Droši vien visi ir aizdomājušies par iekšdedzes dzinēja lietderības koeficientu (koeficientu). Galu galā, jo augstāks šis rādītājs, jo efektīvāk darbojas barošanas bloks. Par efektīvāko šobrīd tiek uzskatīts elektriskais, tā lietderības koeficients var sasniegt pat 90 - 95%, bet iekšdedzes dzinējiem, vai tas būtu dīzelis vai benzīns, tas, maigi izsakoties, ir tālu no ideāla. ..
Ja godīgi, tad modernas iespējas motori ir daudz efektīvāki nekā to kolēģi, kas tika izlaisti pirms 10 gadiem, un tam ir daudz iemeslu. Iepriekš padomājiet paši, 1,6 litru versija ražoja tikai 60 - 70 ZS. Un tagad šī vērtība var sasniegt 130 - 150 ZS. Šis ir rūpīgs darbs, lai palielinātu efektivitāti, kurā katrs “solis” tiek veikts ar izmēģinājumiem un kļūdām. Tomēr sāksim ar definīciju.
- šī ir divu lielumu attiecības vērtība, proti, jauda, kas tiek piegādāta dzinēja kloķvārpstai, un jauda, ko saņem virzulis, pateicoties gāzu spiedienam, kas radās, aizdedzinot degvielu.
Vienkārši izsakoties, tā ir siltuma vai siltumenerģijas pārvēršana mehāniskajā enerģijā, kas rodas degvielas maisījuma (gaisa un benzīna) sadegšanas laikā. Jāpiebilst, ka tas jau ir noticis, piemēram, ar tvaika elektrostacijām - arī degviela temperatūras ietekmē spieda agregātu virzuļus. Tomēr iekārtas tur bija daudzkārt lielākas, un pati kurināmā bija cieta (parasti ogles vai malka), kas apgrūtināja transportēšanu un darbību, pastāvīgi bija nepieciešams to “ievadīt” krāsnī ar lāpstām. Iekšdedzes dzinēji ir daudz kompaktāki un vieglāki nekā “tvaika” dzinēji, turklāt degvielu ir daudz vieglāk uzglabāt un transportēt.
Vairāk par zaudējumiem
Raugoties nākotnē, mēs varam droši teikt, ka benzīna dzinēja efektivitāte svārstās no 20 līdz 25%. Un tam ir daudz iemeslu. Ja mēs ņemam ienākošo degvielu un pārvēršam to procentos, tad šķiet, ka mēs iegūstam “100% enerģijas”, kas tiek pārnesta uz dzinēju, un tad ir zaudējumi:
1)Degvielas efektivitāte . Ne visa degviela tiek sadedzināta, neliela daļa aiziet kopā ar izplūdes gāzēm, tādā līmenī jau zaudējam līdz 25% efektivitāti. Protams, tagad degvielas sistēmas uzlabojas, ir parādījies inžektors, bet tas ir tālu no ideāla.
2) Otrais ir siltuma zudumiUn . Dzinējs sasilda sevi un daudzus citus elementus, piemēram, radiatorus, tā korpusu un šķidrumu, kas tajā cirkulē. Arī daļa siltuma aiziet ar izplūdes gāzēm. Tas viss rada līdz pat 35% efektivitātes zudumu.
3) Trešais ir mehāniskie zudumi . UZ visu veidu virzuļiem, klaņi, gredzeniem - visās vietās, kur ir berze. Tas var ietvert arī zudumus no ģeneratora slodzes, piemēram, jo vairāk elektroenerģijas ģenerators ģenerē, jo vairāk tas palēnina kloķvārpstas griešanos. Protams, arī smērvielas ir progresējušas, taču atkal neviens vēl nav spējis pilnībā pārvarēt berzi - zaudējumi joprojām ir 20%.
Tādējādi galvenais ir tas, ka efektivitāte ir aptuveni 20%! Protams, starp benzīna iespējām ir izcilas iespējas, kurās šis skaitlis tiek palielināts līdz 25%, taču to nav daudz.
Tas ir, ja jūsu automašīna patērē degvielu 10 litrus uz 100 km, tad tikai 2 litri no tiem nonāks tieši darbā, bet pārējie ir zaudējumi!
