Gdzie idzie moc w biegu jałowym?

Kiedy silnik pracuje, ale pojazd nie jedzie, paliwo nadal jest zużywane, dokąd idzie energia ?. Zgaduję, że chodzi o obracanie koła zamachowego, wału korbowego i tak dalej, ale nie jestem tego taki pewien. Wszelkie szczegółowe wyjaśnienia będą mile widziane. Ponadto, kiedy zwalniamy sprzęgło, obroty wydają się spadać, dlaczego tak się dzieje?

Spalanie podnosi temperaturę gazów w cylindrze. Nie wszystko to można wykorzystać do prac mechanicznych, część z nich marnuje się na samo ogrzewanie silnika, a resztę traci się, gdy ogrzane gazy zostaną wydalone z cylindra.

Silnik zawiera wiele ruchomych części. Ilekroć masz ruchome części, masz tarcie, które odbiera część energii silnika podczas zużycia i wytwarzania ciepła.

W typowym samochodzie silnik jest źródłem energii dla całego pojazdu, więc silnik musi napędzać wiele innych urządzeń.

• Alternator pobiera część energii, aby naładować akumulator.
• Energia z akumulatora jest wykorzystywana do zasilania elektroniki silnika, w tym zapłonu iskrowego dla paliw, które tego wymagają, elektroniki sterowania silnikiem i do uruchomienia silnika.
• Dodatkowa moc jest pobierana do zasilania całej elektroniki w pozostałej części pojazdu; radio, światła deski rozdzielczej, światła wewnętrzne, światła zewnętrzne itp.
• Silnik musi być chłodzony, dlatego w większości silników wykorzystuje się pewną moc do napędzania mechanicznej lub elektrycznej pompy wodnej w celu cyrkulacji wody chłodzącej. Woda ta przepływa przez chłodnicę, która działa najlepiej przy dobrym przepływie powietrza, więc tam, gdzie przepływ powietrza jest niewielki (np. W pojeździe stacjonarnym), napędzany jest wentylator mechaniczny, elektryczny lub hydrauliczny, aby przepchnąć powietrze przez chłodnicę.
• Wyżej wspomniane tarcie można zmniejszyć przez smarowanie części, więc olej smarujący musi krążyć do tych części, często za pomocą mechanicznej pompy olejowej.
• Jeżeli pojazd jest wyposażony w klimatyzację, będzie on napędzany elektrycznie lub mechanicznie.
• Silniki mogą być wyposażone w turbosprężarki lub turbosprężarki w celu zwiększenia ich mocy przy wyższych obrotach, ale na biegu jałowym działają jak niewielkie dodatkowe obciążenie.
• Paliwo często znajduje się w pewnej odległości od silnika, więc musi być pompowane ze zbiornika do silnika.

W odniesieniu do spadku prędkości silnika, gdy sprzęgło jest włączone:

Wiele komponentów pobierających moc z silnika pobiera większą moc, gdy silnik obraca się szybciej. Jako taka istnieje szczególna prędkość, w której moc pobierana z silnika jest równa wytwarzanej mocy. Dlatego silnik pracuje na biegu jałowym ze stałą prędkością, a jeśli zastosujesz małą przepustnicę, będzie on pracował jałowo nieco wyżej. Jeśli zaczniesz włączać sprzęgło, dodasz trochę więcej obciążenia do silnika, ponieważ między tarczami w sprzęgle występuje tarcie, przenosząc energię do próby przyspieszenia pojazdu lub pokonania tarcia w hamulcach itp. Silnik jest nadal wytwarzając taką samą moc, więc zwalnia, chyba że naciśniesz również przepustnicę, aby dać jej więcej mocy.

W biegu jałowym dzieje się kilka rzeczy. Obracające się części silnika (tłoki, pręty, wał korbowy) muszą być utrzymywane w ruchu, a duża część energii jest w to zaangażowana.

Kolejny dobry kawałek energii jest wydatkowany na akcesoria (alternator, pompa płynu chłodzącego, sprężarka AC, pompa wspomagania kierownicy). Podczas gdy wiele z tych akcesoriów zwykle nie przykłada obciążenia podczas pracy na biegu jałowym, pompa wodna i alternator działają, a utrzymanie ich na poziomie operacyjnym ma kluczowe znaczenie.

W oparciu o konstrukcję silnika istnieje również minimalny RPM, przy którym silnik może pozostać stabilny. Każde niższe i tarcie wewnętrzne silnika przytłacza części ruchome.

