Кожному автовласнику відомий такий термін, як тепловий баланс двигуна внутрішнього згоряння. Але що конкретно несе в собі це поняття, як вимірюється і на яких принципах ґрунтується? Про це і піде мова сьогодні.

Не всі до кінця розуміють, що таке тепловий баланс двигуна

Якщо б можна було призупинити дію деяких законів фізики, людство вже давно досягло піку свого розвитку. Але на жаль, це неможливо. Нам залишається тільки використовувати їх, намагаючись витягти при цьому максимальну користь.

З одним із таких «незручних» законів безпосередньо пов’язаний низький ККД силових агрегатів автомобіля. Що ж не дає нам розвивати неймовірну швидкість на своїх авто? Які спроби робляться для подолання цієї перешкоди? Зараз ми з вами з’ясуємо.

Зміст

  • Чому я не сокіл, чому не літаю
  • Формулювання поняття тепловий баланс
  • Причини втрати
  • Як розраховують втрати
  • Вилучення користі з втрати
  • Підведення підсумку

Чому я не сокіл, чому не літаю

Принципи термодинаміки — це основа роботи всіх двигунів внутрішнього згоряння. Один з них свідчить, що при згорянні палива частина тепла, що виділяється в будь-якому випадку поглинається середовищем походження реакції.

Відео про те, як працює ДВС:

У нашому випадку середовищем є сам двигун і його системи. Лише від 20 до 40 відсотків вироблюваної тут теплової енергії використовується для роботи мотора. Решта втрачена безповоротно. Але куди дівається левова частка енергії? Давайте розбиратися по порядку.

Формулювання поняття тепловий баланс

Отже, тепловий баланс двигуна — це поділ витрат отриманої енергії на корисну віддачу і розтрату даремно. Незмінним тут є рівність або ж баланс між отриманою енергією тепла і її витратою.

Що таке корисна віддача, все ми розуміємо. Це рух автомобіля. Про витраті даремно — читаємо далі.

Причини втрати

Існує кілька причин марної розтрати енергії тепла. Ось так ми їх сформулюємо:

  • подолання енергією опору при стисканні;
  • віддача тепла двигуном у навколишнє середовище, по простому його охолодження;
  • вихід в атмосферу разом з вихлопними газами;
  • витрата деякої частки енергії на роботу охолоджуючої системи двигуна та інших агрегатів.

Кількісний показник цих статей розтрати величина непостійна. А від чого він залежить, ми розглянемо в наступному розділі.

Тепловий баланс двигуна — неминучість втрати, зведена до мінімуму

Як розраховують втрати

Кількість розтрати залежить від багатьох факторів. Ось основні з них:

  • навантаження на силову установку;
  • конструкція двигуна і його систем;
  • швидкість, що розвивається автомобілем;
  • склад суміші пального;
  • температура навколишнього середовища.

Швидкість автомобіля може впливати на розтрати енергії

Тут варто також відзначити, що тепловтрата дизельного агрегату, нижче ніж у карбюраторного на 10-12%. Вимірювання ведуться в абсолютних одиницях теплопередачі або в процентному співвідношенні кількості отриманого тепла до його марної розтрати. Все це береться до уваги при розрахунках, що дозволяє досягти отримання максимальної користі від горіння палива.

Вилучення користі з втрати

Звичайно, при такому розкладі, втрата енергії, все ще залишається величезною. Але в галузі постійно ведуться роботи з поліпшення результату. Впроваджуються інноваційні методи розробки двигунів внутрішнього згоряння.

Наприклад, турбонаддувная установка, що використовує тиск гарячих газів з вихлопу. Принцип її роботи полягає в тому, що вихлопні гази приводять в дію турбіну, що обертає лопаті нагнітача, збагачує компонента всередину циліндрів двигуна.

Ще тепло, поглинене охолоджуючою системою, використовується для обігріву салону автомобіля. Гаряча вода з радіатора подається за нагрівальним елементам печі.

Підведення підсумку

Ми з’ясували, що таке тепловий баланс двигуна і які є втрати енергії тепла. Висновок звідси наступний — існуючі на сьогоднішній день двигуни внутрішнього згоряння далекі від досконалості. Але розробники не сидять склавши руки, ведуться постійні пошуки способу обернути втрату на користь. І нам залишається тільки побажати їм удачі.

Внизу можна висловлюватися по темі. Чекаємо ваших коментарів. До швидких зустрічей!