Коефіцієнт корисної дії (ККД) - широко використовувана характеристика ефективності деякої системи або пристрою. У нашому випадку цією системою виступає двигун внутрішнього згоряння. Здавалося б, про яку ефективність може йти мова в світі сучасних моторів, хіба вона не дорівнює 100 відсоткам? Але виявляється, що немає в нашому світі ідеально чорного або білого, так немає і машини, у якій вся енергія, що отримується від горіння палива, повністю переходить в механічну енергію, а остання в свою чергу в корисну енергію притискуючу пілота автомобіля в його крісло.
Що таке ККД двигуна внутрішнього згоряння.
Ставлення корисної енергії до повної (витраченої), виражене в процентному відношенні, і є шуканий ККД двигуна внутрішнього згоряння. Розберемося, куди ж втрачається енергія.
На що витрачатися корисна енергія?
Перший пункт тут - це втрати, що виникають безпосередньо при горінні палива, адже все паливо в двигуні ніколи не згорає, частина його відлітає в вихлопну трубу. Ця частина, в середньому, становить близько 25%.
Наступним місцем (точніше явищем), куди зникає енергія, є тепло, що виділяється при горінні. Можливо, хтось із вас ще пам'ятає з часів, проведених на шкільній лаві, що для отримання тепла потрібна енергія, відповідно, утворене тепло - це є втрати енергії. Тут варто зауважити, що тепла при роботі двигуна внутрішнього згоряння утворюється з надлишком, що вимагає впровадження серйозної системи охолодження.
Далі, крім тепла, що виділяється від горіння, тепло виділяється і при самій роботі двигуна, адже все його частини труться, втрачаючи тим самим частину своєї енергії.
Підбивши підсумок, отримуємо ще близько 35-40% втрат енергії на утворення тепла.
Ну, і третя група втрат - це втрати на обслуговування додаткового обладнання. Помпа системи охолодження, генератор, кондиціонер і ін. - всі вони для своєї роботи теж споживають енергію. Енергія ця береться від роботи двигуна - в розмірі близько 10%.
Підбивши підсумок, отримуємо, що, спалюючи паливо, в реальності на «корисне» справу автомобіль витрачає лише чверть, а часом і зовсім п'яту частину тієї енергії, яку виробляє його движок. Цифри середні, але розбіжність в цілому зрозуміла.
ККД бензинового і дизельного двигуна.
При цьому варто зазначити, що у бензинових і дизельних машин ККД двигуна внутрішнього згоряння різний: 20% проти 40% (відповідно). Даний факт має місце бути тому, що не дивлячись на те, що втрати на обслуговування механіки і нагрів планети в бензинових моторах і «дизелях» можна порівняти, кількість палива, що спалюється в процесі горіння палива у дизельних двигунів вище.
Підводячи підсумки і згадавши історію появи двигуна внутрішнього згоряння, коли ККД становив трохи більше 5%, можна сказати, що інженери зробили крок далеко вперед, а з огляду на факт того, що 100% ККД, а по суті ідеального двигуна, їм навряд чи вдасться домогтися, можна стверджувати, що сучасні двигуни, швидше за все, досягли свого верху можливого ККД, тому не дивно, що сьогодні все частіше автомобілістам пропонуються машини з гібридними двигунами і електромобілі, адже ККД движка у них (електромобілів) - для довідки - близько 90%.