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Quelle est l’importance de l’efficacité thermique ? Comment affecte-t-elle la consommation d’essence de votre voiture ?
Lorsque vous entrez dans une station-service et faites le plein d'essence, avez-vous déjà pensé à la façon dont l'énergie qu'elle contient est convertie en électricité pour propulser votre voiture ? L’efficacité thermique, en tant que facteur clé déterminant la consommation de carburant des automobiles, est le concept central qui affecte l’efficacité de la conversion énergétique.
L'efficacité thermique d'un moteur fait référence à la relation entre l'énergie totale contenue dans le carburant et l'énergie qui peut être convertie en un travail efficace.
Les moteurs automobiles sont principalement divisés en deux catégories : les moteurs à combustion interne et les moteurs à combustion externe comprennent les moteurs à essence, les moteurs à combustion externe, etc. ; Différents types de moteurs présentent des caractéristiques d'efficacité thermique uniques qui affectent la consommation de carburant d'une voiture.
De manière générale, les calculs d'efficacité du moteur sont basés sur le rapport entre le travail utile et la chaleur absorbée. Les causes de perte d'énergie incluent donc la friction, la résistance au flux d'air, etc. Ces facteurs auront un impact significatif sur la consommation de carburant. Chaque fois qu’une voiture roule, elle perd silencieusement une quantité considérable d’énergie.
Selon les données, l'efficacité thermique maximale des moteurs à essence modernes peut atteindre plus de 50 %, mais la plupart des modèles disponibles dans le commerce ne peuvent atteindre qu'entre 20 % et 40 %.
Avec plus de 60 % de l'énergie thermique non convertie en propulsion, la majeure partie de l'énergie est toujours évacuée sous forme de chaleur et de bruit. Ce phénomène nous fait sans aucun doute nous sentir impuissants à chaque fois que nous faisons le plein. Cela signifie-t-il que le prix de chaque ravitaillement cache en réalité le coût d’une grande quantité d’énergie gaspillée ?
De nombreux facteurs affectent l'efficacité thermique des moteurs, parmi lesquels le taux de compression est un facteur important affectant l'efficacité thermique des moteurs à combustion interne. Plus le taux de compression est élevé, la puissance effective totale théorique augmentera également, mais une compression excessive peut rendre le moteur instable, il faut donc équilibrer performances et praticité.
L'augmentation du rapport de mélange du carburant et de l'air pour rendre la combustion plus complète est l'une des méthodes importantes pour améliorer l'efficacité thermique.
Considérez également l'apport d'oxygène. Environ 21 % de l'air est constitué d'oxygène. Lorsqu'il n'y a pas suffisamment d'oxygène, le carburant ne peut pas être complètement brûlé, ce qui entraîne une réduction de l'efficacité et des émissions de polluants. Pour obtenir une efficacité thermique plus élevée, la pression de l’air d’admission doit être augmentée, ce qui peut être obtenu grâce à un système de suralimentation.
Dans les moteurs à essence, de nombreux modèles utilisent souvent le cycle Otto. Cependant, avec les progrès de la technologie, certains nouveaux moteurs sont combinés avec le cycle Atkinson pour se concentrer sur l'amélioration de l'efficacité énergétique. Il s’agit sans aucun doute d’une direction importante pour le développement futur de l’automobile.
Les moteurs diesel sont généralement plus efficaces thermiquement car ils utilisent un taux de compression plus élevé, qui compense les pertes liées au pompage de l'air.
Quant aux moteurs diesel, parce qu'ils fonctionnent à un taux de compression plus élevé, leur efficacité peut dépasser celle de nombreux moteurs à essence dans des applications pratiques. C’est sans aucun doute le meilleur choix pour les camions devant transporter des marchandises lourdes.
Enfin, nous parlons des moteurs à combustion externe, tels que les moteurs à vapeur. Bien que leur efficacité thermique ne soit pas aussi bonne que celle des moteurs à combustion interne, ils sont toujours utilisés dans le transport maritime et dans d'autres domaines dans certaines circonstances. Sur la base de ce qui précède, étant donné que l’efficacité thermique joue un rôle décisif dans l’ensemble de la chaîne de transmission, le développement de la technologie automobile à l’avenir se concentrera davantage sur la manière d’améliorer cette efficacité.
En explorant davantage les limites de la technologie automobile, cela vous fait-il réfléchir à l'équilibre entre votre propre confort de conduite et votre consommation de carburant ?
