Dieselmotor und Benziner: Effizienzvergleich. Diesel- und Elektroauto in Deutschland

Elektromotoren gab es schon vor langer Zeit, aber großes Interesse an ihnen entstand, als sie anfingen, eine Alternative zu Motoren zu sein Verbrennungs... Von besonderem Interesse ist die Frage nach dem Wirkungsgrad eines Elektromotors, der eines seiner Hauptmerkmale ist.

Jedes System hat eines, das die Effizienz seiner Arbeit als Ganzes charakterisiert. Das heißt, es bestimmt, wie gut das System oder Gerät Energie abgibt oder umwandelt. Durch den Wert der Effizienz hat es keinen Wert und wird meistens in dargestellt Prozentsatz oder eine Zahl von null bis eins.

Wirkungsgradkennwerte bei Elektromotoren

Die Hauptaufgabe eines Elektromotors besteht darin, elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Die Effizienz bestimmt die Effizienz dieser Funktion. Die Formel für den Wirkungsgrad eines Elektromotors lautet wie folgt:

n = p2 / p1

In dieser Formel ist p1 die zugeführte elektrische Leistung, p2 die mechanische Nutzleistung, die direkt vom Motor erzeugt wird. Elektrische Energie wird durch die Formel bestimmt: p1 = UI (Spannung multipliziert mit Strom) und der Wert mechanische Kraft nach der Formel P = A / t (Verhältnis von Arbeit zu Zeiteinheit). So sieht die Berechnung des Wirkungsgrades eines Elektromotors aus. Dies ist jedoch der einfachste Teil davon. Je nach Verwendungszweck des Motors und seinem Umfang unterscheidet sich die Berechnung und berücksichtigt viele andere Parameter. Tatsächlich enthält die Formel für den Wirkungsgrad eines Elektromotors noch viel mehr Variablen. Oben war das einfachste Beispiel.

Effizienzverlust

Bei der Auswahl eines Motors muss der mechanische Wirkungsgrad eines Elektromotors berücksichtigt werden. Eine sehr wichtige Rolle spielen Verluste, die mit der Erwärmung des Motors verbunden sind, eine Abnahme der Ströme. Meistens ist der Wirkungsgradabfall mit der Freisetzung von Wärme verbunden, die natürlich bei laufendem Motor auftritt. Die Gründe für die Wärmefreisetzung können unterschiedlich sein: Der Motor kann sich beim Reibungsprozess erwärmen, aber auch aus elektrischen und sogar magnetischen Gründen. Als die meisten einfaches Beispiel Es ist möglich, eine Situation herbeizuführen, in der 1.000 Rubel für elektrische Energie ausgegeben wurden und die Arbeit für 700 Rubel geleistet wurde. In diesem Fall ist der Koeffizient nützliche Aktion wird 70 % betragen.

Zur Kühlung von Elektromotoren werden Ventilatoren verwendet, die Luft durch die entstandenen Zwischenräume blasen. Je nach Motorenklasse kann bis zu einer bestimmten Temperatur geheizt werden. Zum Beispiel können Motoren der Klasse A bis zu 85-90 Grad erhitzen, Klasse B - bis zu 110 Grad. Überschreitet die Temperatur den zulässigen Grenzwert, kann dies auf ein Schließen des Stators hinweisen.

Durchschnittlicher Wirkungsgrad von Elektromotoren

Es ist zu beachten, dass der Wirkungsgrad des Elektromotors Gleichstrom(und auch variabel) variiert je nach Belastung:

Bei Leerlauf Der Wirkungsgrad beträgt 0%.
Bei einer Last von 25 % beträgt der Wirkungsgrad 83 %.
Bei einer Last von 50 % beträgt der Wirkungsgrad 87 %.
Bei einer Last von 75 % beträgt der Wirkungsgrad 88 %.
Bei 100 % Last beträgt der Wirkungsgrad 87 %.

Einer der Gründe für den Wirkungsgradabfall ist die Asymmetrie der Ströme beim Anlegen unterschiedlicher Spannungen an jede der drei Phasen. Wenn beispielsweise an der ersten Phase eine Spannung von 410 V, an der zweiten - 403 V und an der dritten - 390 V anliegt, beträgt der Durchschnittswert 401 V. Asymmetrie in dieser Fall gleich der Differenz zwischen dem Maximum und Mindestspannung auf Phasen (410-390), also 20 V. Die Formel für den Wirkungsgrad eines Elektromotors zur Berechnung der Verluste sieht in unserer Situation so aus: 20/401 * 100 = 4,98%. Das bedeutet, dass wir während des Betriebs aufgrund der Spannungsdifferenz zwischen den Phasen 5% Wirkungsgrad verlieren.

Gesamtverluste und Effizienzverlust

Es gibt viele negative Faktoren, die den Wirkungsgradabfall eines Elektromotors beeinflussen. Es gibt bestimmte Techniken, mit denen Sie sie definieren können. Sie können beispielsweise feststellen, ob eine Lücke besteht, durch die die Leistung teilweise vom Netz auf den Stator und dann auf den Rotor übertragen wird.

Auch Starterverluste treten auf und bestehen aus mehreren Werten. Dies können zunächst Verluste im Zusammenhang mit Wirbelströmen und der Ummagnetisierung der Statorkerne sein.

Ist der Motor asynchron, entstehen durch die Verzahnung von Rotor und Stator zusätzliche Verluste. auch in einzelne Knoten Wirbelströme können auftreten. All dies zusammen reduziert den Wirkungsgrad des Elektromotors um 0,5%. Bei Asynchronmotoren werden alle Verluste berücksichtigt, die im Betrieb auftreten können. Daher kann der Wirkungsgradbereich von 80 bis 90 % variieren.

Automobilmotoren

Die Geschichte der Entwicklung von Elektromotoren beginnt mit der Entdeckung: Der Induktionsstrom bewegt sich seiner Meinung nach immer so, dass er der Ursache entgegenwirkt. Diese Theorie bildete die Grundlage für die Entwicklung des ersten Elektromotors.

Moderne Modelle basieren auf dem gleichen Prinzip, unterscheiden sich jedoch grundlegend von den ersten Exemplaren. Elektromotoren sind viel leistungsstärker, kompakter geworden, aber vor allem ist ihr Wirkungsgrad deutlich gestiegen. Über die Effizienz eines Elektromotors haben wir oben schon geschrieben, und im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor ist das ein erstaunliches Ergebnis. Z.B, maximale Effizienz Verbrennungsmotor erreicht 45%.

Vorteile des Elektromotors

Der hohe Wirkungsgrad ist der Hauptvorteil eines solchen Motors. Und wenn der Verbrennungsmotor mehr als 50 % der Energie für das Heizen aufwendet, wird im Elektromotor ein kleiner Teil der Energie für das Heizen aufgewendet.

Der zweite Vorteil ist das geringe Gewicht und kompakte Größe... Yasa Motors hat beispielsweise einen Motor mit einem Gewicht von nur 25 kg entwickelt. Es ist in der Lage, 650 Nm zu liefern, was ein sehr ordentliches Ergebnis ist. Außerdem sind solche Motoren langlebig, benötigen kein Getriebe. Viele Elektroautobesitzer sprechen von der Wirtschaftlichkeit von Elektromotoren, was teilweise logisch ist. Tatsächlich gibt der Elektromotor während des Betriebs keine Verbrennungsprodukte ab. Viele Autofahrer vergessen jedoch, dass sie zur Stromerzeugung Kohle, Gas oder angereichertes Uran verwenden müssen. All diese Elemente verschmutzen Umgebung Daher ist die Umweltfreundlichkeit von Elektromotoren ein sehr umstrittenes Thema. Ja, sie verschmutzen die Luft während des Betriebs nicht. Für sie übernehmen Kraftwerke die Stromerzeugung.

Verbesserung der Effizienz von Elektromotoren

Elektromotoren haben einige Nachteile, die sich negativ auf die Effizienz auswirken. Dies ist ein schwaches Anlaufdrehmoment, ein hoher Anlaufstrom und eine Inkonsistenz zwischen dem mechanischen Moment der Welle und der mechanischen Belastung. Dies führt zu Geräteeffizienz nimmt ab.

Um den Wirkungsgrad zu verbessern, werden Anstrengungen unternommen, den Motor bis zu 75% oder mehr zu belasten und die Leistungsfaktoren zu erhöhen. Es gibt auch spezielle Vorrichtungen zur Regelung der Frequenz des zugeführten Stroms und der Spannung, was ebenfalls zu einer Effizienzsteigerung und einer Effizienzsteigerung führt.

Eines der beliebtesten Geräte zur Effizienzsteigerung eines Elektromotors ist ein Softstarter, der die Wachstumsrate begrenzt Anlaufstrom... Es ist auch zweckmäßig, die Drehzahl des Motors durch Änderung der Spannungsfrequenz zu verwenden und zu ändern. Dies führt zu einer Reduzierung des Stromverbrauchs und sorgt für eine sanfte und hochpräzise Regelung. Auch das Anfahrdrehmoment erhöht sich und bei variabler Last wird die Drehzahl stabilisiert. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Elektromotors erhöht.

Maximale Effizienz des Elektromotors

Je nach Bauart kann sie bei Elektromotoren zwischen 10 und 99% variieren. Es hängt alles davon ab, was für ein Motor es sein wird. Zum Beispiel der Wirkungsgrad des Pumpen-Elektromotors Kolbentyp ist 70-90%. Das Endergebnis hängt vom Hersteller, der Konstruktion des Geräts usw. ab. Gleiches gilt für die Effizienz des Elektromotors des Krans. Wenn es 90 % beträgt, bedeutet dies, dass 90 % des verbrauchten Stroms für die Ausführung verwendet werden mechanische Arbeit, die restlichen 10% - zum Erwärmen der Teile. Und doch gibt es das meiste erfolgreiche Modelle Elektromotoren, deren Wirkungsgrad nahe 100 % liegt, aber nicht diesem Wert entspricht.

Ist eine Effizienz von über 100 % möglich?

Das ist kein Geheimnis Elektromotoren, deren Wirkungsgrad über 100 % liegt, kann es in der Natur nicht geben, da dies dem Grundgesetz der Energieerhaltung widerspricht. Tatsache ist, dass Energie nicht aus dem Nichts kommen und auf die gleiche Weise verschwinden kann. Jeder Motor braucht eine Energiequelle: Benzin, Strom. Benzin hält jedoch nicht ewig, ebenso wie Strom, weil ihre Reserven wieder aufgefüllt werden müssen. Gäbe es aber eine Energiequelle, die nicht nachgefüllt werden müsste, dann wäre es durchaus möglich, einen Motor mit einem Wirkungsgrad von über 100 % zu realisieren. Der russische Erfinder Vladimir Chernyshov zeigte eine Beschreibung des Motors, der auf einem Permanentmagneten basiert und dessen Wirkungsgrad, wie der Erfinder selbst versichert, mehr als 100% beträgt.

Wasserkraftwerk als Beispiel für ein Perpetuum Mobile

Nehmen wir zum Beispiel ein Wasserkraftwerk, in dem durch fallendes Wasser aus großer Höhe Energie erzeugt wird. Das Wasser dreht die Turbine und erzeugt Strom. Der Wasserfall erfolgt unter dem Einfluss der Erdanziehungskraft. Und obwohl die Arbeit der Stromerzeugung verrichtet wird, schwächt sich die Schwerkraft der Erde nicht ab, dh die Schwerkraft nimmt nicht ab. Außerdem verdunstet das Wasser unter dem Einfluss von Sonnenlicht und gelangt wieder in das Reservoir. Damit ist der Zyklus abgeschlossen. Infolgedessen ist der Strom verbraucht und die Kosten für seine Produktion wurden wieder aufgenommen.

Natürlich können wir sagen, dass die Sonne nicht ewig ist, es ist so, aber sie wird ein paar Milliarden Jahre dauern. Was die Schwerkraft betrifft, so verrichtet sie ständig Arbeit und entzieht der Atmosphäre Feuchtigkeit. Im Allgemeinen ist ein Wasserkraftwerk ein Motor, der mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt und dessen Wirkungsgrad mehr als 100 % beträgt. Dies macht deutlich, dass Sie nicht aufhören sollten, nach Wegen zu suchen, um einen Elektromotor zu entwickeln, dessen Wirkungsgrad mehr als 100 % betragen kann. Schließlich kann nicht nur die Schwerkraft als unerschöpfliche Energiequelle genutzt werden.

Permanentmagnete als Stromquelle für Motoren

Die zweite interessante Quelle ist ein Permanentmagnet, der nirgendwo Energie erhält und das Magnetfeld auch bei der Arbeit nicht verbraucht. Wenn beispielsweise ein Magnet etwas anzieht, verrichtet er die Arbeit und sein Magnetfeld wird nicht schwächer. Sie haben bereits mehrfach versucht, diese Eigenschaft zu nutzen, um das sogenannte Perpetuum Mobile zu erschaffen, aber bisher ist daraus nichts mehr oder weniger Normales geworden. Jeder Mechanismus wird früher oder später verschleißen, aber die Quelle selbst, die ein Permanentmagnet ist, ist praktisch ewig.

Es gibt jedoch Experten, die behaupten, dass Permanentmagnete mit der Zeit durch Alterung an Festigkeit verlieren. Das stimmt nicht, aber selbst wenn es wahr wäre, wäre es möglich, ihn mit nur einem elektromagnetischen Impuls wieder zum Leben zu erwecken. Ein Motor, der alle 10-20 Jahre nachgeladen werden müsste, obwohl er nicht behaupten kann, dass er ewig ist, kommt dem sehr nahe.

Es gab schon viele Versuche zu erstellen Perpetuum Mobile in der Basis Permanentmagnete... Noch nicht erfolgreiche Entscheidungen, leider. Aber angesichts der Tatsache, dass solche Motoren gefragt sind (das kann es einfach nicht sein), ist es gut möglich, dass wir in naher Zukunft etwas sehen werden, das dem Modell sehr nahe kommt ewiger Motor die mit erneuerbarer Energie betrieben wird.

Abschluss

Der Wirkungsgrad eines Elektromotors ist am höchsten wichtiger Parameter, die den Wirkungsgrad eines bestimmten Motors bestimmt. Je höher der Wirkungsgrad, desto besserer Motor... Bei einem Motor mit einem Wirkungsgrad von 95 % wird fast die gesamte aufgewendete Energie für die Verrichtung von Arbeit aufgewendet und nur 5 % werden unnötig verbraucht (z. B. zum Erwärmen von Ersatzteilen). Moderne Dieselmotoren können Wirkungsgradwerte 45% und dies wird als großartiges Ergebnis angesehen. Effizienz von Benzin Motoren und noch weniger.

Beispiel. Die durchschnittliche Schubkraft des Triebwerks beträgt 882 N. Es verbraucht 7 kg Benzin pro 100 km Strecke. Bestimmen Sie die Effizienz seines Motors. Finden Sie zuerst nützliche Arbeit. Sie ist gleich dem Produkt der Kraft F um den Weg S, den der Körper unter seinem Einfluss überwindet Ap = F ∙ S. Bestimmen Sie die Wärmemenge, die beim Verbrennen von 7 kg Benzin freigesetzt wird. Dies ist die verbrauchte Arbeit Az = Q = q ∙ m, wobei q - spezifischer Kraftstoff, für Benzin beträgt es 42 ∙ 10 ^ 6 J / kg, und m ist die Masse dieses Kraftstoffs. Der Wirkungsgrad des Motors ist gleich dem Wirkungsgrad = (F S) / (q m) ∙ 100% = (882 ∙ 100000) / (42 ∙ 10 ^ 6 ∙ 7) ∙ 100% = 30%.

V Allgemeiner Fall den Wirkungsgrad einer beliebigen Wärmekraftmaschine (Verbrennungsmotor, Dampfmaschine, usw.), wo Arbeit durch Gas verrichtet wird, hat einen Koeffizienten sinnvoll Aktionen gleich der Wärmedifferenz der Heizung Q1 und der des Kühlschranks Q2, ermitteln Sie die Differenz der Wärme der Heizung und des Kühlschranks und dividieren Sie sie durch die Wärmeleistung der Heizung = (Q1-Q2) / Q1 . Hier ist die Effizienz in Brucheinheiten von 0 bis 1, um das Ergebnis zu übersetzen, multiplizieren Sie es mit 100.

Um zu bekommen Ideale Effizienz der Wärmekraftmaschine (Carnot-Maschine), ermitteln Sie das Verhältnis der Temperaturdifferenz zwischen der Heizung T1 und dem Kühlschrank T2 zur Temperatur der Heizungseffizienz = (T1-T2) / T1. Dies ist der maximal mögliche Wirkungsgrad für einen bestimmten Wärmekraftmaschinentyp bei gegebenen Temperaturen von Heizung und Kühlschrank.

Bestimmen Sie den Gesamtwert. Diese Art von Informationen kann durch Bezugnahme auf die Daten der Volkszählung gewonnen werden. Um die Gesamtfruchtbarkeits-, Sterblichkeits-, Heirats- und Scheidungsraten zu bestimmen, müssen Sie das Produkt aus der Gesamtbevölkerung und dem Abrechnungszeitraum ermitteln. Schreibe die resultierende Zahl in den Nenner.

Setzen Sie auf den Zähler den Indikator, der dem gewünschten Verwandten entspricht. Wenn Sie beispielsweise die Gesamtfruchtbarkeitsrate vor Ihnen ermitteln möchten, sollte anstelle des Zählers eine Zahl stehen, die die Gesamtzahl der Geburten während des Zeitraums, an dem Sie interessiert sind, widerspiegelt. Wenn Ihr Ziel Sterblichkeits- oder Heiratsraten ist, ersetzen Sie den Zähler durch die Anzahl der Todesfälle während des Abrechnungszeitraums bzw. der Anzahl derer, die geheiratet haben.

Multiplizieren Sie die resultierende Zahl mit 1000. Dies ist der gesuchte Gesamtkoeffizient. Wenn Sie vor der Aufgabe stehen, die Gesamtwachstumsrate zu ermitteln, ziehen Sie die Sterberate von der Geburtenrate ab.

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Quellen:

Allgemeine Raten der Vitalbewegung der Bevölkerung

Unter dem Wort „Arbeit“ wird in erster Linie eine Tätigkeit verstanden, die einem Menschen seinen Lebensunterhalt sichert. Mit anderen Worten, er erhält dafür eine materielle Belohnung. Dennoch sind die Menschen bereit, sich in ihrer Freizeit entweder unentgeltlich oder gegen eine rein symbolische Bezahlung auch an sozial nützlichen Arbeiten zu beteiligen, die Bedürftigen helfen, Höfe und Straßen verbessern, Landschaftsgestaltung usw. Die Zahl dieser Freiwilligen wäre wahrscheinlich noch größer, aber sie wissen oft nicht, wo ihre Dienste benötigt werden.

Rentnerinnen, Behinderte oder alleinerziehende Mütter, die jeden Rubel auf ihrem Konto haben. Gib ihnen jede Hilfe, die du kannst. Dabei muss es sich nicht um eine Geldspende handeln – Sie können zum Beispiel ab und zu in den Laden gehen, um Lebensmittel oder Medikamente zu kaufen.

Viele Menschen möchten sich an der Verbesserung ihrer Heimatstadt beteiligen. Sie sollten sich an die zuständigen Stellen der örtlichen Gemeinde wenden, zum Beispiel die Verantwortlichen für Flächenreinigung, Landschaftsgestaltung. Es wird sicherlich Arbeit geben. Darüber hinaus können Sie beispielsweise auf eigene Faust ein Blumenbeet unter den Fenstern des Hauses pflanzen, Blumen pflanzen.

Es gibt sehr tierliebe Menschen, die streunenden Hunden und Katzen helfen wollen. Wenn Sie in dieser Kategorie sind, wenden Sie sich an Ihre örtlichen Tierrechtsorganisationen oder Tierheimbesitzer. Nun, wenn Sie in einer Großstadt leben, in der es Zoos gibt, fragen Sie die Verwaltung, ob Tierpfleger benötigt werden.

