Sposoby poprawiania sprawności i mocy jednostkowej
Z punktu widzenia użytkownika należy dążyć do:
• jak najmniejszego zużycia paliwa przez silnik,
• jak najmniejszej masy silnika,
• jak najmniejszej objętości zewnętrznej silnika.
Z oczywistych względów:
• samochód powinien unieść jak najwięcej obciążenia użytecznego, a więc silnik
musi być lekki i należy zabrać jak najmniej paliwa;
• samochód ma jednak zajechać, a więc ma charakteryzować się jak największą sprawnością - jak najmniejszym zużyciem paliwa;
• samochód powinien mieć jak najmniejsze opory ruchu, co wymaga jak najmniejszej masy; przy szybkiej jeździe wymaga jak najmniejszej powierzchni czołowej (czyli silnik swoimi wymiarami nie może zmuszać do zwiększania wymiarów pojazdu).
Podstawowym kierunkiem poszukiwań jest jak najlepsze wykorzystanie możliwości termodynamicznych. Kierunki działań przy zwiększaniu sprawności i mocy jednostkowych są widoczne w zależnościach opisujących obiegi termodynamiczne. Ze wzorów na moc i sprawność obiegów teoretycznych silników wynika, że:
• moc zależy od ilości ładunku w cylindrze,
• moc zależy od wartości opałowej mieszanki palnej,
• sprawność silnika zależy od stopnia sprężania,
• sprawność silnika zależy od ilości ciepła traconej w spalinach,
• sprawność silnika zależy od ilości ciepła traconej na skutek chłodzenia silnika.
Stąd należy:
• podwyższać stopień sprężania,
• dążyć do jak najmniejszych strat cieplnych przy chłodzeniu silnika,
• zasilać silnik paliwami, które mają jak największą wartość opałową mieszanki
palnej,
• jak najwięcej ładunku zmieścić w cylindrze,
• dążyć- do ograniczenia strat wynikających z parametrów spalin (obniżenie temperatury i ciśnienia spalin).