Wohin geht die Kraft in einem Leerlaufmotor?

Wenn der Motor läuft, das Fahrzeug sich aber nicht bewegt, wird immer noch Kraftstoff verbraucht. Wohin fließt die Energie? Ich vermute, dass es beim Drehen von Schwungrad und Kurbelwelle und so weiter geht, aber ich bin mir nicht so sicher. Jede ausführliche Erklärung wäre willkommen. Auch wenn wir die Kupplung loslassen, scheint die Drehzahl zu sinken, warum passiert das?

Die Verbrennung erhöht die Temperatur der Gase in der Flasche. Nicht alles davon kann für mechanische Arbeiten verwendet werden, ein Teil davon wird für die Erwärmung des Motors selbst verschwendet und der Rest geht verloren, wenn die erwärmten Gase aus dem Zylinder ausgestoßen werden.

Der Motor enthält viele bewegliche Teile. Wenn bewegliche Teile in Berührung kommen, entsteht Reibung, die dem Motor einen Teil der Energie für Verschleiß und Wärmeentwicklung entzieht.

In einem typischen Auto ist der Motor die Stromquelle für das gesamte Fahrzeug, daher müssen viele andere Geräte vom Motor angetrieben werden.

• Die Lichtmaschine verbraucht einen Teil der Energie, um die Batterie aufzuladen.
• Der Strom aus der Batterie wird verwendet, um die Motorelektronik einschließlich der Funkenzündung für Kraftstoffe, die dies erfordern, und die Motorsteuerungselektronik mit Strom zu versorgen und den Motor zu starten.
• Weiterer Strom wird benötigt, um die gesamte Elektronik im Rest des Fahrzeugs mit Strom zu versorgen. Radio, Armaturenbrettbeleuchtung, Innenbeleuchtung, Außenbeleuchtung usw.
• Der Motor muss gekühlt werden, sodass in den meisten Motoren eine mechanische oder elektrische Wasserpumpe zum Umwälzen des Kühlwassers mit etwas Leistung betrieben wird. Dieses Wasser wird durch einen Kühler geleitet, der am besten bei guter Luftströmung funktioniert. Bei geringer Luftströmung (z. B. in einem stehenden Fahrzeug) wird ein mechanischer, elektrischer oder hydraulischer Lüfter angetrieben, um Luft über den Kühler zu pumpen.
• Die oben erwähnte Reibung kann durch Schmieren von Teilen verringert werden, so dass Schmieröl häufig mit einer mechanischen Ölpumpe zu diesen Teilen umgewälzt werden muss.
• Wenn das Fahrzeug mit einer Klimaanlage ausgestattet ist, wird diese entweder elektrisch oder mechanisch angetrieben.
• Motoren können mit Turboladern oder Ladern ausgestattet sein, um ihre Leistung bei höheren Drehzahlen zu erhöhen, aber im Leerlauf wirken diese als kleine zusätzliche Last.
• Der Kraftstoff befindet sich oft in einiger Entfernung vom Motor und muss daher vom Tank zum Motor gepumpt werden.

In Bezug auf das Absinken der Motordrehzahl bei eingerückter Kupplung:

Viele Komponenten, die den Motor mit Strom versorgen, verbrauchen mehr Strom, wenn sich der Motor schneller dreht. Daher gibt es eine bestimmte Geschwindigkeit, bei der die vom Motor aufgenommene Leistung der erzeugten Leistung entspricht. Der Motor läuft daher mit konstanter Drehzahl im Leerlauf, und wenn Sie etwas Gas geben, läuft er etwas höher im Leerlauf. Wenn Sie mit dem Einrücken der Kupplung beginnen, wird der Motor etwas stärker belastet, da nun Reibung zwischen den Lamellen in der Kupplung auftritt, Energie in den Versuch, das Fahrzeug zu beschleunigen, oder in das Überwinden der Reibung in den Bremsen usw. fließt. Der Motor steht still Wenn Sie nicht gleichzeitig auf den Gashebel drücken, wird der Motor langsamer, um mehr Leistung zu erzielen.

In einem Leerlaufmotor passieren einige Dinge. Die rotierenden Teile des Motors (Kolben, Stangen, Kurbelwelle) müssen in Bewegung bleiben, und ein Großteil der Energie fließt in diese Bewegung.

Ein weiteres gutes Stück Energie wird in das Zubehör investiert (Lichtmaschine, Kühlmittelpumpe, Wechselstromkompressor, Servopumpe). Während viele dieser Zubehörteile im Leerlauf normalerweise keine Last aufbringen, ist dies bei Wasserpumpe und Lichtmaschine der Fall und die Aufrechterhaltung der Betriebspegel von entscheidender Bedeutung.

Basierend auf der Motorauslegung gibt es auch eine Mindestdrehzahl, bei der der Motor stabil bleiben kann. Eine geringere und innere Reibung des Motors überfordert die beweglichen Teile.