Wreszcie, gdy silnik zostanie włączony, powoduje to znaczne obciążenie silnika. Po raz pierwszy silnik musi walczyć z bezwładnością przekładni i całego pojazdu, więc do tego dochodzi pewna moc.

Jeśli chodzi o ostatnią część, pomyśl o tym w ten sposób. Twoje ramię ma pewną siłę i zwykle używasz go do podnoszenia i przenoszenia przedmiotów. W zależności od przewożonego ładunku prędzej czy później zmęczysz się. Ale jeśli tylko podniesiesz rękę bez żadnego ciężaru, twoje ramię nadal będzie się męczyć, nawet jeśli tak naprawdę nie podnosisz niczego poza własnym ciężarem ręki. Ale jeśli pozwolisz swojemu ramieniu zwisać przy boku, nigdy się nie zmęczy.

Wejdź do warsztatu i wymyśl korbę ręczną do silnika samochodu. Obróć to dziecko. Zauważ, że dość trudno jest go przekręcić, nawet przy 20-30 RPM.

Teraz opracuj urządzenie do zmiany biegów, które pozwala ręcznie obracać silnik przy normalnej prędkości obrotowej na biegu jałowym (np. 600 obr / min).

Poważnie, nie oczekuję, że zrobicie to; jeśli kiedykolwiek przedawniłeś silnik za pomocą klucza zapadkowego, wiesz, że jest to niewielki wysiłek i kwadratowo większy wysiłek przy wyższych prędkościach. Obracanie silnika przy 600 obr./min wymaga ogromnej ilości energii. Tam idzie energia .

Jeśli więc uruchamiamy na zimno taki silnik przy 600 obr / min (bez paliwa) - dokąd ta energia pójdzie? Ciepło. Ogrzeje silnik. Gdybyśmy byli w stanie obrócić go przez 5-10 minut, stałoby się wystarczająco ciepło, aby trzeba było cyrkulować trochę chłodziwa. Jest to całkowicie oddzielone od ciepła spalania, co się do tego przyczynia - ale znaczna część tego ciepła spalania spływa z rury wydechowej.

Spójrz na następującą animację

Żółta część pochodzi z silnika i zawsze się obraca. Niebieska część idzie na koła.

Mówiąc najprościej, po naciśnięciu pedału sprzęgła usuwasz ogniwo z silnika do kół. Kiedy puścisz pedał sprzęgła, łączysz silnik z kołami i (jeśli biegniesz) samochód ruszy odpowiednio.

W drugiej części wyobraź sobie, że pchasz pusty koszyk. To proste, a będziesz je przyspieszać z pewną prędkością (np. Obroty silnika).

W pewnym momencie ktoś upuszcza głaz na wózek (np. Włącza sprzęgło). W tym momencie twoja prędkość spadnie (np. Spadek obrotów), a żeby znów iść z tą prędkością, będziesz musiał włożyć więcej wysiłku (np. Przyspieszenie silnika).

Mam nadzieję, że to odpowiada na twoje pytanie

Znaczna część energii z zużytego paliwa przechodzi w ciepło. Ciepło to jest wytwarzane w cylindrach i przekazywane przez płyn chłodzący silnik do chłodnicy. Gdy pojazd jest w ruchu, powietrze jest przepychane przez chłodnicę i odbiera ciepło.

Gdy pojazd stoi, a silnik pracuje na biegu jałowym, przepływ powietrza często nie wystarcza, aby usunąć nadmiar ciepła, dlatego włącza się wentylator elektryczny, aby przepchnąć powietrze przez chłodnicę. Często słychać hałas wentylatora nad dźwiękiem silnika w upalny dzień, gdy samochód jest na biegu jałowym.

Przy obrotach na biegu jałowym moc silnika jest wykorzystywana do utrzymania płynności silnika bez szarpnięć i wibracji, a jego akcesoria, takie jak pompa wody, sprężarka prądu przemiennego, pompa wspomagania kierownicy, nadal działają, aby w razie potrzeby użyć.

kiedy zwolnisz sprzęgło, mocuje ono silnik z przekładnią, a moc przenosi się na koła, aby przesunąć je pod ciężarem ciała. Przy obrotach na biegu jałowym wytworzona moc nie wystarcza do poruszania kołami po wybraniu biegu, więc dodatkowe obciążenie obniża prędkość obrotową silnika (obr / min), a przyspieszenie wraz ze zwolnieniem sprzęgła zwiększa prędkość silnika napędzającą pojazd.