Тепловий баланс двигуна

Наприклад, часто згадують тепловий баланс двигуна. Причому, як правило, вимовляють цей термін так, як ніби все на світі повинні знати, що він означає.

Про що йде мова

Сенс роботи двигуна внутрішнього згоряння, з точки зору фізики, полягає в перетворенні теплової енергії в кінетичну. У камері згоряння двигуна тепло від мікровибухи штовхає поршень; але фази роботи ДВС ви напевно і так знаєте. Стосовно ж до нашої теми, якщо розглянути процес з точки зору фізики і вимірювань, то вийде, що тепло витрачається не тільки на приведення поршня в рух.

Це проблема двигунів внутрішнього згоряння. Ви напевно чули, що їх ККД не такий високий, як хотілося б інженерам, і кожен відвойований відсоток викликає у конкурентів заздрість і напади патентної алергії. Так ось, сенс в тому, що є ще кілька джерел, які забирають тепло згоряння. Якщо підсумувати їх з корисним теплом, яке в підсумку зрушило поршень, то разом їх величина складе 100%. Так ось, співвідношення величин цих показників і називається тепловим балансом двигуна внутрішнього згоряння. Які ж ці суми?

У вихлопну систему автомобіля йде частина теплової енергії від згорання. При відведенні газів за рахунок цього вони нагріваються. Ви можете переконатися в цьому: вихлопні гази піднімаються вгору, вони легше і гаряче повітря. Система охолодження двигуна також від'їдає свій шматок пирога. Холодне повітря або рідина, які забирають у двигуна надлишки тепла, на жаль, не відрізняють марне тепло від корисного. Так що система охолодження також стає одним з параметрів зниження ККД. Наступний важливий пункт - втрати від неповного згоряння. В ідеалі паливно-повітряна суміш не повинна залишати слідів, тим не менш, бензин може містити присадки і сторонні елементи, які не піддаються згорянню. Тоді і відбувається втрата тепла, адже відкриття клапанів розраховане на потрапляння в камеру певної кількості палива і отримання з нього потрібної кількості енергії. Якщо ж маса паливної суміші при згорянні стане менше від наявності в ній сторонніх елементів, відповідно, вона дасть менше енергії. Це і вважається втратами.

Останній пункт, який дуже складно вимірювати, і який розпливчасто називається «інші втрати», включає в себе втрати від тертя деталей. Як ми і сказали, його складно вимірювати, але можна з досить великою точністю розрахувати.

Тепер з'єднаємо всі ці компоненти разом. Їх сума буде дорівнює 100%. Відповідно, нескладно вирахувати значення кожного з решти параметрів. Пропорція виду «30% корисної теплової енергії, 28% на вихлоп, 15% на охолодження, 20% на неповне згоряння і 7% інших втрат» і називається тепловим балансом двигуна.

Навіщо це знати

Справа в тому, що тепловий баланс не є статичною величиною. Він приймає різні пропорції під різним навантаженням. З плином часу знос позначається на двигуні. в тому числі знижуючи його ефективність; знову-таки змінюється баланс. Вимірювання, проведені майстрами, покликані показати ефективність роботи двигуна або вказати на необхідність його ремонту. Так що це дійсно важливий показник. Інша справа, що в сучасному автомобілі є безліч інших способів «виловити» несправність, включених в комп'ютерну діагностику з опитуванням датчиків. А виміри теплового балансу приносять набагато більше користі інженерам-конструкторам, який проектує двигун.

На закінчення

Тепловий баланс двигуна, як ми з'ясували, це сукупність показників, що відображають ефективність роботи двигуна. Рядовий водій, звичайно, може цікавитися цією пропорцією. Адже вона покаже, на яких оборотах і, взагалі, в яких умовах ефективність двигуна зростає або падає. Можливо, майстри чіп-тюнінгу зможуть навіть змінити налаштування інжектора, щоб збільшити ефективність роботи двигуна в залежності від конкретних умов експлуатації.

Кращі ціни і умови на покупку нових авто