Tuli mieleen seuraava esimerkki : bensakone 1,3 ja diesel 1,4, molemmat samaa merkkiä.
Bensakone kuluttaa 6 litraa satasella.
Diesel kuluttaa 4,5 litraa satasella.
Mulla on itsellä ollut kyseiset autot joten tiedän molempien kulutuksen.Tämä tarkoittaa että jos molemmilla ajetaan satatuhatta kilometriä niin naftaa kuluu noin yhdeksän 180 litran tynnyriä vähemmän kuin bensakoneella kuluu bensaa.
Se on valtava määrä jos kerrataan tämä jokaiselle autoilijalle joka ajaa bensakonella.
Mikähän siinä on että tekniikka bensapuolella on jäänyt näin pahasti jälkeen ?
Ihan oikeasti....pikkusen pienempi bensa-kone ja pikkusen kevyempi auto vie polttoainetta enemmän, puhumattakaan kaupunkiajon kulutuksesta.
Vielä kun lisätään että puhtia löytyy dieselistä enemmän, niin kyllä ihmetyttää että eikö bensakonetta olisi mahdollista kehittää samalla tavalla kuin dieselkonetta ?
Bensakone kuluttaa 6 litraa satasella.
Diesel kuluttaa 4,5 litraa satasella.
Mulla on itsellä ollut kyseiset autot joten tiedän molempien kulutuksen.Tämä tarkoittaa että jos molemmilla ajetaan satatuhatta kilometriä niin naftaa kuluu noin yhdeksän 180 litran tynnyriä vähemmän kuin bensakoneella kuluu bensaa.
Se on valtava määrä jos kerrataan tämä jokaiselle autoilijalle joka ajaa bensakonella.
Mikähän siinä on että tekniikka bensapuolella on jäänyt näin pahasti jälkeen ?
Ihan oikeasti....pikkusen pienempi bensa-kone ja pikkusen kevyempi auto vie polttoainetta enemmän, puhumattakaan kaupunkiajon kulutuksesta.
Vielä kun lisätään että puhtia löytyy dieselistä enemmän, niin kyllä ihmetyttää että eikö bensakonetta olisi mahdollista kehittää samalla tavalla kuin dieselkonetta ?
Vastaukset 23
Vanhimmat
kaikkein uusimpaan variaatioon , siihen "tehottomimpaan"
siellä on intercoolerit jo imusarjan sisällä jne
hyvin , hyvin mielenkiintoinen paketti , 5.8 litraa sadalle keskikulutus DSG vaihteistolla ja kiihtyvyys 0-100 selkeesti alle 10 sekuntia
EU-mittauksessa automaatit pääsevät kuin koira veräjästä. Manuaalit on pakotettua vaihtamaan juuri tietyissä kohdissa. Täten niillä ei voi suorittaa mittausta niin taloudellisesti kuin mahdollista. Automaatit saavat vaihtaa missä näkevät parhaaksi. Todellisessa ajossa, joko tuon DSG:n kulutus kasvaa tai manuaalin laskee.
Sen näkee selvästi tässä Golfin tapauksessa:
- manuaali 6,3 l/100 km
- automaatti 5,9 l/100 km
Sitäpäitsi tuon 1.4 TSI:n kulutus on todella suuri verrattuna esim. Focus 1.6 TDCi (80 kW). Sen kulutus on 4,3 l/100 km. 2 litraa vähemmän kuin Golfin.
Bensat ovat kulutuksen suhteen yhtä kaukana dieseleistä kuin aina enenkin.
Diesel-moottorin parempi hyötysuhde perustuu pääosin suurempaan puristussuhteeseen.
Diesel palaa myös laihoilla seosuhteilla, joten ilmamäärää ei tarvitse kuristaa. Siksi ero vielä korostuu osakuormalla, esim. kaupunkiajossa. Esim. BMW:n bensakoneissa kuristusläppä on korvattu säädettävällä venttiilien nousulla, mutta katalysaattorinkin takia ilmamäärää joudutaan kuristamaan, jotta lamda-arvo pysyy oikeana.
Ottomoottori (eli se mitä te tätä palstaa suurennuslasi kädessä lukevat bensamiehet kutsutte bensamoottoriksi) ei ole hyötysuhteeltaan niin hyvä kuin dieselmoottori. Ottomoottori muuttaa kuluttamansa polttoaineen energiasisällöstä liike-energiaksi noin 30%. Dieselmoottori puolestaan noin 40%. Maailman energiatehokkaimmat moottorit toimivat parhaimmillaan reilusti yli 50% hyötysuhteella ja ovat yllättäen dieseleitä. Ottomoottori tuskin pystyy ylittämään edes tuon 30% mikä sekin on jo ottomoottorille hyvä lukema.
