Subyek:
- Konsumsi bahan bakar spesifik
- Efisiensi motorik
- Diagram daya / diagram telur
- Diagram perampingan aset
Konsumsi bahan bakar spesifik:
Konsumsi bahan bakar suatu kendaraan biasanya kita nyatakan dalam jumlah kilometer perjalanan per liter, contoh: 1:15. Dokumentasi kendaraan sering kali menunjukkan liter per 100 km. Kondisi mengemudi telah diperhitungkan, yaitu resistensi penggerak yang memainkan peran utama.
Menarik bagi para teknisi untuk mengetahui berapa banyak biaya bahan bakar untuk menghasilkan tenaga tertentu selama periode waktu tertentu. Konsumsi ini dinyatakan dalam kilogram bahan bakar per jam (B). Jika kita melihatnya per kiloWatt, kita berbicara tentang konsumsi bahan bakar spesifik (be), yang dinyatakan dalam g/kWh.
Konsumsi bahan bakar spesifik dapat dimasukkan dalam diagram torsi-tenaga kendaraan. Diagram ini menunjukkan bahwa konsumsi bahan bakar spesifik pada kondisi beban penuh adalah yang terakhir ketika torsi mesin sedikit melebihi maksimumnya.
Efisiensi motorik:
Kami memperoleh konsumsi bahan bakar spesifik terendah dalam kondisi dimana efisiensi mesin paling tinggi. Daya dinyatakan dalam Watt atau Joule/s. Daya yang disuplai adalah kandungan panas bahan bakar, yang sama dengan konsumsi bahan bakar spesifik (be) * daya yang disuplai (P) * panas spesifik pembakaran (H).
Diagram daya/diagram telur:
Selama tahap pengujian setiap mesin (baru), dilakukan pengukuran konsumsi bahan bakar spesifik. Dalam pengukuran ini, konsumsi bahan bakar dilakukan pada engine test stand atau power test bench pada kecepatan yang berbeda-beda pada beban mesin yang bervariasi. Beban disesuaikan dengan menekan pedal akselerator secara bertahap lebih dalam, sehingga mesin menghasilkan tenaga beberapa kW lebih banyak pada setiap langkah. Dengan cara ini seluruh rentang kecepatan diputar.
Gambar di bawah menunjukkan diagram konsumsi bahan bakar, juga disebut “diagram telur”. Pulau-pulau tersebut menunjukkan konsumsi bahan bakar dalam g/kWh. Garis-garis ini (berbentuk telur) menghubungkan titik-titik yang konsumsi bahan bakar spesifiknya sama. Pulau terkecil memberikan kecepatan sekitar 3000 rpm. konsumsi bahan bakar terendah yaitu 240 g/kWh. Kami menyebutnya “titik manis”. Mesin paling irit pada kecepatan dan beban seperti itu.
Penjelasan garis pada diagram Ei:
- Sumbu vertikal: torsi dalam Nm;
- Sumbu horizontal: kecepatan poros engkol;
- Garis biru: kurva torsi mesin;
- Jalur hijau: saluran listrik dalam kW;
- Pulau Hitam: wilayah konsumsi
Saluran listrik (hijau) dengan jelas menunjukkan bahwa dengan penurunan kecepatan, torsi (dan tekanan pembakaran rata-rata) harus meningkat untuk mempertahankan daya yang sama. Kami juga melihat penurunan konsumsi bahan bakar. Konsumsi bahan bakar minimal 240 gram per kWh dicapai pada kecepatan sekitar 3000 rpm dengan keluaran tenaga kurang lebih 85 kW. Konsumsi bahan bakar mobil ini rata-rata 9 l/100 km.
Artinya, mesin paling irit jika harus menyalurkan sekitar 45% dari total tenaga. Pada tenaga yang lebih rendah, mesin menjadi tidak efisien: hampir tidak ada tenaga yang disalurkan, namun semua kerugian gesekan internal harus diserap. Dalam praktiknya, hal ini berarti kendaraan bisa lebih irit saat melaju pada kecepatan 120 km/jam pada gigi 6 dibandingkan saat melaju pada kecepatan 90 km/jam pada gigi 4.
Diagram daya untuk perampingan:
Selama ini pabrikan menggunakan mesin dengan kapasitas silinder besar. Di grup VAG, mesin 6.0 (W-) 12 silinder menjadi andalan antara lain Audi A8 dan BMW M5 (E60) yang menawarkan performa tinggi dengan mesin V5 10 liter natural aspirated. Mobil kelas menengah juga dibekali kapasitas mesin yang relatif besar, misalnya 2.0 liter natural aspirated. Saat ini, produsen mencari segala cara untuk mengurangi emisi secara drastis tanpa mengorbankan kinerja. Kami melihat kapasitas silinder semakin banyak mesin menjadi lebih kecil dan turbo gas buang memastikan kinerja yang baik. Kita melihat contohnya pada VW Golf, di mana mesin 1.0 liter dengan turbo memiliki performa lebih baik dan lebih irit dibandingkan mesin 1.4 liter (lama) tanpa turbo:
- VW Golf V tahun 2005, kapasitas mesin: 1,4 liter, aktiva: 59 kW, konsumsi: 6,9 l/100km (1:14.5);
- VW Golf VII tahun 2015, kapasitas mesin: 1.0 liter, aktiva: 85 kW, konsumsi: 4,5 l/100km (1:22,2).
Diagram telur di bawah ini berasal dari a atmosfer mesin dengan kapasitas silinder 2,5 liter dan satu bertekanan 1,6 liter mesin. Kedua mesin tersebut menghasilkan torsi maksimal 240 Nm. Kurva torsi mesin natural aspirated jauh lebih datar dibandingkan mesin turbo sekitar 3000 rpm. Dengan kedua mesin, torsi maksimum dicapai pada sekitar 3000 rpm, namun kami melihat bahwa tekanan piston efektif rata-rata (BMEP) untuk mesin turbo lebih tinggi 7 bar pada kecepatan torsi. BMEP yang lebih tinggi menyebabkan lebih sedikit kehilangan aliran selama pertukaran gas dan efisiensi yang lebih tinggi.
