I motori per auto di piccole dimensioni sono progettati per tollerare un ciclo di lavoro più elevato rispetto ai motori di auto di grandi dimensioni?

Per semplicità ignoreremo per un momento l'aerodinamica e la massa del veicolo ...

I motori per auto di piccole dimensioni (circa 1 litro) sono progettati per tollerare un ciclo di lavoro più elevato rispetto ai motori di auto grandi (2+ litri)?

Le auto di solito viaggiano tutte alla stessa velocità, il che significa che i motori emetteranno una quantità di potenza proporzionalmente simile, tuttavia un piccolo motore funzionerebbe a una proporzione maggiore della sua potenza rispetto a una grande per mantenere la stessa velocità.

Per un po 'di storia, ho una macchina da 1,1 litri e passo un bel po' di tempo con il piede completamente piatto sul pavimento, soprattutto andando in salita su una strada ad alta velocità (limite di 60 o 70 mph) per tenere il passo con il traffico . Penso che il mio disco sia da qualche parte circa 2 minuti a tutto gas.

La maggior parte dei (moderni) motori per auto di piccole e grandi dimensioni sono progettati per cicli di lavoro al 100%. Ciò significa che al 100% della potenza nominale (pedale dell'acceleratore fino in fondo) il motore può funzionare continuamente. La dissipazione del calore è il fattore limitante come ha affermato Dave Tweed. Le auto non progettate per dissipare continuamente il 100% del calore generato alla massima potenza richiedono al guidatore di controllare l'indicatore di temperatura per limitare il consumo di energia.

I motori moderni non hanno questo problema perché il motore è regolato (velocità regolata) al di sotto della capacità di raffreddamento del radiatore. La maggior parte dei motori moderni utilizza ventilatori elettrici sui radiatori indipendenti dal numero di giri del motore; aumentando notevolmente la capacità di raffreddamento continuo.

Le auto più vecchie e le auto "ad alte prestazioni" possono avere una potenza che supera la capacità di raffreddamento. Qualsiasi motore a cui è stata rimossa la regolazione della velocità massima del motore o qualsiasi motore che può essere " allineato in rosso " può anche surriscaldarsi. Un sistema di potenziamento del motore come il protossido di azoto supera anche la capacità di raffreddamento e quindi deve essere utilizzato in modo intermittente.

Vedrai spesso macchine grandi e piccole accostate per surriscaldamento su una ripida collina in una giornata calda. In questo caso il "ciclo di lavoro" in queste condizioni operative non era continuo (100%). Tuttavia, il ciclo di lavoro in genere non viene utilizzato per descrivere questo comportamento, poiché si prevede che possa funzionare continuamente. Il motore stava semplicemente funzionando al di fuori della sua gamma progettata.

Il duty cycle non è influenzato dalle dimensioni del motore, ma piuttosto, il duty cycle è un parametro di progettazione durante la progettazione di un sistema motore. La maggior parte delle auto sarebbe progettata per un servizio continuo, mentre le auto da corsa sarebbero progettate per intermittenza.

Il problema principale (ignorando i problemi secondari come l'usura interna) è se il motore può eliminare o meno il calore residuo.

Supponendo che tutti i motori per un determinato combustibile abbiano all'incirca la stessa efficienza termica complessiva, per una determinata potenza erogata, è necessario dissipare una certa quantità di calore residuo indipendentemente dalle dimensioni fisiche del motore.

Il calore viene dissipato attraverso il radiatore e, se è efficace, per ogni dato livello di potenza, la temperatura del liquido di raffreddamento sarà stabile. Se il radiatore viene guidato oltre la sua capacità, la temperatura del liquido di raffreddamento continuerà ad aumentare.

Quindi, la linea di fondo è questa: quando si opera a tutto gas, la temperatura del liquido di raffreddamento si stabilizza a un livello sicuro? In caso contrario, dovresti prendere in considerazione l'idea di procurarti un'auto diversa per quel tipo di guida.