¿Qué es el factor de eficiencia? eficiencia del motor de combustión interna. Cuánto es aproximadamente igual, así como la potencia en porcentaje. Determinación de la eficiencia
Cálculo de la eficiencia de la unidad de máquina.
unidad de máquina - Un conjunto de mecanismos de motor, mecanismos de transmisión y mecanismos de una máquina en funcionamiento.
Consideremos una moción establecida por separado. Para cada ciclo completo de este movimiento, el incremento de energía cinética es cero:
∑(mv2)/2-∑(mv02)/2=0 (1)
Eficiencia mecánica (eficiencia) es la relación del valor absoluto del trabajo de las fuerzas de producción de resistencia al trabajo de todas las fuerzas impulsoras para un ciclo de movimiento constante. En consecuencia, la fórmula se puede escribir:
Diagrama de Energía y Ley de Conservación de la Energía
Si no lo quieres, inevitablemente te quedarás atrás. Cuando personas como Florian Schumacher mejoran constantemente, la brecha entre quienes rechazan la tecnología y quienes la utilizan se amplía. Escisión digital, llamada crítica. Por otro lado, Florian Schumacher aprecia la incorruptibilidad de la tecnología.
Determinación de la eficiencia
Las personas ya no están presentes en este concepto. Cuando desaparecen las categorías sociales, la eficiencia se convierte en el criterio definitorio. Y cuando los datos de salud permiten clasificar a las personas según su desempeño, las desigualdades se vuelven aún más pronunciadas.
KPD está determinada por la fórmula: η=Ап. s/infierno (2)
Donde: Aps - el trabajo de las fuerzas de producción;
El infierno es obra de fuerzas motrices.
La relación entre el trabajo AT de las resistencias que no son de producción y el trabajo de las fuerzas motrices generalmente se denota por Ψ y se denomina coeficiente de pérdidas mecánicas. En consecuencia, la fórmula se puede escribir de la siguiente manera:
η \u003d EN / AD \u003d 1 - Ψ (3)
La eficiencia como base de nuestra prosperidad
Eficiencia en el trabajo, eficiencia energética, eficiencia en el tiempo es el mantra de los gerentes en nuestra economía de mercado altamente desarrollada. Producción eficiente es la base de nuestra prosperidad. Solo una gestión eficaz de las tierras de cultivo ha creado una base segura de nutrientes. Un estado eficiente es un requisito previo para la paz y una economía que funcione. Gracias a la industrialización y la atención médica efectiva, hemos alcanzado un nivel de prosperidad sin precedentes.
Cuantas menos resistencias improductivas haya en el mecanismo de trabajo, menor será su coeficiente de pérdidas y más perfecto será el mecanismo en términos de energía.
De la ecuación se deduce: dado que en ningún mecanismo el trabajo de AT no es la producción de fuerzas de resistencia, las fuerzas de fricción (fricción por congelación, fricción por deslizamiento, seca, semiseca, líquida, semilíquida), prácticamente no pueden ser iguales a cero, entonces la eficiencia no puede ser igual a cero.
Vivimos en casas de eficiencia, predicamos eficiencia energética y de recursos. Aportamos eficiencia en el aprendizaje a nuestros hijos. Hasta nuestro fútbol es efectivo. Queremos conseguir el mayor aprovechamiento mínimo posible de tiempo y recursos, por eso nos enseñan. El trabajo, el ocio e incluso las vacaciones se planifican cuidadosamente.
La eficiencia se ha convertido en un factor determinante en nuestras vidas. ¿Cómo podemos trabajar aún más eficientemente? En una colina a las afueras de la ciudad de Lemgo se encuentra la fábrica del futuro. Un robot de tamaño humano instala componentes en un marco. Funciona como uno de los primeros robots industriales sin jaula protectora, junto a su homólogo humano. Su caparazón está protegido con espuma, por lo que no lastimará a nadie.
De la fórmula (2) se deduce que la eficiencia puede ser igual a cero si
Esto significa que la eficiencia es igual a cero si el trabajo de las fuerzas motrices es igual al trabajo de todas las fuerzas de resistencias no productivas que están presentes en el mecanismo. En este caso, el movimiento es posible, pero sin realizar ningún trabajo. Este movimiento del mecanismo se denomina movimiento de ralentí.
Nueva eficiencia: los componentes interactúan con los robots a través de un chip
Las cámaras de techo registran todos los movimientos de personas y automóviles en la sala y los envían a la computadora central. Por lo tanto, cada paso de la producción se puede registrar y analizar. Todos los componentes fueron implantados con un microchip. De esta manera te comunicas directamente con las máquinas que los fabrican. En la sala de control, detrás de una ventana de vidrio que da al pasillo, el ingeniero puede seguir cada paso de la producción con solo tocar un botón. El software calcula cuánto tiempo y energía se requiere para la producción.
La eficiencia no puede ser inferior a cero, ya que para ello es necesario que la relación de trabajo AT/IM sea superior a uno:
TA / TA >1 o TA > TA
De estas desigualdades se sigue que si el mecanismo que satisface la condición especificada está en reposo, entonces el movimiento real no puede ocurrir.Este fenómeno se llama Mecanismo de autofrenado. Si el mecanismo está en movimiento. Luego, bajo la influencia de fuerzas de resistencia no productivas, ralentizará gradualmente su progreso hasta que se detenga (ralentice). En consecuencia, la obtención de un valor de eficiencia negativo en los cálculos teóricos es señal de autofrenado del mecanismo o de imposibilidad de movimiento en un sentido determinado.
Donde hoy hay interrupciones de la información en la producción y algunas cosas aún no están disponibles en forma digital, siempre indica que hay ineficiencia allí y que podemos optimizar esto con la digitalización. Con el apoyo de la Secretaría de Economía Federal, las medianas empresas de la región pueden obtener información sobre digitalización de productos aquí.
Todavía está en pañales, pero una cosa está clara: la industria Four Zero Zero cambiará toda la economía. “En mi opinión, la industria 0 se divide en tres partes: tenemos productos inteligentes, productos inteligentes y modelos de negocios digitales”. Esto significa: la producción industrial es cada vez más flexible. Los clientes que deseen comprar una lámpara de mesa pueden solicitar una copia de su elección en línea. El equipo va directamente a la máquina, que crea automáticamente el producto deseado.
Así, la eficiencia del mecanismo puede variar entre:
0 ≤η< 1 (4)
De la fórmula (2) se deduce que la eficiencia Ψ varía entre: 0 ≤η< 1
La relación de máquinas en la unidad de máquina.
Cada máquina es un complejo de mecanismos conectados de cierta manera, y algunos complejos se pueden dividir en otros más simples, teniendo entonces la capacidad de calcular K.P.D. mecanismos simples o teniendo a su disposición ciertos valores de K.P.D. mecanismos simples, puede encontrar un K.P.D. máquinas, formadas por elementos simples en cualquier combinación de ellos.
El jefe de la fábrica pasa 15 minutos en sus autos
Podrá producir productos aún mejores, incluso más baratos y más rápidos. El mundo del trabajo también cambiará. Según un estudio del Foro Económico Mundial, la digitalización está destruyendo cinco millones de puestos de trabajo en todo el mundo. Axe: "Acabo de hablar con un empresario que vino a su fábrica y era hora de que su producción funcionara sin gente, y dijo que estaba contento de pasar quince minutos en una fábrica oscura".
Fábrica abandonada: ¿utopía o pesadilla? La economista y filósofa Christine Ax oscila entre el escepticismo y la esperanza. Como siempre con la tecnología, depende. "Me gustaría responder con una cita de William Morris: deberíamos usar máquinas donde tengan sentido y no deberíamos usarlas donde no tengan sentido".
Todos los casos posibles de transferencia de movimiento y fuerza se pueden dividir en casos: serie, paralelo y conexión mixta.
