Quel est le facteur d'efficacité. rendement du moteur à combustion interne. Combien est approximativement égal, ainsi que la puissance en pourcentage. Détermination de l'efficacité
Calcul de l'efficacité de l'unité de la machine
Unité machine - Un ensemble de mécanismes de moteur, de mécanismes de transmission et de mécanismes d'une machine de travail.
Considérons une motion établie séparément. Pour chaque cycle complet de ce mouvement, l'incrément d'énergie cinétique est nul :
∑(mv2)/2-∑(mv02)/2=0 (1)
Efficacité mécanique (rendement) est le rapport de la valeur absolue du travail des forces de résistance de production au travail de toutes les forces motrices pour un cycle de mouvement constant. En conséquence, la formule peut s'écrire :
Diagramme d'énergie et loi de conservation de l'énergie
Si vous ne le souhaitez pas, vous serez inévitablement laissé pour compte. Quand des gens comme Florian Schumacher s'améliorent constamment, le fossé entre ceux qui refusent la technologie et ceux qui l'utilisent se creuse. Scission numérique, critique d'appel. En revanche, Florian Schumacher apprécie l'incorruptibilité de la technologie.
Détermination de l'efficacité
Les gens ne sont plus présents dans ce concept. Lorsque les catégories sociales disparaissent, l'efficacité devient le critère déterminant. Et lorsque les données de santé permettent de classer les personnes selon leurs performances, les inégalités deviennent encore plus prononcées.
K.P.D. est déterminé par la formule : η=Ап. s/Enfer (2)
Où : Aps - le travail des forces de production ;
L'enfer est l'œuvre de forces motrices.
Le rapport du travail AT des résistances hors production au travail des forces motrices est généralement noté Ψ et appelé coefficient de pertes mécaniques. En conséquence, la formule peut s'écrire comme suit :
η \u003d AT / AD \u003d 1 - Ψ (3)
L'efficacité comme base de notre prospérité
L'efficacité du travail, l'efficacité énergétique, l'efficacité du temps sont le mantra des managers dans notre économie de marché hautement développée. Fabrication efficace est la base de notre prospérité. Seule une gestion efficace des terres agricoles a créé une base nutritive sûre. Un État efficace est une condition préalable à la paix et à une économie qui fonctionne. Grâce à l'industrialisation et à des soins de santé efficaces, nous avons atteint un niveau de prospérité sans précédent.
Moins il y a de résistances non productives dans le mécanisme de travail, plus son coefficient de perte est faible et plus le mécanisme est parfait en termes d'énergie.
Il découle de l'équation: puisque dans aucun mécanisme le travail de AT n'est pas les forces de production de résistance, les forces de frottement (frottement de gel, frottement de glissement, sec, semi-sec, liquide, semi-liquide), ne peuvent pratiquement pas être égales à zéro, alors l'efficacité ne peut pas être égale à zéro.
Nous vivons dans des maisons d'efficacité, nous prônons l'efficacité énergétique et des ressources. Nous apportons l'efficacité d'apprentissage à nos enfants. Même notre football est efficace. Nous voulons atteindre l'utilisation minimale de temps et de ressources la plus élevée possible, c'est pourquoi on nous enseigne. Le travail, les loisirs et même les vacances sont soigneusement planifiés.
L'efficacité est devenue un facteur déterminant dans nos vies. Comment pouvons-nous travailler encore plus efficacement ? Sur une colline à la périphérie de la ville de Lemgo se dresse l'usine du futur. Un robot à taille humaine installe des composants dans un châssis. Il fonctionne comme l'un des premiers robots industriels sans cage de protection, à côté de son homologue humain. Sa coque est rembourrée de mousse pour ne blesser personne.
De la formule (2), il s'ensuit que le rendement peut être égal à zéro si
Cela signifie que le rendement est égal à zéro si le travail des forces motrices est égal au travail de toutes les forces de résistances non productives présentes dans le mécanisme. Dans ce cas, le mouvement est possible, mais sans faire aucun travail. Ce mouvement du mécanisme est appelé mouvement à vide.
Nouvelle efficacité : les composants interagissent avec les robots via une puce
Des caméras au plafond enregistrent tous les mouvements de personnes et de voitures dans le hall et les envoient à l'ordinateur central. Ainsi, chaque étape de la production peut être enregistrée et analysée. Tous les composants ont été implantés avec une micropuce. De cette façon, vous communiquez directement avec les machines qui les fabriquent. Dans la salle de contrôle, derrière une baie vitrée donnant sur le hall, l'ingénieur peut suivre chaque étape de la production d'une simple pression sur un bouton. Le logiciel calcule le temps et l'énergie nécessaires à la production.
L'efficacité ne peut pas être inférieure à zéro, car pour cela il faut que le rapport de travail AT / IM soit supérieur à un :
TA / TA > 1 ou TA > TA
De ces inégalités, il résulte que si le mécanisme qui satisfait la condition spécifiée est au repos, alors le mouvement réel ne peut pas se produire. Mécanisme d'auto-freinage. Si le mécanisme est en mouvement. Puis, sous l'influence de forces de résistance non productives, il ralentira progressivement sa progression jusqu'à ce qu'il s'arrête (ralentit). Par conséquent, l'obtention d'une valeur de rendement négative dans les calculs théoriques est un signe d'auto-freinage du mécanisme ou d'impossibilité de mouvement dans une direction donnée.
Là où il y a aujourd'hui des perturbations de l'information dans la production et que certaines choses ne sont pas encore disponibles sous forme numérique, cela indique toujours qu'il y a là une inefficacité et que nous pouvons l'optimiser avec la numérisation. Avec le soutien du ministère fédéral de l'Économie, les entreprises de taille moyenne de la région peuvent obtenir ici des informations sur la numérisation des produits.
Elle en est encore à ses balbutiements, mais une chose est claire : l'industrie Four Zero Zero va changer toute l'économie. "À mon avis, l'industrie 0 est divisée en trois parties : nous avons des produits intelligents, des produits intelligents et des modèles commerciaux numériques." Cela signifie que la production industrielle devient de plus en plus flexible. Les clients qui souhaitent acheter une lampe de table peuvent commander une copie de leur choix en ligne. L'équipe se rend directement à la machine, qui crée automatiquement le produit souhaité.
Ainsi, l'efficacité du mécanisme peut varier dans :
0 ≤η< 1 (4)
De la formule (2) il ressort que le rendement Ψ varie dans : 0 ≤η< 1
La relation des machines dans l'unité de la machine.
Chaque machine est un complexe de mécanismes connectés d'une certaine manière, et certains complexes peuvent être divisés en plus simples, ayant alors la capacité de calculer K.P.D. mécanismes simples ou ayant à leur disposition certaines valeurs de K.P.D. mécanismes simples, vous pouvez trouver un K.P.D. machines, composées d'éléments simples dans n'importe quelle combinaison d'entre eux.
Le patron de l'usine passe 15 minutes sur ses voitures
Vous pourrez produire des produits encore meilleurs, encore moins chers et encore plus rapides. Le monde du travail va également changer. Selon une étude du Forum économique mondial, la numérisation détruit cinq millions d'emplois dans le monde. Ax: "Je viens de parler à un entrepreneur qui est venu dans son usine et il était temps que sa production tourne sans personne, et il a dit qu'il était content de passer quinze minutes dans une usine sombre."
Usine désaffectée : utopie ou cauchemar ? L'économiste et philosophe Christine Ax oscille entre scepticisme et espoir. Comme toujours avec la technologie, cela dépend. "J'aimerais répondre avec une citation de William Morris : nous devrions utiliser des machines là où elles ont du sens, et nous ne devrions pas les utiliser là où elles n'ont pas de sens."
Tous les cas possibles de transfert de mouvement et de force peuvent être divisés en cas: connexion en série, parallèle et mixte.
Lors du calcul de K.P.D. connexions, nous prendrons un agrégat composé de quatre mécanismes dont : N1=N2=N3=N4, η1=η2=η3=η4=0.9
Nous acceptons la force motrice (BP) = 1,0
Considérez K.P.D. connexion série.
Le philosophe et ingénieur britannique William Morris a exigé il y a déjà un siècle que la technologie dans le processus de travail ne devait pas servir principalement l'efficacité, mais avant tout le travailleur. Cet aspect joue également un rôle crucial dans l'usine numérique du siècle. Jaspernate : Bien que dernières années de nombreux projets ont été très influencés par la technologie, il y a maintenant de plus en plus d'aspects importants de la conception du travail, de l'adoption de la technologie et de la compatibilité avec la technologie.
Jurgen Jaspernate ne croit pas à l'usine du désert. Au moins lors de l'assemblage d'appareils complexes, les robots ne pourront pas remplacer les personnes. Et lorsque des actions simples sont capturées par des machines, là encore, les personnes avec leurs capacités cognitives et créatives sont en demande. Par conséquent, les emplois seront toujours dans l'industrie avec quatre zéros, dont Jaspernate est convaincu. Mais les tâches deviennent de plus en plus exigeantes.
Le premier mécanisme est mis en mouvement par des forces motrices qui font le travail de l'Enfer. Puisque le travail utile de chaque mécanisme précédent, consacré aux résistances de production, est le travail des forces motrices pour chacun des suivants, alors K.P.D. η du premier mécanisme est :
Façonner bientôt au lieu de gérer ou de transformer ?
Par conséquent, la personne continuera d'être en demande. Et de plus en plus demandé. C'est là que l'histoire change. Pendant de nombreuses années Les compagnies d'assurance enregistre une forte augmentation de l'absentéisme dû au burnout. Matthias Burisch juge les chiffres sceptiques. Cependant, il y a de bonnes raisons d'augmenter le nombre.
Aujourd'hui, la moitié de la main-d'œuvre trois fois
"Il y a beaucoup de travail dans beaucoup d'industries, donc il y a une règle de base : la moitié de la main-d'œuvre fait trois fois ce qu'elle était il y a dix ans, et si ce n'est pas le cas et que vous ne pouvez pas partir, c'est un piège."Deuxième - η \u003d A2 / A1
Troisième - η \u003d A3 / A2
Quatrième - η \u003d A4 / A3
Efficacité globale η1n=An/Ad
La valeur de ce facteur d'efficacité peut être obtenue en multipliant tous les facteurs d'efficacité individuels η1, η2, η3, η4. Nous avons
η=η1*η2*η3*η4=(A1/AD)*(A2/A1)*(A3/A2)*(A4/A3)=An/AD (5)
Ainsi, le rendement mécanique global de la connexion en série des mécanismes est égal au produit du rendement mécanique des mécanismes individuels qui composent un système commun.
Mais l'ambiance de travail, notamment dans les sociétés cotées, est susceptible de favoriser la maladie. Dans les entreprises qui ont un problème de burn-out, ce qu'ils appellent le "short termitism" américain prévaut donc, se fixe dans les chiffres trimestriels suivants.
Par conséquent, les travailleurs doivent travailler plus efficacement. Matthias Burisch estime que la charge de travail dans les sociétés industrielles a atteint sa limite. Les caisses d'assurance maladie sont tenues de dépenser plus d'argent sur la prévention de la santé dans les entreprises. Le fait que les choses en soient déjà arrivées là montre l'urgence du problème. En outre, ils doivent préparer un rapport, appelé "évaluation des risques".
η=0,9*0,9*0,9*0,9=0,6561=Ap. avec.
Considérez K.P.D. connexion parallèle.
Lorsque des mécanismes sont connectés en parallèle, il peut y avoir deux cas : à partir d'une source de puissance motrice, la puissance est transmise à plusieurs consommateurs, plusieurs sources alimentent un consommateur en parallèle. Mais nous considérerons la première option.
Selon une récente enquête auprès des entreprises, seulement la moitié des employeurs se conforment à cette exigence. Burish : "Cela veut dire peu, mais même cet outil élémentaire, qui est requis par la loi, n'est pas utilisé, il n'est pas encore assez cher." Duek : Ils ne regardent pas l'optimum, mais ils pensent que le maximum qu'ils peuvent obtenir est toujours le meilleur, ce qui est une erreur de gestion, et si le travail est plus exigeant, le niveau de stress optimal devrait être moindre.
