ККД дизельного двигуна являє собою відношення потужності, яка подається на колінчастий вал, до потужності, одержуваної поршнем завдяки тиску газів, що утворюються при займанні використовуваного палива. Тобто, ця величина є тією енергією, яка перетворюється з теплової або термічної енергії в механічну величину. Бензинові двигуни мають примусовим запалюванням повітряно-паливної суміші іскрою свічки.

Типи систем живлення

Карбюраторний варіант передбачає змішування повітря та бензину у впускному трубопроводі карбюратора. Останнім часом випуск таких варіантів двигунів істотно знижується через несуттєвою економічності подібних двигунів, їх невідповідності екологічним нормам сучасності.


У варіантах впрысковых двигунів подача палива відбувається за допомогою одного інжектора (форсунок) у центральний трубопровід. У разі розподільного впорскування паливо потрапляє всередину двигуна декількома інжекторами. В такому випадку збільшується максимальна потужність, що істотно збільшує ККД дизельного двигуна. При цьому знижуються витрати бензину і токсичність оброблених газів за рахунок фіксованого дозування палива електронними системами керування автомобільним двигуном. Міркуючи над тим, який ККД сучасного дизельного двигуна, необхідно знати про систему уприскування бензинової суміші в камеру зберігання. Якщо подача палива здійснюється порціями, це гарантує роботу двигуна на збіднених сумішах, що допомагає знижувати витрату палива, зменшити викиди в атмосферу шкідливих газів.

Особливості дизельних двигунів

ККД бензинового і дизельного двигуна істотно відрізняються між собою. Дизелі є тими двигунами, у яких після стиснення нагріта паливно-повітряна суміш запалюється. Вони набагато економічніше бензинових аналогів з-за більшої ступеня стиснення, що сприяє повному згорянню повітряно-паливної суміші.

Переваги дизелів

ККД дизельного двигуна можна збільшити при створенні опору руху повітря через відсутність дросельної заслінки, але це призводить до підвищення витрати палива. Найбільший крутний момент розвивають дизелі на невеликій частоті обертання колінчастого валу. Застарілі конструкції двигунів від бензинових аналогів відрізняються певними недоліками:

великою вагою і ціною при рівній потужності;

підвищеним шумом, створюваним при згорянні палива в циліндрах;

меншими оберти колінчастого валу, підвищеними інерціальними навантаженнями.

Принцип діяльності

ККД сучасного дизельного двигуна визначається відношенням корисної роботи, чиненої двигуном, до повної роботі. Майже у всіх автомобільних двигунів передбачається чотири такту:

впуск паливно-повітряної суміші;

стиск;

робочий хід;

випуск відпрацьованих газів.

Ефективність дизельного двигуна

ККД дизельного двигуна у відсотках становить 35-40 відсотків. Враховуючи, що для бензинового агрегату показник становить до 25 %, дизель явно лідирує. Якщо скористатися турбонаддувом, цілком модно збільшити ККД дизельного двигуна до 53 відсотків. Незважаючи на схожість типу роботи, дизель справляється з поставленим перед ним завданням набагато якісніше і результативніше. Так як у нього менший стиск, займання палива відбувається за іншим принципом. Він буде менше нагріватися, в результаті чого на охолодженні відбувається непогана економія. В дизелі немає свічок і котушок запалювання, отже, немає необхідності витрачати додаткову енергію генератора.
Для підвищення ефективності роботи бензинового двигуна додають пару випускних і впускних клапанів, а на кожну свічку встановлюють окрему котушку запалювання. Для управління дросельною заслінкою використовується електричний привід.

Ефективність палива

Розрахунок ККД дизельного двигуна дозволяє визначити доцільність його застосування. Дизель вважається одним з варіантів двигуна внутрішнього згоряння, для якого характерно після стиснення займання робочої суміші. Для того щоб виявити суть функціонування бензинового двигуна, і те, якою ККД дизельного двигуна, проводять математичні розрахунки.

