Što je faktor učinkovitosti. učinkovitost motora s unutarnjim izgaranjem. Koliko je približno jednako, kao i snaga u postocima. Određivanje učinkovitosti
Proračun stupnja djelovanja strojne jedinice
Strojna jedinica - Skup mehanizama motora, prijenosnih mehanizama i mehanizama radnog stroja.
Razmotrimo odvojeno uspostavljeno gibanje. Za svaki puni ciklus ovog kretanja, prirast kinetičke energije je nula:
∑(mv2)/2-∑(mv02)/2=0 (1)
Mehanička učinkovitost (učinkovitost) je omjer apsolutne vrijednosti rada sila proizvodnog otpora prema radu svih pogonskih sila za ciklus ravnomjernog gibanja. Prema tome, formula se može napisati:
Energetski dijagram i zakon održanja energije
Ako to ne želite, neizbježno ćete biti ostavljeni. Kada se ljudi poput Floriana Schumachera neprestano usavršavaju, jaz između onih koji odbijaju tehnologiju i onih koji je koriste se povećava. Digitalni raskol, poziv na kritiku. S druge strane, Florian Schumacher cijeni nepotkupljivost tehnologije.
Određivanje učinkovitosti
Ljudi više nisu prisutni u ovom konceptu. Kada društvene kategorije nestanu, učinkovitost postaje kriterij definiranja. A kada zdravstveni podaci dopuštaju da se ljudi klasificiraju prema njihovom učinku, nejednakosti postaju još izraženije.
K.P.D. određuje se formulom: η=Ap. kvragu (2)
Gdje je: Aps - rad proizvodnih snaga;
Pakao je rad pokretačkih snaga.
Omjer rada AT neproizvodnih otpora prema radu pogonskih sila obično se označava s Ψ i naziva se koeficijent mehaničkih gubitaka. Prema tome, formula se može napisati na sljedeći način:
η \u003d AT / AD \u003d 1 - Ψ (3)
Učinkovitost kao osnova našeg prosperiteta
Radna učinkovitost, energetska učinkovitost, vremenska učinkovitost je mantra menadžera u našem visoko razvijenom tržišnom gospodarstvu. Učinkovita proizvodnja osnova je našeg prosperiteta. Samo učinkovito upravljanje poljoprivrednim zemljištem stvorilo je sigurnu bazu hranjivih tvari. Učinkovita država je preduvjet za mir i funkcionalno gospodarstvo. Zahvaljujući industrijalizaciji i učinkovitoj zdravstvenoj skrbi, postigli smo neviđenu razinu prosperiteta.
Što su neproduktivni otpori u mehanizmu rada manji, to je manji njegov koeficijent gubitaka i mehanizam je energetski savršeniji.
Iz jednadžbe proizlazi: budući da ni u jednom mehanizmu rad AT nije proizvodna sila otpora, sile trenja (trenje smrzavanja, trenje klizanja, suho, polusuho, tekuće, polutekuće), praktički ne mogu biti jednake nuli, tada učinkovitost ne može biti jednaka nuli.
Živimo u kućama učinkovitosti, propovijedamo energetsku i resursnu učinkovitost. Svojoj djeci donosimo učinkovitost učenja. Čak je i naš nogomet učinkovit. Želimo postići najveći mogući minimalni utrošak vremena i resursa, čemu smo i poučeni. Posao, slobodno vrijeme, pa čak i praznici pažljivo su planirani.
Učinkovitost je postala odlučujući faktor u našim životima. Kako možemo raditi još učinkovitije? Na brdu na rubu grada Lemgo nalazi se tvornica budućnosti. Robot ljudske veličine ugrađuje komponente u okvir. Radi kao jedan od prvih industrijskih robota bez zaštitnog kaveza, pored svog ljudskog pandana. Ljuska mu je obložena pjenom, tako da nikome neće nauditi.
Iz formule (2) slijedi da učinkovitost može biti jednaka nuli ako
To znači da je učinkovitost jednaka nuli ako je rad pogonskih sila jednak radu svih sila neproizvodnih otpora koji su prisutni u mehanizmu. U ovom slučaju kretanje je moguće, ali bez ikakvog rada. Ovo kretanje mehanizma naziva se prazno kretanje.
Nova učinkovitost: komponente komuniciraju s robotima putem čipa
Stropne kamere snimaju sva kretanja ljudi i automobila u dvorani i šalju ih u središnje računalo. Tako se svaki korak proizvodnje može zabilježiti i analizirati. Sve komponente su implantirane s mikročipom. Na taj način izravno komunicirate sa strojevima koji ih proizvode. U kontrolnoj sobi, iza staklenog prozora koji gleda na halu, inženjer može pratiti svaki korak proizvodnje pritiskom na gumb. Softver izračunava koliko je vremena i energije potrebno za proizvodnju.
Učinkovitost ne može biti manja od nule, jer je za to potrebno da omjer rada AT / IM bude veći od jedan:
AT/BP >1 ili AT > BP
Iz ovih nejednakosti proizlazi da ako mehanizam koji zadovoljava zadani uvjet miruje, tada do stvarnog gibanja ne može doći.Ova pojava se naziva Mehanizam za samokočenje. Ako je mehanizam u pokretu. Tada će pod utjecajem neproduktivnih sila otpora postupno usporavati svoj napredak sve dok se ne zaustavi (uspori). Posljedično, dobivanje negativne vrijednosti učinkovitosti u teorijskim proračunima znak je samokočenja mehanizma ili nemogućnosti kretanja u zadanom smjeru.
Tamo gdje danas postoje informacijski poremećaji u proizvodnji i neke stvari još nisu dostupne u digitalnom obliku, to uvijek govori da postoji neučinkovitost i da digitalizacijom to možemo optimizirati. Uz potporu Federalnog ministarstva gospodarstva, srednje tvrtke iz regije ovdje mogu dobiti informacije o digitalizaciji proizvoda.
Još je u povojima, ali jedno je jasno: industrija Four Zero Zero promijenit će cijelu ekonomiju. "Po mom mišljenju, industrija 0 je podijeljena u tri dijela: imamo pametne proizvode, pametne proizvode i digitalne poslovne modele." To znači: industrijska proizvodnja postaje sve fleksibilnija. Kupci koji žele kupiti stolnu lampu mogu online naručiti primjerak po vlastitom izboru. Tim ide izravno do stroja koji automatski stvara željeni proizvod.
Dakle, učinkovitost mehanizma može varirati unutar:
0 ≤η< 1 (4)
Iz formule (2) slijedi da učinkovitost Ψ varira unutar: 0 ≤η< 1
Odnos strojeva u strojnoj jedinici.
Svaki stroj je kompleks mehanizama povezanih na određeni način, a neki složeni se mogu podijeliti na jednostavnije, a zatim imaju mogućnost izračunavanja K.P.D. jednostavnim mehanizmima ili raspolaganjem određenim vrijednostima K.P.D. jednostavnih mehanizama, možete pronaći kompletan K.P.D. strojevi, sastavljeni od jednostavnih elemenata u bilo kojoj njihovoj kombinaciji.
Šef tvornice troši 15 minuta na svoje automobile
Moći ćete proizvoditi još bolje proizvode, još jeftinije i još brže. Promijenit će se i svijet rada. Prema studiji Svjetskog ekonomskog foruma, digitalizacija uništava pet milijuna radnih mjesta diljem svijeta. Axe: Upravo sam razgovarao s jednim poduzetnikom koji je došao u njegovu tvornicu i bilo je vrijeme da njegova proizvodnja radi bez ljudi, i rekao je da mu je drago provesti petnaestak minuta u mračnoj tvornici.
Napuštena tvornica: utopija ili noćna mora? Ekonomistica i filozof Christine Axe oscilira između skepticizma i nade. Kao i uvijek s tehnologijom, ovisi. "Želio bih odgovoriti citatom Williama Morrisa: trebali bismo koristiti strojeve tamo gdje imaju smisla, a ne bismo ih trebali koristiti tamo gdje nemaju smisla."
