Vjerojatno su se svi pitali o učinkovitosti (koeficijentu učinkovitosti) motora s unutarnjim izgaranjem. Uostalom, što je ovaj pokazatelj veći, to učinkovitije radi agregat. Najučinkovitijim tipom u ovom trenutku smatra se električni tip, njegova učinkovitost može doseći i do 90 - 95%, ali za motore s unutarnjim izgaranjem, bili oni dizel ili benzin, to je, blago rečeno, daleko od idealnog. ..
Onda da budem iskren moderne opcije motori su puno učinkovitiji od svojih kolega koji su pušteni prije 10 godina, a postoji mnogo razloga za to. Razmislite sami prije, verzija od 1,6 litara proizvodila je samo 60 - 70 KS. A sada ova vrijednost može doseći 130 - 150 KS. Ovo je mukotrpan rad na povećanju učinkovitosti, u kojem se svaki "korak" provodi metodom pokušaja i pogreške. Ipak, počnimo s definicijom.
- ovo je vrijednost omjera dviju veličina, snage koja se dovodi na radilicu motora i snage koju prima klip, zbog pritiska plinova koji su nastali paljenjem goriva.
Jednostavno rečeno, to je pretvorba toplinske ili toplinske energije koja se pojavljuje tijekom izgaranja mješavine goriva (zraka i benzina) u mehaničku energiju. Valja napomenuti da se to već dogodilo, primjerice, s parnim elektranama - također je gorivo pod utjecajem temperature guralo klipove agregata. No, tamošnje instalacije bile su višestruko veće, a samo gorivo kruto (najčešće ugljen ili ogrjevno drvo), što je otežavalo transport i rad, stalno ga je bilo potrebno lopatama “dopremati” u ložište. Motori s unutarnjim izgaranjem puno su kompaktniji i lakši od “parnih”, a gorivo je puno lakše skladištiti i transportirati.
Više o gubicima
Gledajući unaprijed, možemo pouzdano reći da se učinkovitost benzinskog motora kreće od 20 do 25%. I mnogo je razloga za to. Ako uzmemo ulazno gorivo i pretvorimo ga u postotke, čini se da dobivamo "100% energije" koja se prenosi na motor, a zatim postoje gubici:
1)Efikasnost goriva . Ne sagorijeva sve gorivo, mali dio odlazi s ispušnim plinovima, na ovoj razini već gubimo do 25% učinkovitosti. Naravno, sada se sustavi goriva poboljšavaju, pojavio se injektor, ali je također daleko od idealnog.
2) Drugi su toplinski gubiciI . Motor grije sam sebe i mnoge druge elemente, kao što su hladnjake, svoje tijelo i tekućinu koja u njemu cirkulira. Također, dio topline odlazi s ispušnim plinovima. Sve to rezultira gubitkom učinkovitosti do 35%.
3) Treći su mehanički gubici . NA svim vrstama klipova, klipnjača, prstenova - na svim mjestima gdje postoji trenje. To također može uključivati gubitke od opterećenja generatora, na primjer, što više električne energije generator proizvodi, to više usporava rotaciju koljenastog vratila. Naravno, i maziva su napredovala, ali opet nitko još nije uspio potpuno prevladati trenje - gubici su i dalje 20%.
Dakle, krajnji cilj je da je učinkovitost oko 20%! Naravno, među benzinskim opcijama postoje istaknute opcije u kojima je ta brojka povećana na 25%, ali nema ih mnogo.
Odnosno, ako vaš automobil troši 10 litara goriva na 100 km, tada će samo 2 litre ići izravno na posao, a ostalo su gubici!
Naravno, možete povećati snagu, na primjer, bušenjem glave, pogledajte kratki video.
Ako se sjećate formule, ispada:
Koji motor ima najveću učinkovitost?
Sada želim razgovarati o benzinskim i dizelskim opcijama i saznati koja je od njih najučinkovitija.
Jednostavnim jezikom i bez zalaženja u struku tehničkih izraza, ako usporedite dva faktora učinkovitosti, učinkovitiji od njih je, naravno, dizel i evo zašto:
1) Benzinski motor pretvara samo 25% energije u mehaničku energiju, dok dizelski motor pretvara oko 40%.
2) Ako dizelski tip opremite turbopunjačem, možete postići učinkovitost od 50-53%, a to je vrlo značajno.
