소형 자동차 엔진은 대형 자동차 엔진보다 높은 듀티 사이클을 견딜 수 있도록 설계 되었습니까?

단순화를 위해 공기 역학 및 차량 질량을 잠시 무시합니다.

소형 (약 1 리터) 자동차 엔진은 대형 (2+ 리터) 자동차 엔진보다 높은 듀티 사이클을 견딜 수 있도록 설계 되었습니까?

자동차는 일반적으로 거의 같은 속도로 주행하므로 엔진은 비례 적으로 비슷한 양의 동력을 방출하지만, 작은 엔진은 같은 속도를 유지하기 위해 큰 엔진보다 큰 비율로 출력합니다.

이것에 대한 약간의 배경을 위해, 나는 1.1 l의 차를 가지고있다. 그리고 나는 나의 다리가 바닥에서 완전히 평평한 상태에서, 특히 교통을 따라 잡기 위해 고속 도로 (60mph 또는 70mph 제한)에서 오르막으로가는 데 많은 시간을 보낸다. . 내 기록이 약 2 분 정도 인 것으로 생각합니다.

대부분의 (현대) 소형 및 대형 자동차 엔진은 100 % 듀티 사이클을 위해 설계되었습니다. 이는 100 % 정격 출력 (가스 페달 끝까지)에서 엔진이 계속 작동 할 수 있음을 의미합니다. 열 방출은 Dave Tweed가 말한 것처럼 제한 요소입니다. 최대 전력으로 생성 된 열의 100 %를 지속적으로 발산하도록 설계되지 않은 자동차는 운전자가 온도 게이지를 보면서 전력 사용을 제한해야합니다.

현대식 엔진은 엔진이 라디에이터의 냉각 용량 미만으로 제어 (속도 조절) 되기 때문에이 문제가 없습니다 . 대부분의 최신 엔진은 엔진 rpm과 독립적 인 라디에이터에서 전기 팬을 사용합니다. 연속 냉각 용량을 크게 증가시킵니다.

구형 자동차와 "고성능"자동차는 냉각 용량을 초과하는 동력을 가질 수 있습니다. 최대 엔진 속도 조절이 제거 된 엔진 또는 " 적색 라인 "일 수 있는 엔진 도 과열 될 수 있습니다. 아산화 질소 와 같은 엔진 부스팅 시스템 도 냉각 용량을 초과하므로 간헐적으로 사용해야합니다.

더운 날에는 가파른 언덕을 따라 과열되어 대형 및 소형 차량이 모두 차는 것을 볼 수 있습니다. 이 경우 이러한 작동 조건에서 "듀티 사이클"은 연속적이지 않았습니다 (100 %). 그러나 듀티 사이클은 일반적으로이 동작을 설명하는 데 사용되지 않습니다. 연속적으로 작동 할 수 있기를 기대하는 설계이기 때문입니다. 엔진은 단순히 설계된 범위 밖에서 작동했습니다.

듀티 사이클은 엔진 크기에 영향을받지 않지만 엔진 시스템을 설계 할 때 듀티 사이클이 설계 매개 변수입니다. 대부분의 자동차는 지속적인 의무를 위해 설계되었으며 경주 용 자동차는 간헐적으로 설계되었습니다.

1 차 문제 (내부 마모와 같은 2 차 문제 무시)는 엔진이 폐열을 제거 할 수 있는지 여부입니다.

주어진 연료에 대한 모든 엔진이 대략 동일한 전체 열 효율을 가지고 있다고 가정하면, 주어진 출력에 대해 엔진의 물리적 크기에 관계없이 일정한 양의 폐열이 방산되어야합니다.

열은 라디에이터를 통해 방출되며, 유효하면 주어진 전력 레벨에 대해 냉각수 온도가 안정적입니다. 라디에이터가 용량을 초과하여 구동되는 경우 냉각수 온도가 계속 상승합니다.

결론은 다음과 같습니다. 풀 스로틀에서 작동 할 때 냉각수 온도가 안전한 수준으로 안정화됩니까? 그렇지 않다면, 그런 종류의 운전을 위해 다른 차를받는 것을 고려해야합니다.