内燃機関の効率-私たちは比較して効率を知っています
クルマのさまざまなメカニズムの特徴の中で、決め手となるのは、 内燃機関の効率。 この概念の本質を理解するには、古典的な内燃エンジンが何であるかを正確に知る必要があります。
内燃機関の効率とは何ですか?
まず、モーターは燃料の燃焼中に発生する熱エネルギーを一定量の機械的仕事に変換します。 蒸気エンジンとは異なり、これらのエンジンは軽量でコンパクトです。 それらははるかに経済的であり、厳密に定義された液体および気体燃料を消費します。 したがって、最新のエンジンの効率は、その技術的特性やその他の指標に基づいて計算されます。
効率（成績係数）とは、ガスの作用によりピストンが受ける動力に対する実際にエンジンシャフトに伝達される動力の比率です。。 異なる出力のエンジンの効率を比較すると、それぞれのエンジンのこの値に独自の特性があることがわかります。
エンジンの有効効率は、動作のさまざまな段階でのさまざまな機械的損失に依存します。 損失は、モーターの個々の部品の動きとその結果生じる摩擦の影響を受けます。 ピストン、ピストンリング、各種ベアリングです。 これらの部品が最も大きな損失を引き起こし、全体の約65％を占めます。 さらに、ポンプやマグネトーなどの機構の動作によって損失が発生し、その損失は最大 18% に達する可能性があります。 損失のごく一部は、吸気および排気プロセス中に燃料システム内で発生する抵抗です。
何よりも、熱損失により効率が低下します。 発電所は、冷却剤、冷却ラジエーター、ヒーターを含むシステムのすべての要素を暖めますが、これに伴い熱も失われます。 排気ガスとともに一部が失われます。 平均して、熱損失は効率の最大 35% を占め、燃料効率はさらに 25% を占めます。 さらに 20% は機械的損失によって占められます。 摩擦を引き起こす要素 (ピストン、リングなど) に。 高品質のエンジンオイルはフリクションの低減に役立ちますが、この要因を完全に排除することはできません。
エンジンの効率が低いことを考慮すると、燃料の量などの損失をより明確に表示することができます。 平均燃料消費量が 10 キロメートルあたり 2 リットルであるため、このセクションを通過するのに必要な燃料はわずか 3 ～ 90 リットルで、残りは無駄になります。 ガスバルーン装置を備えた内燃機関と同様に、ディーゼル エンジンの方が損失が少なくなります。 高いエンジン効率が基本的な問題である場合、係数 XNUMX% のオプションもありますが、これらは電気自動車とハイブリッド エンジンを搭載した自動車です。 一般に、それらのコストはやや高く、動作の特殊性（定期的な充電が必要であり、作動時の匂いが制限されている）のため、このような機械は我が国ではまだまれです。
エンジン効率の比較 - ガソリンとディーゼル
ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの効率を比較すると、最初のエンジンは効率が十分ではなく、生成されたエネルギーの25〜30％しか有用な活動に変換されないことに注意する必要があります。 たとえば、標準的なディーゼル エンジンの効率は 40% に達しますが、ターボチャージャとインタークーラーを使用すると、この数字は 50% に増加します。
両方のエンジンは、設計が類似しているにもかかわらず、混合気形成のタイプが異なります。 したがって、キャブレター エンジンのピストンは高温で動作するため、高品質の冷却が必要になります。 このため、機械エネルギーに変わる可能性のある熱エネルギーが無駄に散逸され、全体の効率値が低下します。
ただし、ガソリンエンジンの効率を高めるために、一定の対策が講じられます。 たとえば、XNUMX つの吸気バルブと XNUMX つの排気バルブの代わりに、シリンダーごとに XNUMX つの吸気バルブと排気バルブを取り付けることができます。 さらに、一部のエンジンでは、各点火プラグに個別の点火コイルが付いています。 多くの場合、スロットル制御は通常のケーブルではなく、電気駆動装置の助けを借りて実行されます。
ディーゼルエンジンの効率 – 顕著な効率
ディーゼルは内燃機関の一種であり、圧縮の結果として作動混合気の点火が行われます。 そのため、シリンダー内の空気圧はガソリンエンジンよりもはるかに高くなります。 ディーゼル エンジンの効率を他の設計の効率と比較すると、その効率が最も高いことがわかります。
低速で排気量が大きい場合、効率指数は 50% を超えることがあります。
ディーゼル燃料の消費量が比較的少なく、排気ガス中の有害物質の含有量が少ないことに注意を払う必要があります。 したがって、内燃エンジンの効率の値は、そのタイプと設計に完全に依存します。 多くの車両では、全体的なパフォーマンスを向上させるために、さまざまな改良によって低効率が相殺されます。