Pa zašto je tako učinkovit? Jednostavno – unatoč sličnoj vrsti rada (obje su jedinice s unutarnjim izgaranjem), dizel svoj posao obavlja puno učinkovitije. Ima veću kompresiju, a gorivo se pali na drugačiji princip. Manje se zagrijava, što znači da se štedi na hlađenju, ima manje ventila (štedi na trenju), a također nema uobičajene zavojnice paljenja i svjećice, što znači da ne zahtijeva dodatne troškove energije od generatora . Radi na nižim brzinama, nema potrebe bjesomučno okretati radilicu - sve to dizelsku verziju čini prvakom u učinkovitosti.
O učinkovitosti dizelskog goriva
IZ veće vrijednosti učinkovitosti slijedi učinkovitost goriva. Tako, primjerice, 1,6-litreni motor može potrošiti samo 3-5 litara u gradu, za razliku od benzinca, gdje je potrošnja 7-12 litara. Diesel je mnogo učinkovitiji, sam motor je često kompaktniji i lakši, a odnedavno i ekološki prihvatljiviji. Svi ovi pozitivni aspekti postižu se zahvaljujući većoj vrijednosti, postoji izravan odnos između učinkovitosti i kompresije, pogledajte malu pločicu.
Među brojnim karakteristikama raznih mehanizama u automobilu, odlučujuća je ona Učinkovitost motora s unutarnjim izgaranjem. Da biste saznali bit ovog pojma, morate točno znati što je klasični motor s unutarnjim izgaranjem.
Učinkovitost motora s unutarnjim izgaranjem - što je to?
Prije svega, motor pretvara toplinsku energiju koja se stvara tijekom izgaranja goriva u određenu količinu mehanički rad. Za razliku od parnih strojeva, ovi su strojevi lakši i kompaktniji. Puno su štedljiviji i troše strogo određena tekuća i plinovita goriva. Dakle, učinkovitost modernih motora izračunava se na temelju njihovih tehničkih karakteristika i drugih pokazatelja.
Učinkovitost (koeficijent učinkovitosti) je omjer stvarne snage prenesene na osovinu motora i snage koju primi klip uslijed djelovanja plinova. Ako usporedimo učinkovitost motora različite snage, možemo utvrditi da ova vrijednost za svaki od njih ima svoje karakteristike.
Oba motora, unatoč sličnosti u dizajnu, imaju različite vrste stvaranje smjese. Zbog toga klipovi motora s karburatorom rade više visoke temperature, zahtijevaju visokokvalitetno hlađenje. Zbog toga se toplinska energija, koja bi se mogla pretvoriti u mehaničku energiju, rasipa bez ikakve koristi, smanjujući opće značenje Učinkovitost
Međutim, kako bi se povećala učinkovitost benzinskog motora, poduzimaju se određene mjere. Na primjer, jedan cilindar može imati dva usisna i jedan ispušni ventil, umjesto da ima jedan usisni i jedan ispušni ventil. Osim toga, neki motori imaju poseban indukcijski svitak ugrađen za svaku svjećicu. Ventil za gas se u mnogim slučajevima upravlja električnim pogonom, a ne običnim kabelom.
Učinkovitost dizelskog motora – primjetna učinkovitost
Diesel je jedna od vrsta motora s unutarnjim izgaranjem u kojima se radna smjesa zapali kao rezultat kompresije. Zbog toga je tlak zraka u cilindru znatno viši nego kod benzinskog motora. Uspoređujući učinkovitost dizelskog motora s učinkovitošću drugih dizajna, možemo primijetiti njegovu najveću učinkovitost.
Pri malim brzinama i velikom obujmu, pokazatelj učinkovitosti može premašiti 50%.
Treba obratiti pozornost na relativno malu potrošnju dizelskog goriva i nizak sadržaj štetnih tvari u ispušnim plinovima. Dakle, vrijednost učinkovitosti motora s unutarnjim izgaranjem u potpunosti ovisi o njegovoj vrsti i izvedbi. U mnogim vozilima, slaba učinkovitost nadoknađuje se raznim poboljšanjima za poboljšanje ukupne performanse. tehnički podaci.
Učinkovitost je karakteristika radne učinkovitosti uređaja ili stroja. Učinkovitost se definira kao omjer korisne energije na izlazu iz sustava i ukupne količine energije koja se dovodi u sustav. Učinkovitost je bezdimenzijska vrijednost i često se određuje kao postotak.
Formula 1 - učinkovitost
Gdje- A koristan rad
—Q ukupni rad koji je utrošen
Svaki sustav koji obavlja bilo kakav rad mora primati energiju izvana, uz pomoć koje će se rad obaviti. Uzmimo, na primjer, naponski transformator. Mrežni napon od 220 volti dovodi se do ulaza, a 12 volti se uklanja iz izlaza za napajanje, na primjer, žarulje sa žarnom niti. Dakle, transformator pretvara energiju na ulazu u potrebnu vrijednost na kojoj će lampa raditi.
Ali neće sva energija uzeta iz mreže doći do svjetiljke, budući da u transformatoru postoje gubici. Na primjer, gubitak magnetske energije u jezgri transformatora. Ili gubici u aktivnom otporu namota. Gdje će se električna energija pretvarati u toplinu, a da ne dođe do potrošača. Ova toplinska energija je beskorisna u ovom sustavu.
Budući da se gubici snage ne mogu izbjeći ni u jednom sustavu, učinkovitost je uvijek ispod jedinice.
Učinkovitost se može smatrati za cijeli sustav koji se sastoji od mnogo pojedinačnih dijelova. Dakle, ako odredite učinkovitost za svaki dio zasebno, tada će ukupna učinkovitost biti jednaka proizvodu koeficijenata učinkovitosti svih njegovih elemenata.
Zaključno, možemo reći da učinkovitost određuje razinu savršenstva bilo kojeg uređaja u smislu prijenosa ili pretvorbe energije. Također pokazuje koliko se energije dovedene u sustav troši na koristan rad.
Učinkovitost (Učinkovitost) - karakteristika učinkovitosti sustava (uređaja, stroja) u odnosu na pretvorbu ili prijenos energije. Određuje se omjerom korisno iskorištene energije prema ukupnoj količini energije koju sustav prima; obično se označava η ("ovo"). η = Wpol/Wcym. Učinkovitost je bezdimenzijska veličina i često se mjeri u postocima. Matematički, definicija učinkovitosti može se napisati kao:
X 100%,
Gdje A- koristan rad, i Q- potrošena energija.
Zbog zakona održanja energije, učinkovitost je uvijek manja ili jednaka jedinici, odnosno nemoguće je dobiti više korisnog rada od utrošene energije.
Učinkovitost toplinskog motora- omjer potpunog korisnog rada motora i energije primljene od grijača. Učinkovitost toplinskog stroja može se izračunati pomoću sljedeće formule
,gdje je količina topline primljena od grijača, je količina topline predana hladnjaku. Najveća učinkovitost među cikličkim strojevima koji rade na zadanim temperaturama vrućeg izvora T 1 i hladno T 2, imaju toplinske strojeve koji rade na Carnotovom ciklusu; ova granična učinkovitost jednaka je
.Ne odgovaraju svi pokazatelji koji karakteriziraju učinkovitost energetskih procesa gore navedenom opisu. Čak i ako se tradicionalno ili pogrešno nazivaju "", mogu imati druga svojstva, osobito ona koja prelaze 100%.
Učinkovitost kotla
Glavni članak: Toplinska bilanca kotla
Učinkovitost kotlova na fosilna goriva tradicionalno se izračunava na temelju niže kalorične vrijednosti; pretpostavlja se da vlaga produkata izgaranja napušta kotao u obliku pregrijane pare. U kondenzacijskim kotlovima se ta vlaga kondenzira, a toplota kondenzacije se korisno koristi. Kada se učinkovitost izračunava na temelju niže kalorične vrijednosti, može biti veća od jedan. U tom slučaju bilo bi točnije izračunati ga prema višoj ogrjevnoj vrijednosti, koja uzima u obzir toplinu kondenzacije pare; međutim, učinak takvog kotla teško je usporediti s podacima o drugim instalacijama.
Dizalice topline i rashladni uređaji
Prednost dizalica topline kao opreme za grijanje je mogućnost da ponekad prime više topline od energije koja se troši za njihov rad; slično, rashladni stroj može ukloniti više topline s hlađenog kraja nego što je potrošeno u organizaciji procesa.
Učinkovitost takvih toplinskih strojeva karakterizira koeficijent učinka(za rashladne strojeve) odn omjer transformacije(za toplinske pumpe)
,gdje se toplina uzima s hladnog kraja (kod rashladnih strojeva) ili prenosi na vrući kraj (kod dizalica topline); - rad (ili električna energija) utrošen na ovaj proces. Obrnuti Carnotov ciklus ima najbolje pokazatelje učinka za takve strojeve: ima koeficijent učinka
,gdje su , temperature toplog i hladnog kraja, . Ta vrijednost, očito, može biti proizvoljno velika; Iako je teško pristupiti praktično, koeficijent učinka ipak može premašiti jedinicu. To nije u suprotnosti s prvim zakonom termodinamike, budući da, osim energije koja se uzima u obzir A(npr. električni), grijati Q Postoji i energija uzeta iz hladnog izvora.
Književnost
- Peryshkin A.V. Fizika. 8. razred. - Droplja, 2005. - 191 str. - 50.000 primjeraka. - ISBN 5-7107-9459-7.
Bilješke
Zaklada Wikimedia. 2010.
Sinonimi:- Turbo Pascal
- Učinkovitost
Pogledajte što je "faktor učinkovitosti" u drugim rječnicima:
učinkovitost- Omjer isporučene snage i potrošene djelatne snage. [OST 45.55 99] faktor učinkovitosti Učinkovitost Vrijednost koja karakterizira savršenstvo procesa transformacije, transformacije ili prijenosa energije, što je omjer korisnih ... ... Vodič za tehničke prevoditelje
UČINKOVITOST- ili koeficijent povrata (Efficiency) je karakteristika kvalitete rada bilo kojeg stroja ili aparata u smislu njegove učinkovitosti. Pod učinkovitošću se misli na omjer količine rada primljene od stroja ili energije iz aparata u količini ... ... Marine Dictionary
UČINKOVITOST- (učinkovitost), pokazatelj učinkovitosti mehanizma, definiran kao omjer rada koji mehanizam izvrši i rada utrošenog na njegov rad. Učinkovitost obično se izražava u postocima. Idealan mehanizam bi imao učinkovitost =... ... Znanstveni i tehnički enciklopedijski rječnik
UČINKOVITOST- (učinkovitost), brojčana karakteristika energetske učinkovitosti bilo kojeg uređaja ili stroja (uključujući i toplinski stroj). Učinkovitost je određena omjerom korisno utrošene energije (tj. pretvorene u rad) prema ukupnoj količini energije... ... Moderna enciklopedija
UČINKOVITOST- (učinkovitost) karakteristika učinkovitosti sustava (uređaja, stroja) u odnosu na pretvorbu energije; određuje se omjerom korisno utrošene energije (pretvorene u rad tijekom cikličkog procesa) prema ukupnoj količini energije,... ... Veliki enciklopedijski rječnik
UČINKOVITOST- (učinkovitost), karakteristika učinkovitosti sustava (uređaja, stroja) u odnosu na pretvorbu ili prijenos energije; određuje se omjerom m) korisno iskorištene energije (Wtotal) prema ukupnoj količini energije (Wtotal) koju sustav primi; h=Wpod… … Fizička enciklopedija
UČINKOVITOST- (učinkovitost) omjer korisno iskorištene energije W p, na primjer. u obliku rada, na ukupnu količinu energije W koju prima sustav (stroj ili motor), W p/W. Zbog neizbježnih gubitaka energije uslijed trenja i drugih neravnotežnih procesa za stvarne sustave... ... Fizička enciklopedija
UČINKOVITOST- omjer utrošenog korisnog rada ili primljene energije prema ukupnom utrošenom radu, odnosno utrošenoj energiji. Na primjer, učinkovitost elektromotora je omjer mehaničke. snagu koju daje električnoj energiji koja mu se dovodi. vlast; ZA.…… Tehnički željeznički rječnik
učinkovitost- imenica, broj sinonima: 8 učinkovitost (4) povrat (27) plodnost (10) ... Rječnik sinonima
Učinkovitost- je veličina koja karakterizira savršenstvo bilo kojeg sustava u odnosu na bilo koji proces transformacije ili prijenosa energije koji se u njemu odvija, definiran kao omjer korisnog rada i rada utrošenog na pokretanje.... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala
Faktor učinkovitosti (učinkovitost) je pojam koji se može primijeniti na, možda, svaki sustav i uređaj. Čak i osoba ima faktor učinkovitosti, iako vjerojatno još nema objektivne formule za njegovo pronalaženje. U ovom članku ćemo detaljno objasniti što je učinkovitost i kako se može izračunati za različite sustave.
Definicija učinkovitosti
Učinkovitost je pokazatelj koji karakterizira učinkovitost sustava u smislu izlazne energije ili pretvorbe. Učinkovitost je nemjerljiva veličina i predstavlja se ili kao brojčana vrijednost u rasponu od 0 do 1, ili kao postotak.
Opća formula
Učinkovitost je označena simbolom Ƞ.
Opća matematička formula za pronalaženje učinkovitosti napisana je na sljedeći način:
Ƞ=A/Q, gdje je A korisna energija/rad koji izvodi sustav, a Q je energija koju ovaj sustav troši da organizira proces dobivanja korisnog izlaza.
Faktor učinkovitosti je, nažalost, uvijek manji ili jednak jedinici, jer prema zakonu održanja energije ne možemo dobiti veći rad od utrošene energije. Osim toga, učinkovitost je, zapravo, izuzetno rijetko jednaka jedinici, budući da je koristan rad uvijek popraćen gubicima, na primjer, za zagrijavanje mehanizma.
Učinkovitost toplinskog motora
Toplinski stroj je uređaj koji toplinsku energiju pretvara u mehaničku. U toplinskom stroju rad je određen razlikom između količine topline primljene od grijača i količine topline predane hladnjaku, pa se stoga učinkovitost određuje formulom:
- Ƞ=Qn-Qh/Qn, gdje je Qn količina topline primljena od grijača, a Qh je količina topline predana hladnjaku.
Vjeruje se da najveću učinkovitost osiguravaju motori koji rade na Carnotovom ciklusu. U ovom slučaju, učinkovitost se određuje formulom:
- Ƞ=T1-T2/T1, gdje je T1 temperatura toplog izvora, T2 je temperatura hladnog izvora.
Učinkovitost elektromotora
Elektromotor je uređaj koji pretvara električnu energiju u mehaničku, pa je učinkovitost u ovom slučaju omjer učinkovitosti uređaja u pretvaranju električne energije u mehaničku. Formula za pronalaženje učinkovitosti elektromotora izgleda ovako:
- Ƞ=P2/P1, gdje je P1 isporučena električna snaga, P2 je korisna mehanička snaga koju proizvodi motor.
Električna snaga se nalazi kao umnožak struje i napona sustava (P=UI), a mehanička snaga kao omjer rada po jedinici vremena (P=A/t)
Učinkovitost transformatora
Transformator je uređaj koji pretvara izmjeničnu struju jednog napona u izmjeničnu struju drugog napona uz zadržavanje frekvencije. Osim toga, transformatori također mogu pretvarati izmjeničnu struju u istosmjernu.
Učinkovitost transformatora nalazi se formulom:
- Ƞ=1/1+(P0+PL*n2)/(P2*n), gdje je P0 gubitak u praznom hodu, PL je gubitak u opterećenju, P2 je aktivna snaga koja se dovodi opterećenju, n je relativni stupanj opterećenja.
Učinkovitost ili neučinkovitost?
Važno je napomenuti da osim učinkovitosti, postoji niz pokazatelja koji karakteriziraju učinkovitost energetskih procesa, a ponekad se mogu susresti i opisi poput - učinkovitost reda veličine 130%, no u ovom slučaju treba shvatiti da pojam nije sasvim ispravno upotrijebljen, a najvjerojatnije autor ili proizvođač ovu kraticu shvaćaju kao malo drugačiju karakteristiku.
Na primjer, dizalice topline se razlikuju po tome što mogu osloboditi više topline nego što je potroše. Dakle, rashladni stroj može ukloniti više topline iz objekta koji se hladi nego što je potrošeno u ekvivalentu energije za organiziranje uklanjanja. Pokazatelj učinkovitosti rashladnog stroja naziva se koeficijent hlađenja, označen slovom Ɛ i određen formulom: Ɛ=Qx/A, gdje je Qx toplina odvedena s hladnog kraja, A je rad utrošen u procesu odvođenja . Međutim, ponekad se koeficijent hlađenja naziva i učinkovitost rashladnog stroja.
Također je zanimljivo da se učinkovitost kotlova na organsko gorivo obično izračunava na temelju niže kalorijske vrijednosti, a može biti i veća od jedinice. Međutim, to se još uvijek tradicionalno naziva učinkovitost. Moguće je utvrditi učinkovitost kotla prema višoj ogrjevnoj vrijednosti i tada će ona uvijek biti manja od jedan, ali u tom slučaju bit će nezgodno uspoređivati učinkovitost kotla s podacima iz drugih instalacija.