Al calcular K.P.D. conexiones, tomaremos un agregado formado por cuatro mecanismos de los cuales: N1=N2=N3=N4, η1=η2=η3=η4=0.9
Aceptamos la fuerza motriz (BP) = 1.0
Considere K.P.D. conexión en serie.
El filósofo e ingeniero británico William Morris exigió ya hace un siglo que la tecnología en el proceso de trabajo no debe estar al servicio primordialmente de la eficiencia, sino sobre todo del trabajador. Este aspecto también juega un papel crucial en la fábrica digital del siglo. jaspernate: aunque últimos años muchos proyectos han sido muy influenciados tecnológicamente, ahora hay aspectos cada vez más importantes del diseño del trabajo, la adopción de tecnología y la compatibilidad con la tecnología.
Jurgen Jaspernate no cree en la fábrica del desierto. Al menos al ensamblar dispositivos complejos, los robots no podrán reemplazar a las personas. Y cuando las máquinas capturan acciones simples, entonces nuevamente se demandan personas con sus habilidades cognitivas y creativas. Por lo tanto, los trabajos siempre estarán en la industria con cuatro ceros, de lo que está convencida Jaspernate. Pero las tareas son cada vez más exigentes.
El primer mecanismo es puesto en marcha por fuerzas impulsoras que hacen el trabajo del Infierno. Dado que el trabajo útil de cada mecanismo anterior, gastado en la producción de resistencias, es el trabajo de las fuerzas motrices de cada mecanismo posterior, entonces K.P.D. η del primer mecanismo es:
¿Dar forma pronto en lugar de administrar o procesar?
Por lo tanto, la persona seguirá teniendo demanda. Y cada vez más en demanda. Aquí es donde la historia cambia. Durante muchos años Las compañías de seguros registraron un fuerte incremento en el ausentismo debido al burnout. Matthias Burisch considera que las cifras son escépticas. Sin embargo, hay buenas razones para aumentar el número.
Hoy la mitad de la fuerza laboral tres veces
"Hay mucho trabajo en muchas industrias, por lo que hay una regla general: la mitad de la fuerza laboral hace tres veces lo que era hace diez años, y si no lo hace y no puedes irte, es una trampa".Segundo - η \u003d A2 / A1
Tercero - η \u003d A3 / A2
Cuarto - η \u003d A4 / A3
Eficiencia global η1n=An/Ad
El valor de este factor de eficiencia se puede obtener multiplicando todos los factores de eficiencia individuales η1, η2, η3, η4. Tenemos
η=η1*η2*η3*η4=(A1/AD)*(A2/A1)*(A3/A2)*(A4/A3)=An/AD (5)
Por lo tanto, la eficiencia mecánica general de la conexión en serie de los mecanismos es igual al producto de la eficiencia mecánica de los mecanismos individuales que forman un sistema común.
Pero el ambiente de trabajo, especialmente en las corporaciones que cotizan en bolsa, es capaz de promover la enfermedad. En las empresas que tienen un problema de burnout, impera lo que llaman el “corto termitismo” americano, por tanto, se fija en las siguientes cifras trimestrales.
Por lo tanto, los trabajadores deben trabajar de manera más eficiente. Matthias Burisch cree que la carga de trabajo en las sociedades industriales ha llegado a su límite. Los fondos del seguro médico están obligados a gastar mas dinero sobre la prevención de la salud en las empresas. El hecho de que las cosas ya se hayan puesto así es indicativo de la urgencia del problema. Además, deben elaborar un informe, la denominada "evaluación de riesgos".
η=0,9*0,9*0,9*0,9=0,6561=Ap. Con.
Considere K.P.D. coneccion paralela.
Cuando los mecanismos están conectados en paralelo, puede haber dos casos: desde una fuente de fuerza motriz, la energía se transmite a varios consumidores, varias fuentes alimentan a un consumidor en paralelo. Pero consideraremos la primera opción.
Según una encuesta reciente de la empresa, solo la mitad de todos los empleadores cumplen con este requisito. Burish: "Significa poco, pero incluso esta herramienta elemental, que es requerida por ley, no se usa, todavía no es lo suficientemente costosa". Duek: No miran lo óptimo, pero piensan que lo máximo que pueden obtener es siempre lo mejor, lo cual es un error de gestión, y si el trabajo es más exigente, el nivel de estrés óptimo debería ser menor.
"La eficiencia es un concepto de ayer"
En su libro actual, Wacky, Duek involucra a gerentes que desean impulsar su negocio y, por lo tanto, a menudo logran lo contrario. Design Thinking, la escuela de resolución creativa de problemas en equipo, está muy de moda. Pero el principal problema está en otra parte, dice Dueck. La optimización en las empresas ha llegado a sus límites. La eficiencia es el concepto de ayer.
Con esta conexión: Ap. s.=A1+A2+A3+A4
Si K.P.D. cada mecanismo tiene entonces el mismo y la potencia se distribuirá por igual a cada mecanismo: ∑КI=1 entonces ⇒ К1=К2=К3=К4=0.25.
Entonces: η=∑Кi*ηi (6)
η =4(0,25*0,90)=0,90
Por lo tanto, el K.P.D. conexión en paralelo como la suma de los productos de cada sección individual de la cadena unitaria.
"La industrialización toma cosas existentes que ya funcionan y las hace eficientes, pero el desafío de hoy es crear algo completamente nuevo". Trabajo ineficiente, pero se requiere pensamiento innovador. Como matemático, su trabajo consistía en optimizar procesos de producción. Conoce las estructuras de las corporaciones y está convencido de que el pensamiento innovador no tiene ninguna posibilidad en un clima de trabajo orientado al desempeño.
Cuando lees en alguna parte quién tiene una buena idea, generalmente es en la ducha, pero los gerentes de desempeño celebran reuniones y luego intercambian ideas: no hay una idea nueva para un negocio nacido, pero se hace en otro lugar. Duek está convencido de que las empresas se enfrentan a la cuestión de la existencia. Por un lado, la digitalización desafía muchos modelos de negocio. Pero la competencia global obligará a muchas empresas a repensar. La filósofa Christine Tox va más allá. Ella cree que las sociedades industrializadas han llegado a un punto en el que no pueden ir más allá.
Considere la eficiencia de un compuesto mixto.
En este caso, hay conexión de mecanismos tanto en serie como en paralelo.
En este caso, la potencia Ad se transfiere a dos mecanismos (1.3), y de ellos al resto (2.4)
Porque η1*η2=A2 y η3*η4=A4, y K1=K2=0.5
La suma de A2 y A4 es igual a Ap. Con. entonces de la fórmula (1) uno puede encontrar el K.P.D. sistemas
Usamos demasiados recursos, destruimos muchos paisajes y la naturaleza en el agotamiento de estos recursos, tenemos un problema de biodiversidad, tenemos un problema grave con la conservación del suelo, con la erosión del suelo, y sabemos por los escenarios que se han calculado. Va a ser muy difícil si seguimos así, la comida va a ser mucho más cara, va a haber problemas con la comida del mundo, todo el tema del plástico en el mar va a depender de lo que no podemos imaginar Rod: Y surge la pregunta: ¿por qué?
"El óptimo rara vez se alcanza en biología"
Un maravilloso día de trabajo comienza con Thomas Speck caminando por los Jardines Botánicos de Friburgo. Como su director, disfruta del privilegio de tener su oficina en medio de un jardín. Thomas Speck enseña botánica y biología en la Universidad de Friburgo. También es científico biónico, estudia los procesos y principios que se originaron en la naturaleza y desarrolla soluciones técnicas para la industria. Por ejemplo, el principio de autorreparación. Junto con colegas del campo de la investigación de plásticos, ha desarrollado materiales que pueden repararse por sí solos.
