Bilans cieplny silnika spalinowego pokazuje, jak rozdziela się energia chemiczna paliwa doprowadzonego do silnika. Tylko część tej energii zostaje zamieniona na użyteczną pracę mechaniczną, a reszta jest tracona w postaci ciepła.
Główne składniki bilansu
Typowy bilans cieplny silnika obejmuje:
- pracę użyteczną na wale silnika,
- straty z gazami spalinowymi,
- straty chłodzenia, czyli ciepło odebrane przez czynnik chłodzący,
- straty tarcia i promieniowania cieplnego.
W pytaniach egzaminacyjnych często podaje się wartości orientacyjne. Dla silników spalinowych przyjmuje się zwykle, że straty energii chłodzenia wynoszą około 25–30% energii dostarczonej z paliwem.
Co oznaczają straty chłodzenia?
Straty chłodzenia to ilość ciepła, którą trzeba odprowadzić z silnika, aby utrzymać jego prawidłową temperaturę pracy. Ciepło to odbiera najczęściej ciecz chłodząca, a następnie przekazuje je do otoczenia przez chłodnicę.
Dlaczego chłodzenie jest konieczne?
Bez chłodzenia temperatura elementów silnika mogłaby wzrosnąć do poziomu powodującego:
- zatarcie tłoków i cylindrów,
- utratę właściwości oleju silnikowego,
- odkształcenia elementów,
- uszkodzenie uszczelek i głowicy.
Zapamiętaj na egzamin
W bilansie cieplnym silnika spalinowego ilość ciepła usuwana przez czynnik chłodzący to zwykle 25–30%. Jest to poprawna odpowiedź, gdy pytanie dotyczy strat energii chłodzenia.