Kas yra tūrinis efektyvumas?

Tūrinis efektyvumas yra vienas iš pagrindinių rodiklių, padedančių nustatyti automobilio variklio ar hidraulinio siurblio veikimo laipsnį. Trumpai tariant, tai rodo oro ir degalų kiekį, kuris yra cilindre konkrečiu jo veikimo momentu. Tūrinis efektyvumas paprastai išreiškiamas procentais. Paprastai kuo didesnis procentas, tuo galingesnis ir greitesnis variklis.

Tiksliau tariant, tūrinis efektyvumas susijęs su dviem dalykais: teoriniu didžiausiu į variklį pumpuojamu oro kiekiu ir faktiniu pumpuojamo oro kiekiu. Teorinis maksimumas nustatomas apskaičiuojant visą variklio tūrį, dar vadinamą darbiniu tūriu – trumpai tariant, kiek oro gali tilpti į variklio cilindrus. Cilindras turi didžiausią tūrį, kai viduje esantis stūmoklis yra žemiausioje padėtyje, dar vadinamoje „apatiniu mirusiuoju centru“.

Paprastais žodžiais tariant, jei galite pumpuoti 0.13 galono (0.5 litro) oro ir degalų mišinio į cilindrą, kurio tūris yra 0.13 galono (0.5 litro) apatiniame negyvajame taške, pasieksite 100 % tūrio efektyvumą. Priešingai, jei į cilindrą patenka tik 0.10 galono (0.4 litro), tūrio efektyvumas yra 80%.

Realiame pasaulyje tikrasis į variklį pumpuojamas oro kiekis retai kada prilygsta jo teoriniam maksimumui. Taip yra dėl įvairių veiksnių, įskaitant trinties praradimą, nuotėkį ir variklio konstrukciją. Kai oras turi eiti per daug apsisukimų ir vožtuvų, kad pasiektų cilindrus, būtinai atsiranda tam tikras oro pasipriešinimas, todėl dalis to oro lieka po savęs. Natūralaus įsiurbimo variklyje, ty bet kuriame variklyje, kuriame nėra siurblių, pvz., turbokompresorių, dažniausiai taip yra. Automobilių entuziastai dažnai koreguoja įvairias variklio dalis, kad tikrasis oro kiekis priartėtų prie teorinio maksimumo; kitaip tariant, padidinti jo tūrinį efektyvumą.

Tokie įrenginiai kaip turbokompresoriai ir kompresoriai iš tikrųjų padidina variklio tūrinį efektyvumą daugiau nei 100%, nes jie žymiai padidina oro tankį cilindrų viduje. Statinėmis sąlygomis, pavyzdžiui, išjungus variklį, cilindro viduje esančios oro molekulės galėtų užpildyti visą jo maksimalų tūrį, tačiau jos būtų gana toli viena nuo kitos. Agresyviai siurbiant orą į cilindrą, priešingai, šios molekulės suartėja, todėl oro tankis yra didesnis.

Didesnis oro tankis lemia didesnę energijos išeigą, nes kuo daugiau oro galite sutalpinti į cilindrą jo įsiurbimo stadijoje – tada cilindras nusileidžia į negyvąją vietą – tuo daugiau kuro galite sumaišyti su juo. Tada šis itin stiprus oro ir degalų mišinys suspaudžiamas kylančio stūmoklio, kol užsidega, suteikdamas daugiau galios variklio galiai ir dėl to variklio veikimas yra greitesnis ir stipresnis.