Wenn der Motor in den Gang geschaltet wird, übt dies eine erhebliche Belastung auf den Motor aus. Zum ersten Mal muss der Motor gegen die Trägheit des Getriebes und des gesamten Fahrzeugs ankämpfen.

Betrachten Sie den letzten Teil so. Ihr Arm hat etwas Kraft und Sie verwenden ihn normalerweise zum Heben und Bewegen von Objekten. Je nachdem, welche Last Sie tragen, werden Sie früher oder später müde. Aber wenn Sie nur Ihren Arm ohne Gewicht heben, wird Ihr Arm immer noch müde, obwohl Sie nur das Eigengewicht Ihres Arms heben. Aber wenn Sie Ihren Arm an Ihrer Seite hängen lassen, wird er niemals müde.

Holen Sie sich in Ihrer Werkstatt eine Handkurbel für den Motor Ihres Autos. Dreh das Baby durch. Beachten Sie, dass es selbst bei 20-30 U / min ziemlich schwierig ist, die Kurbel zu drehen.

Entwickeln Sie nun ein "Getriebe", mit dem Sie den Motor mit der Hand bei normaler Leerlaufdrehzahl (z. B. 600 U / min) durchdrehen können.

Ernsthaft erwarte ich nicht, dass Sie irgendetwas davon tun; Wenn Sie jemals einen Motor mit einem Ratschenschlüssel außer Gefecht gesetzt haben, wissen Sie, dass der Aufwand gering und bei höheren Geschwindigkeiten quadratisch höher ist. Das Drehen eines Motors mit 600 U / min kostet viel Energie. Dorthin fließt die Energie .

Wenn wir also einen Motor wie diesen mit 600 U / min (ohne Kraftstoff) kaltdrehen - wohin würde diese Energie gehen? Hitze. Es würde den Motor warm machen. Wenn wir es für 5-10 Minuten anlassen könnten, würde es warm genug werden, um etwas Kühlmittel zirkulieren zu lassen. Dies ist völlig unabhängig von der Verbrennungswärme, die dazu beiträgt - aber ein Großteil dieser Verbrennungswärme strömt durch das Abgasrohr.

Schauen Sie sich die folgende Animation an

Der gelbe Teil kommt vom Motor und dreht sich ständig. Der blaue Teil geht an die Räder.

In einfachen Worten, wenn Sie das Kupplungspedal drücken, entfernen Sie die Verbindung vom Motor zu den Rädern. Wenn Sie das Kupplungspedal loslassen, verbinden Sie den Motor mit den Rädern und (wenn Sie einen Gang eingelegt haben) bewegt sich das Auto entsprechend.

Stellen Sie sich für den zweiten Teil vor, Sie schieben einen leeren Einkaufswagen. Es ist einfach, und Sie werden es mit einer gewissen Geschwindigkeit (z. B. Motordrehzahl) schieben.

Irgendwann lässt jemand einen Felsbrocken in den Wagen fallen (z. B. Kuppeln). In diesem Moment sinkt Ihre Geschwindigkeit (z. B. die Drehzahl), und damit Sie wieder mit dieser Geschwindigkeit laufen können, müssen Sie sich mehr anstrengen (z. B. einen Motor beschleunigen).

Ich hoffe das beantwortet deine Frage

Ein erheblicher Teil der Energie des verbrauchten Kraftstoffs geht in Wärme über. Diese Wärme wird in den Zylindern erzeugt und vom Motorkühlmittel in den Kühler übertragen. Wenn sich das Fahrzeug bewegt, wird Luft durch den Kühler gedrückt und nimmt die Wärme ab.

Wenn das Fahrzeug steht und der Motor im Leerlauf läuft, reicht der Luftstrom oft nicht aus, um die überschüssige Wärme abzuführen, und so wird ein elektrischer Lüfter eingeschaltet, um Luft durch den Kühler zu drücken. Sie können dieses Lüftergeräusch oft über das Motorengeräusch an einem heißen Tag im Leerlauf hören.

Bei Leerlaufdrehzahl wird die Motorkraft verwendet, um den Motor ruckfrei und vibrationsfrei laufen zu lassen. Das Zubehör wie Wasserpumpe, Wechselstromkompressor und Servolenkungspumpe läuft bei Bedarf weiter.

Wenn Sie die Kupplung freigeben, wird der Motor mit einem Getriebe verbunden und die Kraft wird auf die Räder übertragen, um sie gegen das Gewicht der Karosserie zu bewegen. Bei Leerlaufdrehzahl reicht die entwickelte Leistung nicht aus, um die Räder bei eingelegtem Gang zu bewegen. Daher senkt die zusätzliche Last die Motordrehzahl (U / min) und die Beschleunigung bei gleichzeitigem Ausrücken der Kupplung erhöht die Motordrehzahl, um das Fahrzeug voranzutreiben.