Svi mogući slučajevi prijenosa gibanja i sile mogu se podijeliti na slučajeve: serijski, paralelni i mješoviti spoj.
Pri izračunu K.P.D. veze, uzet ćemo agregat koji se sastoji od četiri mehanizma od kojih: N1=N2=N3=N4, η1=η2=η3=η4=0,9
Prihvaćamo pogonsku silu (BP) = 1,0
Razmotrite K.P.D. serijska veza.
Britanski filozof i inženjer William Morris još je prije jednog stoljeća zahtijevao da tehnologija u procesu rada ne treba prvenstveno služiti učinkovitosti, već prije svega radniku. Ovaj aspekt također igra presudnu ulogu u digitalnoj tvornici stoljeća. Jaspernate: Iako posljednjih godina mnogi su projekti bili pod velikim tehnološkim utjecajem, sada postoji sve više i više važnih aspekata dizajna rada, usvajanja tehnologije i kompatibilnosti s tehnologijom.
Jurgen Jaspernate ne vjeruje u pustinjsku tvornicu. Barem pri sklapanju složenih uređaja roboti neće moći zamijeniti ljude. A kada jednostavne radnje uhvate strojevi, opet su traženi ljudi sa svojim kognitivnim i kreativnim sposobnostima. Stoga će poslova uvijek biti u industriji s četiri nule, u što su uvjereni u Jaspernateu. Ali zadaci su sve zahtjevniji.
Prvi mehanizam pokreću pokretačke sile koje obavljaju posao pakla. Budući da je koristan rad svakog prethodnog mehanizma, utrošen na proizvodne otpore, rad pogonskih snaga za svaki sljedeći, onda je K.P.D. η prvog mehanizma je:
Uskoro oblikovanje umjesto upravljanja ili obrade?
Stoga će osoba i dalje biti tražena. I sve traženiji. Ovdje se priča mijenja. Godinama Osiguravajuća društva bilježi nagli porast izostanaka s posla zbog izgaranja. Matthias Burisch brojke smatra skeptičnim. Međutim, postoje dobri razlozi za povećanje broja.
Danas pola radne snage triput
"Puno je posla u mnogim industrijama, pa postoji pravilo: polovica radne snage radi tri puta više nego prije deset godina, a ako ne radi i ne možete otići, to je zamka."Drugo - η \u003d A2 / A1
Treće - η \u003d A3 / A2
Četvrto - η \u003d A4 / A3
Ukupna učinkovitost η1n=An/Ad
Vrijednost ovog faktora učinkovitosti može se dobiti množenjem svih pojedinačnih faktora učinkovitosti η1, η2, η3, η4. Imamo
η=η1*η2*η3*η4=(A1/AD)*(A2/A1)*(A3/A2)*(A4/A3)=An/AD (5)
Dakle, ukupna mehanička učinkovitost serijske veze mehanizama jednaka je umnošku mehaničke učinkovitosti pojedinačnih mehanizama koji čine jedan zajednički sustav.
Ali radna atmosfera, posebno u uvrštenim korporacijama, može potaknuti bolest. U tvrtkama koje imaju problem sagorijevanja prevladava ono što nazivaju američkim “kratkim termitizmom”, što je fiksirano u sljedećim kvartalnim brojkama.
Stoga radnici moraju raditi učinkovitije. Matthias Burisch smatra da je radno opterećenje u industrijskim društvima doseglo svoju granicu. Sredstva zdravstvenog osiguranja dužna su potrošiti više novca o prevenciji zdravlja u poduzećima. Činjenica da su stvari već ovako krenule govori o hitnosti problema. Osim toga, moraju izraditi izvješće, takozvanu “procjenu rizika”.
η=0,9*0,9*0,9*0,9=0,6561=Ap. S.
Razmotrite K.P.D. paralelna veza.
