Hyötysuhde/terminen-mekaaninen

Olet oikeassa itse moottorin suhteen mutta käytännössä osa tehosta kuluu myös apulaitteisiin:
Ohjaustehostin, ilmastointilaite ja laturin kautta kaikki sähkövermeet sekä vaihdelaatikon rattaat.

Jos ranskalaisiin on luottamista niin:
"Ranskan liikenneministeriön tutkimuksessa osoitetaan, että henkilöauton energiatehokkuus
(ajoneuvokilometriä öljyekvivalenttikiloa kohti) on kaksi kertaa pienempi kuin metron. Auton
polttomoottorin hyötysuhde on luokkaa 17 prosenttia ("Pour la Science", tammikuu 1998)."

Puristussuhdehan sen hyötysuhteen taitaa aikalailla määrittää... miten olisi korkealla puristussuhteella oleva moottori johon polttoaine ruiskutettaisiin suoraan palotilaan ja se syttyisi puristuksen voimasta. Tähänhän ei normaali bensiinimoottoorissa kyetä.

keksintö? kirjoitti:

Puristussuhdehan sen hyötysuhteen taitaa aikalailla määrittää... miten olisi korkealla puristussuhteella oleva moottori johon polttoaine ruiskutettaisiin suoraan palotilaan ja se syttyisi puristuksen voimasta. Tähänhän ei normaali bensiinimoottoorissa kyetä.

Lue lisää

Taisit keksiä juuri dieselmoottorin?

No eikö se terminen ole maksimissaan luokkaa 35% kun mekaaninen lienee 80%

noinpäin kirjoitti:

No eikö se terminen ole maksimissaan luokkaa 35% kun mekaaninen lienee 80%

hyötysuhde lienee parhaimmillaan bensakoneella jopa se 35 % ja auton dieselkoneella noin 43 %. Puristussuhteen nostaminen parantaa termistä hyötysuhdetta, mutta paineitten kasvaessa suurentuvat kitkavoimat syövät hyötyä pois. Joskus aiemmin optimipiste oli puristussuhteen noin 14 - 16 paikkeilla; en tunne nykytilannetta.

sitroen kirjoitti:

hyötysuhde lienee parhaimmillaan bensakoneella jopa se 35 % ja auton dieselkoneella noin 43 %. Puristussuhteen nostaminen parantaa termistä hyötysuhdetta, mutta paineitten kasvaessa suurentuvat kitkavoimat syövät hyötyä pois. Joskus aiemmin optimipiste oli puristussuhteen noin 14 - 16 paikkeilla; en tunne nykytilannetta.

Lue lisää

Mekaanisten kitkojen osuus vaikuttaisi hyvinkin olevan arvioimaasi luokkaa kuten myös se mistä ne muodostuvat, koska yleensä kitkoja pyritään vähentämään rullanostimilla, mäntiä muotoilemalla ja männänrenkaita kaventamalla.

Termodynaamisen hyötysuhteen arvioiminen on sitten jo vaikeampi tehtävä.

Yleensä polttomoottorin termodynaamista hyötysuhdetta kuvataan kaavalla

n = 1 - E^(1-m),

Jossa E = puristussuhde ja m = puristettavan kaasun ominaisuutta kuvaava vakio (yleensä nopeakäyntisille moottoreille n 1.25...1.4 ).

Kaavaa käytettäessä on oltava kriittinen, se on kiertoprosessin teoreettinen hyötysuhde, ja käytäntö voi poiketa siitä huomattavastikin.

Suurimman virheen aiheuttaa se, että lämpöä siirtyy työkierron aikana myös mäntään ja sylinterien seinämien kautta .

Jos moottorin puristussuhdetta nostetaan, niin myös puristus- ja palamislämpötilat nousevat, ja mitä suurempi lämpötilaero on sitä enemmän lämpöä myös menee "hukkaan",
sama ilmiö vaikuttaa myös, jos moottori on alilämpöinen.

Mielenkiintoiseksi tilanne muodostuu myös bensiinimoottorissa, kun virtausta kuristetaan, niin tehollinen puristussuhde pienenee liki samassa suhteessa, ja hyötysuhde romahtaa tosi olemattomaksi, onneksi kuormituksen vähentyessä myös mekaaniset häviöt pienenevät, ja kokonaishtötysuhteelle tilanne ei ole aivan niin katastrofaalinen.

Siis termodynaaminen hyötysuhde on riippuvainen ainakin kuormituksesta, moottorin käyntilämpötilasta, puristussuhteesta, palotilan muodosta ja kuutiotilavuudesta.
( kaksi viimeistä selittyy lämmön siirtymiseen osallistuvan pinta-alan suhteesta tilavuuteen.)

Dieselmoottoreille hyötysuhteen teoreettiseen kaavaa tulee vielä korjaustermi, koska polttoaine ruiskutetaan vasta puristusvaiheen lupussa.

Yleensä moottoreille ilmoitetut hyötysuhteet, tai yleisemmin käytetty kulutus / hvh ta kWh ovat maksimi arvoja ja käytännössä lienevät suuntaa antavia..

Hidaskäyntisillä suurilla dieselmoottoreilla päästään yli 50 % kokonaishyötysuhteeseen, ja vakiokierroksisilla bensiinimoottoreillakin olisi mahdollista päästä nelkein samoihin, jos niillä nyt olisi jotain käyttöä.

Esittämäsi hyötysuhteet tarkoittanevat kokonaishyötysuhteita, termiset hyötysuhteet taitavat olla hieman suuremmat.

Muistan itsekin joskus törmänneeni samoihin 14..16 puristussuhteisiin, ja tarkemmin asiaa muistellessani ne olivat JAP -ym kilpakäyttöön tehtyjen koneiden puristussuhteita joissa polttoaineena käytettiin metanolia risiiniöljyä. ( Eltsun pakokaasujen hajua ei voi unohtaa)
Normaali bensiinille noin suuret puristukset ei ole mahdollisia.