téma:
- Sankey diagram
Sankey diagram:
A Sankey-diagram (más néven „Hőegyensúly diagram”) mutatja a belsőégésű motor energiaveszteségét. A Sankey-diagram a Seiliger-folyamatból származik (és kiszámításra kerül).
A belsőégésű motorba szállított üzemanyag levegővel keveredik és meggyújtja. Az égésből származó energiát nem használják fel a motor (és a kerekek) meghajtására. Az égési energia több mint fele elvész, többek között:
- Hajtásveszteségek (gondoljunk csak a hűtőfolyadék-szivattyú, a klímaszivattyú, az elosztó és egyéb mechanikai alkatrészek meghajtására)
- Fogaskerék-veszteségek (a dugattyú transzlációs mozgásának átalakítása a főtengely forgó mozgásává)
- Hőveszteség (az égésből származó hő a sugárzás és a visszaverődés következtében a motor részein elvész)
A megmaradt hasznos energiát effektív hatásfoknak nevezzük.
Az ábra a Sankey diagramot mutatja. A diagram azt mutatja, hogy a tüzelőanyag 35%-a a kipufogógáz hőjeként, valamint 30%-a hűtési veszteségként (a hűtőfolyadék hővesztesége), 8%-a mechanikai veszteségként (meghajtási és átviteli veszteségek) és 6%-a sugárzásként veszít el.
Ez a diagram egy benzinmotort ábrázol. A benzinmotorok hatásfoka viszonylag alacsony, körülbelül 21%. Ez azt jelenti, hogy egy liter üzemanyag mindössze 21%-át használjuk „vezetésre”. A dízelmotor hatásfoka magasabb (akár 35%). Itt például kisebb a hűtési veszteség és a sugárzás, de valamivel nagyobb a mechanikai veszteség. A dízelmotornak ezért más Sankey-diagramja van, mint a benzinmotoroké.
A hűtési veszteségek csökkentése érdekében például motorgyártóként választhat állítható fordulatszámú hűtőfolyadék-szivattyút (ami ki is kapcsolható), vagy több hűtőkört használ. Az adaptált kialakítás biztosíthatja, hogy kevesebb hűtőfolyadék folyjon végig a hengerfalak mentén, és ezáltal kevesebb hőt nyeljen el a hűtőfolyadék.
A kipufogógáz-turbó használatával csökkenthető a kipufogógáz-veszteség. A tényleges megtérülés nő. Mechanikus kompresszornál a mechanikai veszteség növekszik (kiegészítő alkatrészt kell hajtani), de az effektív hatásfok gyorsabban növekszik. Például az 5%-os járulékos mechanikai veszteség effektív hatásfoka 10%-kal nő.
Kapcsolódó oldal:
