L’efficacité du moteur fait référence à la capacité d’un moteur à transformer l’énergie disponible de son carburant en puissance de travail utile. Le moteur à combustion à essence moderne fonctionne à une efficacité moyenne d’environ 20 à 30 pour cent. Les 70 à 80 pour cent restants de l’énergie thermique de l’essence sont expulsés du moteur sous forme de chaleur d’échappement, d’énergie acoustique mécanique ou de perte par friction. Au ralenti, le rendement du moteur est nul puisque le moteur ne déplace pas le véhicule et ne fait fonctionner que des accessoires, tels que la pompe à eau et le générateur.
Les moteurs diesel sont un peu plus efficaces. Le moteur diesel utilise une compression élevée pour enflammer son carburant. Cette compression plus élevée compense les pertes parasites qui volent la chaleur des moteurs et se traduit par une efficacité du moteur d’environ 40 % du ralenti à près de 2,000 XNUMX tours par minute. Ce rendement moteur n’est observé que par les moteurs diesel à injection directe.
Le taux de compression d’un moteur affectera sa capacité à être efficace. Cela est dû, en partie, à la capacité du moteur à convertir la chaleur du processus d’allumage en travail produisant de l’énergie. Le moteur d’automobile à essence typique fonctionne à un taux de compression ne dépassant pas 10:1. Inversement, le moteur diesel typique peut fonctionner avec un taux de compression aussi élevé que 25:1. Plus le taux de compression est élevé, meilleur est le rendement global du moteur.
La quantité d’oxygène qu’un moteur est capable d’engloutir affecte directement sa capacité à fonctionner plus efficacement. C’est le raisonnement pour introduire du protoxyde d’azote dans le système d’alimentation en carburant d’un moteur à essence. L’oxyde nitreux ajoute des molécules d’oxygène dans le carburant, ce qui permet de brûler plus de carburant dans la chambre de combustion. Cette combustion du carburant ajouté permet au moteur de fonctionner plus efficacement.
Le type de carburant affecte également directement la cote d’efficacité d’un moteur. L’essence avec un indice d’octane plus élevé permettra au moteur de fonctionner avec un taux de compression plus élevé. Cela crée à son tour une plus grande efficacité du moteur. Les carburants tels que le nitrométhane produisent de l’oxygène, créant ainsi beaucoup plus de puissance en permettant à plus de carburant d’être brûlé dans le moteur.
Certains moteurs sont encore moins efficaces. Le moteur à piston à vapeur, par exemple, fonctionne à environ 8 pour cent d’efficacité du moteur. Ce fut l’un des principaux facteurs de la disparition de la locomotive à vapeur. Les turbines à vapeur, quant à elles, fonctionnent à des niveaux d’efficacité égaux ou supérieurs à ceux du moteur diesel. C’est pourquoi la turbine à vapeur est utilisée pour les centrales électriques. Le moteur à turbine à gaz est le plus efficace de tous les moteurs lorsqu’il fonctionne à pleine puissance. Ils sont utilisés pour produire de l’électricité pendant les périodes de forte consommation et sont arrêtés une fois que le besoin supplémentaire a été satisfait.