Protams, jaudu var palielināt, piemēram, garlaikojot galvu, noskatieties īsu video.
Ja atceraties formulu, izrādās:
Kuram dzinējam ir visaugstākā efektivitāte?
Tagad es vēlos runāt par benzīna un dīzeļdegvielas iespējām un noskaidrot, kura no tām ir visefektīvākā.
Vienkāršā valodā un neiedziļinoties tehnisko terminu nezālēs, ja salīdzina abus efektivitātes koeficientus, efektīvāks no tiem, protams, ir dīzelis, un lūk, kāpēc:
1) Benzīna dzinējs tikai 25% enerģijas pārvērš mehāniskajā enerģijā, bet dīzeļdzinējs ap 40%.
2) Ja jūs aprīkojat dīzeļa tipu ar turbokompresoru, jūs varat sasniegt 50-53% efektivitāti, un tas ir ļoti nozīmīgi.
Tātad, kāpēc tas ir tik efektīvs? Vienkārši – neskatoties uz līdzīgo darba veidu (abi ir iekšdedzes agregāti), dīzelis savu darbu veic daudz efektīvāk. Tam ir lielāka kompresija, un degviela aizdegas, izmantojot citu principu. Tas uzsilst mazāk, kas nozīmē, ka tiek ietaupīta dzesēšana, tajā ir mazāk vārstu (taupot uz berzi), kā arī tam nav parasto aizdedzes spoļu un aizdedzes sveču, kas nozīmē, ka tas neprasa papildu enerģijas izmaksas no ģeneratora . Tas darbojas ar mazākiem apgriezieniem, nav nepieciešams izmisīgi griezt kloķvārpstu – tas viss padara dīzeļa versiju par čempionu efektivitātes ziņā.
Par dīzeļdegvielas efektivitāti
NO augstākas efektivitātes vērtības, seko degvielas efektivitāte. Tā, piemēram, 1,6 litru dzinējs pilsētā var patērēt tikai 3–5 litrus, atšķirībā no benzīna tipa, kur patēriņš ir 7–12 litri. Dīzelis ir daudz efektīvāks, pats dzinējs bieži ir kompaktāks un vieglāks, kā arī pēdējā laikā videi draudzīgāks. Visi šie pozitīvie aspekti tiek sasniegti, pateicoties lielākai vērtībai, pastāv tieša saikne starp efektivitāti un kompresiju, skatiet mazo plāksni.
Starp daudzajiem dažādu automašīnas mehānismu raksturlielumiem izšķirošais ir Iekšdedzes dzinēja efektivitāte. Lai izzinātu šīs koncepcijas būtību, precīzi jāzina, kas ir klasisks iekšdedzes dzinējs.
Iekšdedzes dzinēja efektivitāte - kas tas ir?
Pirmkārt, motors pārvērš siltumenerģiju, kas rodas degvielas sadegšanas laikā, noteiktā daudzumā mehāniskais darbs. Atšķirībā no tvaika dzinējiem šie dzinēji ir vieglāki un kompaktāki. Tie ir daudz ekonomiskāki un patērē stingri noteiktu šķidro un gāzveida degvielu. Tādējādi mūsdienu dzinēju efektivitāte tiek aprēķināta, pamatojoties uz to tehniskajiem parametriem un citiem rādītājiem.
Efektivitāte (veiktspējas koeficients) ir faktiskās jaudas, kas tiek pārsūtīta uz motora vārpstu, attiecība pret jaudu, ko virzulis saņem gāzu darbības rezultātā. Ja salīdzinām dažādas jaudas dzinēju efektivitāti, varam konstatēt, ka šai vērtībai katram no tiem ir savas īpašības.
Abi dzinēji, neskatoties uz dizaina līdzību, ir Dažādi maisījuma veidošanās. Tāpēc karburatora dzinēja virzuļi darbojas vairāk augstas temperatūras, kam nepieciešama augstas kvalitātes dzesēšana. Sakarā ar to siltumenerģija, ko varētu pārvērst mehāniskajā enerģijā, tiek izkliedēta bez jebkāda labuma, samazinot vispārīga nozīme Efektivitāte
Tomēr, lai palielinātu benzīna dzinēja efektivitāti, tiek veikti noteikti pasākumi. Piemēram, vienam cilindram var būt divi ieplūdes un viens izplūdes vārsti, nevis viens ieplūdes un viens izplūdes vārsts. Turklāt dažiem dzinējiem katrai aizdedzes svecei ir uzstādīta atsevišķa aizdedzes spole. Droseles vārstu daudzos gadījumos kontrolē, izmantojot elektrisko piedziņu, nevis parasto kabeli.
Dīzeļdzinēja efektivitāte – manāma efektivitāte
Dīzelis ir viens no iekšdedzes dzinēju veidiem, kuros kompresijas rezultātā tiek aizdedzināts darba maisījums. Tāpēc gaisa spiediens cilindrā ir daudz augstāks nekā benzīna dzinējam. Salīdzinot dīzeļdzinēja efektivitāti ar citu konstrukciju efektivitāti, mēs varam atzīmēt tā augstāko efektivitāti.
Pie maziem ātrumiem un lielu nobīdi efektivitātes rādītājs var pārsniegt 50%.
Jāpievērš uzmanība salīdzinoši zemajam dīzeļdegvielas patēriņam un zemajam kaitīgo vielu saturam izplūdes gāzēs. Tādējādi iekšdedzes dzinēja efektivitātes vērtība ir pilnībā atkarīga no tā veida un konstrukcijas. Daudzos transportlīdzekļos zemo efektivitāti kompensē dažādi uzlabojumi, lai uzlabotu vispārējo veiktspēju. specifikācijas.
Efektivitāte ir ierīces vai mašīnas darbības efektivitātes īpašība. Efektivitāte ir definēta kā lietderīgās enerģijas attiecība sistēmas izejā pret kopējo sistēmai piegādātās enerģijas daudzumu. Efektivitāte ir bezdimensiju vērtība, un to bieži nosaka procentos.
Formula 1 – efektivitāte
kur- A noderīgs darbs
—J kopējais iztērētais darbs
Jebkurai sistēmai, kas veic jebkuru darbu, jāsaņem enerģija no ārpuses, ar kuras palīdzību darbs tiks veikts. Ņemiet, piemēram, sprieguma transformatoru. Ieejai tiek piegādāts 220 voltu tīkla spriegums, un no izejas tiek noņemts 12 voltu spriegums, piemēram, kvēlspuldzei. Tātad transformators pārvērš enerģiju pie ieejas vajadzīgajā vērtībā, ar kuru lampa darbosies.
Bet ne visa no tīkla paņemtā enerģija sasniegs lampu, jo transformatorā ir zudumi. Piemēram, magnētiskās enerģijas zudums transformatora kodolā. Vai tinumu aktīvās pretestības zudumi. Kur elektriskā enerģija tiks pārvērsta siltumā, nesasniedzot patērētāju. Šī siltumenerģija šajā sistēmā ir bezjēdzīga.
Tā kā nevienā sistēmā nevar izvairīties no jaudas zudumiem, efektivitāte vienmēr ir zemāka par vienību.
Efektivitāti var uzskatīt par visu sistēmu, kas sastāv no daudzām atsevišķām daļām. Tātad, ja jūs nosakāt efektivitāti katrai daļai atsevišķi, tad kopējā efektivitāte būs vienāda ar visu tās elementu efektivitātes koeficientu reizinājumu.
Noslēgumā mēs varam teikt, ka efektivitāte nosaka jebkuras ierīces pilnības līmeni enerģijas pārraides vai pārveidošanas nozīmē. Tas arī norāda, cik daudz sistēmai piegādātās enerģijas tiek tērēts lietderīgam darbam.
Efektivitāte (Efektivitāte) - sistēmas (ierīces, mašīnas) efektivitātes raksturojums attiecībā uz enerģijas pārveidošanu vai pārvadi. Nosaka pēc lietderīgi izmantotās enerģijas attiecības pret kopējo sistēmas saņemto enerģijas daudzumu; parasti apzīmē ar η (“tas”). η = Wpol/Wcym. Efektivitāte ir bezizmēra lielums, un to bieži mēra procentos. Matemātiski efektivitātes definīciju var uzrakstīt šādi:
X 100%,
Kur A- noderīgu darbu, un J- iztērēta enerģija.
