La eficiencia térmica de un motor es la relación entre la cantidad de energía que se obtiene al quemar el combustible para hacer funcionar el automóvil y la cantidad de energía que tiene el combustible quemado en forma de energía química. La energía obtenida del automóvil se puede dividir en dos componentes, uno es la energía utilizada para hacer funcionar el automóvil y otra la cantidad de energía rechazada como calor. El automóvil necesita radiadores para enfriar el motor debido a esta energía térmica rechazada mientras se quema combustible.
Entonces, si la eficiencia térmica del motor disminuye, la cantidad de energía extraída del combustible disminuye. Esto significaría que hay una menor cantidad de energía disponible para que el automóvil funcione con la misma cantidad de combustible. Esto, el automóvil correría por una distancia más corta mientras usa más combustible. De ahí la disminución en el kilometraje del automóvil.
Por lo general, un motor de carretera tiene una eficiencia de aproximadamente 30-35 por ciento. Lo que significa que casi dos tercios de la energía presente en el combustible se rechaza como calor y solo un tercio de la energía está realmente disponible como trabajo útil.
Se dice que los motores de Fórmula Uno, especialmente el último motor de Mercedes, han logrado una eficiencia del 50 por ciento en condiciones de laboratorio. Es probablemente uno de los motores térmicamente más eficientes del mundo.
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