emne:
- Sankey diagram
Sankey diagram:
Sankey-diagrammet (også kaldet "Varmebalancediagrammet") viser forbrændingsmotorens energitab. Sankey-diagrammet opstår (og er beregnet) fra Seiliger-processen.
Brændstoffet, der tilføres forbrændingsmotoren, blandes med luft og antændes. Ikke al energi fra forbrændingen bruges til at drive motoren (og hjulene). Mere end halvdelen af forbrændingsenergien går tabt til bl.a.
- Drivtab (tænk på drevet af kølevæskepumpen, airconditionpumpen, distribution og andre mekaniske komponenter)
- Geartab (konvertering af en translationsbevægelse af stemplet til en rotationsbevægelse af krumtapakslen)
- Varmetab (varme fra forbrænding går tabt til stråling og refleksion på motordelene)
Den nyttige energi, der er tilbage, kaldes den effektive effektivitet.
Figuren viser Sankey-diagrammet. Diagrammet viser, at 35 % af brændstoffet går tabt som varme fra udstødningsgassen, samt 30 % køletab (varmetabt til kølevæsken), 8 % mekanisk tab (fremdrivnings- og transmissionstab) og 6 % stråling.
Dette diagram er af en benzinmotor. En benzinmotor har en relativt lav virkningsgrad på omkring 21%. Det betyder, at kun 21% af en liter brændstof bruges til at "køre". En dieselmotor har en højere effektivitet (op til 35%). Her er eksempelvis køletabene og strålingen lavere, men det mekaniske tab er noget højere. En dieselmotor har derfor et andet Sankey-diagram end en benzinmotor.
For at reducere køletab kan man som motorproducent eksempelvis vælge at bruge en kølevæskepumpe med justerbar hastighed (som også kan slås fra) eller at bruge flere kølekredsløb. Et tilpasset design kan sikre, at der strømmer mindre kølevæske langs cylindervæggene, og derfor optages mindre varme af kølevæsken.
Ved at bruge en udstødningsturbo kan tabet af udstødningsgas reduceres. Det effektive afkast stiger. Med en mekanisk kompressor øges det mekaniske tab (en ekstra komponent skal drives), men den effektive virkningsgrad øges hurtigere. For eksempel øges den effektive effektivitet af det 5 % ekstra mekaniske tab med 10 %.
Relateret side:
