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道依茨發(fā)動(dòng)機(jī)維修廠解答:為什么發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率無(wú)法達(dá)到?

作者: 發(fā)布時(shí)間:2024-12-23 點(diǎn)擊:277

在汽車行業(yè)中,發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率一直是一個(gè)備受關(guān)注的關(guān)鍵指標(biāo),工程師們?yōu)樘嵘@一效率而不斷努力。那么,什么是熱效率呢?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),它是指發(fā)動(dòng)機(jī)將燃料燃燒產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為有用機(jī)械能的比例。舉個(gè)例子,如果汽油燃燒后產(chǎn)生了100單位的能量,而發(fā)動(dòng)機(jī)終只將30單位轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)車輛的機(jī)械能,那么這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率就是30%。

即使是現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī),其熱效率通常也只有約40%。即便達(dá)到這個(gè)水平,進(jìn)一步提升的難度也很大。那么,為什么熱效率只能保持在40%左右呢?那些剩余的能量又去了哪里呢?道依茨發(fā)動(dòng)機(jī)維修廠將為您解答這些問(wèn)題。

1.轉(zhuǎn)化為熱能后被浪費(fèi)了。

浪費(fèi)的這部分能量是多的。我們知道,無(wú)論燃燒何種燃料都會(huì)釋放熱能,但汽油燃燒產(chǎn)生的熱能無(wú)法轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,無(wú)法推動(dòng)活塞移動(dòng),而是轉(zhuǎn)移到了氣缸內(nèi)。隨著更多汽油的燃燒,氣缸周圍的溫度會(huì)逐漸升高。但是,溫度過(guò)高是不可取的。因此,氣缸周圍設(shè)有許多水道,里面流動(dòng)著冷卻液,用于降低氣缸的溫度。這就像我們?cè)谂腼儠r(shí)往鍋里加水一樣,如果不加水就直接加熱,鍋可能會(huì)被燒壞;而加水后,不管加熱多久,鍋都不會(huì)損壞。

2.發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的摩擦損耗

發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的各個(gè)部件在工作時(shí)會(huì)相互摩擦,例如活塞與氣缸壁、曲軸與軸瓦、連桿與軸瓦等。這些部件在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦?xí)?dǎo)致熱量生成,而這些熱量終會(huì)散逸而無(wú)法被利用。盡管采用優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑油和優(yōu)化部件設(shè)計(jì)可以減少摩擦,但是完全消除摩擦是沒(méi)有可能的。類似于騎自行車時(shí),你施加的力量并不完全轉(zhuǎn)化為車輪的運(yùn)動(dòng),依然有一部分能量會(huì)損失。例如,牙盤與鏈條之間的摩擦,速度越快,摩擦越強(qiáng),產(chǎn)生的熱量也越多,但這些熱量都是無(wú)效的浪費(fèi)。

排氣損失

燃燒后的廢氣溫度和壓力依然很高。剛排出的廢氣溫度可達(dá)到八百度,經(jīng)過(guò)三元催化器時(shí)仍可達(dá)到六百度。雖然經(jīng)過(guò)長(zhǎng)長(zhǎng)的排氣管后溫度會(huì)降低,但即使在排氣管口,廢氣的溫度也能達(dá)到三十到五十度。這些熱量是由于汽油燃燒產(chǎn)生的,同樣未被利用,全部排放到大氣中。此外,廢氣中還有一定的排氣壓力,這也是一種浪費(fèi)的能量。


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