Enerģijas nezūdamības likuma dēļ efektivitāte vienmēr ir mazāka vai vienāda ar vienotību, tas ir, nav iespējams iegūt vairāk lietderīga darba par iztērēto enerģiju.
Siltuma dzinēja efektivitāte- dzinēja visa lietderīgā darba attiecība pret enerģiju, kas saņemta no sildītāja. Siltumdzinēja efektivitāti var aprēķināt, izmantojot šādu formulu
,kur ir siltuma daudzums, kas saņemts no sildītāja, ir siltuma daudzums, kas tiek nodots ledusskapim. Augstākā efektivitāte starp cikliskām iekārtām, kas darbojas noteiktā karstā avota temperatūrā T 1 un auksts T 2, ir siltumdzinēji, kas darbojas Carnot ciklā; šī robežefektivitāte ir vienāda ar
.Ne visi energoprocesu efektivitāti raksturojošie rādītāji atbilst augstāk minētajam aprakstam. Pat ja tos tradicionāli vai kļūdaini sauc par "", tiem var būt citas īpašības, jo īpaši pārsniedzot 100%.
Katla efektivitāte
Galvenais raksts: Katla siltuma bilance
Fosilā kurināmā katlu efektivitāti tradicionāli aprēķina, pamatojoties uz zemāko siltumspēju; tiek pieņemts, ka sadegšanas produktu mitrums iziet no katla pārkarsēta tvaika veidā. Kondensācijas katlos šis mitrums tiek kondensēts, un kondensācijas siltums tiek lietderīgi izmantots. Aprēķinot efektivitāti, pamatojoties uz zemāko siltumspēju, tā var būt lielāka par vienu. Šajā gadījumā pareizāk būtu to aprēķināt pēc augstākās siltumspējas, kas ņem vērā tvaika kondensācijas siltumu; tomēr šāda katla veiktspēju ir grūti salīdzināt ar datiem par citām iekārtām.
Siltumsūkņi un dzesētāji
Siltumsūkņu kā apkures iekārtu priekšrocība ir iespēja dažkārt saņemt vairāk siltuma nekā to darbībai patērētā enerģija; līdzīgi arī saldēšanas iekārta var noņemt no atdzesētā gala vairāk siltuma, nekā tiek iztērēts procesa organizēšanai.
Šādu siltumdzinēju efektivitāti raksturo veiktspējas koeficients(saldēšanas iekārtām) vai transformācijas koeficients(siltumsūkņiem)
,kur ir siltums, kas ņemts no aukstā gala (saldēšanas iekārtās) vai pārnests uz karsto galu (siltumsūkņos); - šim procesam iztērētais darbs (vai elektrība). Reversajam Carnot ciklam ir vislabākie veiktspējas rādītāji šādām mašīnām: tam ir veiktspējas koeficients
,kur , ir karsto un auksto galu temperatūra, . Šī vērtība, protams, var būt patvaļīgi liela; Lai gan praktiski tam ir grūti pietuvoties, veiktspējas koeficients joprojām var pārsniegt vienotību. Tas nav pretrunā ar pirmo termodinamikas likumu, jo papildus enerģijai, kas tiek ņemta vērā A(piemēram, elektrisko), lai sildītu J Ir arī enerģija, kas tiek ņemta no aukstuma avota.
Literatūra
- Peryshkin A.V. Fizika. 8. klase. - Bustards, 2005. - 191 lpp. - 50 000 eksemplāru. - ISBN 5-7107-9459-7.
Piezīmes
Wikimedia fonds. 2010. gads.
Sinonīmi:- Turbo Paskāls
- Efektivitāte
Skatiet, kas ir “Efektivitātes faktors” citās vārdnīcās:
efektivitāti- piegādātās jaudas attiecība pret patērēto aktīvo jaudu. [OST 45.55 99] lietderības koeficients Efektivitāte Vērtība, kas raksturo enerģijas pārveidošanas, pārveidošanas vai pārneses procesu pilnību, kas ir lietderīgās ... ... Tehniskā tulkotāja rokasgrāmata
EFEKTIVITĀTE- jeb atdeves koeficients (Efficiency) ir jebkuras mašīnas vai aparāta darbības kvalitātes raksturojums tās efektivitātes ziņā. Ar efektivitāti tiek saprasta no mašīnas saņemtā darba apjoma vai no aparāta saņemtās enerģijas attiecība pret daudzumu ... ... Jūras vārdnīca
EFEKTIVITĀTE- (efektivitāte), mehānisma efektivitātes rādītājs, kas definēts kā mehānisma veiktā darba attiecība pret tā darbībai patērēto darbu. Efektivitāte parasti izteikts procentos. Ideālam mehānismam būtu efektivitāte =... ... Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca
EFEKTIVITĀTE- (efektivitāte), jebkuras ierīces vai iekārtas (arī siltumdzinēja) energoefektivitātes skaitlisks raksturlielums. Efektivitāti nosaka lietderīgi izmantotās enerģijas (t.i., pārvērstas darbā) attiecība pret kopējo enerģijas daudzumu... ... Mūsdienu enciklopēdija
EFEKTIVITĀTE- (efektivitāte) sistēmas (ierīces, mašīnas) efektivitātes raksturojums attiecībā uz enerģijas pārveidi; nosaka lietderīgi izmantotās enerģijas (cikliskā procesa laikā pārvēršas darbā) attiecība pret kopējo enerģijas daudzumu,... ... Lielā enciklopēdiskā vārdnīca
EFEKTIVITĀTE- (efektivitāte), kas raksturo sistēmas (ierīces, mašīnas) efektivitāti attiecībā uz enerģijas pārveidošanu vai pārvadi; nosaka pēc lietderīgi izmantotās enerģijas (Wtotal) attiecības m) pret kopējo sistēmas saņemto enerģijas daudzumu (Wtotal); h=Wstāvs…… Fiziskā enciklopēdija
EFEKTIVITĀTE- lietderīgi izmantotās enerģijas (efektivitātes) koeficients W p, piemēram. darba veidā uz kopējo sistēmas (mašīnas vai dzinēja) saņemto enerģijas daudzumu W, W p/W. Sakarā ar neizbēgamiem enerģijas zudumiem berzes un citu nelīdzsvarotu procesu dēļ reālām sistēmām... ... Fiziskā enciklopēdija
EFEKTIVITĀTE- iztērētā lietderīgā darba vai saņemtās enerģijas attiecība pret visu iztērēto darbu vai attiecīgi patērēto enerģiju. Piemēram, elektromotora efektivitāte ir mehāniskā attiecība. jaudu, ko tas dod tai piegādātajai elektrībai. jauda; UZ.…… Tehniskā dzelzceļa vārdnīca
efektivitāti- lietvārds, sinonīmu skaits: 8 efektivitāte (4) atdeve (27) auglība (10) ... Sinonīmu vārdnīca
Efektivitāte- ir lielums, kas raksturo jebkuras sistēmas pilnību saistībā ar jebkuru tajā notiekošo pārveidošanas vai enerģijas pārneses procesu, kas definēts kā lietderīgā darba attiecība pret iedarbināšanai patērēto darbu.... Būvmateriālu terminu, definīciju un skaidrojumu enciklopēdija
Efektivitātes koeficients (efektivitāte) ir termins, ko var attiecināt uz, iespējams, katru sistēmu un ierīci. Pat cilvēkam ir lietderības koeficients, lai gan objektīvas formulas tā atrašanai laikam vēl nav. Šajā rakstā mēs detalizēti paskaidrosim, kas ir efektivitāte un kā to var aprēķināt dažādām sistēmām.
Efektivitātes definīcija
Efektivitāte ir rādītājs, kas raksturo sistēmas efektivitāti enerģijas izlaides vai pārveidošanas ziņā. Efektivitāte ir neizmērojams lielums, un to attēlo vai nu kā skaitlisku vērtību diapazonā no 0 līdz 1, vai kā procentus.
Vispārējā formula
Efektivitāte ir norādīta ar simbolu Ƞ.
Vispārējā matemātiskā formula efektivitātes noteikšanai ir uzrakstīta šādi:
Ƞ=A/Q, kur A ir sistēmas lietderīgā enerģija/darbs, un Q ir enerģija, ko šī sistēma patērē, lai organizētu lietderīgās produkcijas iegūšanas procesu.
Diemžēl efektivitātes koeficients vienmēr ir mazāks vai vienāds ar vienotību, jo saskaņā ar enerģijas nezūdamības likumu mēs nevaram iegūt vairāk darba nekā iztērētā enerģija. Turklāt efektivitāte patiesībā ārkārtīgi reti ir vienāda ar vienotību, jo noderīgs darbs vienmēr ir saistīts ar zaudējumiem, piemēram, mehānisma sildīšanai.
Siltuma dzinēja efektivitāte
Siltumdzinējs ir ierīce, kas pārvērš siltumenerģiju mehāniskajā enerģijā. Siltumdzinējā darbu nosaka starpība starp siltuma daudzumu, kas saņemts no sildītāja un siltuma daudzumu, kas tiek nodots dzesētājam, un tāpēc efektivitāti nosaka pēc formulas:
- Ƞ=Qн-Qх/Qн, kur Qн ir siltuma daudzums, kas saņemts no sildītāja, un Qх ir siltuma daudzums, kas tiek nodots dzesētājam.
Tiek uzskatīts, ka visaugstāko efektivitāti nodrošina dzinēji, kas darbojas Carnot ciklā. Šajā gadījumā efektivitāti nosaka pēc formulas:
- Ƞ=T1-T2/T1, kur T1 ir karstā avota temperatūra, T2 ir aukstā avota temperatūra.
Elektromotora efektivitāte
Elektromotors ir ierīce, kas pārvērš elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā, tāpēc efektivitāte šajā gadījumā ir ierīces lietderības koeficients, pārvēršot elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā. Formula elektromotora efektivitātes noteikšanai izskatās šādi:
- Ƞ=P2/P1, kur P1 ir piegādātā elektriskā jauda, P2 ir lietderīgā mehāniskā jauda, ko ģenerē dzinējs.
Elektriskā jauda tiek atrasta kā sistēmas strāvas un sprieguma (P=UI) reizinājums, un mehāniskā jauda kā darba attiecība laika vienībā (P=A/t)
Transformatora efektivitāte
Transformators ir ierīce, kas pārveido viena sprieguma maiņstrāvu cita sprieguma maiņstrāvā, vienlaikus saglabājot frekvenci. Turklāt transformatori var arī pārveidot maiņstrāvu līdzstrāvā.
Transformatora efektivitāti nosaka pēc formulas:
- Ƞ=1/1+(P0+PL*n2)/(P2*n), kur P0 ir tukšgaitas zudums, PL ir slodzes zudums, P2 ir slodzei piegādātā aktīvā jauda, n ir relatīvā pakāpe no slodzes.
Efektivitāte vai neefektivitāte?
Ir vērts atzīmēt, ka papildus efektivitātei ir virkne rādītāju, kas raksturo energoprocesu efektivitāti, un dažkārt varam sastapties ar tādiem aprakstiem kā - efektivitāte 130% apmērā, tomēr šajā gadījumā jāsaprot, ka termins nav lietots pilnīgi pareizi, un, visticamāk, autors vai ražotājs ar šo saīsinājumu saprot nedaudz atšķirīgu raksturlielumu.
Piemēram, siltumsūkņi izceļas ar to, ka tie spēj izdalīt vairāk siltuma, nekā patērē. Tādējādi saldēšanas iekārta var noņemt no dzesējamā objekta vairāk siltuma, nekā tika iztērēts enerģijas ekvivalentā, lai organizētu izņemšanu. Saldēšanas iekārtas efektivitātes rādītāju sauc par saldēšanas koeficientu, ko apzīmē ar burtu Ɛ un nosaka pēc formulas: Ɛ=Qx/A, kur Qx ir no aukstā gala izņemtais siltums, A ir izņemšanas procesā patērētais darbs. . Tomēr dažreiz saldēšanas koeficientu sauc arī par saldēšanas iekārtas efektivitāti.
Interesanti ir arī tas, ka katlu, kas darbojas ar organisko kurināmo, efektivitāti parasti aprēķina, pamatojoties uz zemāko siltumspēju, un tā var būt lielāka par vienību. Tomēr to joprojām tradicionāli sauc par efektivitāti. Katla efektivitāti ir iespējams noteikt pēc augstākas siltumspējas, un tad tā vienmēr būs mazāka par vienu, taču šajā gadījumā būs neērti salīdzināt katlu veiktspēju ar citu iekārtu datiem.