Kod paralelnog spajanja mehanizama mogu postojati dva slučaja: iz jednog izvora pogonske snage snaga se prenosi na više potrošača, više izvora paralelno napaja jednog potrošača. Ali razmotrit ćemo prvu opciju.
Prema nedavnom istraživanju poduzeća, samo polovica svih poslodavaca ispunjava ovaj zahtjev. Burish: "Malo znači, ali ni ovaj elementarni alat, koji je propisan zakonom, ne koristi se, nije još dovoljno skup." Duek: Oni ne gledaju optimalno, nego misle da je maksimum koji mogu dobiti uvijek najbolji, što je greška u menadžmentu, a ako je posao zahtjevniji, optimalna razina stresa trebala bi biti manja.
"Učinkovitost je jučerašnji koncept"
U svojoj trenutnoj knjizi, Wacky, Duek angažira menadžere koji žele unaprijediti svoje poslovanje i stoga često postižu suprotno. Design Thinking, škola kreativnog timskog rješavanja problema, danas je jako aktualna. Ali glavni problem je negdje drugdje, kaže Dueck. Optimizacija u poduzećima dosegla je svoje granice. Učinkovitost je jučerašnji koncept.
Uz ovu vezu: Ap. s.=A1+A2+A3+A4
Ako K.P.D. svaki mehanizam ima isto tada i snaga će biti raspodijeljena jednako na svaki mehanizam: ∑KI=1 tada ⇒ K1=K2=K3=K4=0.25.
Tada je: η=∑Ki*ηi (6)
η =4(0,25*0,90)=0,90
Dakle, ukupni K.P.D. paralelna veza kao zbroj umnožaka svakog pojedinog odsječka jediničnog lanca.
"Industrijalizacija uzima postojeće stvari koje već rade i čini ih učinkovitima, ali današnji izazov je stvoriti nešto potpuno novo." Neučinkovit rad, ali potrebno je inovativno razmišljanje. Kao matematičaru, njegov je posao bio optimizirati proizvodni procesi. Poznaje strukture u korporacijama i uvjeren je da inovativno razmišljanje nema šanse u radnoj klimi usmjerenoj na učinak.
Kad negdje pročitate tko ima dobra ideja, obično je pod tušem, ali voditelji performansi održavaju sastanke i onda razmišljaju - ne postoji nova ideja za rođeni posao, već se radi negdje drugdje. Duek je uvjeren da se tvrtke suočavaju s pitanjem egzistencije. S jedne strane, digitalizacija predstavlja izazov mnogim poslovnim modelima. Ali globalna konkurencija natjerat će mnoge tvrtke na ponovno razmišljanje. Filozofinja Christine Tox ide još dalje. Ona smatra da su industrijalizirana društva došla do točke u kojoj ne mogu ići dalje.
Razmotrite učinkovitost miješanog spoja.
U ovom slučaju postoji i serijska i paralelna veza mehanizama.
U ovom slučaju snaga Ad se prenosi na dva mehanizma (1.3), a s njih na ostale (2.4)
Jer η1*η2=A2 i η3*η4=A4, i K1=K2=0,5
Zbroj A2 i A4 jednak je Ap. S. tada se iz formule (1) može pronaći K.P.D. sustava
Koristimo previše resursa, uništavamo puno krajolika i prirode iscrpljivanjem tih resursa, imamo problem bioraznolikosti, imamo ozbiljan problem s očuvanjem tla, s erozijom tla, a znamo iz scenarija koji su izračunati Bit će jako teško ako nastavimo ovako, hrana će poskupjeti, bit će problema s hranom u svijetu, cijela problematika plastike u moru ovisit će o tome što ne možemo zamisliti Rod: I postavlja se pitanje: zašto?
"U biologiji se rijetko postiže optimum"
Prekrasan dan na poslu počinje šetnjom Thomasa Specka Botaničkim vrtom Freiburg. Kao njegov direktor, uživa u privilegiji da mu ured stoji usred vrta. Thomas Speck predaje botaniku i biologiju na Sveučilištu u Freiburgu. Također je bionički znanstvenik, proučava procese i principe koji su nastali u prirodi i razvija tehnička rješenja za industriju. Na primjer, princip samopopravljanja. Zajedno s kolegama iz područja istraživanja plastike razvio je materijale koji se mogu sami popraviti.
