Diiselmootor ja bensiin: efektiivsuse võrdlus

Kasutegur (COP) on väärtus, mis väljendab protsentides konkreetse mehhanismi (mootori, süsteemi) efektiivsust saadud energia muundamisel kasulikuks tööks.

Sisepõlemismootori (ICE) puhul muundab selline jõuallikas soojusenergiat. See vabanev energia tuleneb kütuse põlemisest mootori silindrites. Mootori kasutegur on tegelikult täiuslik mehaaniline töö, mis seisneb kolvile kütuse põlemisel saadava energia ja lõppvõimsuse vahekorras, mille annab sisepõlemismootori väntvõllile paigaldamine.

Samuti soovitame lugeda artiklit selle kohta, milline on diiselmootori mootori tööiga võrreldes bensiinimootoriga. Sellest artiklist saate teada peamistest teguritest, mis mõjutavad sisepõlemismootori ressurssi enne esimest kapitaalremonti.

Artikli sisu

• Miks on diisli efektiivsus suurem
• Võimsus ja pöördemoment
• Diislikütuse ja bensiini energeetiline väärtus
• Tulemused

Miks on diisli efektiivsus suurem

Erinevate mootorite efektiivsusindeks võib olla väga erinev ja sõltub paljudest teguritest. Bensiinimootoritel on suhteliselt madal kasutegur, kuna seda tüüpi jõuallikate töötamisel tekib suur hulk mehaanilisi ja soojuskadusid.

Teine tegur on hõõrdumine, mis tekib paarituvate osade koosmõjul. Suurema osa kasulikust energiatarbimisest juhivad mootori kolvid, samuti mootori sees olevate osade pöörlemine, mis on struktuurselt laagritele kinnitatud. Umbes 60% bensiini põlemisenergiast kulutatakse ainult nende seadmete töö tagamiseks.

Täiendavad kahjud on põhjustatud muude mehhanismide, süsteemide ja lisaseadmete tööst. Samuti võetakse arvesse takistusest tingitud kadude protsenti kütuse ja õhu järgmise laadimise ajal ning seejärel heitgaaside eraldumist mootori silindrist.

Kui võrrelda diiselmootorit ja bensiinimootorit, on diiselmootoril märgatavalt suurem kasutegur võrreldes bensiinimootoriga. Bensiini jõuallikate kasutegur on umbes 25-30% kogu saadud energiast.

Teisisõnu, 10 liitrist mootorile kulutatud bensiinist kulub kasulikule tööle vaid 3 liitrit. Ülejäänud kütuse põlemisel saadud energia hajus kadudesse.

Atmosfäärilise diiselmootori efektiivsuse osas on see näitaja umbes 40%. Turboülelaaduri paigaldamine võimaldab teil tõsta märgi muljetavaldava 50% -ni. Kaasaegsete kütuse sissepritsesüsteemide kasutamine diisel-sisepõlemismootoritel koos turbiiniga on võimaldanud saavutada umbes 55% kasuteguri.

Selline konstruktsiooniliselt sarnaste bensiini- ja diiselmootorite tööomaduste erinevus on otseselt seotud kütuse tüübiga, töötava kütuse-õhu segu moodustamise põhimõttega ja sellele järgneva laengusüüte rakendamisega. Bensiiniagregaadid on diiselmootoriga võrreldes leidlikumad, kuid suured kaod on seotud kasuliku energia tarbimisega soojuseks. Selgub, et bensiini energia muundatakse vähem tõhusalt täisväärtuslikuks mehaaniliseks tööks ja jahutussüsteem hajutab suure osa lihtsalt atmosfääri.

Soovitame lugeda ka artiklit, kuidas kiibi häälestamise abil diiselmootori võimsust suurendada. Sellest artiklist saate teada, mis on mootori ECU püsivara ja millised tulemused saavutatakse kontrolleri standardparameetrite muutmisega.

Võimsus ja pöördemoment

Sama töömahu indikaatoriga on atmosfäärilise bensiinimootori võimsus suurem, kuid see saavutatakse suurematel pööretel. Mootor tuleb “keerata”, kaod suurenevad, kütusekulu suureneb. Mainida tuleb ka pöördemomenti, mis sõna-sõnalt tähendab jõudu, mis kandub mootorilt ratastele ja liigutab autot. Bensiini ICE-d saavutavad oma maksimaalse pöördemomendi kõrgematel pööretel.

Sarnane vabalthingav diisel saavutab tipppöördemomendi madalatel pööretel, kasutades samal ajal kasuliku töö tegemiseks vähem diislit, mis tähendab suuremat efektiivsust ja kütusesäästu.

Diislikütus toodab rohkem soojust kui bensiin, diislikütuse põlemistemperatuur on kõrgem ja löögikindluse indeks kõrgem. Selgub, et diisel-sisepõlemismootoril on teatud kütusekogusel kasulikum töö tehtud.

Diislikütuse ja bensiini energeetiline väärtus

Diislikütus koosneb raskematest süsivesinikest kui bensiin. Bensiinitehase madalam kasutegur võrreldes diiselmootoriga seisneb ka bensiini energiakomponendis ja selle põlemise omadustes. Võrdse koguse diislikütuse ja bensiini täielik põletamine annab esimesel juhul rohkem soojust. Diiselmootori soojus muundatakse täielikumalt kasulikuks mehaaniliseks energiaks. Selgub, et sama palju kütust ajaühikus põletades teeb rohkem tööd just diiselmootor.

Samuti tasub kaaluda süstimise omadusi ja sobivate tingimuste loomist segu täielikuks põlemiseks. Diiselmootoris tarnitakse kütust õhust eraldi, seda ei süstita sisselaskekollektorisse, vaid otse silindrisse survetakti lõpus. Tulemuseks on kõrgem temperatuur ja osa töötava kütuse-õhu segu kõige täielikum põlemine.

Tulemused

Disainerid püüavad pidevalt parandada nii diisel- kui ka bensiinimootorite efektiivsust. Sisselaske- ja väljalaskeklappide arvu suurendamine silindri kohta, muutuva klapiajastussüsteemide aktiivne kasutamine, kütuse sissepritse elektrooniline juhtimine, drosselklapp ja muud lahendused võivad oluliselt tõsta efektiivsust. Suuremal määral kehtib see diiselmootori kohta.

Tänu nendele omadustele suudab kaasaegne diiselmootor täielikult ära põletada osa süsivesinikega küllastunud diislikütusest silindris ja toota madalatel pööretel suurt pöördemomenti. Madalad pöörded tähendavad väiksemat hõõrdekadu ja sellest tulenevat takistust. Sel põhjusel on diiselmootor tänapäeval üks tootlikumaid ja ökonoomsemaid sisepõlemismootorite tüüpe, mille kasutegur ületab sageli 50%.