Dla uproszczenia przez chwilę ignorujemy aerodynamikę i masę pojazdu ...
Czy małe (około 1 litrowe) silniki samochodowe są zaprojektowane tak, aby tolerować wyższy cykl pracy niż duże (2+ litrowe) silniki samochodowe?
Samochody zwykle poruszają się z mniej więcej taką samą prędkością, co oznacza, że silniki będą wytwarzały proporcjonalnie podobną moc, jednak mały silnik pracowałby z większą częścią swojej mocy wyjściowej niż duży, aby utrzymać tę samą prędkość.
W tym celu mam samochód o pojemności 1,1 l i spędzam dużo czasu z nogą całkowicie płaską na podłodze, szczególnie podjeżdżając pod górę na drodze o dużej prędkości (ograniczenie 60 lub 70 mil na godzinę), aby nadążyć za ruchem . Myślę, że mój rekord jest gdzieś około 2 minut na pełnym gazie.
źródło
Odpowiedzi:
Większość (nowoczesnych) małych i dużych silników samochodowych zaprojektowano z myślą o 100% cyklu pracy. Oznacza to, że przy 100% mocy znamionowej (pedał gazu do końca) silnik może pracować w sposób ciągły. Stwierdzono, że rozpraszanie ciepła jest czynnikiem ograniczającym, jak stwierdził Dave Tweed. Samochody, które nie są zaprojektowane do ciągłego rozpraszania 100% ciepła wytwarzanego przy maksymalnej mocy, wymagają od kierowcy obserwowania wskaźnika temperatury w celu ograniczenia zużycia energii.
Współczesne silniki nie mają tego problemu, ponieważ silnik jest regulowany (regulowany prędkość) poniżej wydajności chłodniczej chłodnicy. Większość nowoczesnych silników wykorzystuje wentylatory elektryczne na grzejnikach, które są niezależne od obrotów silnika; znacznie zwiększając ciągłą wydajność chłodzenia.
Starsze samochody i samochody o „wysokich osiągach” mogą mieć moc przekraczającą wydajność chłodzenia. Każdy silnik, dla którego usunięto maksymalną prędkość obrotową silnika, lub każdy silnik, który może być „ czerwoną podszewką ”, może również się przegrzewać. Układ wspomagania silnika, taki jak podtlenek azotu, również przewyższa wydajność chłodzenia i dlatego musi być używany z przerwami.
Często zobaczysz zarówno duże, jak i małe samochody zatrzymane w celu przegrzania się po stromym wzgórzu w upalny dzień. W tym przypadku „cykl roboczy” w tych warunkach pracy nie był ciągły (100%). Jednak cykl pracy zwykle nie jest używany do opisania tego zachowania, ponieważ jest to oczekiwanie projektowe, że może on działać w sposób ciągły. Silnik po prostu działał poza swoim zakresem.
Wielkość silnika nie ma wpływu na cykl pracy, ale raczej cykl pracy jest parametrem projektowym podczas projektowania układu silnika. Większość samochodów byłaby zaprojektowana do pracy ciągłej, podczas gdy samochody wyścigowe byłyby projektowane z przerwami.
źródło
Podstawową kwestią (ignorowanie wtórnych problemów, takich jak zużycie wewnętrzne) jest to, czy silnik może pozbyć się ciepła odpadowego.
Zakładając, że wszystkie silniki na dane paliwo mają w przybliżeniu taką samą ogólną sprawność cieplną, dla danej mocy wyjściowej, pewna ilość ciepła odpadowego musi zostać rozproszona niezależnie od fizycznej wielkości silnika.
Ciepło jest rozpraszane przez chłodnicę, a jeśli jest skuteczne, to dla dowolnego poziomu mocy temperatura płynu chłodzącego będzie stabilna. Jeśli grzejnik będzie napędzany ponad swoją pojemność, temperatura płynu chłodzącego będzie rosła.
Tak więc sedno jest następujące: czy podczas pracy przy pełnym otwarciu przepustnicy temperatura płynu chłodzącego stabilizuje się na bezpiecznym poziomie? Jeśli nie, powinieneś rozważyć zakup innego samochodu do tego rodzaju jazdy.
źródło