Mis on mahutõhusus?

Mahutõhusus on üks võtmesuhtarvudest, mis aitab määrata auto mootori või hüdropumba jõudlust. Lühidalt öeldes näitab see õhu ja kütuse kogust, mis on silindris selle konkreetsel tööhetkel. Mahutõhusust väljendatakse tavaliselt protsentides. Tavaliselt, mida suurem protsent, seda võimsam ja kiirem on mootor.

Täpsemalt puudutab mahuline efektiivsus kahte asja: mootorisse pumbatava õhu teoreetiline maksimaalne kogus ja tegelik pumbatav õhuhulk. Teoreetiline maksimum määratakse mootori üldise täismahu arvutamisega, mida nimetatakse ka töömahuks – ühesõnaga, kui palju õhku mootori silindritesse mahub. Silindri maksimaalne maht on siis, kui sees olev kolb on kõige alumises asendis, mida tuntakse ka kui “alumist surnud punkti”.

Lihtsamalt öeldes, kui saate pumbata 0.13 gallonit (0.5 liitrit) õhu-kütuse segu 0.13 galloni (0.5 liitri) silindrisse alumises surnud punktis, olete saavutanud 100% mahutõhususe. Seevastu kui silindrisse siseneb ainult 0.10 gallonit (0.4 liitrit), olete saavutanud 80% mahutõhususe.

Reaalses maailmas võrdub mootorisse pumbatava õhu tegelik kogus harva selle teoreetilise maksimumiga. Selle põhjuseks on erinevad tegurid, sealhulgas hõõrdekadu, lekked ja mootori konstruktsioon. Kui õhk peab silindritesse jõudmiseks läbima palju pöördeid ja ventiile, tekib teatud õhutakistus, mis jätab osa sellest õhust maha. Tavaliselt on see nii vabalthingava mootori puhul, mis tähendab mis tahes mootorit, kus pole pumpavaid lisaseadmeid, näiteks turbolaadureid. Autohuvilised näpistavad sageli mootori erinevaid osi, et viia tegelik õhuhulk teoreetilisele maksimumile lähemale; teisisõnu suurendada selle mahulist efektiivsust.

Sellised seadmed nagu turboülelaadurid ja ülelaadurid suurendavad tegelikult mootori mahulist efektiivsust rohkem kui 100%, kuna need suurendavad oluliselt õhutihedust silindrites. Staatilistes tingimustes, näiteks kui mootor on välja lülitatud, suudaksid silindri sees olevad õhumolekulid täita kogu selle maksimaalse töömahu, kuid need oleksid üksteisest suhteliselt kaugel. Seevastu õhu agressiivne pumpamine silindrisse toob need molekulid üksteisele lähemale, mille tulemuseks on suurem õhutihedus.

Suurem õhutihedus toob kaasa suurema energiaväljundi, sest mida rohkem õhku mahutate silindrisse selle sisselaskefaasis (see on siis, kui silinder langeb surnud punkti), seda rohkem kütust saate sellega segada. Seejärel surub tõusev kolb seda ülivõimsat õhu-kütuse segu kokku, kuni see süttib, andes mootori väljundile rohkem võimsust ning mille tulemuseks on kiirem ja tugevam mootori jõudlus.