denekler:
- Özel yakıt tüketimi
- Motor verimliliği
- Güç diyagramı / yumurta diyagramı
- Varlık şemasının küçültülmesi
Özel yakıt tüketimi:
Bir aracın yakıt tüketimini genellikle litre başına kat edilen kilometre sayısıyla ifade ederiz, örneğin: 1:15. Araç belgeleri genellikle 100 km'de litre verir. Sürüş koşulları dikkate alınmıştır; sürüş dirençleri önemli bir rol oynuyorlar.
Belirli bir süre boyunca belirli bir gücü sağlamanın ne kadar yakıta mal olduğunu bilmek teknisyenler için ilginçtir. Bu tüketim, saat başına kilogram yakıt (B) cinsinden ifade edilir. KiloWatt başına baktığımızda g/kWh cinsinden ifade edilen özgül yakıt tüketiminden (be) bahsediyoruz.
Spesifik yakıt tüketimi aracın tork-güç diyagramına dahil edilebilir. Bu şema, tam yük koşulları altında özgül yakıt tüketiminin, motor torku maksimum değerinin biraz üzerine çıktığında en son olduğunu gösterir.
Motor verimliliği:
Motor veriminin en yüksek olduğu durumlarda en düşük özgül yakıt tüketimini elde ederiz. Güç Watt veya Joule/s cinsinden ifade edilir. Sağlanan güç, yakıtın ısı içeriğidir ve bu, özgül yakıt tüketimine (be) * sağlanan güce (P) * özgül yanma ısısına (H) eşittir.
Güç diyagramı / yumurta diyagramı:
Her (yeni) motorun test aşamasında spesifik yakıt tüketimi ölçümü yapılır. Bu ölçümde yakıt tüketimi, bir motor test standında veya güç test tezgahında, değişken motor yüklerinde farklı hızlarda gerçekleştirilir. Yük, gaz pedalına kademeli olarak daha derin basılarak ayarlanır, böylece motor her adımda birkaç kW daha fazla güç üretir. Bu şekilde tüm hız aralığı döngüden geçirilir.
Aşağıdaki resimde “yumurta diyagramı” olarak da adlandırılan yakıt tüketimi diyagramı gösterilmektedir. Adalar yakıt tüketimini g/kWh cinsinden gösterir. Bu çizgiler (yumurta şeklindeki), özgül yakıt tüketimi aynı olan noktaları birbirine bağlar. En küçük ada yaklaşık 3000 rpm hız verir. en düşük yakıt tüketimi, yani 240 g/kWh. Buna “tatlı nokta” diyoruz. Motor bu hızlarda ve yüklerde en ekonomiktir.
Ei diyagramındaki çizgilerin açıklaması:
- Dikey eksen: Nm cinsinden tork;
- Yatay eksen: krank mili hızı;
- Mavi çizgi: motorun tork eğrisi;
- Yeşil hatlar: kW cinsinden enerji hatları;
- Kara adalar: tüketim alanları
(Yeşil) güç hatları, hızın azalmasıyla birlikte aynı gücü korumak için torkun (ve dolayısıyla ortalama yanma basıncının) artması gerektiğini açıkça göstermektedir. Yakıt tüketiminde de azalma görüyoruz. Yaklaşık 240 kW güç çıkışıyla yaklaşık 3000 devir/dakika hızda, kWh başına 85 gramlık minimum yakıt tüketimine ulaşılır. Bu arabanın yakıt tüketimi ortalama 9 lt/100 km'dir.
Bu, motorun toplam gücün yaklaşık %45'ini sağlaması gerektiğinde en ekonomik olduğu anlamına gelir. Daha düşük güçlerde motor verimsizdir: neredeyse hiç güç iletilmez, ancak tüm iç sürtünme kayıplarının karşılanması gerekir. Uygulamada bu, aracın 120. viteste 6 km/saat hızla giderken 90. viteste 4 km/saat hıza göre daha ekonomik olabileceği anlamına gelebilir.
Küçültme için güç şeması:
Yakın zamana kadar üreticiler büyük silindir kapasiteli motorlar kullanıyorlardı. VAG grubunda 6.0 (W-) 12 silindirli motor, diğer modellerin yanı sıra Audi A8 ve BMW M5 (E60)'in doğal emişli 5 litrelik V10 motoruyla yüksek performans sunan en dikkat çekici parçasıydı. Orta sınıf otomobiller ayrıca nispeten büyük bir motor kapasitesiyle, örneğin doğal emişli 2.0 litreyle donatılmıştı. Günümüzde üreticiler performanstan ödün vermeden emisyonları büyük ölçüde azaltmanın mümkün olan her yolunu arıyorlar. Giderek daha fazla motorun silindir kapasitesinin küçüldüğünü ve egzoz gazı turbosunun iyi performans sağladığını görüyoruz. Bunun bir örneğini, turbolu 1.0 litrelik motorun (eski) turbosuz 1.4 litrelik motordan daha iyi performans gösterdiği ve daha ekonomik olduğu VW Golf'te görüyoruz:
- 2005'ten itibaren VW Golf V, motor kapasitesi: 1,4 litrelik, varlıklar: 59 kW, tüketim: 6,9 l/100km (1:14.5);
- 2015'ten itibaren VW Golf VII, motor kapasitesi: 1.0 litrelik, varlıklar: 85 kW, tüketim: 4,5 l/100km (1:22,2).
Aşağıdaki yumurta diyagramları bir atmosferik silindir kapasiteli motor 2,5 litrelik ve bir basınçlı 1,6 litre motor. Her iki motor da maksimum 240 Nm tork sağlıyor. Doğal emişli motorun tork eğrisi, 3000 rpm civarındaki turbo motorun tork eğrisinden çok daha düzdür. Her iki motorda da maksimum tork yaklaşık 3000 devir/dakikada elde ediliyor ancak görüyoruz ki ortalama etkili piston basıncı Turbo motor için (BMEP), tork hızında 7 bar daha yüksektir. Daha yüksek bir BMEP, gaz değişimi sırasında daha az akış kaybına ve daha yüksek verimliliğe yol açar.
