aihe:
- Sankey-kaavio
Sankey-kaavio:
Sankey-kaavio (kutsutaan myös "Lämpötasapainokaavioksi") näyttää polttomoottorin energiahäviöt. Sankey-kaavio syntyy (ja lasketaan) Seiliger-prosessista.
Polttomoottoriin syötetty polttoaine sekoitetaan ilman kanssa ja sytytetään. Kaikkea polttoenergiaa ei käytetä moottorin (ja pyörien) käyttämiseen. Yli puolet palamisenergiasta menetetään mm.
- Käyttöhäviöt (ajattele jäähdytysnestepumpun, ilmastointipumpun, jakelun ja muiden mekaanisten komponenttien käyttövoimaa)
- Vaihteistohäviöt (männän siirtymäliikkeen muuntaminen kampiakselin pyöriväksi liikkeeksi)
- Lämpöhäviöt (palamislämpö menetetään säteilylle ja heijastukselle moottorin osiin)
Hyödyllistä energiaa, joka jää jäljelle, kutsutaan teholliseksi hyötysuhteeksi.
Kuvassa on Sankey-kaavio. Kaavio osoittaa, että 35 % polttoaineesta häviää lämmönä pakokaasusta, samoin kuin 30 % jäähdytyshäviö (lämpöhäviö jäähdytysnesteeseen), 8 % mekaaninen häviö (työntö- ja voimansiirtohäviöt) ja 6 % säteily.
Tämä kaavio on bensiinimoottorista. Bensiinimoottorin hyötysuhde on suhteellisen alhainen, noin 21 %. Tämä tarkoittaa, että vain 21 % litrasta polttoainetta kuluu "ajoon". Dieselmoottorilla on korkeampi hyötysuhde (jopa 35 %). Täällä esimerkiksi jäähdytyshäviöt ja säteily ovat pienemmät, mutta mekaaninen häviö on jonkin verran suurempi. Siksi dieselmoottorilla on erilainen Sankey-kaavio kuin bensiinimoottorilla.
Jäähdytyshäviöiden vähentämiseksi voit esimerkiksi moottorin valmistajana valita, haluatko käyttää säädettävällä nopeudella varustettua jäähdytysnestepumppua (joka voidaan myös kytkeä pois päältä) tai käyttää useita jäähdytyspiirejä. Mukautettu rakenne voi varmistaa, että jäähdytysnestettä virtaa vähemmän sylinterin seiniä pitkin ja siten jäähdytysneste absorboi vähemmän lämpöä.
Pakokaasuturboa käyttämällä voidaan vähentää pakokaasuhäviöitä. Tehokas tuotto kasvaa. Mekaanisella kompressorilla mekaaninen häviö kasvaa (täytyy käyttää lisäkomponenttia), mutta tehollinen hyötysuhde kasvaa nopeammin. Esimerkiksi 5 %:n lisämekaanisen häviön tehollinen hyötysuhde kasvaa 10 %.
Aiheeseen liittyvä sivu:
