A dízelmotor hatásfoka a főtengelyre adott teljesítmény és a dugattyú által a felhasznált üzemanyag meggyújtásakor keletkező gázok nyomása által kapott teljesítmény aránya.
Azaz ez a mennyiség az az energia, amely hő- vagy hőenergiából mechanikai mennyiséggé alakul.
A benzinmotoroknál a levegő-üzemanyag keverék szikragyújtása egy gyújtógyertyán keresztül történik.
Energiarendszerek típusai
A karburátor opció magában foglalja a levegő és a benzin keverését a karburátor szívócsonkjában. Az utóbbi időben az ilyen motoropciók gyártása jelentősen lecsökkent az ilyen motorok jelentéktelen hatásfoka, illetve korunk környezetvédelmi szabványaival való össze nem egyeztetése miatt.
A befecskendezős motorok változataiban az üzemanyagot egyetlen befecskendező szelepen (fúvókán) keresztül juttatják a központi csővezetékbe.
Elosztó befecskendezése esetén az üzemanyag több befecskendező szelepen keresztül jut be a motorba. Ebben az esetben a maximális teljesítmény megnő, ami jelentősen növeli a dízelmotor hatásfokát.
Ez csökkenti a benzin költségét és a kezelt gázok toxicitását az autómotor elektronikus vezérlőrendszerei által rögzített üzemanyag-adagolás miatt.
A modern dízelmotorok hatásfokáról beszélve ismernie kell a benzinkeverék tárolóhelyiségbe való befecskendezésének rendszerét. Ha az üzemanyag-ellátást részletekben végzik, ez biztosítja, hogy a motor sovány keverékekkel működjön, ami segít csökkenteni az üzemanyag-fogyasztást és csökkenti a káros gázok légkörbe történő kibocsátását.
Dízeljellemzők
A benzin- és dízelmotorok hatásfoka jelentősen különbözik. A dízelek azok a motorok, amelyekben a sűrítés után a felmelegített üzemanyag-levegő keverék meggyullad. Sokkal gazdaságosabbak, mint a benzines társai a nagyobb kompressziós aránynak köszönhetően, ami hozzájárul a levegő-üzemanyag keverék teljes égéséhez.
Dízelelőnyök
A dízelmotor hatásfoka növelhető a légellenállás létrehozásával a fojtószelep hiánya miatt, de ez megnövekedett üzemanyag-fogyasztáshoz vezet.
A dízelek a legnagyobb nyomatékot alacsony főtengely-fordulatszám mellett fejtik ki.
A dízelmotorok elavult kialakítása bizonyos hátrányokban különbözik a benzinmotoroktól:
- nagy súly és ár egyenlő erővel;
- növekedett zaj, amelyet az üzemanyag hengerekben való elégése okoz;
- alacsonyabb főtengely-fordulatszámtengely, megnövekedett tehetetlenségi terhelések.
Működési elv
Egy modern dízelmotor hatásfokát a motor által végzett hasznos munka és az összmunka aránya határozza meg. Szinte minden autómotornak négyüteműnek kell lennie:
- levegő/üzemanyag keverék beszívása;
- tömörítés;
- munkamenet;
- kipufogógázok.
Dízelmotor hatékonysága
A dízelmotor hatásfoka százalékban körülbelül 35-40 százalék. Tekintettel arra, hogy egy benzines egységnél ez az arány akár 25% is lehet, a dízel egyértelműen az élen jár.
Ha turbófeltöltőt használ, nagyon divatos a dízelmotorok hatásfokát akár 53 százalékkal növelni.
A munka típusának hasonlósága ellenére a dízel sokkal jobban és hatékonyabban birkózik meg a rábízott feladattal. Mivel kisebb a kompressziója, az üzemanyag begyulladása más elv szerint történik. Kevésbé melegszik fel, ami jó hűtési megtakarítást eredményez. A dízelben nincsenek gyújtógyertyák vagy gyújtótekercsek, így nincs szükség további generátorteljesítményre.
A benzinmotor hatékonyságának növelése érdekében egy pár kipufogó- és szívószelepet adnak hozzá, és mindegyik gyertyára külön gyújtótekercset szerelnek fel. A fojtószelepet egy elektromos működtető vezérli.
Üzemanyag-hatékonyság
A dízelmotor hatásfokának kiszámításalehetővé teszi használatának megfelelőségének meghatározását.
A dízel a belső égésű motor egyik változata, amelyet a munkakeverék összenyomás utáni meggyulladása jellemez.
A benzinmotor működésének és a dízelmotor hatásfokának feltárása érdekében matematikai számításokat végzünk.
Hatékonyságcsökkenés
Nem minden üzemanyag ég el, egy része a kipufogógázokkal együtt elvész (a hatásfok akár 25 százaléka is elveszik). Működés közben a motor az energia egy részét a testre, a radiátorokra, a folyadékra fordítja. Ez további hatékonyságvesztéshez vezet. Minden olyan helyen, ahol súrlódás van: gyűrűk, hajtókarok, dugattyúk, többletenergia fogy, ami negatívan befolyásolja a hatékonyságot.
Definíciós lehetőség
A műszaki dokumentációban információkat talál a belső égésű motor teljesítményéről. Miután üzemanyagot öntött bele, és néhány percig maximális sebességgel működik, a maradék üzemanyagot leeresztik. Ha a végeredményt kivonjuk a kezdeti térfogatból, sűrűséggel felvértezve, kiszámíthatjuk az üzemanyag-keverék tömegét.
Jelenleg az elektromos tápegység rendelkezik a maximális hatásfokkal. Hatékonysága elérheti a 95%-ot, ami kiváló eredmény. Ha az első 1,6 literes motorok teljesítménye nem haladja meg a 70 lóerőt, akkor ma ez a szám eléri a 150 lóerőt.
Hatékonyság -a motor főtengelyére szolgáltatott teljesítmény aránya a gázkeverék dugattyú általi elégetése során kapott értékhez. Attól függően, hogy milyen üzemanyagot használnak az autómotorok működtetéséhez, a hatásfok 20-85 százalék között mozoghat. Természetesen az üzemanyagrendszer-gyártók keresik a módokat ezek fejlesztésére, jelentősen növelve a belső égésű motor végső értékét.
A generátor terheléséből, súrlódásából eredő mechanikai veszteségek csökkentése érdekében az iparban jelenleg kenőanyagokat használnak. De az ilyen eredmények ellenére még senki sem tudott teljesen megbirkózni a súrlódási erővel.
Még a benzinmotor fejlesztése után is el lehetett érni a hatásfok 20 százalékos változását, csak bizonyos esetekben lehetséges akár 25 százalékos hatásfokot is növelni.
A magasabb hatásfok az üzemanyag-hatékonyságot jelzi. Például 1,6 literes dízelmotorral városi ciklusban az üzemanyag-fogyasztás nem haladja meg az 5 litert. Egy benzinanalóg esetében ez az érték eléri a 12 litert. Maga a dízelmotor sokkal könnyebb és kompaktabb, és környezetbarátabb megoldásnak is tekinthető, mint a benzinmotor.
Ezek a pozitív műszaki jellemzők garantálják a dízelmotorok hosszabb élettartamát.
Következtetés
Számos előnye mellett számos hátránya is van, amelyeket szintén meg kell említeni. A motor hatékonyságaa belső égés jóval kevesebb, mint 100 százalék, ráadásul az egység nem bírja a levegő hőmérsékletének hirtelen esését.
A hatásfok olyan érték, amely százalékban kifejezve a hőenergiát hasznos munkává alakító mechanizmus működésének hatékonyságát mutatja. A belső égésű motor hasonló tevékenységet végez a hőenergia átalakításával. Az üzemanyag-keverék hengereiben történő égés eredményeként szabadul fel. A dízelmotor hatásfoka tulajdonképpen mechanikai munka, amely az üzemanyag elégetése során kapott energia és a motor főtengelyére történő felszerelés által leadott teljesítmény arányából áll.
A modern dízelmotorok hatékonyságát számos különböző tényező határozza meg. Mindenekelőtt meg kell jegyezni az ilyen típusú motorok működése során fellépő hő- és mechanikai veszteségeket. Ezen túlmenően a súrlódási erő, amely akkor jelentkezik, amikor ez a számos alkatrész szorosan érintkezik, számos veszteséghez járul hozzá.
A felhasznált hasznos energia nagy része a dugattyú meghajtására, a motor belsejében lévő különböző alkatrészek forgatására esik. Az elégetett tüzelőanyag több mint 60 százaléka szükséges az autómotorok összes alkatrészének működéséhez. A további veszteségek miatt jelentős problémák merülnek fel a rögzítések, a különféle rendszerek, mechanizmusok életképességével kapcsolatban.
A befecskendező rendszer korszerűsítésének köszönhetően a hatékonysági tényező értékében pozitív változásokat lehetett elérni,minimalizálja a veszteségeket.
