Viðfangsefni:
- Sérstök eldsneytisnotkun
- Mótor skilvirkni
- Power skýringarmynd / egg skýringarmynd
- Skýringarmynd um fækkun eigna
Sérstök eldsneytisnotkun:
Við tökum venjulega upp eldsneytisnotkun ökutækis í fjölda ekinna kílómetra á lítra, til dæmis: 1:15. Gögn ökutækisins gefa oft upp lítra á 100 km. Tekið hefur verið tillit til akstursskilyrða, þ.e akstursmótstöðu sem gegna stóru hlutverki.
Það er áhugavert fyrir tæknimenn að vita hversu mikið eldsneyti það kostar að skila ákveðnu afli yfir ákveðið tímabil. Þessi eyðsla er gefin upp í kílóum af eldsneyti á klukkustund (B). Þegar við skoðum það á hvert kílóvatt er talað um sérstaka eldsneytisnotkun (be), gefin upp í g/kWh.
Hægt er að taka tiltekna eldsneytisnotkun með í tog-afl skýringarmynd ökutækisins. Þessi skýringarmynd sýnir að tiltekin eldsneytisnotkun við fullt hleðslu er síðast þegar snúningsvægið er rétt yfir hámarki.
Mótor skilvirkni:
Við náum lægstu sértæku eldsneytisnotkuninni við þær aðstæður þar sem nýtni vélarinnar er mest. Aflið er gefið upp í Watt eða Joule/s. Aflgjafinn er varmainnihald eldsneytis, sem er jafnt tiltekinni eldsneytisnotkun (be) * afl afl (P) * sérstakur brunavarmi (H).
Power skýringarmynd / egg skýringarmynd:
Í prófunarfasa hverrar (nýjar) vélar fer fram mæling á tiltekinni eldsneytisnotkun. Í þessari mælingu fer eldsneytisnotkun fram á vélarprófunarstandi eða aflprófunarbekk á mismunandi hraða við breytilegt vélarálag. Álagið er stillt með því að ýta gaspedalnum smám saman dýpra, þannig að vélin skilar nokkrum kW meira afli með hverju skrefi. Þannig er farið yfir allt hraðasviðið.
Myndin hér að neðan sýnir skýringarmynd eldsneytisnotkunar, einnig kölluð „eggmynd“. Eyjarnar gefa til kynna eldsneytisnotkun í g/kWh. Þessar línur (eggjalaga) tengja saman punkta þar sem sérstök eldsneytisnotkun er sú sama. Minnsta eyjan gefur um 3000 snúninga á mínútu. lægsta eldsneytisnotkun, nefnilega 240 g/kWst. Við köllum þetta „sætur blettinn“. Vélin er hagkvæmust við slíka hraða og álag.
Skýring á línum í Ei skýringarmynd:
- Lóðréttur ás: tog í Nm;
- Láréttur ás: hraði sveifaráss;
- Blá lína: togferill hreyfilsins;
- Grænar línur: raflínur í kW;
- Svartar eyjar: neyslusvæðin
(grænu) raflínurnar sýna greinilega að með minnkandi hraða þarf togið (og þar með meðalbrennsluþrýstingurinn) að aukast til að halda sama afli. Við sjáum líka minnkandi eldsneytisnotkun. Lágmarkseldsneytiseyðsla, 240 grömm á kWst, næst við um 3000 snúninga á mínútu með um það bil 85 kW afl. Eldsneytisnotkun þessa bíls er að meðaltali 9 l/100 km.
Þetta þýðir að vélin er hagkvæmust þegar hún þarf að skila um það bil 45% af heildarafli. Við lægri afl er vélin óhagkvæm: nánast ekkert afl er afhent, en allt innra núningstap verður að gleypa. Í reynd getur þetta þýtt að ökutækið geti verið hagkvæmara þegar ekið er á 120 km hraða í 6. gír en þegar ekið er á 90 km hraða í 4. gír.
Power skýringarmynd fyrir minnkun:
Þar til nýlega notuðu framleiðendur vélar með stórum strokka. Í VAG hópnum var 6.0 (W-) 12 strokka vélin aðalatriðið í meðal annars Audi A8 og BMW M5 (E60) sem buðu upp á mikla afköst með náttúrulegri 5 lítra V10 vél. Miðflokksbílarnir voru einnig búnir tiltölulega miklu vélarrými, til dæmis 2.0 lítra með náttúrulegum innsog. Í dag eru framleiðendur að leita allra leiða til að draga verulega úr losun án þess að fórna frammistöðu. Við sjáum strokka rúmtak sífellt fleiri véla verða minni og útblástursgastúrbó tryggir góða afköst. Við sjáum dæmi um þetta í VW Golf, þar sem 1.0 lítra vélin með túrbó skilar betri árangri og er sparneytnari en (eldri) 1.4 lítra vél án túrbó:
- VW Golf V frá 2005, vélarrými: 1,4 lítra, eignir: 59 kW, neysla: 6,9 L/100km (1:14.5);
- VW Golf VII frá 2015, vélarrými: 1.0 lítra, eignir: 85 kW, neysla: 4,5 L/100km (1:22,2).
Eggmyndirnar hér að neðan eru frá a andrúmsloft vél með strokka rúmtaki af 2,5 lítra og einn 1,6 lítra undir þrýstingi vél. Báðar vélarnar skila hámarkstogi upp á 240 Nm. Togferill náttúrlega innblásturs vélarinnar er mun flatari en túrbóvélarinnar um 3000 snúninga á mínútu. Með báðum vélunum næst hámarkstog við um það bil 3000 snúninga á mínútu, en við sjáum að meðalvirkur stimplaþrýstingur (BMEP) fyrir túrbóvélina er 7 börum hærra við snúningshraðann. Hærra BMEP leiðir til minna flæðistaps við gasskipti og meiri skilvirkni.