"L'efficacité est le concept d'hier"
Dans son livre actuel, Wacky, Duek engage des managers qui veulent dynamiser leur entreprise et qui obtiennent donc souvent le contraire. Le Design Thinking, l'école de la résolution créative de problèmes en équipe, est aujourd'hui très en vogue. Mais le principal problème est ailleurs, dit Dueck. L'optimisation dans les entreprises a atteint ses limites. L'efficacité est un concept d'hier.
Avec cette connexion : Ap. s.=A1+A2+A3+A4
Si K.P.D. chaque mécanisme a alors le même et la puissance sera répartie équitablement entre chaque mécanisme : ∑КI=1 alors ⇒ К1=К2=К3=К4=0.25.
Alors : η=∑Кi*ηi (6)
η =4(0.25*0.90)=0.90
Ainsi, le K.P.D. connexion parallèle comme la somme des produits de chaque section individuelle de la chaîne d'unités.
"L'industrialisation prend des choses existantes qui fonctionnent déjà et les rend efficaces, mais le défi d'aujourd'hui est de créer quelque chose de complètement nouveau." Un travail inefficace, mais une réflexion novatrice est nécessaire. En tant que mathématicien, son travail consistait à optimiser procédés de fabrication. Il connaît les structures des entreprises et est convaincu que la pensée novatrice n'a aucune chance dans un climat de travail axé sur la performance.
Quand tu lis quelque part qui a bonne idée, c'est généralement sous la douche, mais les responsables de la performance tiennent des réunions, puis réfléchissent - il n'y a pas de nouvelle idée pour une entreprise née, mais c'est fait ailleurs. Duek est convaincu que les entreprises sont confrontées à la question de l'existence. D'une part, la numérisation remet en question de nombreux modèles commerciaux. Mais la concurrence mondiale obligera de nombreuses entreprises à repenser. La philosophe Christine Tox va encore plus loin. Elle estime que les sociétés industrialisées ont atteint un point où elles ne peuvent plus aller plus loin.
Considérez l'efficacité d'un composé mixte.
Dans ce cas, il existe à la fois une connexion en série et en parallèle des mécanismes.
Dans ce cas, la puissance Ad est transférée à deux mécanismes (1.3), et d'eux au reste (2.4)
Parce que η1*η2=A2 et η3*η4=A4, et K1=K2=0.5
La somme de A2 et A4 est égale à Ap. avec. puis à partir de la formule (1) on peut trouver le K.P.D. systèmes
Nous utilisons trop de ressources, nous détruisons beaucoup de paysages et de nature dans l'épuisement de ces ressources, nous avons un problème de biodiversité, nous avons un grave problème de conservation des sols, d'érosion des sols, et nous savons d'après les scénarios qui ont été calculés Ce sera très difficile si nous continuons ainsi, la nourriture deviendra beaucoup plus chère, il y aura des problèmes avec la nourriture mondiale, toute la question du plastique dans la mer dépendra de ce que nous ne pouvons pas imaginer Rod : Et la question se pose : Pourquoi?
"L'optimum est rarement atteint en biologie"
Une merveilleuse journée de travail commence avec Thomas Speck se promenant dans le jardin botanique de Fribourg. En tant que directeur, il a le privilège d'avoir son bureau au milieu d'un jardin. Thomas Speck enseigne la botanique et la biologie à l'Université de Fribourg. Il est également un scientifique bionique, étudiant les processus et les principes issus de la nature et développant des solutions techniques pour l'industrie. Par exemple, le principe de l'auto-réparation. Avec des collègues du domaine de la recherche sur les plastiques, il a développé des matériaux qui peuvent être réparés par eux-mêmes.
η=К1*η1*η2+К2*η3*η4 (7)
η=0,5*0,9*0,9+0,5*0,9*0,9=0,405+0,405=0,81
Ainsi, le K.P.D. la liaison mixte est égale à la somme des produits des coefficients mécaniques connectés en série multipliée par la part de la force motrice.
