Les petits moteurs de voiture sont-ils conçus pour tolérer un cycle de service plus élevé que les gros moteurs de voiture?

Par souci de simplicité, nous allons ignorer l'aérodynamique et la masse du véhicule pendant un instant ...

Les petits moteurs de voiture (environ 1 litre) sont-ils conçus pour tolérer un cycle d'utilisation plus élevé que les gros moteurs de voiture (2 litres et plus)?

Les voitures roulent généralement à peu près à la même vitesse, ce qui signifie que les moteurs produiront une puissance proportionnellement similaire, mais un petit moteur fonctionnerait à une plus grande proportion de sa puissance qu'un gros moteur pour maintenir la même vitesse.

Pour un peu de contexte, j'ai une voiture de 1,1 l et je passe beaucoup de temps avec mon pied complètement à plat sur le sol, en particulier en montée sur une route à grande vitesse (limite de 60 ou 70 mph) pour suivre la circulation . Je pense que mon record est d'environ 2 minutes à plein régime.

La plupart des moteurs de petites et grandes voitures (modernes) sont conçus pour un cycle de service de 100%. Cela signifie qu'à 100% de la puissance nominale (pédale d'accélérateur jusqu'en bas), le moteur peut fonctionner en continu. La dissipation thermique est le facteur limitant comme l'a déclaré Dave Tweed. Les voitures qui ne sont pas conçues pour dissiper en continu 100% de la chaleur générée à la puissance maximale nécessitent que le conducteur surveille la jauge de température pour limiter la consommation d'énergie.

Les moteurs modernes n'ont pas ce problème car le moteur est régi (vitesse régulée) en dessous de la capacité de refroidissement du radiateur. La plupart des moteurs modernes utilisent des ventilateurs électriques sur les radiateurs qui sont indépendants du régime moteur; augmentant considérablement la capacité de refroidissement continu.

Les voitures plus anciennes et les voitures "hautes performances" peuvent avoir une puissance supérieure à la capacité de refroidissement. Tout moteur dont la régulation de la vitesse maximale du moteur a été supprimée ou tout moteur pouvant être " doublé de rouge " peut également surchauffer. Un système de suralimentation du moteur tel que l'oxyde nitreux dépasse également la capacité de refroidissement et doit donc être utilisé par intermittence.

Vous verrez souvent des voitures grandes et petites arrêtées pour surchauffer le long d'une colline escarpée par une chaude journée. Dans ce cas, le "cycle d'utilisation" dans ces conditions de fonctionnement n'était pas continu (100%). Cependant, le rapport cyclique n'est généralement pas utilisé pour décrire ce comportement, car il est prévu qu'il puisse fonctionner en continu. Le moteur fonctionnait simplement en dehors de sa plage de conception.

Le rapport cyclique n'est pas influencé par la taille du moteur, mais le rapport cyclique est plutôt un paramètre de conception lors de la conception d'un système moteur. La plupart des voitures seraient conçues pour un service continu, tandis que les voitures de course seraient conçues pour un fonctionnement intermittent.

Le principal problème (en ignorant les problèmes secondaires comme l'usure interne) est de savoir si le moteur peut se débarrasser de la chaleur perdue.

En supposant que tous les moteurs pour un carburant donné ont à peu près la même efficacité thermique globale, pour une puissance donnée, une certaine quantité de chaleur perdue doit être dissipée quelle que soit la taille physique du moteur.

La chaleur est dissipée à travers le radiateur, et si elle est efficace, alors pour tout niveau de puissance donné, la température du liquide de refroidissement sera stable. Si le radiateur est entraîné au-delà de sa capacité, la température du liquide de refroidissement continuera d'augmenter.

Donc, la ligne de fond est la suivante: lors d'un fonctionnement à plein régime, la température du liquide de refroidissement se stabilise-t-elle à un niveau sûr? Sinon, vous devriez envisager d'obtenir une voiture différente pour ce type de conduite.