내부 연소 엔진의 효율에 어떤 영향을 미칩니 까?


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제조업체의 지침 (지정된 품질의 오일, 연료 등)에 따라 사용되는 가솔린 내부 연소 엔진의 경우 모터 효율이 어떻게 변합니까?

예를 들어 RPM이 높을수록 마찰로 인해 더 많은 열이 발생하면 열만큼 일부 에너지가 손실되므로 RPM이 낮을 때만 큼 효율적이지 않습니다.

엔진의 정렬은 엔진의 효율에도 영향을 미칩니다. 예를 들어 자동차의 모터가 거꾸로 장착 된 경우 (예 : 캠 축의 회전축에서 180 ° 회전 된 경우) 오른쪽 위로. 따라서 엔진 틸트 / 오정렬과 효율 사이에는 약간의 관계가 있습니다.

또 다른 요인은 온도 일 수 있습니다 : 핫 엔진 vs 콜드 엔진 vs. 과열 엔진. 또한 주변 온도가 효율성에 영향을 미칩니다 (예 : 남극에서 같은 엔진이 사하라 사막에서 가동되는 경우)?

엔진 효율에 영향을 줄 수있는 다른 요소 (연료 유형 E10, U95, U98 등)는 디젤 모터에도 유효합니까?

Google의 도움으로 참조를 찾고 있었지만 결정적인 내용을 찾지 못했습니다.

답변:


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아마도 우리는 연소되는 연료의 화학 에너지의 일부로서 샤프트 / 기계적 출력 에너지 측면에서 효율성에 대해 이야기하고 있습니다.

가장 중요한 것은 피스톤 엔진이 전체 설계 부하에서 실행될 때 실제로 가장 효율적이라는 것입니다. 저부 하에서는 펌핑 및 마찰 손실이 각 스트로크마다 일정하지만 전력 출력이 감소하기 때문에 효율이 떨어집니다. (즉, 연소실 볼륨을 "완전히 사용하지는 않는다"고 말할 수는 있지만 전체 사이클 비용이 발생하고 있습니다.

나머지 요소에 대해서는 주로 교육받은 추측을합니다.

  1. 펌핑과 마찰 손실이 일정하다는 점을 다시 한 번 언급하면 ​​일반적으로 공기 밀도 가 높을수록 사이클 당 더 많은 출력을 생성하기 때문에 더 높은 효율을 얻을 것이라고 가정합니다 . 따라서 엔진을 먼저 주문하려면 낮은 고도의 차가운 공기에서 가장 효율적으로 주행해야합니다.
  2. 엔진이 자체 냉각에 대한 책임이 있다고 가정하면, 낮은 RPM에서 작동 할 때 냉각에 필요한 에너지를 잃을 것입니다. 추운 환경에서는 제한적으로 능동 냉각전혀 필요 하지 않습니다 .
  3. 냉기는 또한 더 높은 압축비를 허용하여 효율을 높입니다.
  4. 과열은 나쁘다 : 엔진이 매우 뜨거워지면 폭발을 피하기 위해 타이밍을 지연시켜야하므로 스트로크 당 출력과 압축이 모두 줄어든다. 그리고 한계에서 윤활유가 온도 저하를 경험하지 않는다고 가정하더라도 과열 엔진은 움직이는 부품이 팽창함에 따라 마찰이 증가하고 금속이 녹는 점에 도달하면 끈적 거리기 시작합니다.
  5. 너무 차가울 수 있음 : 엔진이 차가울 때 윤활유가 최소 설계 작동 온도에 도달 할 때까지 마찰이 높아지기 때문에 엔진의 효율이 저하 될 수 있습니다.
  6. 높은 엔진 RPM에서는 기류 난류와 마찰이 더욱 중요해집니다. 따라서 다른 모든 것을 동일하게 유지하면 RPM이 낮은 피스톤 엔진 에서 더 많은 효율을 얻을 수 있다고 생각 합니다.
  7. 엔진의 방향이 연료 분사 가스 엔진, 특히 직접 분사 엔진의 요인인지에 의문을 품고 있습니다. 윤활유 시스템이 거꾸로 작동하도록 설계되지 않은 경우 문제가 있지만 그렇지 않으면 중력이 중요하지 않은 연소 압력이 충분히 높은 압력에서 발생한다고 생각합니다.

안정적인 대기에서 엔진을 고정 하중으로 튜닝하고 작동 할 수 있으면 수액 효율이 저하되는 많은 요소가 사라집니다. 넓은 온도 범위에서 반응 형 가변 전력 출력과 같은 요구 사항에는 많은 효율성 균형이 필요합니다.


교육받은 추측에 대해 언급하기 위해 : 공기 밀도가 효율성을 향상시키는지는 확실하지 않습니다. 우선 공기 밀도가 높을수록 한 번의 스트로크로 더 많은 공기와 연료를 사용할 수있어 전력 출력과 연료 사용량이 증가합니다. 주변 온도 및 높은 압축 비율과 같은 것들이 엔진 설계에 영향을 주지만 거의 모든 자동차 엔진은 고정 압축 비율을 가지고 있으며 현재 엔진에서 적응 냉각이 얼마나 잘되는지 확실하지 않으므로 주어진 엔진의 경우별로 중요하지 않습니다.
JanKanis

과열은 나쁘지만 강철을 녹이는 온도는 엔진이 도달하는 온도보다 훨씬 높습니다. 먼저 발생하는 것은 소성 변형이 매우 느리게 진행되기 시작합니다.
JanKanis

연소 연료 혼합물이 실린더 벽 근처에서 냉각 된 후 완전히 연소되지 않기 때문에 너무 차갑습니다 (엔진이 짧은 시간 동안 만 가동 된 경우). 또한 고온 연소 가스는 피스톤을 아래로 밀면서 더 빨리 냉각되어 압력과 추출 동력이 감소합니다.
JanKanis
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