Här är en uppdelning:
1. Termodynamisk effektivitet:
* Carnot -cykeln: Denna teoretiska cykel sätter den övre gränsen för alla motorns effektivitet, baserat på temperaturskillnaden mellan den heta källan (förbränning) och den kalla handfat (miljön). Ju större temperaturskillnaden, desto högre är den potentiella effektiviteten.
* verkliga begränsningar: Verkliga motorer är långt ifrån perfekta. De upplever förluster på grund av friktion, värmeöverföring till miljön och ofullständig förbränning, som alla minskar effektiviteten.
2. Mekanisk effektivitet:
* friktion: Flytta delar i en motor (kolvar, vevaxel, etc.) upplever friktion och omvandlar en del av den energi som produceras till värme istället för användbart arbete.
* Pumpförluster: Att flytta luft in och ut ur cylindrarna kräver energi, vilket också är en förlust.
3. Förbränningseffektivitet:
* Komplett förbränning: Helst bränns allt bränslet och släpper all sin energi. I verkligheten kanske vissa bränsle inte brinner helt, vilket resulterar i lägre effektivitet.
* timing och bränsleblandning: Tidpunkten för gnistan och luftbränsleförhållandet har en enorm inverkan på hur effektiv förbränning inträffar.
4. Andra faktorer:
* Motordesign: Utformningen av själva motorn, inklusive typen (fyrtakt, tvåtakt, diesel), kompressionsförhållandet och användningen av turboladdare, påverkar alla effektiviteten.
* driftsförhållanden: Belastning, hastighet och omgivningstemperatur kan påverka en motors effektivitet betydligt.
Mäteffektivitet:
* Termisk effektivitet: Detta är det vanligaste måttet på motoreffektiviteten. Det är förhållandet mellan den användbara arbetsutgången och energiinmatningen från bränslet.
* bromsspecifik bränsleförbrukning (BSFC): Detta mäter mängden bränsle som konsumeras per producerad kraft. Lägre BSFC indikerar högre effektivitet.
Förbättra effektiviteten:
* Avancerade förbränningssystem: Lean Burn -motorer, direktinjektion och tidpunkt för variabel ventil kan förbättra förbränningseffektiviteten.
* Minska friktion: Lätt material och effektiv smörjning minimerar friktionsförluster.
* turboladdning och superladdning: Dessa tekniker kan öka kraften samtidigt som de förbättrar bränsleekonomin.
Sammantaget:
Effektiviteten hos en motor är ett komplext samspel mellan olika faktorer. Ingenjörer strävar efter att maximera effektiviteten genom att optimera designen, förbättra förbränningsprocesser och minimera förluster.