Eli kysymys ei ole ottomoottorin kehittymättömyydestä vaan siitä että fysiikan ja vielä tarkemmin termodynamiikan lakien mukaan dieselmoottori on energiatehokkaampi kuin ottomoottori eikä tilanne muutu miksikään vaikka sitä bensakonetta virittäisi millä!
Kyse ei ole siis niinkään polttoaineesta vaan moottoritekniikasta. Ainoa tapa tehdä bensakoneesta energiatehokkaampi on muuttaa se dieseliksi...
Voisitko edes hiukan selostaa, mitkä "fysiikan ja vielä tarkemmin termodynamiikan lait" tekevät dieselmoottorista Otto-moottoria taloudellisemman ?
Ennenkuin aloitat puristussuhteesta, niin mieti vaikka miksi hyötysuhde on parantunut vaikka puristukset on pudonneet 23...17, ja miksi ahdetussa dieselissäkin taloudellisin käyttöalue voi olla alueella jossa ahdin ei edes nosta painetta, ja mikä termodynamiikan osa-alue käsittelee seoksen syttymistavan eroja, tai miksi myös Otto-moottorilla päästään 50 % lähenteleviin hyötysuhteisiin jos ei välitetä mitään päästöistä. (nykyiset automoottoritkin jo yli 35%), tai miksi kipinäsytytyksellä ei polttoainetta voisi syöttää suoraan palotilaan kuten dieselissä ?
Helppo heittää väitteitä "perustuu fysiikan lakeihin" , jos ei edes ymmärrä että dieselin edullisuus tällä hetkellä perustuu päästörajojen erilaisuuteen (Euroopassa), jotka ovat talouden- ei fysiikan lainalaisuuksien ohjaamia.
Ja maailman energiatehokkaimmat moottorit eivät ole dieseleitä, eivät edes mäntämoottoreita.
Autopaineita on nostettu saman verran kuin puristussuhdetta laskettu. Niiden yhteisvaikutus on sama tai parempi. Ilmaa puristetaan kasaan kahdessa paiheessa: ensin ahtimessa ja lopuksi synlinterissä.
Puristussuhdetta on laskettu, jotta käyntiääni tyhjäkäynnillä olisi hiljentynyt.
Siis kyllä turbodieselin paras hyötysuhde on alueella, josssa ahdin on hyvin voimakkaasti mukana. Silloin saadaan eniten Watteja per kulutettu polttoainegramma. Kaikissa näkemissäni ominaiskulutuskäyrissä paras alue on hieman maksimivääntömomentin yläpuolella.
Vai tarkoitatko tilannetta, jossa maantiellä pitää ajaa pienellä kulutuksella? Silloin tietysti mahdollisimman pienillä kierroksilla, joten ahdin ei ole vielä kauheasti mukana.
Mitään yksiselitteistä parhaan kulutuksen g/kWh aluetta ei ole enää olemassakaan.
Niin momenttikäyrä kuin sfc-kin saadaan aika mielivaltaiseksi nykyisellä säätötekniikalla, jota vielä sotkee saasterajat , egr, ym .
Moottorien ominaisuudet viritetään yleensä tarkoituksenmukaiselle alueelle, niin bensat kuin dieselitkin ja h-autoissa normikulutusmittaus on niistä yksi .
Ahtimen osuus henkilödieseleissä on tehon nosto kilpailukykyiselle tasolle, moottoreita ei ole tehty kuormitettavaksi jatkuvasti niin raskaasti että ahtamisesta olisi hyötyä kulutukseen, (työkoneet erikseen), eikä puristusten lasku korvaa läheskään ahtopaineen vaikutusta.
Yleensä henkilöautojen keskimääräinen tehontarve on n.20 kW (5...6 L / 100 km ) ja tuossa tehomäärässä esim 2 L moottorissa ahdin on vain haittana.
Puristussuhde dieseleissä on oltava niin korkea että lämpo riittää polttoaineen syttymiseen.
Tekniikka ja polttoaineiden kehitys on mahdollistanut suhteen alentamisen jolla saadaan tasaisempi tyhjäkäynti ja pienemmät lämpö- ja kitkahäviöt.
Käyntiääneen vaikuttaa pyörteilynopeus lämpöyila enemmän kuin puristussuhde.
"Käyntiääneen vaikuttaa pyörteilynopeus lämpöyila enemmän kuin puristussuhde"
Lämpötila on suoraan suhteessa purissuhteeseen. Puristussuhde on määräävä tekijä käyntiääneen.
Mikä ero on kylmän ja kuuman koneen käyntiäänessä, vaikka puristussuhde on varmasti sama.
Puristuksen tekemä lämpötila on kaikkea muuta kuin suorassa suhteessa puristussuhteeseen.
"Voisitko edes hiukan selostaa, mitkä "fysiikan ja vielä tarkemmin termodynamiikan lait" tekevät dieselmoottorista Otto-moottoria taloudellisemman ?"
Termodynamiikan ensimmäinen sääntö jonka mukaan energiaa ei voi luoda eikä hävittää systeemissä joka systeemi tässä kohtaa on siis mäntämoottori. Energia tuodaan moottoriin polttoaineen muodossa ja moottorin tärkein tehtävä on muuttaa se polttamalla liike-energiaksi. Polttoaineina bensiini ja dieselpolttoaine sisältävät saman verran energiaa per kilo. Dieselmoottori muuttaa suuremman osan polttoaineen energiaa liike-energiaksi kuin ottomoottori. Ei tää voi olla niin vaikeeta!
Ja mitä fysiikkaan tulee niin mitä korkeampi puristussuhde sitä korkeampi teho, noin karkeasti. Eli mitä piukempaan puristat jousen, sitä kipakammin se potkaisee takaisin.
Kipinäsytytys ja suorasuihkutus samassa (otto)moottorissa on toteutettu jo 1950-luvulla ja nykyisinkin sitä on olemassa (esim. Mitsubishin GDI mallit). Ottomoottorissa suorasuihkutuksen toteuttaminen on ongelmallista koska bensa haluaa palaa puhtaasti vain stokiometrisessä seoksessa ja suorasuihkutuksella korkeapuristeisessa moottorissa sellaista tilannetta palotilaan on vaikea luoda. Ja vaikka luotaisiinkin, jää ottomoottori puristussuhteeltaan silti vaatimattomaksi koska bensiini ei ole kovin hyvin puristusta kestävä polttoaine. Oktaanilukua nostamalla bensiinin puristuskestävyys nousee mutta ei lähimaillekaan dieselin arvoja. Korkeapuristeinen ottomoottori tuppaa "nakuttamaan" eli polttoaine ei enää pala vaan räjähtää hallitsemattomasti ja tämä rikkoo moottorin.. Kaputt.
Niin ja maailman energiatehokkaimmat moottorit ovat muuten sähkömoottoreita jos unohdetaan avaruusalusten ionimoottorit sun muut erikoissovellukset.
"Ahtimen osuus henkilödieseleissä on tehon nosto kilpailukykyiselle tasolle, moottoreita ei ole tehty kuormitettavaksi jatkuvasti niin raskaasti että ahtamisesta olisi hyötyä kulutukseen"
"Yleensä henkilöautojen keskimääräinen tehontarve on n.20 kW (5...6 L / 100 km ) ja tuossa tehomäärässä esim 2 L moottorissa ahdin on vain haittana."
Olet varmaankin ymmärtänyt turboahtimen toimintaperiaatteen jotenkin väärin sillä oikein mitoitettu turboahdin ei oikeastaan missään tilanteessa "jarruta" tai syö tehoja vaan päin vastoin turboahdin reagoi moottorin kuormitukseen. Jos tuo kuormitus on 20kW niin ei se turbo punaisena huuda mutta eipä se myöskään lepää laakereillaan. Jos pulttaat siihen Toyota Aygoosi Volvo FH16:n ahtimen niin se on taatusti jarruna mutta silloin ei ole syyttäminen moottoria tai ahdinta... Turboahdin bensamoottorissa on aina kompromissi; iso ahdin antaa paljon tehoa hitaasti ja pieni turbo vähän tehoa mutta nopeasti. Samaten se iso turbo jarruttaa pakokaasuja ennen heräämistään ja toisaalta pieni turbo muuttuu jarruksi kierrosten noustessa. Volkswagenin TSI moottoreissa tätä rajaa hämärretään käyttämällä kahta ahdinta joista toinen on remmivetoinen pikkuahdin ja toinen isohko pakokaasuahdin.
Dieselmoottoreissa pystytään helposti hyödyntämään ns. muuttuvageometristä turboahdinta joka löytyy kaiketi jokaisen nykydieselin pellin alta. Eli ahdin on keskikokoa mutta sen vaikutus on täysin moottorinohjauksen hallittavissa turbon johdesiipien asentoa muuttamalla. Plussapisteet dieselille.
Sitä paitsi vapaastihengittävän moottorin, oli se sitten bensa tai diesel, täytössuhde on aina alle 1. Ehkä luokkaa 0,9:1 tai jotain. Bensaturbo nostaa moottorin täytössuhteen 1:1 tasolle ja siitä ylöspäin alkaa ongelmat nakutuksen muodossa. Dieselissä tätä ongelmaa ei ole.
Ei ahtimen toiminta sentään niin mystistä ole, kasityksen oikeellisuudesta voidaan olla kyllä eri mieltä.
20 kW 2 litraisesta dieselistä on kuormitus jossa jo 0.8 täytössuhteella ilmaylimäärä on niin suuri että ahtaminen ei paranna asiaa yhtään.
Rusetti pakoputkessa on vastus, olipa siinä johdinsiivet tai ei.
Se on eri juttu miten sen halutaan reagoivan tarvittaessa, mutta tuossa tilanteessa se on taatusti vain haittana.
1. Puristaminen
Bensamoottorissa puristetaan ilma/polttoaineseosta. Käytetty polttoaine asettaa rajat purissuhteelle. Dieselissä puristetaan pelkkää ilmaan. Täten sen puristussuhteelle ei ole mitään teoreettisia rajoja. Käytännössä niitä rupeaa tulemaan. Nykyään suuntaus onkin laskea purustussuhdetta, mutta vastaavasti nostaa ahtopainetta. Lopputulos on kokolailla sama. Ahtaminen sopiikin kuin nenä päähän dieseliin. Otto-moottorissa tulee nopeasti ongelmia polttoaineen puristuskestävyyden takia.
2. Hengittäminen
Bensassa tehoa säädetään sylinteriin menenvän ilman muodossa. Osatehoilla sisään menevää ilmaa pitää rajoittaa. Sitä kuristetaan kaasuläpällä. Se synnyttää alipainetta sylinteriin ja tekee männän alasmenon työläämmäksi. Kuluu enemmän energiaa.
Dieselissä tehoa säädetään ruiskutettavalla polttoaineella. Ilmaa voidaan imeä aina tuutin täydeltä eikä kaasuläppä kurista. Nykyään valtaosin jopa turbon työntämänä. Osateholla sitten ruiskutetaan polttoainetta sen verran kuin tarvitaan. Tyhjäkäynnillä juuri niin vähän, että moottori jaksaa pyöriä ja puristaa seuraavan satsin ilmaa lämpimäksi.
Rudolf diesel suunnitteli moottorinsa hyvin.
kaikista paree.
Jostain sitä sähköä pitää tehdä siihen sähköautoon.
Ja sähköä tehdään sähkövoimaloissa melkoisen huonolla hyötysuhteella.
Voimalan hyötysuhde on luokkaa 35% ja siihen siirtohäviöt päälle.
"Sähköähän saadaan töpselistä" sanoi entinenkin vihreä.
Jos akkutekniikka olisi tarpeeksi kehittynyttä ajaisimme kaikki jo sähköautoilla...
Niin voimaloiden hyötysuhde on parhaillaan 90% vesivoimaloissa ja lämpö+sähkö voimaloissa.
Hybridi ratkaisut on vain välivaihde polttomoottorista puhtaaseen sähköön. Tällä hetkellä hybridit ovat käupunkiliikenteeseen paras vaihtoehto... Toki ovat hieman hintavampia kuin dieselit.
Sähköautoihin sähkö tehdään hiililauhteella tai tuodaan Sosnovy Borgista. Jos internet olisi keksitty 50-luvulla, niin ajaisimme atomiautoilla, jos tekniikka olisi tarpeeksi kehittynyttä.
Lauhdevoimaa Suomen energiantuotannosta on noin 1-3%. Talven kylmimpinäkin viikkoina lauhdevoimaa tuotettiin vain noin 300MW
http://www.fingrid.fi/portal/suomeksi/sahkomarkkinat/voimajarjestelman_tila/
autoteollisuus aloitti tuossa muutama vuosi takaperin todenteolla kehittämään diesel-tekniikkaa (mm. common-rail), koska öljyvarannoista bensan osuus on radikaalisti vähentynyt verrattaessa raskaampaan dieseliin (varantojen alempi kerros).
enää ei ole järkevää kehittää (lue ylläpitää) bensiinimoottorilinjoja, koska polttoaine niille on ehtymässä. mm. Fiat lopetti mirafiorin bensamoottori-tehtaansa tällä perusteella 2004.
kuitenkin uutisissa kerrottiin, että eräs suuri eurooppalainen henkilöautodieselien valmistaja luopuu pienistä dieseleistä koska E6 määräys tekee niiden valmistamisen liian kalliiksi ja ryhtyy panostaman pienien bensakoneiden tuotantoon. No, VWllä on jo valmiina hyviä pieniä bensakoneita, joten niillä bensakoneilla tulevaisuudessa ajetaan, mikäli öljyvehkeistä puhutaan.
ja tuo E6 tullee voimaan vuoden 2012 alusta? Jo nyt - muuten ainoana moottorityyppinä - diesel täyttää JO NYT E5 rajat (NOx pienempi kuin bensakoneilla)
eiköhän kyseinen ongelma TDi:ssä liity enemmän juuri siihen E6.seen ihan valmistajakohtaisesti ;)
Gasolineous liquids layering in geochraphics (yhden suuren jakelijan tiedoista ;)), googlaa vaikka sieltä!