η=K1*η1*η2+K2*η3*η4 (7)
η=0,5*0,9*0,9+0,5*0,9*0,9=0,405+0,405=0,81
Por lo tanto, el K.P.D. conexión mixta es igual a la suma de los productos de los coeficientes mecánicos conectados en serie multiplicada por la parte de la fuerza motriz.
Maneras de mejorar la eficiencia
Ahora los principales esfuerzos de los ingenieros están dirigidos a aumentar la eficiencia de los motores reduciendo la fricción de sus partes, las pérdidas de combustible por combustión incompleta, etc. Las posibilidades reales de aumentar la eficiencia aquí todavía son grandes, las acciones son iguales a: el valor real de la eficiencia debido a varios tipos de pérdidas de energía es aproximadamente igual al 40%. La máxima eficiencia - alrededor del 44% - tienen motores de combustión interna. La eficiencia de cualquier motor térmico no puede exceder el valor máximo posible de 40-44%.
Bacon: "Lo óptimo es lo que rara vez se alcanza en biología". Thomas Speck sabe que cualquiera que esté orientado hacia la evolución debe contener su necesidad de optimización. Hay que decir adiós a la perfección. Y la evolución tomó al menos unos pocos millones de años.
La razón es que casi todas las estructuras biológicas son multifuncionales, lo que significa que nunca pueden alcanzar la meta óptima en la evolución, pero al mismo tiempo deben cumplir metas diferentes. Si uno mejorara una propiedad, la otra se deterioraría al mismo tiempo. Este óptimo se denomina Óptimo de Pareto o Eficiencia de Pareto, en honor al economista Vilfredo Pareto.
Conclusión: al considerar cada conexión de mecanismos por separado, podemos decir que la mayor eficiencia de una conexión en paralelo es igual a η=0.9. Por lo tanto, en agregados, debe intentar usar una conexión paralela o lo más cerca posible de ella.
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Probablemente, todos se preguntaron sobre la eficiencia (Coeficiente de Eficiencia) de un motor de combustión interna. Después de todo, cuanto más alto sea este indicador, más eficiente será la unidad de potencia. Por el momento, el tipo eléctrico se considera el más eficiente, su eficiencia puede llegar hasta el 90 - 95%, pero para los motores de combustión interna, ya sea diesel o gasolina, por decirlo suavemente, está lejos de ser ideal ...
Para ser honesto, las opciones de motor modernas son mucho más eficientes que sus contrapartes, que se lanzaron hace 10 años, y hay muchas razones para esto. Piense por sí mismo antes de la opción de 1.6 litros, solo entregó 60 - 70 hp. Y ahora este valor puede llegar a 130 - 150 hp. Este es un trabajo minucioso para aumentar la eficiencia, en el que cada "paso" se da por ensayo y error. Sin embargo, comencemos con una definición.
- este es el valor de la relación de dos cantidades, la potencia que se suministra al cigüeñal del motor a la potencia recibida por el pistón, debido a la presión de los gases que se formaron al encender el combustible.
En términos simples, esta es la conversión de energía térmica o térmica que aparece durante la combustión de la mezcla de combustible (aire y gasolina) en energía mecánica. Cabe señalar que esto ya sucedió, por ejemplo, en las centrales eléctricas de vapor; también el combustible, bajo la influencia de la temperatura, empujó los pistones de las unidades. Sin embargo, las instalaciones allí eran muchas veces más grandes, y el combustible en sí era sólido (generalmente carbón o leña), lo que dificultaba su transporte y operación, era necesario constantemente “alimentarlo” al horno con palas. Los motores de combustión interna son mucho más compactos y livianos que los motores de vapor, y el combustible es mucho más fácil de almacenar y transportar.
