थर्मोडायनामिक दक्षता बनाम ईंधन अर्थव्यवस्था
जब आप आंतरिक दहन ऊर्जा के लिए 25-30% की दक्षता का हवाला देते हैं, तो आप इंजन की थर्मोडायनामिक दक्षता के बारे में बात कर रहे हैं। यह एक तापमान अंतर के आधार पर, सैद्धांतिक स्तर पर है। इसका सीधे ईंधन से कोई लेना-देना नहीं है।
जब आप प्रति गैलन 34 मील की ईंधन अर्थव्यवस्था का हवाला देते हैं , तो अब आप एक ऐसी चीज के बारे में बात कर रहे हैं, जो अन्य कारकों पर बहुत हद तक निर्भर करती है - उदाहरण के लिए, ईंधन की ऊर्जा घनत्व । गैसोलीन के एक गैलन में कितनी निकालने योग्य ऊर्जा होती है? एंटीमैटर के गैलन के बारे में कैसे? चॉकलेट दूध का एक गैलन?
कई इंजन अलग-अलग ईंधन, या ईंधन मिश्रणों को स्वीकार कर सकते हैं, विभिन्न ऊर्जा घनत्व के साथ, उनकी थर्मोडायनामिक दक्षता में महत्वपूर्ण बदलाव के बिना। उदाहरण के लिए, इथेनॉल को गैसोलीन के साथ मिश्रित किया जाता है, लेकिन इसमें ऊर्जा घनत्व गैसोलीन से लगभग 30% कम है; एक का गैलन दूसरे के गैलन के बराबर नहीं है।
एक निश्चित थर्मोडायनामिक दक्षता पर एक इंजन को संचालित करने का मतलब है तापमान अंतर; उस तापमान अंतर को बनाए रखने के लिए, आपको कुछ दर पर ऊर्जा जोड़ने की आवश्यकता है। एक ही थर्मोडायनेमिक दक्षता प्राप्त करना जब आपके ईंधन में ऊर्जा का घनत्व कम होता है तो इसका मतलब है कि ईंधन वितरण दर ( या ) ताकि ऊर्जा वितरण दर ( ) समान रहे। यह विभिन्न बारीकियों की अनदेखी करता है कि कैसे इंजन अलग-अलग ईंधन जलाते हैं लेकिन, आम तौर पर बोलना, थर्मोडायनामिक दक्षता और ईंधन अर्थव्यवस्था के बीच कोई सीधा संबंध नहीं है।क्यूम˙क्षमैं एन
इंजन लोडिंग का महत्व
मुझे लगता है कि गियरिंग जवाब का हिस्सा होना चाहिए, लेकिन मुझे यह समझने में कठिन समय लग रहा है कि कैसे गियरिंग इंजन को 20 hp उत्पन्न करने की अनुमति देता है जबकि स्पष्ट रूप से उच्च दक्षता पर कम इंजन लोडिंग के लिए चार्ट पर संकेत दिया जाता है।
शायद मुझे ठीक से नहीं मिल रहा है कि इंजन लोडिंग का क्या जिक्र है?
जब कार में तेजी नहीं होती है, तो इंजन की गति के खिलाफ जो कुछ भी कार्य कर रहे हैं उससे इंजन लोडिंग आता है। आंतरिक घर्षण (पिस्टन, क्रैंकशाफ्ट, ट्रांसमिशन, आदि), बाहरी घर्षण (सड़क की सतह पर टायर), खींचें, गुरुत्वाकर्षण (ऊपर जाने पर)। "लोड" का मतलब है कि कार को कुछ गति और त्वरण के लिए इंजन की कितनी शक्ति की आवश्यकता है।
जैसा कि आप बताते हैं, जब कोई वाहन राजमार्ग पर मंडरा रहा होता है, तो उसे गति बनाए रखने के लिए अपने कुल उपलब्ध बिजली उत्पादन का कुछ प्रतिशत ही चाहिए होता है। जब तक हम वास्तव में उच्च गति और / या कार के असाधारण रूप से आश्चर्यचकित नहीं होते हैं, तब तक राजमार्ग पर मंडराते हुए बस एक उच्च लोडिंग स्थिति नहीं होती है। आपका भ्रम इस तथ्य से प्रतीत होता है कि वाहनों को ईंधन की बेहतर अर्थव्यवस्था तब मिलती है जब वे तेज गति से गति करते हैं।
एहसास करने के लिए महत्वपूर्ण बात यह है कि बेहतर ईंधन अर्थव्यवस्था प्राप्त करने का मतलब यह नहीं है कि इंजन उच्च थर्मोडायनामिक दक्षता पर चल रहा है क्योंकि कई अन्य कारक हैं जो ईंधन अर्थव्यवस्था में जाते हैं। कारनोट चक्र की थर्मोडायनामिक दक्षता केवल उन कारकों में से एक है। एक अन्य कारक दहन प्रतिक्रिया की दक्षता है (जो तकनीकी रूप से कार्नोट चक्र का हिस्सा नहीं है)। एक और है कि वाहन (उपयोगी कार्य) को तेज करने के लिए कितनी शक्ति का उपयोग किया जा रहा है। बनाम घर्षण, ड्रैग और चालन (बेकार गर्मी, ) के लिए कितना नुकसान हो रहा है ।क्षओ यू टी
ईंधन अर्थव्यवस्था की गणना
निम्नलिखित संबंध पर विचार करें- इंजन लोडिंग कहाँ से आती है?
