θέμα:
- Διάγραμμα Sankey
Διάγραμμα Sankey:
Το διάγραμμα Sankey (ονομάζεται επίσης «διάγραμμα ισορροπίας θερμότητας») δείχνει τις απώλειες ενέργειας του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Το διάγραμμα Sankey προκύπτει (και υπολογίζεται) από τη διαδικασία Seiliger.
Το καύσιμο που παρέχεται στον κινητήρα εσωτερικής καύσης αναμειγνύεται με αέρα και αναφλέγεται. Δεν χρησιμοποιείται όλη η ενέργεια από την καύση για την κίνηση του κινητήρα (και των τροχών). Περισσότερο από το ήμισυ της ενέργειας της καύσης χάνεται, μεταξύ άλλων:
- Απώλειες μετάδοσης κίνησης (σκεφτείτε την κίνηση της αντλίας ψυκτικού, της αντλίας κλιματισμού, της διανομής και άλλων μηχανικών εξαρτημάτων)
- Απώλειες μετάδοσης (μετατροπή μεταφορικής κίνησης του εμβόλου σε περιστροφική κίνηση του στροφαλοφόρου άξονα)
- Απώλειες θερμότητας (η θερμότητα από την καύση χάνεται από την ακτινοβολία και την ανάκλαση στα μέρη του κινητήρα)
Η ωφέλιμη ενέργεια που παραμένει ονομάζεται αποτελεσματική απόδοση.
Το σχήμα δείχνει το διάγραμμα Sankey. Το διάγραμμα δείχνει ότι το 35% του καυσίμου χάνεται ως θερμότητα από τα καυσαέρια, καθώς και η απώλεια ψύξης 30% (απώλεια θερμότητας στο ψυκτικό), 8% μηχανική απώλεια (απώλειες πρόωσης και μετάδοσης) και 6% ακτινοβολία.
Αυτό το διάγραμμα είναι ένας βενζινοκινητήρας. Ένας βενζινοκινητήρας έχει σχετικά χαμηλή απόδοση της τάξης του 21%. Αυτό σημαίνει ότι μόνο το 21% του λίτρου καυσίμου χρησιμοποιείται για «οδήγηση». Ένας κινητήρας ντίζελ έχει υψηλότερη απόδοση (έως και 35%). Εδώ, για παράδειγμα, οι απώλειες ψύξης και η ακτινοβολία είναι χαμηλότερες, αλλά οι μηχανικές απώλειες είναι κάπως μεγαλύτερες. Επομένως, ένας κινητήρας ντίζελ έχει διαφορετικό διάγραμμα Sankey από έναν βενζινοκινητήρα.
Για να μειώσετε τις απώλειες ψύξης, για παράδειγμα, ως κατασκευαστής κινητήρα, μπορείτε να επιλέξετε να χρησιμοποιήσετε μια αντλία ψυκτικού με ρυθμιζόμενη ταχύτητα (η οποία μπορεί επίσης να απενεργοποιηθεί) ή να χρησιμοποιήσετε πολλαπλά κυκλώματα ψύξης. Ένας προσαρμοσμένος σχεδιασμός μπορεί να διασφαλίσει ότι λιγότερο ψυκτικό ρέει κατά μήκος των τοιχωμάτων του κυλίνδρου και επομένως λιγότερη θερμότητα απορροφάται από το ψυκτικό.
Με τη χρήση ενός turbo καυσαερίων, οι απώλειες καυσαερίων μπορούν να μειωθούν. Η αποτελεσματική απόδοση αυξάνεται. Με έναν μηχανικό συμπιεστή, οι μηχανικές απώλειες αυξάνονται (πρέπει να οδηγηθεί ένα πρόσθετο εξάρτημα), αλλά η αποτελεσματική απόδοση αυξάνεται γρηγορότερα. Για παράδειγμα, η αποτελεσματική απόδοση της πρόσθετης μηχανικής απώλειας 5% αυξάνεται κατά 10%.
Σχετική σελίδα:
