กำลังของเครื่องยนต์เดินเบาทำงานอยู่ที่ไหน


18

เมื่อเครื่องยนต์กำลังทำงาน แต่ยานพาหนะไม่เคลื่อนที่เชื้อเพลิงยังคงมีการบริโภคพลังงานจะไปไหน ฉันเดาว่ามันจะหมุนล้อและเพลาข้อเหวี่ยงและสิ่งของ แต่ฉันก็ไม่แน่ใจ คำอธิบายรายละเอียดใด ๆ ที่จะได้รับการชื่นชม นอกจากนี้เมื่อเราปล่อยคลัตช์รอบต่อนาทีที่ดูเหมือนจะลงไปทำไมมันเกิดขึ้น?


มันเปลี่ยนเป็นความร้อน เครื่องยนต์กำลังรับภาระน้อยกว่าเมื่ออยู่ในเกียร์ / การเคลื่อนที่ดังนั้นจึงใช้เชื้อเพลิงน้อยลง แต่พลังงานส่วนเกินจะถูกปล่อยออกมาเป็นความร้อน Google 'เอนโทรปี' หรือ 'ความร้อนแห่งจักรวาล' หากคุณเบื่อ สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับพลังงาน "เกิน" ที่ผลิตโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเมื่อแบตเตอรี่ชาร์จเต็มและระบบไฟฟ้าไม่ดึงเท่าที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับกำลังผลิต
3

คำตอบ:


7

การเผาไหม้จะเพิ่มอุณหภูมิของก๊าซในกระบอกสูบ สิ่งเหล่านี้ไม่สามารถนำมาใช้ในการทำงานเชิงกลได้บางส่วนสูญเสียไปในการทำความร้อนเครื่องยนต์และส่วนที่เหลือจะหายไปเมื่อก๊าซร้อนหมดลงจากกระบอกสูบ

เครื่องยนต์ประกอบด้วยชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้จำนวนมาก เมื่อใดก็ตามที่คุณมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้คุณจะมีแรงเสียดทานซึ่งทำให้พลังงานของเครื่องยนต์บางส่วนสูญเสียการสึกหรอและความร้อน

ในรถทั่วไปเครื่องยนต์เป็นแหล่งพลังงานสำหรับยานพาหนะทั้งหมดดังนั้นอุปกรณ์อื่น ๆ จำนวนมากต้องถูกขับเคลื่อนโดยเครื่องยนต์

  • กระแสสลับใช้พลังงานบางส่วนออกไปเพื่อชาร์จแบตเตอรี่
  • พลังงานจากแบตเตอรี่ถูกใช้เพื่ออิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องยนต์กำลังรวมถึงการจุดระเบิดประกายไฟสำหรับเชื้อเพลิงที่ต้องใช้, อิเล็กทรอนิกส์สำหรับการจัดการเครื่องยนต์และเพื่อสตาร์ทเครื่องยนต์
  • พลังงานเพิ่มเติมจะถูกนำไปใช้กับกำลังของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดในส่วนที่เหลือของยานพาหนะ วิทยุ, ไฟแดชบอร์ด, ไฟภายใน, ไฟภายนอก, ฯลฯ
  • เครื่องยนต์จะต้องระบายความร้อนด้วยดังนั้นในเครื่องยนต์ส่วนใหญ่กำลังบางส่วนที่ใช้ในการขับเคลื่อนปั๊มน้ำเชิงกลหรือไฟฟ้าเพื่อหมุนเวียนน้ำหล่อเย็น น้ำนี้ถูกส่งผ่านหม้อน้ำซึ่งทำงานได้ดีที่สุดกับการไหลเวียนของอากาศที่ดีดังนั้นเมื่อมีการไหลเวียนของอากาศน้อย (เช่นในยานพาหนะที่อยู่กับที่) เครื่องพัดลมพัดลมไฟฟ้าหรือไฮดรอลิกจะขับเคลื่อนเพื่อบังคับอากาศเหนือหม้อน้ำ
  • แรงเสียดทานดังกล่าวสามารถลดลงได้โดยการหล่อลื่นชิ้นส่วนดังนั้นน้ำมันหล่อลื่นจำเป็นต้องไหลเวียนไปยังชิ้นส่วนเหล่านี้มักจะมีปั้มน้ำมันเชิงกล
  • หากยานพาหนะติดตั้งเครื่องปรับอากาศสิ่งนี้จะถูกขับเคลื่อนด้วยระบบไฟฟ้าหรือกลไก
  • เครื่องยนต์อาจติดตั้งเทอร์โบหรือซูเปอร์ชาร์จเจอร์เพื่อเพิ่มพลังที่ rpms ที่สูงขึ้น แต่เมื่อไม่มีการใช้งานสิ่งเหล่านี้จะทำหน้าที่เป็นภาระเพิ่มเติมเล็กน้อย
  • เชื้อเพลิงมักจะอยู่ห่างจากเครื่องยนต์ดังนั้นจึงต้องสูบจากถังไปยังเครื่องยนต์

สำหรับความเร็วของเครื่องยนต์จะลดลงเมื่อทำการคลัตช์:

ส่วนประกอบหลายอย่างที่ใช้พลังงานจากเครื่องยนต์ใช้พลังงานมากขึ้นเมื่อเครื่องยนต์หมุนเร็วขึ้น ดังนั้นจึงมีความเร็วเฉพาะที่พลังงานที่ได้จากเครื่องยนต์จะเท่ากับพลังงานที่สร้างขึ้น เครื่องยนต์เดินเบาด้วยความเร็วคงที่และถ้าคุณใช้เค้นเล็กน้อยมันจะเดินเบาขึ้นเล็กน้อย หากคุณเริ่มมีส่วนร่วมกับคลัตช์คุณต้องเพิ่มภาระให้กับเครื่องยนต์มากขึ้นเนื่องจากตอนนี้มีแรงเสียดทานระหว่างเพลทในคลัตช์ถ่ายโอนพลังงานบางส่วนเพื่อพยายามเร่งความเร็วของยานพาหนะหรือเอาชนะแรงเสียดทานในเบรก ฯลฯ เครื่องยนต์ยังคง ผลิตพลังงานในปริมาณที่เท่ากันดังนั้นจึงช้าลงจนกว่าคุณจะกดคันเร่งเพื่อบอกให้พลังงานเพิ่มขึ้น


โอเคดังนั้นจาก bhp จริงที่ยกมาสำหรับรถยนต์นั้นยังไม่ได้ใช้อย่างเต็มที่และส่วนเล็ก ๆ ของพลังงานไปในการบำรุงรักษาสิ่งอื่น ๆ ตามที่คุณกล่าวถึงข้างต้น นั่นหมายความว่าสำหรับการวัดประสิทธิภาพของรถเราต้องดูกำลังที่แท้จริงของล้อแทนที่จะเป็นอุปกรณ์เสริมมีวิธีใดที่จะทำเช่นนี้?
Nitin Tiwari

@NitinTiwari นั่นคือสิ่งที่ไดโนมิเตอร์วัดไว้สำหรับ มันวัดพลังงานที่ล้อสามารถสร้างได้ในชุดลูกกลิ้งทดสอบ อำนาจที่แท้จริงของรถที่สามารถส่งมอบได้มักจะแตกต่างกันไปบ้างจากตัวเลขที่ผู้ผลิตระบุ บางครั้งมันแตกต่างกันอย่างดุเดือด
Tonny

กำลังที่วัดที่ล้อ (ด้วย dyno ตามสถานะ @Tonny) เป็นวิธีที่แม่นยำยิ่งขึ้นในการวัดพลังงานที่มีให้เพื่อประสิทธิภาพ เป็นที่น่าสังเกตว่าตัวเลขที่ยกมานั้นมักจะเป็น bhp ที่ล้อดังนั้นพลังงานส่วนใหญ่ที่ใช้สำหรับอุปกรณ์เสริมได้ถูก "นำไปใช้" แล้วและความแตกต่างระหว่างตัวเลขนั้นกับ "ที่ล้อ" นั้นเป็นพลังงานที่สูญเสียไปในการส่ง (เช่นกระปุกเกียร์เฟืองขับ
สมรรถนะ

14

ในเครื่องมือที่ไม่ทำงานบางสิ่งเกิดขึ้น ชิ้นส่วนที่หมุนได้ของเครื่องยนต์ (ลูกสูบ, กระบอกสูบ, เพลาข้อเหวี่ยง) จำเป็นต้องได้รับการเคลื่อนไหวและพลังงานจำนวนมากเข้าไปในนั้น

พลังงานที่ดีอีกชิ้นหนึ่งถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์เสริม (เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ, ปั๊มน้ำหล่อเย็น, คอมเพรสเซอร์ AC, ปั๊มพวงมาลัยเพาเวอร์) ในขณะที่อุปกรณ์เสริมเหล่านี้ส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้งานโหลดในขณะที่เดินเบาปั๊มน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับจะทำงาน

ตามการออกแบบของเครื่องยนต์ยังมี RPM ขั้นต่ำที่เครื่องยนต์สามารถคงที่ได้ การลดลงและแรงเสียดทานภายในของเครื่องยนต์จะทำให้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว

ในที่สุดเมื่อเครื่องยนต์ถูกใส่ลงในเกียร์นั่นจะใช้ภาระที่สำคัญกับเครื่องยนต์ เป็นครั้งแรกที่เครื่องยนต์ต้องการต่อสู้กับแรงเฉื่อยของระบบส่งกำลังและยานพาหนะทั้งคันดังนั้นพลังงานบางส่วนจึงเข้าสู่สิ่งนั้น

