Υπάρχει στενή σχέση μεταξύ της αύξησης της θερμοκρασίας του κινητήρα και του επιπέδου απόδοσης, ως εξής:
Επίδραση της αποτελεσματικότητας στην αύξηση της θερμοκρασίας
Η υψηλή απόδοση είναι η αύξηση της θερμοκρασίας: η απόδοση του κινητήρα αναφέρεται στην αναλογία ισχύος εξόδου προς την ισχύ εισόδου, η υψηλή απόδοση σημαίνει ότι ο κινητήρας έχει ισχυρή ικανότητα να μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια και η λιγότερη ενέργεια χάνεται κατά τη λειτουργία. Αυτή η χαμένη ενέργεια συνήθως διαχέεται ως θερμότητα, έτσι οι αποτελεσματικοί κινητήρες παράγουν σχετικά μικρή θερμότητα, με αποτέλεσμα χαμηλότερη αύξηση της θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, ένας κινητήρας εξοικονόμησης ενέργειας υψηλής απόδοσης, η εσωτερική αντοχή της περιέλιξης είναι μικρή, η απώλεια πυρήνα είναι επίσης χαμηλή και η ενέργεια που μετατρέπεται σε θερμότητα κατά τη διάρκεια της λειτουργίας είναι μικρότερη, οπότε η αύξηση της θερμοκρασίας του κινητήρα είναι σχετικά μικρή.
Η χαμηλή απόδοση είναι η αύξηση της θερμοκρασίας: Όταν η απόδοση του κινητήρα είναι χαμηλή, υποδεικνύει ότι η περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια δεν μετατρέπεται αποτελεσματικά σε μηχανική ενέργεια, αλλά μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια σε διάφορες μορφές απώλειας, όπως η απώλεια χαλκού στην περιέλιξη, η απώλεια σιδήρου στον πυρήνα του σιδήρου και η απώλεια μηχανικής τριβής. Αυτή η επιπλέον θερμότητα αυξάνει τη θερμοκρασία του κινητήρα, με αποτέλεσμα την αύξηση της αύξησης της θερμοκρασίας. Η αύξηση της θερμοκρασίας του κινητήρα που εκτελείται σε κατάσταση υψηλής απώλειας και υψηλής απόδοσης για μεγάλο χρονικό διάστημα μπορεί να υπερβεί το επιτρεπόμενο εύρος, να επιταχύνει τη γήρανση του υλικού μονωτικής μηχανής και να μειώσει τη διάρκεια ζωής του κινητήρα.
Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στην αποτελεσματικότητα
Η μέτρια αύξηση της θερμοκρασίας έχει ελάχιστη επίδραση στην απόδοση: εντός ενός ορισμένου εύρους θερμοκρασίας, η αποτελεσματικότητα του κινητήρα είναι σχετικά σταθερή και η επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στην απόδοση δεν είναι προφανής. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το υλικό και η δομή του κινητήρα έχουν λάβει υπόψη την αλλαγή θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας του σχεδιασμού, εφόσον η αύξηση της θερμοκρασίας βρίσκεται εντός λογικού εύρους, οι παράμετροι απόδοσης του κινητήρα παραμένουν αμετάβλητες και η αποτελεσματικότητα μπορεί να διατηρηθεί σε υψηλό επίπεδο.
Η υπερβολική αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί σε μειωμένη απόδοση: Όταν η αύξηση της θερμοκρασίας υπερβαίνει ένα ορισμένο όριο, θα έχει αρνητικό αντίκτυπο στην αποτελεσματικότητα του κινητήρα. Από τη μία πλευρά, η αύξηση της θερμοκρασίας θα αυξήσει την αντίσταση της περιέλιξης του κινητήρα, σύμφωνα με το νόμο του Joule, η αύξηση της αντίστασης θα οδηγήσει σε αύξηση της απώλειας χαλκού, μειώνοντας έτσι την αποτελεσματικότητα του κινητήρα. Από την άλλη πλευρά, η υψηλή θερμοκρασία θα κάνει τις μαγνητικές ιδιότητες της αλλαγής του πυρήνα του κινητήρα, με αποτέλεσμα την αύξηση της απώλειας σιδήρου, αλλά θα επηρεάσουν και τις συνθήκες διάχυσης θερμότητας μέσα στον κινητήρα, επιδεινώνουν περαιτέρω την απώλεια, έτσι ώστε η αποτελεσματικότητα να μειωθεί περαιτέρω. Επιπλέον, η υπερβολική αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί επίσης να καταστήσει την απόδοση του λιπαντικού πετρελαίου του κινητήρα χειρότερα, να αυξήσει την απώλεια μηχανικής τριβής και επίσης να οδηγήσει σε μειωμένη απόδοση.
Συνοπτικά, η αύξηση της θερμοκρασίας του κινητήρα αλληλεπιδρά με το επίπεδο απόδοσης. Σε πρακτικές εφαρμογές, προκειμένου να διασφαλιστεί η αποτελεσματική και αξιόπιστη λειτουργία του κινητήρα, είναι απαραίτητο να ληφθούν αποτελεσματικά μέτρα διάχυσης θερμότητας για τον έλεγχο της αύξησης της θερμοκρασίας του κινητήρα και στην επιλογή αποτελεσματικών προϊόντων κινητήρα για τη μείωση της απώλειας ενέργειας και της βελτίωσης της αποτελεσματικότητας της λειτουργίας.