Moyens d'améliorer l'efficacité
Désormais, les principaux efforts des ingénieurs visent à augmenter le rendement des moteurs en réduisant le frottement de leurs pièces, les pertes de carburant dues à une combustion incomplète, etc. Les possibilités réelles d'augmenter le rendement ici sont encore grandes, les actions sont égales à : la valeur réelle de l'efficacité due à divers types de pertes d'énergie est approximativement égale à 40 %. Efficacité maximale - environ 44% - ont des moteurs combustion interne. L'efficacité de tout moteur thermique ne peut pas dépasser la valeur maximale possible de 40 à 44 %.
Bacon : "L'optimum est celui qui est rarement atteint en biologie." Thomas Speck sait que quiconque est orienté vers l'évolution doit restreindre son besoin d'optimisation. Faut dire adieu à la perfection. Et l'évolution a pris au moins quelques millions d'années.
La raison en est que presque toutes les structures biologiques sont multifonctionnelles, ce qui signifie qu'elles ne peuvent jamais atteindre l'objectif optimal de l'évolution, mais en même temps, elles doivent atteindre des objectifs différents. Si l'on devait améliorer une propriété, l'autre se détériorerait en même temps. Cet optimum est appelé Pareto Optimum ou Pareto Efficiency, du nom de l'économiste Vilfredo Pareto.
Production: en considérant séparément chaque connexion de mécanismes, on peut dire que le rendement le plus élevé d'une connexion parallèle est égal à η=0,9. Par conséquent, dans les agrégats, vous devriez essayer d'utiliser une connexion parallèle ou aussi proche que possible de celle-ci.
Calcul de l'efficacité - 4.0 sur 5 basé sur 3 votes
Probablement, tout le monde s'est interrogé sur l'efficacité (coefficient d'efficacité) d'un moteur à combustion interne. Après tout, plus cet indicateur est élevé, plus le bloc d'alimentation fonctionne efficacement. À l'heure actuelle, le type électrique est considéré comme le plus efficace, son rendement peut atteindre jusqu'à 90 - 95%, mais pour les moteurs à combustion interne, qu'il soit diesel ou essence, c'est un euphémisme, il est loin d'être idéal ...
Pour être honnête, les options de moteur modernes sont beaucoup plus efficaces que leurs homologues, qui ont été lancées il y a 10 ans, et il y a de nombreuses raisons à cela. Pensez par vous-même avant l'option 1,6 litre, elle ne produisait que 60 à 70 ch. Et maintenant, cette valeur peut atteindre 130 à 150 ch. Il s'agit d'un travail minutieux pour gagner en efficacité, dans lequel chaque "étape" est déterminée par essais et erreurs. Cependant, commençons par une définition.
- c'est la valeur du rapport de deux grandeurs, la puissance fournie au vilebrequin du moteur à la puissance reçue par le piston, due à la pression des gaz qui se sont formés en enflammant le carburant.
En termes simples, il s'agit de la conversion de l'énergie thermique ou thermique qui apparaît lors de la combustion du mélange carburé (air et essence) en énergie mécanique. Il convient de noter que cela s'est déjà produit, par exemple, dans les centrales à vapeur - le carburant, sous l'influence de la température, a également poussé les pistons des unités. Cependant, les installations y étaient plusieurs fois plus grandes et le combustible lui-même était solide (généralement du charbon ou du bois de chauffage), ce qui rendait difficile son transport et son fonctionnement, il était constamment nécessaire de «l'introduire» dans le four avec des pelles. Les moteurs à combustion interne sont beaucoup plus compacts et légers que les moteurs à vapeur, et le carburant est beaucoup plus facile à stocker et à transporter.
En savoir plus sur les pertes
Pour l'avenir, nous pouvons affirmer avec certitude que l'efficacité d'un moteur à essence est de l'ordre de 20 à 25 %. Et il y a plusieurs raisons à cela. Si nous prenons le carburant entrant et le recalculons en pourcentage, nous obtenons en quelque sorte "100 % de l'énergie" qui est transférée au moteur, puis les pertes ont disparu :
1)La consommation de carburant . Tout le carburant ne brûle pas, une petite partie part avec les gaz d'échappement, à ce niveau on perd déjà jusqu'à 25% d'efficacité. Bien sûr, maintenant que les systèmes de carburant s'améliorent, un injecteur est apparu, mais il est loin d'être idéal.