Más sobre pérdidas
De cara al futuro, podemos decir con confianza que la eficiencia de un motor de gasolina está en el rango de 20 a 25%. Y hay muchas razones para esto. Si tomamos el combustible entrante y lo recalculamos como un porcentaje, entonces obtenemos "el 100% de la energía" que se transfiere al motor, y luego las pérdidas fueron:
1)Eficiencia de combustible . No todo el combustible se quema, una pequeña parte sale con los gases de escape, a este nivel ya perdemos hasta un 25% de eficiencia. Por supuesto, ahora los sistemas de combustible están mejorando, apareció un inyector, pero está lejos de ser ideal.
2) El segundo son las pérdidas de calor.y . El motor se calienta solo y muchos otros elementos, como los radiadores, su carrocería, el líquido que circula por él. Además, parte del calor se va con los gases de escape. Por todo ello, hasta un 35% de pérdida de eficiencia.
3) El tercero son las pérdidas mecánicas. . EN todo tipo de pistones, bielas, anillos, todos los lugares donde hay fricción. Esto incluye pérdidas por la carga del generador, por ejemplo, cuanta más electricidad produce el generador, más ralentiza la rotación del cigüeñal. Por supuesto, los lubricantes también han dado un paso al frente, pero, de nuevo, nadie ha derrotado por completo la fricción: otra pérdida del 20 %.
¡Así, en el residuo seco, la eficiencia es de alrededor del 20%! Por supuesto, hay opciones destacadas de las opciones de gasolina, en las que esta cifra se incrementa al 25%, pero no hay tantas.
Es decir, si su automóvil consume 10 litros de combustible cada 100 km, solo 2 litros de ellos irán directamente al trabajo, ¡y el resto son pérdidas!
Por supuesto, puede aumentar la potencia, por ejemplo, perforando la cabeza, estamos viendo un video corto.
Si recuerdas la fórmula, obtienes:
¿Qué motor tiene la mayor eficiencia?
Ahora quiero hablar sobre las opciones de gasolina y diésel, y averiguar cuál es la más eficiente.
Para decirlo en términos simples, y no entrar en la jungla de términos técnicos, entonces, si comparamos dos eficiencias, la más eficiente de ellas, por supuesto, es el diesel, y he aquí por qué:
1) Un motor de gasolina convierte solo el 25% de la energía en energía mecánica, pero un motor diesel convierte alrededor del 40%.
2) Si equipa el tipo diesel con un turbocompresor, puede lograr una eficiencia del 50-53%, y esto es muy significativo.
Entonces, ¿por qué es tan efectivo? Es simple: a pesar del tipo de trabajo similar (ambas son unidades de combustión interna), un motor diesel hace su trabajo de manera mucho más eficiente. Tiene mayor compresión y el combustible se enciende desde un principio diferente. Se calienta menos, lo que significa que ahorra en refrigeración, tiene menos válvulas (ahorro en fricción), y tampoco tiene las bobinas de encendido y las bujías habituales, lo que significa que no requiere costos adicionales de energía del generador. . Funciona a velocidades más bajas, no hay necesidad de hacer girar el cigüeñal a lo loco; todo esto hace que la versión diésel sea una campeona en eficiencia.
Acerca de la eficiencia del combustible diesel
De un valor más alto del factor de eficiencia, también se sigue la eficiencia del combustible. Entonces, por ejemplo, un motor de 1.6 litros puede consumir solo 3-5 litros en la ciudad, en contraste con el tipo de gasolina, donde el consumo es de 7-12 litros. Un motor diésel tiene mucho, el propio motor suele ser más compacto y ligero, y últimamente también más respetuoso con el medio ambiente. Todos estos aspectos positivos se consiguen gracias a mayor valor, hay una relación directa entre la eficiencia y la compresión, mira un plato pequeño.
Sin embargo, a pesar de todas las ventajas, también tiene muchas desventajas.
Como queda claro Eficiencia del motor la combustión interna está lejos de ser ideal, por lo que el futuro es definitivamente opciones eléctricas: solo queda encontrar baterías eficientes que no teman las heladas y mantengan la carga durante mucho tiempo.
Esto concluye, lee nuestro AUTOBLOG.