Năng lượng lãng phí từ động cơ xe hơi là gì?

Một động cơ xe hơi lãng phí một lượng năng lượng đáng kể, thường là khoảng 60-70% năng lượng được sản xuất bằng cách đốt nhiên liệu bị mất là chất thải. Sự lãng phí năng lượng này biểu hiện dưới nhiều hình thức khác nhau:

1. Nhiệt:

- Hệ thống làm mát: Khối động cơ và buồng đốt trở nên cực kỳ nóng trong quá trình hoạt động. Hệ thống làm mát, với bộ tản nhiệt và chất làm mát, loại bỏ nhiệt dư thừa này để ngăn chặn thiệt hại động cơ. Sức nóng này phần lớn được tiêu tan vào khí quyển.

- Ống xả: Các khí thải rời khỏi động cơ cực kỳ nóng, mang một lượng nhiệt đáng kể. Điều này càng trở nên trầm trọng hơn bởi sự kém hiệu quả của các động cơ đốt trong truyền thống.

2. Ma sát:

- Các bộ phận chuyển động: Ma sát tồn tại giữa tất cả các bộ phận chuyển động của động cơ, chẳng hạn như piston, trục khuỷu và thanh kết nối. Ma sát này chuyển đổi năng lượng cơ học thành nhiệt, góp phần làm mất năng lượng tổng thể.

- Truyền và hệ thống truyền động: Việc truyền, trục và các thành phần truyền động khác cũng trải qua ma sát, giảm hiệu quả hơn nữa.

3. Đốt cháy không đầy đủ:

- Nhiên liệu Unburnt: Không phải tất cả nhiên liệu đều bị đốt cháy hoàn toàn trong quá trình đốt cháy. Một số vẫn không bị cháy và thoát khỏi hệ thống ống xả, đại diện cho năng lượng lãng phí.

- quá trình oxy hóa không hoàn chỉnh: Ngay cả khi nhiên liệu bị đốt cháy, nó có thể không bị oxy hóa đầy đủ, dẫn đến việc sản xuất carbon monoxide và các chất gây ô nhiễm khác, cho thấy sự giải phóng năng lượng không hoàn chỉnh.

4. Hệ thống phụ trợ:

- Tay lái trợ lực: Hệ thống thủy lực được sử dụng để lái trợ lực tiêu thụ một lượng nhỏ công suất động cơ.

- Máy phát điện: Máy phát điện tạo ra điện cho hệ thống điện của xe nhưng cũng rút nguồn điện từ động cơ.

Cách để cải thiện hiệu quả:

- Thiết kế động cơ: Động cơ hiện đại kết hợp các công nghệ như phun trực tiếp, thời gian van biến đổi và tăng áp để tăng cường hiệu quả đốt cháy và giảm ma sát.

- xe hybrid và điện: Những phương tiện này sử dụng các nguồn năng lượng thay thế như động cơ điện và pin, cải thiện đáng kể hiệu quả nhiên liệu bằng cách giảm thiểu sự phụ thuộc vào động cơ đốt trong.

- khí động học: Thiết kế xe hơi sắp xếp giảm lực cản và giảm thiểu mất năng lượng do sức cản không khí.

- Vật liệu nhẹ: Sử dụng các vật liệu nhẹ hơn trong công trình của xe có thể làm giảm trọng lượng và cải thiện hiệu quả nhiên liệu.

Nhìn chung, giảm năng lượng lãng phí trong động cơ xe hơi vẫn là một lĩnh vực trọng tâm quan trọng đối với các kỹ sư ô tô để cải thiện tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu tác động môi trường.