Onderwerp:
- diagram Sankeya
Schemat Sankeya:
Wykres Sankeya (zwany także „wykresem bilansu cieplnego”) przedstawia straty energii silnika spalinowego. Diagram Sankeya wynika (i jest obliczany) z procesu Seiligera.
Paliwo dostarczane do silnika spalinowego miesza się z powietrzem i zapala. Nie cała energia ze spalania jest wykorzystywana do napędzania silnika (i kół). Ponad połowa energii spalania tracona jest między innymi na:
- Straty w napędzie (pomyśl o napędzie pompy płynu chłodzącego, pompy klimatyzacji, rozdzielaczu i innych elementach mechanicznych)
- Straty przekładniowe (przekształcenie ruchu postępowego tłoka na ruch obrotowy wału korbowego)
- Straty ciepła (ciepło ze spalania jest tracone na promieniowanie i odbicie na częściach silnika)
Pozostała energia użyteczna nazywana jest efektywnością efektywną.
Rysunek przedstawia diagram Sankeya. Z wykresu wynika, że 35% paliwa jest tracone w postaci ciepła ze spalin, 30% strat chłodzenia (ciepło oddawane do płynu chłodzącego), 8% strat mechanicznych (straty w napędzie i przekładni) oraz 6% promieniowania.
Ten schemat dotyczy silnika benzynowego. Silnik benzynowy ma stosunkowo niską sprawność wynoszącą około 21%. Oznacza to, że jedynie 21% litra paliwa zużywa się na „jazdę”. Silnik wysokoprężny ma wyższą wydajność (do 35%). Tutaj na przykład straty chłodzenia i promieniowanie są niższe, ale straty mechaniczne są nieco wyższe. Dlatego silnik wysokoprężny ma inny wykres Sankeya niż silnik benzynowy.
Aby na przykład ograniczyć straty chłodzenia, jako producent silnika możesz zastosować pompę płynu chłodzącego z regulowaną prędkością (którą można również wyłączyć) lub zastosować wiele obwodów chłodzenia. Dostosowana konstrukcja może zapewnić przepływ mniejszej ilości płynu chłodzącego wzdłuż ścian cylindra, a zatem mniej ciepła będzie pochłaniane przez płyn chłodzący.
Dzięki zastosowaniu turbosprężarki spalinowej można zmniejszyć straty gazów spalinowych. Efektywny zwrot wzrasta. W przypadku sprężarki mechanicznej straty mechaniczne rosną (trzeba napędzać dodatkowy element), ale efektywna wydajność rośnie szybciej. Na przykład efektywna wydajność 5% dodatkowej straty mechanicznej zwiększa się o 10%.
Powiązana strona:
