і випуску.

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 на корисну дію всього 25-30 % виробленої енергії. Наприклад, ККД стандартного дизеля досягає 40 %, а застосування турбонаддува і проміжного охолодження підвищує значення до 50 %.

Обидва двигуна, незважаючи на схожість конструкції, мають різні види сумішоутворення. Тому поршні карбюраторного мотора працюють при більш високих температурах, що вимагають якісного охолодження. З-за цього теплова енергія, яка могла б перетворитися в механічну, розсіюється без всякої користі, знижуючи загальне значення ККД.

Тим не менш, для того щоб підвищити ККД бензинового двигуна, вживаються 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 у 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 займання робочої суміші здійснюється 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 невеликий витрата дизельного палива і низький вміст шкідливих речовин у відпрацьованих газах. Таким чином, значення коефіцієнта корисної дії двигуна внутрішнього згоряння повністю залежить від його типу і конструкції. У багатьох автомобілях низький ККД перекривається різними удосконаленнями, що дозволяють поліпшити загальні технічні характеристики.