1. Attrito: Le parti in movimento in un motore si strofinano costantemente l'una contro l'altra, generando calore e sprecando energia come attrito. Ciò si verifica tra:
* Anelli a pistone e pareti del cilindro: Il movimento costante su e giù del pistone crea attrito contro le pareti del cilindro, specialmente durante il processo di combustione.
* Cuscinetti dell'albero motore: L'albero motore ruota sui cuscinetti, vivendo attrito durante il suo movimento.
* Componenti del treno della valvola: L'albero a camme, le braccia del bilanciere e le valvole hanno tutte parti in movimento che si sfregano l'una contro l'altra.
2. Perdita di calore: Una quantità significativa di energia prodotta durante la combustione viene persa come calore. Questo calore viene trasferito a:
* Refrigerante del motore: Il refrigerante assorbe il calore dal blocco del motore e viene fatto circolare in un radiatore per dissiparlo.
* Gas di scarico: I gas di scarico caldo portano via una notevole quantità di energia termica.
* ARIRIO CHE: Il motore stesso riscalda l'aria che la circonda, riducendo ulteriormente l'efficienza.
3. Combustazione incompleta: Non tutto il carburante viene bruciato perfettamente nella camera di combustione, risultando:
* Combustibile non bruciato: Alcune goccioline di carburante potrebbero non essere accese, portando alla perdita di energia.
* Prodotti di combustione incompleti: La combustione incompleta produce emissioni dannose come il monossido di carbonio e la fuliggine, indicando energia che non è stata utilizzata in modo efficace.
4. Perdite di pompaggio: Il motore deve lavorare per disegnare aria e spingere i gas di scarico, consumando energia:
* Scatta di aspirazione: Il pistone deve superare la resistenza per attirare l'aria durante la corsa di aspirazione.
* Scate di scarico: Il pistone deve spingere i gas di scarico contro la resistenza, che richiede energia.
5. Carichi accessori: Vari accessori del motore come l'alternatore, la pompa dell'acqua e il sistema di servosterzo consumano energia:
* Alternatore: Genera energia elettrica per i sistemi del veicolo.
* Pompa d'acqua: Circola il liquido di raffreddamento attraverso il motore.
* pompa del servosterzo: Assiste con lo sforzo direttivo.
6. Resistenza all'aria: Il movimento del veicolo attraverso l'aria crea resistenza, richiedendo al motore di lavorare di più, consumando più carburante.
7. Resistenza al rotolamento: Le gomme che rotolano sulla strada incontrano attrito, che il motore deve superare.
8. Perdite di trasmissione: La trasmissione stessa ha attrito interno e inefficienze, con conseguente perdita di energia durante i cambiamenti degli ingranaggi e il trasferimento di potenza.
Miglioramento dell'efficienza del motore:
* Riduzione dell'attrito: Utilizzare materiali a bassa frizione, ottimizzare i progetti dei cuscinetti e ridurre al minimo le autorizzazioni tra le parti in movimento.
* Riduzione al minimo della perdita di calore: Migliorare l'isolamento, ottimizzare i sistemi di raffreddamento e utilizzare sistemi di scarico più efficienti.
* Ottimizzazione della combustione: Utilizzare sistemi precisi di iniezione di carburante, ottimizzare i tempi di accensione e migliorare la qualità del carburante.
* Riduzione delle perdite di pompaggio: Impiegare i tempi delle valvole variabili, migliorare i progetti di addetto all'assunzione e di scarico e ridurre le restrizioni dell'acceleratore.
* Riduzione al minimo dei carichi accessori: Utilizzare accessori più efficienti, ottimizzare il proprio funzionamento e utilizzare i sistemi di servosterzo elettrico e condizionamento dell'aria.
* Riduzione dell'aria e resistenza al rotolamento: Migliorare l'aerodinamica del veicolo, ridurre la resistenza al rotolamento dei pneumatici e ottimizzare la pressione dei pneumatici.
Questi sono alcuni dei fattori chiave che contribuiscono alla perdita di energia nei motori. I progressi continui nella progettazione del motore, nei materiali e nelle tecnologie mirano a migliorare l'efficienza e ridurre al minimo queste perdite.