สำหรับส่วนสุดท้ายลองคิดแบบนี้ แขนของคุณมีความแข็งแรงและโดยทั่วไปคุณจะใช้เพื่อยกและเคลื่อนย้ายวัตถุ ขึ้นอยู่กับภาระที่คุณบรรทุกคุณจะเหนื่อยไม่ช้าก็เร็ว แต่ถ้าคุณยกแขนโดยไม่มีน้ำหนักแขนของคุณจะยังคงเหนื่อยแม้ว่าคุณจะไม่ได้ยกอะไรเลยยกเว้นน้ำหนักของแขนคุณ แต่ถ้าคุณปล่อยให้แขนของคุณห้อยอยู่ข้างคุณมันจะไม่เหนื่อย


6

เข้าไปในร้านขายเครื่องจักรของคุณแล้วคิดค้นมือหมุนสำหรับเครื่องยนต์ในรถของคุณ ข้อเหวี่ยงที่เด็กกว่า โปรดทราบว่ามันค่อนข้างยากที่จะหมุนตัวเองแม้ที่ความเร็ว 20-30 รอบต่อนาที

ตอนนี้คิดอุปกรณ์ "เกียร์ขึ้น" ที่ให้คุณหมุนเครื่องยนต์ด้วยความเร็วรอบเดินเบาตามปกติ (เช่น 600 รอบต่อนาที)

อย่างจริงจังฉันไม่ได้คาดหวังให้คุณทำอย่างนั้น หากคุณไม่เคยใช้เครื่องยนต์มากกว่าการใช้ประแจวงล้อคุณรู้ว่ามันมีความพยายามเพียงเล็กน้อยและพยายามเพิ่มความเร็วเป็นสองเท่าด้วยความเร็วที่สูงขึ้น การปั่นเครื่องยนต์ด้วยความเร็ว 600 รอบต่อนาทีนั้นต้องใช้พลังงานอย่างมาก นั่นคือสิ่งที่พลังงานไป

ดังนั้นถ้าเราหมุนเครื่องยนต์เย็น ๆ แบบนี้ที่ 600 RPM (ไม่มีน้ำมัน) - พลังงานนั้นจะไปไหน ความร้อน มันจะทำให้เครื่องยนต์อุ่นขึ้น ถ้าเราสามารถหมุนมันได้ประมาณ 5-10 นาทีมันก็จะอบอุ่นพอที่จะต้องหมุนเวียนสารหล่อเย็น สิ่งนี้แยกออกจากความร้อนของการเผาไหม้โดยสิ้นเชิงซึ่งจะเพิ่มในส่วนนี้ - แต่ความร้อนจากการเผาไหม้ส่วนใหญ่จะลดลงในท่อร่วมไอเสีย


1
s / เลขชี้กำลัง / กำลังสอง /
อาร์ ..

ถ้าไม่ทำเป็นส่วนหัว (หรือทั้งสองอย่าง): ปั่นเครื่องยนต์ที่ความเร็ว 600 รอบต่อนาทีต้องใช้พลังงานอย่างมาก เท่าที่เห็นเมื่อคุณเหยียบเบรกอัตโนมัติที่ไม่ได้ใช้งาน: คุณไม่ได้ไปไหนเลย
ซูระ

1
@Mazura: ทั้งหมดที่แสดงให้เห็นคือความไร้ประสิทธิภาพของเครื่องแปลงแรงบิดที่ rpms ต่ำ
..

1
คุณไม่ได้ไปทุกที่เร็วมากแม้ว่ามันจะเป็นเกียร์ธรรมดา เดินน้อยกว่าก้าวแรก (การใช้คลัตช์อย่างระมัดระวังคุณสามารถเลื่อนออกได้โดยไม่ต้องกดคันเร่งซึ่งเป็นทักษะที่มีประโยชน์สำหรับการจอดรถในมุมแคบ) ถ้าฉันเร่งความเร็วแล้วและบนถนนระดับเท้าเหยียบคันเร่งจะเดินไปเรื่อย ๆ ที่ประมาณ 20 ไมล์ต่อชั่วโมงในวันที่ 3 (ดีเซล VW Golf 1.9)
nigel222

4

ดูภาพเคลื่อนไหวต่อไปนี้

การมีส่วนร่วมของคลัทช์

ส่วนสีเหลืองมาจากเครื่องยนต์และมันหมุนอยู่เสมอ ส่วนสีน้ำเงินไปที่ล้อ

ในแง่ง่ายเมื่อคุณกดแป้นคลัตช์คุณจะลบลิงค์จากเครื่องยนต์ไปยังล้อ เมื่อคุณปล่อยคลัทช์คุณจะเชื่อมโยงเครื่องยนต์กับล้อและ (ถ้าคุณอยู่ในเกียร์) รถจะเคลื่อนที่ตามไปด้วย

สำหรับส่วนที่สองลองนึกภาพคุณผลักตะกร้าสินค้าว่างเปล่า ง่ายมากและคุณจะเร่งความเร็วด้วย (เช่น engine RPM)

เมื่อถึงจุดหนึ่งมีคนวางก้อนหินลงในตะกร้า (เช่นจับคลัทช์) ในช่วงเวลานั้นความเร็วของคุณจะลดลง (เช่นการลดรอบต่อนาที) และสำหรับคุณที่จะเดินอีกครั้งด้วยความเร็วนั้นคุณจะต้องใช้ความพยายามมากขึ้น (เช่นการเร่งเครื่องยนต์)

ฉันหวังว่าจะตอบคำถามของคุณ


2

พลังงานจำนวนมากในเชื้อเพลิงที่บริโภคเข้าไปในความร้อน ความร้อนนี้ผลิตในกระบอกสูบและส่งผ่านโดยน้ำยาหล่อเย็นเครื่องยนต์ลงในหม้อน้ำ เมื่อยานพาหนะที่มีอากาศเคลื่อนที่ถูกผลักผ่านหม้อน้ำและนำความร้อนออกไป

เมื่อยานพาหนะหยุดนิ่งและเครื่องยนต์กำลังเดินเบาการไหลเวียนของอากาศมักไม่เพียงพอที่จะระบายความร้อนส่วนเกินและพัดลมไฟฟ้าจะเปิดเพื่อบังคับให้อากาศผ่านหม้อน้ำ คุณมักจะได้ยินเสียงของแฟนตัวนี้มากกว่าเสียงเครื่องยนต์ในวันที่อากาศร้อนจัดเมื่อรถไม่ทำงาน


2
อันที่จริงแล้วผมเชื่อว่าพลังงานทั้งหมดไปสู่ความร้อนเพราะไม่มีผลิตภัณฑ์อื่น ๆ (และกฎของอุณหพลศาสตร์บอกว่ามันจะต้องไปในรูปแบบที่แตกต่างกันของพลังงาน) นี่เป็นเรื่องจริงของรถที่กำลังเคลื่อนที่เช่นกันยกเว้นว่าจะมีพลังงานศักย์ที่ถูกจัดเก็บ / ปล่อยออกมาถ้าคุณจบที่ระดับความสูงที่สูงขึ้นหรือต่ำลงและใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยในการสร้างลม / กระแสลมหลังใหม่ ฉันไม่สามารถนึกถึงพลังงานประเภทอื่นที่มาจากการทำงานของยานพาหนะ ... ฉันเดาว่าแก๊สที่ไม่ไหม้ (สารเคมี) และไฟ (ซึ่งส่วนใหญ่จบลงด้วยความร้อน)
Bill K

1
@ บิลล์: จริง แต่ส่วนที่น่าสนใจของพลังงาน "การบริโภค" / การใช้งานคือเส้นทางที่ในที่สุดมันก็กลายเป็นความร้อนไม่ใช่ความจริงที่ว่าในที่สุดมันก็กลายเป็นความร้อน เส้นทางที่จะน่าเบื่อและไร้ประโยชน์ (เป็นกรณีที่เมื่อว่างและสมมติอุปกรณ์ไม่ได้ทำอะไรที่เป็นประโยชน์) หรือที่มีประโยชน์มาก (ระบายความร้อนห้องโดยสารโดยการย้ายความร้อน, การเคลื่อนย้ายยานพาหนะอื่น ๆ )
R ..

0

ที่รอบเดินเบารอบเดินเบากำลังของเครื่องยนต์ถูกใช้เพื่อให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างราบรื่นโดยไม่กระตุกหรือสั่นสะเทือนด้วยอุปกรณ์เสริมเช่นปั๊มน้ำ, คอมเพรสเซอร์ ac, ปั๊มพวงมาลัยเพาเวอร์ยังคงใช้งานได้เมื่อจำเป็น

เมื่อคุณปล่อยคลัทช์มันจะติดเครื่องยนต์พร้อมระบบส่งกำลังและกำลังจะส่งผ่านไปยังล้อเพื่อเคลื่อนที่ไปตามน้ำหนักของร่างกาย ที่รอบเดินเบาไม่ทำงานพลังงานที่พัฒนาไม่เพียงพอในการเคลื่อนย้ายล้อเมื่อเลือกเกียร์ดังนั้นโหลดเพิ่มเติมจะลดความเร็วของเครื่องยนต์ (รอบต่อนาที) และการเร่งความเร็วในเวลาเดียวกันด้วยการปล่อยคลัตช์เพิ่มความเร็วของเครื่องยนต์เพื่อขับเคลื่อนรถ

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.