Втрати ККД

Згорає не все паливо, деяка його частина втрачається разом з вихлопними газами (втрачається до 25 відсотків ККД). У процесі функціонування двигун витрачає частину енергії на корпус, радіатори, рідина. Це призводить до додаткової втрати ККД. На всі місця, де існує тертя: кільця, шатуни, поршні, споживається додаткова енергія, що негативно позначається на коефіцієнті корисної дії.

Варіант визначення

В технічній документації можна знайти інформацію про потужності двигуна внутрішнього згоряння. Після заливки в нього палива і роботи на максимальних обертах протягом декількох хвилин залишки палива зливають. Віднявши з початкового об'єму кінцевий результат, озброївшись щільністю, можна порахувати масу паливної суміші. В даний час максимальною ефективністю володіє електричний силовий агрегат. Її ККД може досягати 95%, що є чудовим результатом. Якщо перші мотори при обсязі двигуна 16 літра розвивали не більше 70 кінських сил, то в наші дні цей показник доходить до 150 кінських сил.
ККД – величина відношення потужності, що подається на колінчастий вал двигуна, до величини, одержуваної від згоряння газової суміші поршнем. В залежності від того, яке паливо використовується для роботи автомобільного двигуна, ККД може варіюватися в діапазоні від 20 до 85 відсотків. Безумовно, виробники паливних систем шукають способи їх поліпшення, що дозволяють істотно збільшити підсумкову величину двигуна внутрішнього згоряння. Для зниження механічних втрат від навантаження генератора, тертя в даний час в промисловості використовують мастила. Але, незважаючи на подібні досягнення, повністю впоратися з силою тертя поки ще не вдалося нікому. Навіть після удосконалень бензинового двигуна вдалося домогтися зміни у нього коефіцієнта корисної дії до 20 відсотків, лише в деяких випадках вдається підвищувати ККД до 25 %. Більш високий показник коефіцієнта корисної дії свідчить про паливної ефективності. Наприклад, при обсязі дизельного двигуна 16 літра в міському циклі витрата палива складає не більше 5 літрів. У бензинового аналога ця величина досягає 12 л. Сам дизельний агрегат набагато легше і компактніше, до того ж вважається більш екологічним варіантом, ніж бензиновий двигун. Ці позитивні технічні характеристики гарантують дизелів більш тривалий експлуатаційний термін служби.

Висновок

Крім численних плюсів, є у нього і кілька недоліків, про які також слід згадати. ККД двигуна внутрішнього згоряння набагато менше 100 відсотків, до того ж агрегат не витримує різкого пониження температури повітря. Коефіцієнт корисної дії являє собою величину, яка в процентному співвідношенні демонструє результативність функціонування механізму щодо перетворення теплової енергії в корисну роботу. ДВС здійснює подібну діяльність, здійснюючи перетворення теплової енергії. Вивільняється вона в результаті згорання паливної суміші в циліндрах. ККД дизельного мотора є фактично досконалої механічною роботою, складається з відношення енергії, отриманої від згоряння палива, і потужності, що віддається установкою на колінчастому валу двигуна. Ефективність роботи сучасного дизельного агрегату визначається безліччю різних факторів. В першу чергу, необхідно відзначити теплові і механічні втрати, що виникають в ході роботи двигуна такого типу. Крім того, свою частку вносить в різноманітні втрати і сила тертя, що з'являється при тісному зіткненні цих численних деталей. Основна частина витрачається корисної енергії припадає на приведення в рух поршня, обертання усередині мотора різних деталей. Понад 60 відсотків згорає палива потрібно для забезпечення роботи всіх вузлів автомобільного двигуна. При додаткових втратах з'являються суттєві проблеми з дієздатністю навісного обладнання, різноманітних систем, механізмів. Завдяки модернізації системи упорскування вдалося внести позитивні зміни в значення коефіцієнта корисної дії, мінімізувати втрати.