موتورهای احتراق داخلی بر اساس اصول ترمودینامیک عمل می کنند، تبدیل سوخت به انرژی مکانیکی. درک این اصول به تجزیه و تحلیل عملکرد موتور و کارایی کمک می کند.در دنیای واقعی نمونه ها نشان می دهد که چگونه چرخه های ترمودینامیک در داخل موتور عمل می کنند.

اصول ترمودینامیکی

ترمودینامیک شامل مطالعه انتقال انرژی و تبدیل در موتورهای احتراق داخلی، فرآیندهای کلیدی شامل مصرف، فشرده سازی، احتراق، گسترش و خستگی هستند.این مراحل اصول حفاظت از انرژی و آنتروپی را دنبال می کنند.

چرخه اتو در موتورهای بنزین

چرخه اتو فرایند ترمودینامیک ایده آل را در بسیاری از موتورهای بنزین توصیف می کند.این شامل دو فرایند هیدروباتیک و دو فرآیند مداوم حجم است.در طول فشرده سازی، مخلوط سوخت هوا فشرده، افزایش دما و فشار است.

چرخه دیزل در دیزل موتور

چرخه دیزل با فشرده سازی هوا به فشار بالاتر و دما قبل از تزریق سوخت متفاوت است. احتراق در فشار ثابت رخ می دهد، که منجر به یک نمایه کارایی مختلف می شود. موتورهای دیزل به طور کلی به دلیل نسبت فشرده سازی بالاتر کارآمد تر هستند.

نمونه های واقعی جهانی از فرآیندهای ترمودینامیک

در وسایل نقلیه مدرن، اصول ترمودینامیک در طراحی و عملیات موتور مشهود است.برای مثال، موتورهای توربوکر فشار هوا را افزایش می دهند، بهبود کارایی سیستم های هیبریدی احتراق داخلی را با موتورهای الکتریکی ترکیب می کنند تا استفاده از انرژی را بر اساس محدودیت های ترمودینامیک بهینه سازی کنند.