Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe verliezen motoren energie?

Motoren verliezen energie door verschillende mechanismen, wat leidt tot verminderde efficiëntie en vermogen. Hier zijn enkele belangrijke factoren:

1. Wrijving: Bewegende delen in een motor wrijven constant tegen elkaar, waardoor warmte wordt gegenereerd en energie wordt verspild als wrijving. Dit gebeurt tussen:

* zuigerringen en cilinderwanden: De constante beweging van de zuiger zorgt voor beweging op en neer, creëert wrijving tegen de cilinderwanden, vooral tijdens het verbrandingsproces.

* krukaslagers: De krukas roteert op lagers en ervaart wrijving tijdens zijn beweging.

* Componenten van de kleptrein: De nokkenas, rocker -armen en kleppen hebben allemaal bewegende delen die tegen elkaar wrijven.

2. Warmteverlies: Een aanzienlijke hoeveelheid energie die tijdens de verbranding wordt geproduceerd, gaat verloren als warmte. Deze warmte wordt overgebracht naar:

* Motorkoelvloeistof: De koelvloeistof absorbeert warmte uit het motorkamer en wordt gecirculeerd naar een radiator om het af te voeren.

* uitlaatgassen: Hete uitlaatgassen dragen een aanzienlijke hoeveelheid warmte -energie weg.

* omringende lucht: De motor zelf verwarmt de lucht eromheen, waardoor de efficiëntie verder wordt verminderd.

3. Onvolledige verbranding: Niet alle brandstof wordt perfect verbrand in de verbrandingskamer, wat resulteert in:

* onverbrande brandstof: Sommige brandstofdruppeltjes worden mogelijk niet ontstoken, wat leidt tot energieverlies.

* Onvolledige verbrandingsproducten: Onvolledige verbranding produceert schadelijke emissies zoals koolmonoxide en roet, wat wijst op energie die niet effectief werd gebruikt.

4. Pompverliezen: De motor moet werken om lucht in te trekken en uitlaatgassen eruit te duwen, energie te consumeren:

* Intake -slag: De zuiger moet weerstand overwinnen om lucht in te trekken tijdens de inlaatslag.

* uitlaatslag: De zuiger moet uitlaatgassen tegen weerstand duwen, waardoor energie nodig is.

5. Accessoire -ladingen: Verschillende motoraccessoires zoals de alternator, waterpomp en stuurbekrachtigingssysteem verbruiken stroom:

* Alternator: Genereert elektrische stroom voor de systemen van het voertuig.

* Waterpomp: Circuleert koelvloeistof door de motor.

* stuurbekrachtigingspomp: Helpt met stuurinspanning.

6. Luchtweerstand: De beweging van het voertuig door lucht creëert sleep, waardoor de motor harder moet werken en meer brandstof verbruikt.

7. Rolletweerstand: De banden die op de weg rollen, komen wrijving tegen, die de motor moet overwinnen.

8. Verzendverliezen: De transmissie zelf heeft interne wrijving en inefficiënties, wat resulteert in energieverlies tijdens versnellingsveranderingen en stroomoverdracht.

Verbetering van de motorefficiëntie:

* Vermindering van wrijving: Gebruik materialen met een lage wrijving, optimaliseer lagerontwerpen en minimaliseer de klaring tussen bewegende delen.

* Minimalisatie van warmteverlies: Verbeter isolatie, optimaliseer koelsystemen en gebruik efficiëntere uitlaatsystemen.

* Optimalisatie van verbranding: Gebruik precieze brandstofinjectiesystemen, optimaliseer de ontstekingstiming en verbeter de brandstofkwaliteit.

* Pompverliezen verminderen: Gebruik variabele kleptiming, verbetering van de inname en ontwerpen van uitlaatspruitstukken en verminder de gasbeperkingen.

* Accessoire -ladingen minimaliseren: Gebruik efficiëntere accessoires, optimaliseer hun werking en gebruik elektrische stuurbekrachtiging en airconditioningssystemen.

* Vermindering van lucht- en rolweerstand: Verbetering van de aerodynamica van het voertuig, verminderen de weerstand van de banden en optimaliseer de bandendruk.

Dit zijn enkele van de belangrijkste factoren die bijdragen aan energieverlies in motoren. Continue vooruitgang in motorontwerp, materialen en technologieën is gericht op het verbeteren van de efficiëntie en het minimaliseren van deze verliezen.