Разработаны ли двигатели для небольших автомобилей, чтобы выдерживать более высокий рабочий цикл, чем двигатели для больших автомобилей?

Для простоты мы на мгновение проигнорируем аэродинамику и массу автомобиля ...

Предназначены ли небольшие (около 1 литра) автомобильные двигатели для работы в более высоком рабочем цикле, чем большие (2+ литра) автомобильные двигатели?

Все автомобили обычно движутся с примерно одинаковой скоростью, что означает, что двигатели будут вырабатывать пропорционально одинаковое количество мощности, однако маленький двигатель будет работать с большей производительностью, чем большой, чтобы поддерживать ту же скорость.

Для некоторой предыстории этого у меня есть машина объемом 1,1 л, и я провожу довольно много времени, полностью ступая ногой по полу, особенно в гору на скоростной дороге (ограничение 60 или 70 миль в час), чтобы не отставать от движения. , Я думаю, что моя запись где-то около 2 минут на полном газу.

Большинство (современных) двигателей малого и большого автомобилей рассчитаны на 100% рабочий цикл. Это означает, что при 100% номинальной мощности (педаль газа полностью опущена) двигатель может работать непрерывно. Тепловыделение является ограничивающим фактором, как заявил Дейв Твид. Автомобили, которые не предназначены для непрерывного рассеивания 100% тепла, генерируемого при максимальной мощности, требуют, чтобы водитель следил за датчиком температуры, чтобы ограничить потребление энергии.

Современные двигатели не имеют этой проблемы, потому что двигатель регулируется (скорость регулируется) ниже охлаждающей способности радиатора. Большинство современных двигателей используют электрические вентиляторы на радиаторах, которые не зависят от оборотов двигателя; значительно увеличивая мощность непрерывного охлаждения.

Старые и высокопроизводительные автомобили могут иметь мощность, превышающую охлаждающую способность. Любой двигатель, для которого снята максимальная регулировка частоты вращения двигателя, или любой двигатель, который может быть окрашен в красный цвет, также могут перегреваться. Система повышения мощности двигателя, такая как закись азота, также превышает охлаждающую способность и, следовательно, должна использоваться периодически.

В жаркий день вы часто увидите, как на крутом холме перегреваются как большие, так и маленькие машины для перегрева. В этом случае «рабочий цикл» в этих условиях работы не был непрерывным (100%). Однако рабочий цикл, как правило, не используется для описания этого поведения, поскольку предполагается, что он может работать непрерывно. Двигатель просто работал за пределами расчетного диапазона.

На рабочий цикл не влияет размер двигателя, а рабочий цикл является конструктивным параметром при проектировании системы двигателя. Большинство автомобилей будет рассчитано на длительную эксплуатацию, а гоночные - на прерывистое.

Основная проблема (игнорирование вторичных проблем, таких как внутренний износ) заключается в том, может ли двигатель избавиться от ненужного тепла.

Предполагая, что все двигатели для данного топлива имеют примерно одинаковую общую тепловую эффективность для данной выходной мощности, необходимо отводить определенное количество отработанного тепла независимо от физических размеров двигателя.

Тепло рассеивается через радиатор, и если оно эффективно, то для любого заданного уровня мощности температура охлаждающей жидкости будет стабильной. Если радиатор выходит за пределы своей мощности, температура охлаждающей жидкости будет расти.

Итак, суть заключается в следующем: при работе на максимальных оборотах стабилизируется ли температура охлаждающей жидкости на безопасном уровне? Если нет, вам следует подумать о том, чтобы приобрести другую машину для такого типа вождения.