Topic:
- Diagramma di Sankey
Diagramma di Sankey:
Il diagramma di Sankey (chiamato anche “diagramma del bilancio termico”) mostra le perdite di energia del motore a combustione. Il diagramma di Sankey nasce (e viene calcolato) dal processo di Seiliger.
Il carburante fornito al motore a combustione viene miscelato con aria e acceso. Non tutta l'energia derivante dalla combustione viene utilizzata per azionare il motore (e le ruote). Più della metà dell’energia di combustione viene persa, tra le altre cose:
- Perdite di azionamento (si pensi all'azionamento della pompa del liquido di raffreddamento, della pompa dell'aria condizionata, della distribuzione e di altri componenti meccanici)
- Perdite negli ingranaggi (conversione di un movimento traslatorio del pistone in un movimento rotatorio dell'albero motore)
- Perdite di calore (il calore derivante dalla combustione viene perso per irraggiamento e riflessione sulle parti del motore)
L'energia utile che rimane è chiamata efficienza effettiva.
La figura mostra il diagramma di Sankey. Il diagramma mostra che il 35% del carburante viene perso sotto forma di calore dai gas di scarico, così come il 30% di perdite di raffreddamento (calore perso nel liquido di raffreddamento), l'8% di perdite meccaniche (perdite di propulsione e trasmissione) e il 6% di radiazioni.
Questo diagramma è di un motore a benzina. Un motore a benzina ha un rendimento relativamente basso pari a circa il 21%. Ciò significa che solo il 21% di un litro di carburante viene utilizzato per “guidare”. Un motore diesel ha un'efficienza maggiore (fino al 35%). Qui, ad esempio, le perdite di raffreddamento e l'irraggiamento sono inferiori, ma la perdita meccanica è leggermente superiore. Un motore diesel ha quindi un diagramma Sankey diverso da un motore a benzina.
Per ridurre le perdite di raffreddamento, ad esempio, i produttori di motori possono scegliere di utilizzare una pompa del liquido di raffreddamento con velocità regolabile (che può anche essere disattivata) o di utilizzare più circuiti di raffreddamento. Una progettazione adattata può garantire che lungo le pareti del cilindro scorra meno liquido refrigerante e quindi venga assorbito meno calore dal liquido refrigerante.
Utilizzando un turbogas di scarico è possibile ridurre le perdite di gas di scarico. Il rendimento effettivo aumenta. Con un compressore meccanico, la perdita meccanica aumenta (è necessario azionare un componente aggiuntivo), ma l'efficienza effettiva aumenta più velocemente. Ad esempio, l'efficienza effettiva della perdita meccanica aggiuntiva del 5% viene aumentata del 10%.
Pagina correlata:
