Tõenäoliselt mõtlesid kõik sisepõlemismootori efektiivsuse (efektiivsuse koefitsiendi) üle. Lõppude lõpuks, mida kõrgem on see indikaator, seda tõhusamalt jõuallikas töötab. Praegu peetakse elektrilist tüüpi kõige tõhusamaks, selle kasutegur võib ulatuda 90–95% -ni, kuid sisepõlemismootorite jaoks, olgu see siis diisel või bensiin, pole see pehmelt öeldes kaugeltki ideaalne ...
Ausalt öeldes on kaasaegsed mootorivalikud palju tõhusamad kui nende kolleegid, mis ilmusid 10 aastat tagasi, ja sellel on palju põhjuseid. Mõelge ise enne 1,6-liitrist varianti, see andis välja ainult 60–70 hj. Ja nüüd võib see väärtus ulatuda 130–150 hj. See on vaevarikas töö efektiivsuse tõstmiseks, kus iga "samm" antakse katse-eksituse meetodil. Alustame siiski määratlusega.
- see on kahe suuruse suhte väärtus, milleks on mootori väntvõllile antava võimsuse ja kolvi poolt vastuvõetava võimsuse väärtus, mis on tingitud kütuse süütamisel tekkinud gaaside rõhust.
Lihtsamalt öeldes on see küttesegu (õhk ja bensiin) põlemisel tekkiva soojus- või soojusenergia muundamine mehaaniliseks energiaks. Tuleb märkida, et seda on juba juhtunud näiteks auruelektrijaamades - ka kütus ajas temperatuuri mõjul agregaatide kolbe. Sealsed paigaldised olid aga kordades suuremad ning kütus ise oli tahke (tavaliselt kivisüsi või küttepuud), mistõttu oli raske transportida ja käitada, pidevalt oli vaja seda labidatega ahju “sööta”. Sisepõlemismootorid on aurumasinatest palju kompaktsemad ja kergemad ning kütust on palju lihtsam hoiustada ja transportida.
Veel kaotustest
Tulevikku vaadates võime kindlalt väita, et bensiinimootori kasutegur jääb vahemikku 20–25%. Ja selleks on palju põhjuseid. Kui võtta sissetulev kütus ja arvutada see protsendina ümber, siis saame justkui “100% energiast”, mis mootorile üle kantakse ja siis läksid kaod:
1)Kütusesäästlikkus . Kõik kütus ei põle, väike osa sellest lahkub koos heitgaasidega, sellel tasemel kaotame juba kuni 25% efektiivsusest. Muidugi paranevad nüüd kütusesüsteemid, ilmus pihusti, kuid see pole kaugeltki ideaalne.
2) Teine on soojuskaod.Ja . Mootor soojendab ennast ja palju muid elemente, nagu radiaatorid, selle kere, selles ringlevat vedelikku. Samuti kaob osa soojusest koos heitgaasidega. Kõige selle eest kuni 35% efektiivsuse kaotus.
3) Kolmas on mehaanilised kaod . Kõikvõimalikele kolbidele, kepsudele, rõngastele – kõikidele kohtadele, kus esineb hõõrdumist. Siia kuuluvad ka generaatori koormusest tulenevad kaod, näiteks mida rohkem elektrit generaator toodab, seda rohkem aeglustab see väntvõlli pöörlemist. Muidugi on ka määrdeained edasi astunud, kuid jällegi pole keegi veel hõõrdumist täielikult võitnud - veel 20% kaotus
Seega kuivas jäägis on kasutegur umbes 20%! Muidugi on bensiinivalikutest silmapaistvaid võimalusi, mille puhul seda arvu suurendatakse 25% -ni, kuid neid pole nii palju.
See tähendab, et kui teie auto tarbib 10 liitrit kütust 100 km kohta, siis ainult 2 liitrit neist läheb otse tööle ja ülejäänud on kaod!
Loomulikult saab võimsust suurendada, näiteks pead puurides, vaatame lühikest videot.
Kui mäletate valemit, saate:
Millise mootori kasutegur on kõrgeim?
Nüüd tahan rääkida bensiini- ja diislikütuse valikutest ning teada saada, milline neist on kõige tõhusam.
Lihtsamalt öeldes ja mitte tehniliste terminite džunglisse laskumiseks, siis - kui võrrelda kahte tõhusust - kõige tõhusam neist on loomulikult diisel ja siin on põhjus:
1) Bensiinimootor muudab vaid 25% energiast mehaaniliseks energiaks, diiselmootor aga umbes 40%.
2) Kui varustate diiselmootori turbolaaduriga, võite saavutada efektiivsuse 50–53% ja see on väga märkimisväärne.
Miks see siis nii tõhus on? See on lihtne – vaatamata sarnasele töötüübile (mõlemad on sisepõlemisagregaadid) teeb diiselmootor oma tööd palju tõhusamalt. Sellel on suurem kokkusurumine ja kütus süttib erineval põhimõttel. See soojeneb vähem, mis tähendab, et see säästab jahutust, sellel on vähem klappe (sääst hõõrdumisel) ning sellel puuduvad ka tavalised süütepoolid ja küünlad, mis tähendab, et see ei nõua generaatorilt täiendavaid energiakulusid . See töötab madalamatel pööretel, väntvõlli pole vaja metsikult vändata – kõik see teeb diiselversioonist tõhususe tšempioni.
Diisli kütusesäästlikkuse kohta
Kasuteguri suuremast väärtusest tuleneb ka kütusesäästlikkus. Nii võib näiteks 1,6-liitrine mootor linnas tarbida vaid 3-5 liitrit, erinevalt bensiinitüübist, kus kulu on 7-12 liitrit. Diiselmootoril on palju, mootor ise on sageli kompaktsem ja kergem ning viimasel ajal ka keskkonnasõbralikum. Kõik need positiivsed hetked saavutatakse tänu suuremale väärtusele, tõhususe ja kokkusurumise vahel on otsene seos, vt väike plaat.
Auto erinevate mehhanismide paljude omaduste hulgas on otsustav tegur Sisepõlemismootori kasutegur. Selle kontseptsiooni olemuse väljaselgitamiseks peate täpselt teadma, mis on klassikaline sisepõlemismootor.
Sisepõlemismootori kasutegur - mis see on?
Esiteks muudab mootor kütuse põlemisel tekkiva soojusenergia teatud hulgaks mehaaniliseks tööks. Erinevalt aurumasinatest on need mootorid kergemad ja kompaktsemad. Need on palju ökonoomsemad ja tarbivad rangelt määratletud vedel- ja gaaskütuseid. Seega arvutatakse tänapäevaste mootorite kasutegur nende tehniliste omaduste ja muude näitajate põhjal.
Kasutegur (jõudluskoefitsient) on mootori võllile tegelikult edastatud võimsuse ja gaaside toimel kolvile vastuvõetud võimsuse suhe. Kui võrrelda erineva võimsusega mootorite efektiivsust, saame kindlaks teha, et sellel väärtusel on igaühel neist oma omadused.
Mõlemal mootoril, hoolimata disaini sarnasusest, on erinevat tüüpi segu moodustumine. Seetõttu töötavad karburaatormootori kolvid kõrgematel temperatuuridel, mis nõuavad kvaliteetset jahutust. Seetõttu hajub soojusenergia, mis võib muutuda mehaaniliseks energiaks, tulutult, langedes üldine tähendus tõhusust.
Bensiinimootori efektiivsuse suurendamiseks võetakse siiski kasutusele teatud meetmed. Näiteks saab ühe silindri kohta paigaldada kaks sisse- ja väljalaskeventiili ühe sisselaske- ja väljalaskeklapi asemel. Lisaks on mõnel mootoril iga süüteküünla jaoks eraldi süütepool. Gaasihoovastiku juhtimine toimub paljudel juhtudel elektriajami, mitte tavalise kaabli abil.
Diiselmootori kasutegur – märgatav kasutegur
Diisel on üks sisepõlemismootorite sortidest, milles töösegu süütamine toimub kokkusurumise tulemusena. Seetõttu on õhurõhk silindris palju kõrgem kui bensiinimootoril. Võrreldes diiselmootori efektiivsust teiste konstruktsioonide efektiivsusega, võib märkida selle kõrgeimat efektiivsust.
Madala kiiruse ja suure nihke korral võib efektiivsusnäitaja ületada 50%.
Tähelepanu tuleks pöörata diislikütuse suhteliselt madalale kulule ja kahjulike ainete vähesele sisaldusele heitgaasides. Seega sõltub sisepõlemismootori kasuteguri väärtus täielikult selle tüübist ja konstruktsioonist. Paljude sõidukite puhul kompenseeritakse madalat efektiivsust mitmesugused täiustused üldise jõudluse parandamiseks. spetsifikatsioonid.
Tõhusus on seadme või masina tõhususe tunnus. Tõhusust defineeritakse kui süsteemi väljundis oleva kasuliku energia suhet süsteemi tarnitud energia koguhulgasse. Tõhusus on mõõtmeteta ja seda väljendatakse sageli protsentides.
Vormel 1 – efektiivsus
kus- A kasulikku tööd
—K kulutatud töö kogusumma
Iga süsteem, mis teeb mis tahes tööd, peab saama energia väljastpoolt, mille abil tööd tehakse. Võtame näiteks pingetrafo. Sisendile rakendatakse võrgupinge 220 volti, 12 volti eemaldatakse väljundist näiteks hõõglambi toitele. Nii muundab trafo sisendis oleva energia vajalikuks väärtuseks, mille juures lamp töötab.
Kuid mitte kogu võrgust võetud energia ei lähe lampi, kuna trafos on kadusid. Näiteks magnetenergia kadu trafo südamikus. Või kaod mähiste aktiivtakistusest. Kus elektrienergia muundatakse soojuseks ilma tarbijani jõudmata. See soojusenergia selles süsteemis on kasutu.
Kuna võimsuskadusid ei saa üheski süsteemis vältida, jääb kasutegur alati alla ühiku.
Tõhusust võib pidada kogu süsteemi jaoks, mis koosneb paljudest eraldi osadest. Seega, et määrata iga osa tõhusus eraldi, võrdub koguefektiivsus kõigi selle elementide efektiivsuse korrutisega.
Kokkuvõtteks võib öelda, et efektiivsus määrab iga seadme täiuslikkuse taseme energia ülekandmise või muundamise mõttes. Samuti näitab see, kui palju süsteemi tarnitud energiat kasulikule tööle kulutatakse.
Tõhusus (tõhusust) - süsteemi (seadme, masina) efektiivsuse tunnus seoses energia muundamise või ülekandega. Selle määrab ära kasutatud kasuliku energia suhe süsteemi vastuvõetud energia koguhulgasse; tavaliselt tähistatakse η ("see"). η = Wpol/Wcym. Tõhusus on mõõtmeteta suurus ja seda mõõdetakse sageli protsentides. Matemaatiliselt võib efektiivsuse määratluse kirjutada järgmiselt:
X 100%
Kus A- kasulikku tööd ja K- raisatud energia.
Energia jäävuse seaduse järgi on kasutegur alati väiksem kui ühik või sellega võrdne, see tähendab, et kulutatud energiast rohkem kasulikku tööd pole võimalik saada.
Soojusmootori efektiivsus- mootori täiusliku kasuliku töö suhe kütteseadmest saadavasse energiasse. Soojusmasina efektiivsust saab arvutada järgmise valemi abil
,kus - küttekehast saadud soojushulk, - külmikusse antud soojushulk. Kõrgeim efektiivsus tsükliliste masinate seas, mis töötavad antud kuumaveeallika temperatuuridel T 1 ja külm T 2, millel on Carnot' tsüklil töötavad soojusmasinad; see piirav efektiivsus on võrdne
.Kõik energiaprotsesside efektiivsust iseloomustavad näitajad ei vasta ülaltoodud kirjeldusele. Isegi kui neid nimetatakse traditsiooniliselt või ekslikult "", võib neil olla muid omadusi, eelkõige üle 100%.
katla efektiivsus
Peamine artikkel: Katla soojusbilanss
Fossiilkütustel töötavate katelde kasutegur arvutatakse traditsiooniliselt alakütteväärtusest; eeldatakse, et põlemisproduktide niiskus väljub katlast ülekuumendatud auruna. Kondensatsioonkateldes see niiskus kondenseerub, kondensatsioonisoojust kasutatakse otstarbekalt. Kasutegurit madalama kütteväärtuse järgi arvutades võib lõpuks osutuda rohkemaks kui üks. Sel juhul oleks õigem käsitleda seda brutokütteväärtuse järgi, mis võtab arvesse auru kondenseerumise soojust; sellise katla jõudlust on aga raske võrrelda teiste käitiste andmetega.
Soojuspumbad ja jahutid
Soojuspumpade eeliseks küttetehnikana on võimalus vahel vastu võtta rohkem soojust, kui nende tööks kulub energiat; samamoodi suudab külmutusmasin jahutatud otsast eemaldada rohkem soojust, kui kulub protsessi korraldamisele.
Selliste soojusmasinate efektiivsust iseloomustab jõudluskoefitsient(jahutite jaoks) või teisendussuhe(soojuspumpade jaoks)
,kus on soojus, mis võetakse külmast otsast (külmutusmasinates) või kantakse üle kuuma otsa (soojuspumpades); - selle protsessi jaoks kulutatud töö (või elekter). Selliste masinate parimatel jõudlusnäitajatel on vastupidine Carnot' tsükkel: selles on jõudluskoefitsient
,kus , on kuumade ja külmade otste temperatuurid, . See väärtus võib ilmselt olla meelevaldselt suur; kuigi praktiliselt sellele on raske läheneda, võib jõudluskoefitsient siiski ületada ühtsust. See ei ole vastuolus termodünaamika esimese seadusega, kuna lisaks energiale, mida võetakse arvesse A(nt elektriline), soojusesse K on ka külmast allikast võetud energiat.
Kirjandus
- Peryshkin A.V. Füüsika. 8. klass. - Bustard, 2005. - 191 lk. - 50 000 eksemplari. - ISBN 5-7107-9459-7.
Märkmed
Wikimedia sihtasutus. 2010 .
Sünonüümid:- TurboPascal
- tõhusust
Vaadake, mis on "Tõhusus" teistes sõnaraamatutes:
tõhusust- Väljundvõimsuse ja tarbitud aktiivvõimsuse suhe. [OST 45.55 99] efektiivsuskoefitsient Tõhusus Väärtus, mis iseloomustab energia muundamise, muundamise või ülekandmise protsesside täiuslikkust, mis on kasulike ... ... Tehnilise tõlkija käsiraamat
TÕHUSUS- või tootluskoefitsient (Efficiency) - mis tahes masina või seadme töö kvaliteedi tunnus selle efektiivsuse poolelt. K.P.D all mõeldakse masinalt saadud töö või seadmest saadava energia ja selle koguse suhet ... ... Meresõnaraamat
TÕHUSUS- (efektiivsus), mehhanismi efektiivsuse näitaja, mis on määratletud kui mehhanismi tehtud töö ja selle toimimiseks kulutatud töö suhe. tõhusust tavaliselt väljendatakse protsentides. Ideaalsel mehhanismil peaks olema tõhusus = ... ... Teaduslik ja tehniline entsüklopeediline sõnastik
TÕHUSUS- (tõhusus), mis tahes seadme või masina (ka soojusmasina) energiatõhususe arvnäitaja. Tõhususe määrab ära kasutatud (s.t tööks muudetud) kasuliku energia suhe energia koguhulgasse, ... ... Kaasaegne entsüklopeedia
TÕHUSUS- (efektiivsus) süsteemi (seadme, masina) efektiivsuse tunnus seoses energia muundamisega; määrab ära kasutatud (tsüklilises protsessis tööks muudetud) kasuliku energia suhe energia koguhulgasse, ... ... Suur entsüklopeediline sõnaraamat
TÕHUSUS- (efektiivsus), süsteemi (seadme, masina) efektiivsuse tunnus seoses energia muundamise või ülekandega; määratakse t) kasutatud kasuliku energia (Wpol) ja süsteemi vastuvõetud energia koguhulga (Wtotal) suhtega; h=Wpol…… Füüsiline entsüklopeedia
TÕHUSUS- (tõhusus) näiteks kasuliku energia suhe W p. töö vormis süsteemi (masina või mootori) poolt vastuvõetud energia koguhulgale W, W p / W. Hõõrdumisest ja muudest mittetasakaaluprotsessidest tingitud vältimatute energiakadude tõttu reaalsetes süsteemides ... ... Füüsiline entsüklopeedia
TÕHUSUS- vastavalt kulutatud kasuliku töö või saadud energia suhe kogu kulutatud töösse või tarbitud energiasse. Näiteks elektrimootori kasutegur on mehhanismi suhe. võimsust, mida nad annavad talle tarnitud elektrienergiale. võimsus; TO.… … Raudtee tehniline sõnastik
tõhusust- nimisõna, sünonüümide arv: 8 tõhusus (4) tootlus (27) viljakus (10) ... Sünonüümide sõnastik
Tõhusus- - väärtus, mis iseloomustab mis tahes süsteemi täiuslikkust seoses mis tahes selles toimuva muundamis- või energiaülekandeprotsessiga, mis on määratletud kui kasuliku töö ja käivitamisele kulutatud töö suhe. Ehitusmaterjalide terminite, definitsioonide ja selgituste entsüklopeedia
Toimivuskoefitsient (COP) - termin, mida saab rakendada võib-olla iga süsteemi ja seadme jaoks. Isegi inimesel on efektiivsus olemas, kuigi tõenäoliselt pole selle leidmiseks veel objektiivset valemit. Selles artiklis selgitame üksikasjalikult, mis on tõhusus ja kuidas seda erinevate süsteemide jaoks arvutada.
tõhususe määratlus
Tõhusus on näitaja, mis iseloomustab konkreetse süsteemi efektiivsust seoses energia tagastamise või muundamisega. Tõhusus on mõõtmatu väärtus ja seda esitatakse kas numbrilise väärtusena vahemikus 0 kuni 1 või protsentides.
Üldvalem
Tõhusust tähistab sümbol Ƞ.
Üldine matemaatiline valem efektiivsuse leidmiseks on kirjutatud järgmiselt:
Ƞ=A/Q, kus A on süsteemi poolt tehtud kasulik energia/töö ja Q on selle süsteemi poolt kasuliku väljundi saamise protsessi korraldamiseks kulutatud energia.
Kasutegur on kahjuks alati väiksem kui üks või sellega võrdne, kuna energia jäävuse seaduse kohaselt ei saa me rohkem tööd kui kulutatud energia. Lisaks on efektiivsus tegelikult äärmiselt harva võrdne ühega, kuna kasuliku tööga kaasnevad alati kaod, näiteks mehhanismi soojendamiseks.
Soojusmootori efektiivsus
Soojusmasin on seade, mis muudab soojusenergia mehaaniliseks energiaks. Soojusmasinas määratakse töö küttekehast saadava soojushulga ja jahutile antud soojushulga vahega ning seetõttu määratakse kasutegur valemiga:
- Ƞ=Qн-Qх/Qн, kus Qн on küttekehast saadud soojushulk ja Qх on jahutile antud soojushulk.
Arvatakse, et suurima kasuteguri tagavad Carnot tsüklil töötavad mootorid. Sel juhul määratakse tõhusus järgmise valemiga:
- Ƞ=T1-T2/T1, kus T1 on kuuma allika temperatuur, T2 on külma allika temperatuur.
Elektrimootori efektiivsus
Elektrimootor on seade, mis muundab elektrienergia mehaaniliseks energiaks, seega on kasutegur antud juhul seadme efektiivsuse suhe elektrienergia muundamise suhtes mehaaniliseks energiaks. Elektrimootori efektiivsuse leidmise valem näeb välja järgmine:
- Ƞ=P2/P1, kus P1 on tarnitud elektrienergia, P2 on mootori poolt genereeritud kasulik mehaaniline võimsus.
Elektrivõimsus leitakse süsteemi voolu ja pinge korrutisena (P=UI) ning mehaaniline võimsus leitakse töö ja ajaühiku suhtena (P=A/t)
trafo efektiivsus
Trafo on seade, mis muudab ühe pinge vahelduvvoolu teise pinge vahelduvvooluks, säilitades samal ajal sageduse. Lisaks saavad trafod muuta vahelduvvoolu alalisvooluks.
Trafo kasutegur leitakse järgmise valemi abil:
- Ƞ=1/1+(P0+PL*n2)/(P2*n), kus P0 - tühikäigukaod, PL - koormuskaod, P2 - koormusele antud aktiivvõimsus, n - suhteline koormusaste.
Tõhusus või mittetõhusus?
Väärib märkimist, et lisaks efektiivsusele on mitmeid näitajaid, mis iseloomustavad energiaprotsesside efektiivsust ja mõnikord võime leida tüübi kirjeldusi - efektiivsus suurusjärgus 130%, kuid sel juhul on vaja mõista, et terminit ei kasutata päris õigesti, ja tõenäoliselt mõistab autor või tootja selle lühendi all veidi teistsugust tunnust.
Näiteks soojuspumbad eristuvad selle poolest, et nad suudavad soojust välja anda rohkem kui tarbivad. Seega suudab külmutusmasin jahutatud objektilt eemaldada rohkem soojust, kui kulub äraveo korraldamiseks energiaekvivalendina. Külmutusmasina efektiivsusnäitajat nimetatakse jõudluskoefitsiendiks, mida tähistatakse tähega Ɛ ja see määratakse järgmise valemiga: Ɛ=Qx/A, kus Qx on külmast otsast eemaldatud soojus, A on töö, mis kulub külmutusseadmele. eemaldamise protsess. Kuid mõnikord nimetatakse jõudluskoefitsienti ka külmutusmasina efektiivsuseks.
Huvitav on ka see, et fossiilkütustel töötavate katelde kasutegur arvutatakse tavaliselt madalama kütteväärtuse põhjal, samas võib see osutuda rohkemaks kui üheks. Traditsiooniliselt nimetatakse seda siiski efektiivsuseks. Katla kasutegurit on võimalik määrata brutokütteväärtuse järgi ja siis jääb see alati alla ühe, kuid sel juhul on ebamugav võrrelda katelde jõudlust teiste paigaldiste andmetega.