2) La seconde est les pertes de chaleur.et . Le moteur se réchauffe ainsi que de nombreux autres éléments, comme les radiateurs, son corps, le liquide qui y circule. De plus, une partie de la chaleur s'en va avec les gaz d'échappement. Pour tout cela, jusqu'à 35% de perte d'efficacité.
3) Le troisième est les pertes mécaniques . SUR toutes sortes de pistons, bielles, anneaux - tous les endroits où il y a des frottements. Cela inclut les pertes dues à la charge du générateur, par exemple, plus le générateur produit d'électricité, plus il ralentit la rotation du vilebrequin. Bien sûr, les lubrifiants ont également fait un pas en avant, mais encore une fois, personne n'a encore complètement vaincu la friction - une autre perte de 20%
Ainsi, dans le résidu sec, le rendement est d'environ 20 % ! Bien sûr, il existe des options qui se démarquent des options essence, dans lesquelles ce chiffre est porté à 25%, mais elles ne sont pas si nombreuses.
Autrement dit, si votre voiture consomme 10 litres de carburant aux 100 km, seuls 2 litres d'entre eux iront directement au travail, et le reste est une perte!
Bien sûr, vous pouvez augmenter la puissance, par exemple en perçant la tête, nous regardons une courte vidéo.
Si vous vous souvenez de la formule, vous obtenez :
Quel moteur a le rendement le plus élevé ?
Maintenant, je veux parler des options essence et diesel, et découvrir laquelle est la plus efficace.
Pour faire simple, et ne pas entrer dans la jungle des termes techniques, alors - si l'on compare deux rendements - le plus efficace d'entre eux, bien sûr, est le diesel, et voici pourquoi :
1) Un moteur à essence convertit seulement 25 % de l'énergie en énergie mécanique, mais un moteur diesel en convertit environ 40 %.
2) Si vous équipez le type diesel d'un turbocompresseur, vous pouvez atteindre une efficacité de 50 à 53%, ce qui est très important.
Alors pourquoi est-ce si efficace ? C'est simple - malgré le type de travail similaire (les deux sont des unités à combustion interne), un moteur diesel fait son travail beaucoup plus efficacement. Il a une plus grande compression et le carburant s'enflamme à partir d'un principe différent. Il chauffe moins, ce qui signifie qu'il économise sur le refroidissement, il a moins de soupapes (économies sur le frottement), et il n'a pas non plus les bobines d'allumage et les bougies d'allumage habituelles, ce qui signifie qu'il ne nécessite pas de coûts énergétiques supplémentaires de la part du générateur . Il fonctionne à des vitesses inférieures, il n'est pas nécessaire de lancer le vilebrequin sauvagement - tout cela fait de la version diesel un champion de l'efficacité.
À propos de l'efficacité du carburant diesel
À partir d'une valeur plus élevée du facteur d'efficacité, l'efficacité énergétique découle également. Ainsi, par exemple, un moteur de 1,6 litre ne peut consommer que 3 à 5 litres en ville, contrairement au type à essence, où la consommation est de 7 à 12 litres. Un moteur diesel en a beaucoup, le moteur lui-même est souvent plus compact et plus léger, et aussi plus respectueux de l'environnement ces derniers temps. Tous ces aspects positifs sont obtenus grâce à plus grande valeur, il existe une relation directe entre efficacité et compression, regardez une petite plaque.
Cependant, malgré tous ses avantages, il présente également de nombreux inconvénients.
Comme il devient clair Efficacité du moteur la combustion interne est loin d'être idéale, donc l'avenir est définitivement aux options électriques - il ne reste plus qu'à trouver des batteries efficaces qui n'ont pas peur du gel et tiennent la charge pendant longtemps.
Ceci conclut, lisez notre AUTOBLOG.