Para onde vai a energia em um motor inativo?

Quando o motor está funcionando, mas o veículo não está em movimento, o combustível ainda está sendo consumido, para onde vai a energia ?. Suponho que isso gire o volante, o eixo de manivela e outras coisas, mas não tenho tanta certeza. Qualquer explicação detalhada seria apreciada. Além disso, quando liberamos a embreagem, a rotação parece diminuir, por que isso acontece?

A combustão aumenta a temperatura dos gases no cilindro. Nem tudo isso pode ser usado para realizar trabalhos mecânicos, parte é desperdiçada no aquecimento do próprio motor e o restante é perdido quando os gases aquecidos são exauridos pelo cilindro.

O motor contém muitas peças móveis. Sempre que você tem peças móveis em contato, você tem atrito, o que retira parte da energia do motor em desgaste e geração de calor.

Em um carro típico, o motor é a fonte de energia para todo o veículo; portanto, muitos outros equipamentos precisam ser alimentados pelo motor.

• O alternador retira parte da energia para carregar a bateria.
• A energia da bateria é usada para alimentar os componentes eletrônicos do motor, incluindo a ignição por faísca para os combustíveis que requerem, os eletrônicos de gerenciamento do motor e para dar partida no motor.
• É necessária mais energia para alimentar todos os componentes eletrônicos no restante do veículo; rádio, luzes do painel, luzes interiores, luzes exteriores, etc.
• O motor deve ser resfriado, portanto, na maioria dos motores, é utilizada alguma energia para acionar uma bomba de água mecânica ou elétrica para circular a água de resfriamento. Essa água é passada através de um radiador, que funciona melhor com um bom fluxo de ar; portanto, onde há pouco fluxo de ar (por exemplo, em um veículo parado), um ventilador mecânico, elétrico ou hidráulico é acionado para forçar o ar sobre o radiador.
• O atrito mencionado acima pode ser reduzido pela lubrificação de peças, de modo que o óleo lubrificante precisa circular por essas peças, geralmente com uma bomba de óleo mecânica.
• Se o veículo estiver equipado com ar condicionado, este será acionado elétrica ou mecanicamente.
• Os motores podem ser equipados com turbocompressores ou superalimentadores para aumentar sua potência em rotações mais altas, mas em marcha lenta eles atuam como uma pequena carga adicional.
• O combustível geralmente está situado a alguma distância do motor, portanto deve ser bombeado do tanque para o motor.

Em relação à velocidade do motor caindo quando a embreagem está engatada:

Muitos componentes que consomem energia do motor consomem mais energia quando o motor está girando mais rapidamente. Como tal, existe uma velocidade específica em que a energia retirada do motor é igual à energia gerada. O motor, portanto, fica em marcha lenta a uma velocidade constante e, se você aplicar um pouco de aceleração, ele ficará em marcha lenta um pouco mais alto. Se você começar a engatar a embreagem, adicione mais carga ao motor, pois agora há atrito entre as placas na embreagem, transferindo energia para tentar acelerar o veículo ou superar o atrito nos freios, etc. O motor ainda está produzindo a mesma quantidade de energia, diminuindo a menos que você também pressione o acelerador para pedir mais potência.

Em um mecanismo ocioso, algumas coisas estão acontecendo. As partes rotativas do motor (pistões, hastes, virabrequim) são necessárias para serem mantidas em movimento, e uma boa parte da energia entra nisso.

Outro bom pedaço de energia é gasto nos acessórios (alternador, bomba de refrigerante, compressor CA, bomba de direção hidráulica). Enquanto muitos desses acessórios geralmente não estão aplicando uma carga durante a marcha lenta, a bomba de água e o alternador o fazem, e mantê-los nos níveis operacionais é fundamental.

Com base no design do motor, também há uma RPM mínima em que o motor pode permanecer estável. Qualquer menor e o atrito interno do motor sobrecarrega as partes móveis.

Finalmente, quando o motor é acionado, isso aplica uma carga significativa ao motor. Pela primeira vez, o motor precisa combater a inércia da transmissão e de todo o veículo, para que haja alguma energia nisso.

Para essa última parte, pense dessa maneira. Seu braço tem um pouco de força e você costuma usá-lo para levantar e mover objetos. Dependendo da carga que você está carregando, você se cansará mais cedo ou mais tarde. Mas se você apenas levantar o braço sem peso, ele ainda ficará cansado, mesmo que você não esteja realmente levantando nada, exceto o peso do seu braço. Mas se você deixar seu braço pendurar ao seu lado, ele nunca ficará cansado.

Entre na sua oficina e crie uma manivela para o motor do seu carro. Acione esse bebê. Observe que é bastante difícil dar partida, mesmo entre 20 e 30 RPM.

Agora crie um dispositivo de "engrenagem" que permita que você gire com a mão o motor na velocidade de marcha lenta normal (por exemplo, 600 rpm).

Sério, eu não espero que você faça nada disso; se você já proibiu um motor de usar uma chave de catraca, sabe que há pouco esforço e quadraticamente mais esforço em velocidades mais altas. Girar um motor a 600 RPM exige muita energia. É para onde a energia vai .

Portanto, se estivermos acionando um motor como esse a 600 RPM (sem combustível) - para onde iria essa energia? Calor. Aqueceria o motor. Se pudéssemos acioná-lo por 5 a 10 minutos, ele ficaria quente o suficiente para precisar circular um pouco de líquido de arrefecimento. Isso é totalmente separado do calor da combustão, o que contribui para isso - mas muito desse calor de combustão desce pelo tubo de escape.

Veja a seguinte animação

A parte amarela vem do motor e está sempre girando. A parte azul vai para as rodas.

Em termos simples, ao pressionar o pedal da embreagem, você remove o elo do motor para as rodas. Quando você solta o pedal da embreagem, liga o motor às rodas e (se estiver engatado) o carro se move em conformidade.

Para a segunda parte, imagine que você empurra um carrinho de compras vazio. É fácil e você pressionará com alguma velocidade (por exemplo, RPM do motor).

Em algum momento, alguém deixa cair uma pedra no carrinho (por exemplo, engatando na embreagem). Nesse momento, sua velocidade cairá (por exemplo, queda de RPM) e, para você caminhar novamente com essa velocidade, terá que fazer mais esforço (por exemplo, acelerar um motor).

Espero que responda sua pergunta

Uma quantidade significativa de energia no combustível consumido entra em aquecimento. Esse calor é produzido nos cilindros e transferido pelo líquido de arrefecimento do motor para o radiador. Quando o veículo está em movimento, o ar é empurrado através do radiador e retira o calor.

Quando o veículo está parado e o motor está em marcha lenta, o fluxo de ar geralmente não é suficiente para remover o excesso de calor e, portanto, um ventilador elétrico é ligado para forçar o ar através do radiador. Você pode ouvir esse ruído do ventilador com o som do motor em um dia quente, quando o carro está em marcha lenta.

Nas RPMs em marcha lenta sem carga, a potência do motor é usada para manter o motor funcionando sem tremores ou vibrações, com seus acessórios como bomba de água, compressor de corrente alternada, bomba de direção hidráulica ainda funcionando quando necessário.

quando você solta a embreagem, ela conecta o motor à transmissão e a força vai transmitir até as rodas para movê-las contra o peso do corpo. Em rpm em marcha lenta sem carga, a potência desenvolvida não é suficiente para mover as rodas quando a marcha é selecionada, portanto, a carga adicional diminui a velocidade do motor (rpm) e a aceleração ao mesmo tempo com a liberação da embreagem aumenta a velocidade do motor para impulsionar o veículo.