¿Los motores de automóviles pequeños están diseñados para tolerar un ciclo de trabajo más alto que los motores de automóviles grandes?

Por simplicidad, vamos a ignorar la aerodinámica y la masa del vehículo por un momento ...

¿Los motores de automóviles pequeños (alrededor de 1 litro) están diseñados para tolerar un ciclo de trabajo más alto que los motores de automóviles grandes (más de 2 litros)?

Por lo general, todos los automóviles viajan aproximadamente a la misma velocidad, lo que significa que los motores emitirán una cantidad de potencia proporcionalmente similar, sin embargo, un motor pequeño funcionaría a una mayor proporción de su potencia que uno grande para mantener la misma velocidad.

Para algunos antecedentes de esto, tengo un automóvil de 1.1 l y paso mucho tiempo con el pie completamente plano en el piso, especialmente yendo cuesta arriba en una carretera de alta velocidad (límite de 60 o 70 mph) para mantener el ritmo del tráfico . Creo que mi récord es de alrededor de 2 minutos a toda velocidad.

La mayoría de los motores de automóviles pequeños y grandes (modernos) están diseñados para un ciclo de trabajo del 100%. Esto significa que al 100% de potencia nominal (pedal del acelerador hasta el fondo) el motor puede funcionar continuamente. La disipación de calor es el factor limitante, como dijo Dave Tweed. Los automóviles que no están diseñados para disipar continuamente el 100% del calor generado a la potencia máxima requieren que el conductor observe el medidor de temperatura para limitar el uso de energía.

Los motores modernos no tienen este problema porque el motor se rige (regula la velocidad) por debajo de la capacidad de enfriamiento del radiador. La mayoría de los motores modernos usan ventiladores eléctricos en los radiadores que son independientes de las rpm del motor; Incrementando enormemente la capacidad de enfriamiento continuo.

Los autos más viejos y los autos de "alto rendimiento" pueden tener una potencia que excede la capacidad de enfriamiento. Cualquier motor al que se le haya quitado la regulación de velocidad máxima del motor o cualquier motor que pueda estar " forrado en rojo " también puede sobrecalentarse. Un sistema de refuerzo del motor como el óxido nitroso también excede la capacidad de enfriamiento y, por lo tanto, debe usarse de manera intermitente.

A menudo verás autos tanto grandes como pequeños detenidos por sobrecalentamiento a lo largo de una colina empinada en un día caluroso. En este caso, el "ciclo de trabajo" en estas condiciones de funcionamiento no fue continuo (100%). Sin embargo, el ciclo de trabajo generalmente no se usa para describir este comportamiento, ya que es una expectativa de diseño que pueda funcionar continuamente. El motor simplemente estaba operando fuera de su rango diseñado.

El ciclo de trabajo no está influenciado por el tamaño del motor, sino que el ciclo de trabajo es un parámetro de diseño cuando se diseña un sistema de motor. La mayoría de los automóviles estarían diseñados para servicio continuo, mientras que los autos de carrera estarían diseñados para uso intermitente.

El problema principal (ignorar problemas secundarios como el desgaste interno) es si el motor puede eliminar el calor residual o no.

Suponiendo que todos los motores para un combustible dado tienen aproximadamente la misma eficiencia térmica general, para una potencia de salida dada, se necesita disipar una cierta cantidad de calor residual independientemente del tamaño físico del motor.

El calor se disipa a través del radiador, y si es efectivo, para cualquier nivel de potencia dado, la temperatura del refrigerante será estable. Si el radiador se conduce más allá de su capacidad, la temperatura del refrigerante seguirá aumentando.

Entonces, la conclusión es esta: cuando se opera a toda velocidad, ¿la temperatura del refrigerante se estabiliza a un nivel seguro? Si no, debería considerar obtener un automóvil diferente para ese tipo de conducción.