¿Es un motor más grande un motor mejor y más eficiente? Por favor, consulte los detalles adicionales.

Hagamos un análisis dimensional.

  • El “tamaño” del motor se mide tradicionalmente en términos de desplazamiento, o el volumen barrido por los pistones por ciclo del motor.
  • Las pérdidas por fricción son una función de la calidad del motor (por ejemplo, tolerancias de mecanizado y diseño) y el desplazamiento lineal de los contactos de la superficie del motor.

Dado que la producción de energía es una función del volumen (longitud en cubos) y las pérdidas por fricción son una función de la distancia recorrida por las partes (longitud), debemos esperar que un aumento de 10x en el volumen del motor solo produzca 10 ^ (1/3) = 2.15x más Pérdidas por fricción. Entonces, si todo lo demás es igual, un motor más grande debería perder una menor proporción de potencia por fricción y así lograr una mayor eficiencia.

Por supuesto, hay mucho más en el diseño del motor, como la transferencia de calor, la mezcla de vapor, la viscosidad del lubricante y la eficiencia de Carnot que pone un máximo duro en la eficiencia que puede tener cualquier motor térmico. Y el uso de material adicional 10x no hará que su motor sea 10x más grande, porque el motor tiene que hacerse más grande en las tres dimensiones, y necesitará paredes más gruesas, y así sucesivamente. Por lo tanto, no es realmente posible producir una respuesta general en la forma “10 veces más material = ?? más potencia”.

No puede escalar un motor 10 diez veces su tamaño original, por muchas razones. Los principales son: 10 veces la dimensión lineal significa 1000 veces el volumen por cilindro, pero solo 100 veces el área de los puertos de admisión y escape, por lo que el motor estará prácticamente ahogado, con solo 1/10 de la capacidad de respirar. Y tendrá 1000 veces el calor tratando de escapar a través de solo 100 veces el área de la superficie de las paredes y válvulas del cilindro, por lo que todo se sobrecalentará si no se derrite. Además, los rodamientos y las bielas tendrán 1000 veces la fuerza sobre ellos, pero solo 100 veces el área de la sección transversal. Es por eso que no ves motores de combustión interna realmente grandes. Nada más de 50 pulgadas cúbicas por cilindro no es práctico. Ha habido motores de aviones de hasta 200 pulgadas cúbicas por cilindro, pero eran motores muy ineficientes y propensos a fallas.

Con respecto a los principios termodinámicos básicos.

Más el desplazamiento (” cc ” del motor) más la Potencia (hp) y más el Par (Nm)

Pero hablando como mecánico. Es solo una ilusión.
La ‘eficiencia’ no está orientada únicamente al motor, sino a todo el tren motriz, el peso corporal, la aerodinámica, la electrónica (en juego, en los últimos tiempos)

Por ejemplo, un S2000 con un motor de 2 litros genera la misma potencia que un Mustang de 5 litros (~ 250 hp)

¿Es un motor más grande un motor mejor y más eficiente?
No.
Dado que es lo suficientemente grande como para ser ingeniosamente diseñado, no tan grande como para que sus partes puedan soportar su propio peso, la máxima eficiencia viene dada por la ecuación de ciclo.
Eficiencia térmica

Los detalles no tienen sentido, pero para la pregunta principal, en general no. Dentro del rango de tamaños de motor razonables para un automóvil, el motor más pequeño es más eficiente ya que hay menos pérdidas.

Un ejemplo notable de una excepción es el Ford Fiesta Mk2 de 1980, donde el motor de 0.95 L tiene un consumo de combustible peor que el 1.1 L, que es el mejor (también había tamaños de 1.3L y 1.6L). El 0.95L es simplemente demasiado pequeño y termina trabajando demasiado en una parte ineficiente de su rango.

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