ईंधन अर्थव्यवस्था (mpg) =गति (मील प्रति घंटे)प्रवाह दर (गैल / एच)=vक्यू
एक आदर्श स्थिति में, वाहन पर कोई खींच नहीं, न्यूनतम आंतरिक और बाहरी घर्षण, एक क्षैतिज विमान पर ड्राइविंग, किसी भी गति को बनाए रखने के लिए आवश्यक शक्ति प्रभावी रूप से शून्य है। इसका मतलब इंजन पर लोड (जब तेजी नहीं है) भी प्रभावी रूप से शून्य है। इस बिंदु पर Carnot दक्षता अप्रासंगिक है, लेकिन यह बहुत कम होगी। हालाँकि, ईंधन की अर्थव्यवस्था बहुत अधिक होगी क्योंकि आपके पास हर शून्य में लगभग शून्य साथ अंश में कुछ ।vक्यू
विपरीत स्थिति प्रदर्शित करना और भी आसान है; आप इसे अपनी कार में घर पर कर सकते हैं। तटस्थ में संचरण के साथ बस त्वरक को फर्श करें। (वास्तव में ऐसा न करें।) जब आप उस क्रैंकशाफ्ट से बाहर निकलते हैं , तो त्वरित उच्च लोड परिदृश्य होता है , इसलिए आपकी ईंधन अर्थव्यवस्था शून्य है।v = 0
यथार्थवादी परिदृश्य अधिक जटिल हैं, लेकिन लंबी कहानी छोटी बनी है कि इंजन के सिलेंडर में होने वाली दहन प्रतिक्रिया बहुत उच्च त्वरण (यानी, अधिकतम लोड के निकट) की अवधि के दौरान बहुत कम कुशल है।अधिक ईंधन इंजन के माध्यम से असंतुलित हो जाता है, या केवल आंशिक रूप से जला दिया जाता है, जिसका अर्थ है कि आप एक ही गैलन ईंधन से उतनी ऊर्जा नहीं निकालते हैं। आप अभी भी कहीं जा रहे हैं और आपका इंजन उस पर लगाए गए लोड के कारण उच्च थर्मोडायनामिक दक्षता पर चल रहा है, लेकिन ईंधन अर्थव्यवस्था के संदर्भ में, कम दहन दक्षता की लागत से यह लाभ कम हो जाता है। यह तब भी संभव है, जब दहन दक्षता बहुत खराब है, उस लागत के लिए पूरी तरह से उच्च लोडिंग का लाभ पल्ला झुकना है। (यह उम्मीद की जा सकती है कि यदि वाहन बहुत खराब तरीके से बनाए रखा गया है। वास्तव में, इतना कुछ कार की उम्र, उसकी नियंत्रण इकाइयों की गुणवत्ता, जिस गियर में आप तेजी ला रहे हैं, उस पर निर्भर करता है कि सटीक भविष्यवाणी करना कठिन है एक सामान्य परिदृश्य के लिए।)
दूसरी बात जो मैं उल्लेख करना चाहता हूं वह यह है कि आपको यह विचार करना होगा कि आपकी शक्ति कहां जा रही है। "उच्च इंजन लोडिंग" का मतलब सिर्फ इतना है कि इंजन का उत्पादन करने में सक्षम बिजली की बहुत अधिक मांग की जा रही है; यह आपको नहीं बताता कि बिजली कहां जा रही है। यदि यह ड्रैग से लड़ने जा रहा है, जो वेग के वर्ग के रूप में बढ़ जाता है, तो यह बर्बाद शक्ति और व्यर्थ ईंधन है। आप इसे बहुत कुशलता से वितरित कर सकते हैं, लेकिन यदि यह वाहन की गति * से नहीं जोड़ रहा है, तो यह ईंधन अर्थव्यवस्था में योगदान नहीं दे रहा है। यह केवल तभी प्रभावी लगता है जब आप इंजन के चारों ओर अपनी प्रणाली की सीमा खींचते हैं और कार के उद्देश्य को अनदेखा करते हैं।
* तकनीकी रूप से, हमें ऊंचाई पर भी विचार करना चाहिए, लेकिन ईंधन अर्थव्यवस्था की गणना क्षैतिज पथ की दूरी के संदर्भ में की जाती है। ऊंचाई में परिवर्तन के कारण होने वाले नुकसान और नुकसान या तो समग्र रद्द करने के लिए मान लिए जाते हैं या कुछ मोटे सुधार कारक के साथ जिम्मेदार होते हैं।