Befeuchtungskoeffizient

Der Befeuchtungskoeffizient ist ein spezieller Indikator, der von Experten auf dem Gebiet der Meteorologie entwickelt wurde, um den Grad der Klimafeuchte in einer bestimmten Region zu beurteilen. Dabei wurde berücksichtigt, dass das Klima ein langfristiges Merkmal ist Wetterverhältnisse im Bereich. Daher wurde entschieden, auch den Feuchtekoeffizienten über einen längeren Zeitraum zu berücksichtigen: Dieser wird in der Regel auf Basis von unterjährig erhobenen Daten berechnet.

Somit zeigt der Feuchtekoeffizient an, wie viel Niederschlag in diesem Zeitraum in der betrachteten Region fällt. Dies wiederum ist einer der Hauptfaktoren für die vorherrschende Vegetation in diesem Gebiet.

Berechnung des Feuchtigkeitskoeffizienten

Die Formel zur Berechnung des Feuchtigkeitskoeffizienten lautet wie folgt: K = R / E. In dieser Formel bezeichnet das Symbol K den tatsächlichen Feuchtigkeitskoeffizienten und das Symbol R - die Niederschlagsmenge, die im Laufe des Jahres in einem bestimmten Gebiet gefallen ist, ausgedrückt in Millimetern. Schließlich bezeichnet das Symbol E die Niederschlagsmenge, die im gleichen Zeitraum von der Erdoberfläche verdunstet.

Die angegebene Niederschlagsmenge, die auch in Millimetern angegeben wird, hängt von der Temperatur in einer bestimmten Region zu einem bestimmten Zeitpunkt und anderen Faktoren ab. Daher erfordert die Berechnung des Feuchtekoeffizienten trotz der scheinbaren Einfachheit der obigen Formel eine Vielzahl von Vormessungen mit präzisen Instrumenten und kann nur von einem ausreichend großen Team von Meteorologen durchgeführt werden.

Der Wert des Feuchtigkeitskoeffizienten in einem bestimmten Gebiet wiederum ermöglicht unter Berücksichtigung all dieser Indikatoren in der Regel mit hoher Zuverlässigkeit festzustellen, welche Vegetationsart in dieser Region vorherrscht. Wenn der Feuchtigkeitskoeffizient also 1 überschreitet, deutet dies auf eine hohe Feuchtigkeit in diesem Gebiet hin, was dazu führt, dass Vegetationsarten wie Taiga, Tundra oder Waldtundra vorherrschen.

Ein ausreichender Feuchtigkeitsgehalt entspricht einem Feuchtigkeitskoeffizienten von 1 und ist in der Regel durch ein Überwiegen von gemischtem oder gekennzeichnet. Ein Feuchtigkeitskoeffizient im Bereich von 0,6 bis 1 ist typisch für Waldsteppengebiete, von 0,3 bis 0,6 - für Steppen, von 0,1 bis 0,3 - für Halbwüstengebiete und von 0 bis 0,1 - für Wüsten ...

Quellen:

Befeuchtung, Befeuchtungskoeffizienten

College-YouTube

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Mathematisch Wirkungsgradbestimmung kann geschrieben werden als:
η = A Q, (\ displaystyle \ eta = (\ frac (A) (Q)),)
wo EIN- nützliche Arbeit (Energie) und Q- verbrauchte Energie.
Wenn die Effizienz in Prozent ausgedrückt wird, wird sie nach der Formel berechnet:
η = A Q × 100% (\ displaystyle \ eta = (\ frac (A) (Q)) \ mal 100 \%) ε X = Q X / A (\ displaystyle \ varepsilon _ (\ mathrm (X)) = Q _ (\ mathrm (X)) / A),
wo Q X (\ displaystyle Q _ (\ mathrm (X)))- Wärmeentnahme vom kalten Ende (in Kältemaschinen ah Kühlleistung); A (\ Anzeigestil A)
Verwenden Sie für Wärmepumpen den Begriff Übersetzungsverhältnis
ε Γ = Q Γ / A (\ displaystyle \ varepsilon _ (\ Gamma) = Q _ (\ Gamma) / A),
wo Q Γ (\ Anzeigestil Q _ (\ Gamma))- auf den Wärmeträger übertragene Kondensationswärme; A (\ Anzeigestil A)- die für diesen Prozess aufgewendete Arbeit (oder Elektrizität).
In einem perfekten Auto Q Γ = Q X + A (\ displaystyle Q _ (\ Gamma) = Q _ (\ mathrm (X)) + A), daher für perfektes Auto ε Γ = ε X + 1 (\ displaystyle \ varepsilon _ (\ Gamma) = \ varepsilon _ (\ mathrm (X)) +1)
Der beste Auftritt Kapazität für Kältemaschinen hat einen umgekehrten Carnot-Zyklus: darin der Kältekoeffizient
ε = T X T Γ - T X (\ displaystyle \ varepsilon = (T _ (\ mathrm (X)) \ over (T _ (\ Gamma) -T _ (\ mathrm (X))))), da neben der berücksichtigten Energie EIN(z.B. elektrisch), in Hitze Q es gibt auch die Energie, die der Kältequelle entnommen wird.
Unter den vielen Eigenschaften der verschiedenen Mechanismen im Auto zentral Es hat Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors... Um die Essenz dieses Konzepts herauszufinden, müssen Sie genau wissen, was es ist klassischer Motor Verbrennungs.

Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren – was ist das?
Zunächst wandelt der Motor die bei der Verbrennung des Kraftstoffs erzeugte Wärmeenergie in eine gewisse mechanische Arbeit um. Im Gegensatz zu Dampfmaschinen, diese Motoren sind leichter und kompakter. Sie sind viel sparsamer und verbrauchen eine genau definierte Flüssigkeit und gasförmiger Brennstoff... Damit ist der Wirkungsgrad moderne Motoren basierend auf ihren technischen Eigenschaften und anderen Indikatoren berechnet.
Der Wirkungsgrad (Leistungszahl) ist das Verhältnis der tatsächlich auf die Motorwelle übertragenen Leistung zu der durch die Gaseinwirkung vom Kolben aufgenommenen Leistung. Wenn du ausgibst Effizienzvergleich Motoren unterschiedlicher Leistung kann festgestellt werden, dass dieser Wert für jeden von ihnen seine eigenen Eigenschaften hat.
Beide Motoren haben trotz der Ähnlichkeit im Design Verschiedene Arten Mischungsbildung. Deshalb die Kolben Vergasermotor mit mehr arbeiten hohe Temperaturen eine hochwertige Kühlung erfordern. Aus diesem Grund wird thermische Energie, die in mechanische Energie umgewandelt werden kann, nutzlos abgeleitet und sinkt Gesamtwert Effizienz.
Um jedoch die Effizienz zu erhöhen Benzinmotor, werden bestimmte Maßnahmen ergriffen. So können beispielsweise zwei Einlass- und Auslassventile an einem Zylinder installiert werden, anstelle einer Konstruktion mit einem Einlass- und einem Auslassventil... Außerdem haben manche Motoren für jede Zündkerze eine eigene Zündspule. Steuerung Gaspedal in vielen Fällen erfolgt dies mit einem elektrischen Antrieb und nicht mit einem gewöhnlichen Kabel.

Dieselmotor-Wirkungsgrad – spürbare Effizienz
Diesel ist eine Art von Verbrennungsmotor, bei dem die Zündung Arbeitsmischung durch Kompression erzeugt. Daher ist der Luftdruck im Zylinder viel höher als bei einem Benzinmotor. Effizienzvergleich Dieselmotor mit der Effizienz anderer Designs kann seine höchste Effizienz festgestellt werden.
Wenn vorhanden niedrige Drehzahlen und großem Arbeitsvolumen kann der Effizienzindex 50 % überschreiten.

Auf den Vergleich sollte geachtet werden geringer Konsum Dieselkraftstoff und geringer Inhalt Schadstoffe bei Abgasen. Somit hängt der Wert des Wirkungsgrades einer Brennkraftmaschine ganz von ihrer Art und Konstruktion ab. Bei vielen Fahrzeugen wird die geringe Effizienz durch verschiedene Verbesserungen ausgeglichen, um die Gesamtleistung zu verbessern. technische Eigenschaften.

Effizienz (Effizienz) - ein Merkmal der Effizienz des Systems (Gerät, Maschine) in Bezug auf die Umwandlung oder Übertragung von Energie. Sie wird durch das Verhältnis der eingesetzten Nutzenergie zur Gesamtenergiemenge bestimmt, die das System erhält; normalerweise mit η ("diese") bezeichnet. = Wpol / Wcym. Der Wirkungsgrad ist eine dimensionslose Größe und wird oft in Prozent gemessen. Mathematisch kann die Definition von Effizienz wie folgt geschrieben werden:
X 100 %,
wo EIN- nützliche Arbeit, und Q- verbrauchte Energie.

Aufgrund des Energieerhaltungssatzes ist der Wirkungsgrad immer kleiner oder gleich, dh es ist unmöglich, mehr Nutzarbeit als die aufgewendete Energie zu erhalten.

Wirkungsgrad der Wärmekraftmaschine- die Haltung des Vollkommenen nützliche Arbeit Motor, auf die von der Heizung empfangene Energie. Thermischen Wirkungsgrad Motor kann mit der folgenden Formel berechnet werden
,
wobei die Wärmemenge ist, die von der Heizung empfangen wird, ist die Wärmemenge, die an den Kühlschrank abgegeben wird. Die höchste Effizienz unter den zyklischen Maschinen, die bei bestimmten Temperaturen der heißen Quelle arbeiten T 1 und kalt T 2 besitzen Wärmekraftmaschinen Arbeit am Carnot-Zyklus; diese begrenzende Effizienz ist
.

Nicht alle Indikatoren, die die Effizienz von Energieprozessen charakterisieren, entsprechen der obigen Beschreibung. Auch wenn sie traditionell oder fälschlicherweise als „Effizienz“ bezeichnet werden, können sie andere Eigenschaften aufweisen, insbesondere über 100 %.

Kesselwirkungsgrad

Hauptartikel: Wärmebilanz des Kessels

Der Wirkungsgrad von Kesseln für fossile Brennstoffe wird traditionell auf der Grundlage des Nettoheizwerts berechnet; Es wird davon ausgegangen, dass die Feuchtigkeit der Verbrennungsprodukte den Kessel in Form von überhitztem Dampf verlässt. In Brennwertkesseln wird diese Feuchtigkeit kondensiert, die Kondensationswärme wird nutzbringend genutzt. Bei der Berechnung des Wirkungsgrades auf Basis des Nettoheizwertes kann es eventuell mehr als eins sein. In diesem Fall wäre es richtiger, sie nach der höchsten Verbrennungswärme zu betrachten, die die Kondensationswärme von Dampf berücksichtigt; Die Leistung eines solchen Kessels ist jedoch schwer mit Daten anderer Anlagen zu vergleichen.

Wärmepumpen und Kältemaschinen

Der Vorteil von Wärmepumpen als Heiztechnik besteht darin, dass sie manchmal mehr Wärme aufnehmen können, als für ihren Betrieb verbraucht wird; in ähnlicher Weise kann der Kühler dem zu kühlenden Ende mehr Wärme abführen, als für die Organisation des Prozesses aufgewendet wird.

Der Wirkungsgrad solcher Wärmekraftmaschinen ist gekennzeichnet durch Kältekoeffizient(für Kältemaschinen) oder Übersetzungsverhältnis(für Wärmepumpen)
,
wo wird die Wärme vom kalten Ende (bei Kältemaschinen) entnommen oder zum heißen Ende (bei Wärmepumpen) übertragen; - die für diesen Prozess aufgewendete Arbeit (oder Elektrizität). Der umgekehrte Carnot-Zyklus hat die besten Leistungsindikatoren für solche Maschinen: er hat einen Kältekoeffizienten
,
wo sind die Temperaturen der heißen und kalten Enden,. Dieser Wert kann natürlich beliebig groß sein; obwohl es in der Praxis schwierig ist, sich ihm zu nähern, kann die Leistungszahl immer noch Eins überschreiten. Dies widerspricht nicht dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik, da neben der berücksichtigten Energie EIN(z.B. elektrisch), in Hitze Q es gibt auch die Energie, die der Kältequelle entnommen wird.

Literatur
- A. V. Peryshkin Physik. 8. Klasse. - Trappe, 2005 .-- 191 S. - 50.000 Exemplare. - ISBN 5-7107-9459-7.
Notizen (Bearbeiten)

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