Куди подається потужність в холостому двигуні?


18

Коли двигун працює, але транспортний засіб не рухається, паливо все ще витрачається, куди йде енергія ?. Я здогадуюсь, що це йде в обертанні маховика, колінчастого вала та ін., Але я не такий впевнений. Будь-яке детальне пояснення буде вдячне. Крім того, коли ми відпускаємо зчеплення, обертів, здається, знижується, чому це відбувається?


Це перетворюється на тепло. Двигун відчуває менше навантаження, ніж якби він був у передачі / русі, тому він використовує менше палива, але надлишок енергії виділяється як тепло. Google "ентропія" або "теплова смерть Всесвіту", якщо вам нудно. Те ж саме відбувається і з «надлишковою» потужністю генератора генератора, коли акумулятор повністю заряджений, а електрична система не тягне стільки, скільки виробляє генератор.
3Dave

Відповіді:


7

Горіння підвищує температуру газів у балоні. Не все це можна використовувати для виконання механічних робіт, частина цього витрачається на нагрівання самого двигуна, а решта втрачається при вичерпанні нагрітих газів з балона.

Двигун містить безліч рухомих деталей. Кожен раз, коли у вас є контактні рухомі деталі, у вас виникає тертя, яке забирає частину енергії двигуна при зносі та генерації тепла.

У типовому автомобілі двигун є джерелом живлення для всього транспортного засобу, тому багато іншого обладнання має працювати від двигуна.

  • Генератор забирає частину енергії, щоб зарядити акумулятор.
  • Живлення від акумулятора використовується для живлення електроніки двигуна, включаючи іскрове запалювання для палив, які цього потребують, електроніки управління двигуном та для запуску двигуна.
  • Подальша потужність береться для живлення всієї електроніки в решті автомобіля; радіо, вогні приладної панелі, внутрішні світильники, зовнішні світильники тощо.
  • Двигун повинен охолоджуватися, тому в більшості двигунів деяка потужність використовується для приводу механічного або електричного водяного насоса для циркуляції охолоджуючої води. Ця вода пропускається через радіатор, який найкраще справляється з хорошим повітряним потоком, тому там, де мало повітряного потоку (наприклад, в стаціонарному транспортному засобі), механічний, електричний або гідравлічний вентилятор приводиться в рух, щоб примусити повітря над радіатором.
  • Вищезгадане тертя можна зменшити, змащуючи деталі, тому мастило потрібно циркулювати до цих частин, часто механічним масляним насосом.
  • Якщо автомобіль оснащений кондиціонером, він буде керуватися електрично або механічно.
  • Двигуни можуть бути оснащені турбо- або нагнітачами для збільшення їх потужності при більш високих оборотах в хвилину, але на холостому ходу вони виступають як невелике додаткове навантаження.
  • Паливо часто знаходиться на деякій відстані від двигуна, тому його потрібно перекачувати з бака в двигун.

Що стосується падіння оборотів двигуна при включенні зчеплення:

Багато компонентів, що приймають живлення від двигуна, забирають більше енергії, коли двигун крутиться швидше. Таким чином, існує певна швидкість, коли потужність, знята з двигуна, дорівнює виробленій потужності. Таким чином, двигун працює в режимі холостого ходу з постійною швидкістю, і якщо застосувати трохи дросель, то він буде простоювати трохи вище. Якщо ви почнете займатися зчепленням, ви додасте ще трохи навантаження на двигун, оскільки зараз існує тертя між пластинами в зчепленні, передаючи деяку енергію на намагання прискорити автомобіль або подолати тертя в гальмах і т. Д. Двигун все ще видаючи однакову кількість енергії, тому вона сповільнюється, якщо ви також не натискаєте на дросельну заслінку, щоб сказати, щоб дати більше сили.


Гаразд, тому з фактичного кошторису, котируемого для машини, використовується не повністю, і невелика частина енергії йде на підтримку інших речей, як ви згадали вище. Чи означає це, що для підвищення продуктивності автомобіля ми повинні дивитись на фактичну потужність, що передається на колеса, а не на аксесуари. Чи є спосіб це зробити?
Нітін Тіварі

@NitinTiwari Саме для цього призначений динометр. Він вимірює потужність, яку колеса можуть генерувати на наборі тестових роликів. Фактична потужність, яку може надати автомобіль, зазвичай дещо відрізняється від поставлених виробником даних. Іноді вона дико змінюється.
Тонні

Потужність, виміряна на колесах (з дино, як заявляє @Tonny), є більш точним способом вимірювання потужності, доступної для продуктивності. Однак варто зауважити, що цитовані цифри зазвичай є к.с. на маховику, тому більша частина енергії, яка використовується для допоміжних пристроїв, вже "взята", а різниця між цими показниками та "на колесах" - це фактично потужність, втрачена в передачі (так коробка передач, диференціалів, приводних валів тощо)
motosubatsu

14

У двигуні на холостому ході відбувається кілька речей. Обертові частини двигуна (поршні, штоки, колінчастий вал) потрібно тримати в русі, і значна частина енергії йде на це.

Ще один гарний куточок енергії витрачається на аксесуари (генератор генератора, насос охолоджуючої рідини, компресор змінного струму, насос гідропідсилювача керма). Хоча багато з цих аксесуарів зазвичай не застосовують навантаження під час роботи на холостому ходу, водяний насос та генератор роблять важливим, а підтримка їх на робочих рівнях є критично важливою.

Виходячи з конструкції двигуна, існує також мінімальний об / хв, при якому двигун може залишатися стабільним. Будь-яке нижнє і внутрішнє тертя двигуна перекриває рухомі частини.

Нарешті, коли двигун вводиться в передачу, це прикладає до двигуна значне навантаження. Вперше двигуну потрібно боротися з інерцією трансмісії та всього автомобіля, тому деяка потужність переходить у це.

В останній частині, подумайте про це так. Ваша рука має деяку силу, і ви зазвичай використовуєте її для підняття та переміщення предметів. Залежно від вантажу, який ви несете, рано чи пізно ви втомитеся. Але якщо ви просто підніміть руку без будь-якої ваги, ваша рука все одно втомиться, навіть якщо ви насправді нічого не піднімаєте, крім власної ваги руки. Але якщо ви дозволите, щоб рука висіла на боці, вона ніколи не втомиться.


6

Зайдіть у свій машинний магазин і придумайте рукоятку для двигуна вашого автомобіля. Закрути цю дитину. Зауважте, що викрутити досить важко, навіть при 20-30 об / хв.

Тепер придумайте пристрій "перемикання передач", який дозволяє ручно закручувати двигун при нормальній швидкості холостого ходу (наприклад, 600 об / хв).

Серйозно я не очікую, що ти зробиш щось із цього; якщо ви коли-небудь перешкоджали двигуну за допомогою храпового ключа, ви знаєте, що для цього є малі зусилля, і квадратично більше зусиль при більшій швидкості. Обертання двигуна при 600 об / хв забирає багато енергії. Ось куди йде енергія .

Тож якщо ми холодно закручуємо такий двигун при 600 об / хв (без палива) - куди б ця енергія пішла? Тепло. Це зробило б двигун теплим. Якби ми змогли прокрутити її протягом 5-10 хвилин, вона стане досить теплою, щоб було потрібно циркулювати трохи теплоносія. Це абсолютно окремо від тепла згоряння, що додає до цього - але значна частина цього тепла згоряння йде у вихлопну трубу.


1
s / експоненціально / квадратично /
R .. GitHub ЗАСТОСУЙТЕ ДОПОМОГА

Емболден, якщо не зроблений в заголовку (або обох): Обертання двигуна при 600 об / хв забирає багато енергії. Як видно, коли ви знімаєте ногу з гальма автомата на холостому ходу: ви насправді нікуди не їдете.
Мазура

1
@Mazura: Все, що показує, - це неефективність перетворювача крутного моменту при малих об / хв.
R .. GitHub СТОП ДОПОМОГАТИ ДВІ

1
Ви нікуди не їдете дуже швидко, навіть якщо це механічна коробка передач. Менше, ніж темп ходьби спочатку. (Обережно використовуючи зчеплення, ви можете рухатися, не натискаючи на дросель - корисний навик паркування в тісних кутах). Якщо я вже до швидкості і на рівній дорозі, пішки з дросельної заслінки буде продовжуватись нескінченно, приблизно в 20 км / год в 3-му. (VW Golf 1.9 Дизель).
nigel222

4

Подивіться на наступну анімацію

Зачеплення зчеплення

Жовта частина походить від двигуна і завжди обертається. Синя частина йде до коліс.

Простіше кажучи, при натисканні на педаль зчеплення ви знімаєте ланку з двигуна на колеса. Коли ви відпустите педаль зчеплення, ви зв’яжете двигун з колесами і (якщо ви перебуваєте в передачі) машина рухатиметься відповідно.

У другій частині уявіть, що ви штовхаєте порожній кошик для покупок. Це легко, і ви будете натискати на нього з деякою швидкістю (наприклад, об / хв двигуна).

У якийсь момент хтось опускає валун у візок (наприклад, зачеплення муфти). У цей момент ваша швидкість знизиться (наприклад, падіння RPM), і щоб ви знову пішли з цією швидкістю, вам доведеться докласти більше зусиль (наприклад, прискорення двигуна).

Я сподіваюся, що це відповість на ваше запитання


2

Значна кількість енергії у спожитому паливі йде в тепло. Це тепло виробляється в циліндрах і передається теплоносієм двигуна в радіатор. Коли транспортний засіб рухається, повітря виштовхується через радіатор і відводить тепло.

Коли автомобіль нерухомий, а двигун на холостому ходу, потоку повітря часто не вистачає, щоб забрати надлишки тепла, і тому електричний вентилятор включається, щоб пропускати повітря через радіатор. Ви часто можете почути цей вентиляторний шум над звуком двигуна у спекотний день, коли машина працює в холостому ході.


2
Власне, на холостому ході я вважаю, що ВСЕ енергія йде на тепло, оскільки іншого продукту немає (а закони термодинаміки говорять про те, що все це повинно переходити в іншу форму енергії). Це стосується і автомобіля, що рухається, за винятком того, що є також потенційна енергія, яка зберігається / вивільняється, якщо ви опинитесь на більшій чи меншій висоті, і трохи енергії, витраченої на створення нових загроз / потоків вітру за вами. Я не можу подумати про будь-який інший тип енергії, що виникає внаслідок експлуатації транспортного засобу ... Я здогадуюсь про якийсь не згорілий газ (хімічний) та світло (який здебільшого також закінчує тепло)?
Білл К

1
@BillK: Це правда, але цікавою частиною "споживання" / використання енергії є шлях, яким він врешті-решт закінчується як тепло, а не факт, що він з часом закінчується як тепло. Шлях може бути нудним і марним (як це буває, коли на холостому ходу та припускаючи, що аксесуари не роблять нічого корисного) або дуже корисним (охолодження пасажирського салону шляхом переміщення тепла, переміщення транспортного засобу тощо)
R .. GitHub STOP ДОПОМОГА МОЖУ

0

При оборотах на холостому ходу потужність двигуна використовується для забезпечення безперебійного роботи двигуна без будь-яких ривків і вібрацій, при цьому такі аксесуари, як водяний насос, компресор змінного струму, насос гідропідсилювача керма, як і раніше, використовуються при необхідності.

коли ви відпустите зчеплення, він приєднує двигун із передачею і потужність збирається передавати до коліс, щоб перемістити їх проти ваги кузова. При оборотах на холостому ходу розробленої потужності недостатньо для переміщення коліс при виборі передачі, тому додаткове навантаження знижує оберти двигуна (об / хв), а прискорення одночасно з відключенням зчеплення збільшує оберти двигуна для приводу автомобіля.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.