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
Dakle, ukupni K.P.D. mješovita veza jednaka je zbroju umnožaka mehaničkih koeficijenata spojenih u seriju pomnoženih s dijelom pogonske sile.
Načini poboljšanja učinkovitosti
Sada su glavni napori inženjera usmjereni na povećanje učinkovitosti motora smanjenjem trenja njihovih dijelova, gubitaka goriva zbog nepotpunog izgaranja itd. Stvarne mogućnosti za povećanje učinkovitosti ovdje su još uvijek velike, radnje su jednake: stvarna vrijednost učinkovitosti zbog raznih vrsta gubitaka energije približno je jednaka 40%. Maksimalnu učinkovitost - oko 44% - imaju motori s unutarnjim izgaranjem. Učinkovitost bilo kojeg toplinskog stroja ne može prijeći najveću moguću vrijednost od 40-44%.
Bacon: "Optimalno je ono što se rijetko postiže u biologiji." Thomas Speck zna da svatko tko je orijentiran na evoluciju mora obuzdati svoju potrebu za optimizacijom. Savršenstvu se mora reći zbogom. A evolucija je trajala najmanje nekoliko milijuna godina.
Razlog tome je što su gotovo sve biološke strukture višenamjenske, što znači da nikada ne mogu postići optimalni cilj u evoluciji, ali istovremeno moraju ispunjavati različite ciljeve. Ako bi netko poboljšao jedno svojstvo, drugo bi se u isto vrijeme pogoršalo. Taj se optimum naziva Pareto Optimum ili Pareto Efficiency, nazvan po ekonomistu Vilfredu Paretu.
Zaključak: kada se razmatra svaki spoj mehanizama zasebno, možemo reći da je najveća učinkovitost paralelnog spoja jednaka η=0,9. Stoga, u agregatima, trebali biste pokušati koristiti paralelnu vezu ili što je moguće bliže njoj.
Izračun učinkovitosti - 4.0 od 5 na temelju 3 glasa
Vjerojatno su se svi pitali o učinkovitosti (koeficijentu učinkovitosti) motora s unutarnjim izgaranjem. Uostalom, što je veći ovaj pokazatelj, učinkovitiji je rad agregata. Trenutno se električni tip smatra najučinkovitijim, njegova učinkovitost može doseći i do 90 - 95%, ali za motore s unutarnjim izgaranjem, bilo da se radi o dizelu ili benzinu, blago rečeno, daleko je od idealnog ...
Da budem iskren, moderne opcije motora su mnogo učinkovitije od svojih kolega, koji su pušteni prije 10 godina, a za to postoji mnogo razloga. Razmislite sami prije 1,6-litarske opcije, davala je samo 60 - 70 KS. A sada ova vrijednost može doseći 130 - 150 KS. Ovo je mukotrpan rad na povećanju učinkovitosti, u kojem se svaki "korak" provodi metodom pokušaja i pogreške. Ipak, počnimo s definicijom.
- ovo je vrijednost omjera dviju veličina, snage koja se dovodi na koljenasto vratilo motora i snage koju prima klip, zbog pritiska plinova koji su nastali paljenjem goriva.
Jednostavno rečeno, to je pretvorba toplinske ili toplinske energije koja se pojavljuje tijekom izgaranja smjese goriva (zraka i benzina) u mehaničku energiju. Valja napomenuti da se to već dogodilo, primjerice, u parnim elektranama - također je gorivo pod utjecajem temperature guralo klipove agregata. No, tamošnje instalacije bile su višestruko veće, a samo gorivo kruto (obično ugljen ili ogrjevno drvo), što je otežavalo transport i rad, stalno ga je bilo potrebno lopatama „dostavljati“ u ložište. Motori s unutarnjim izgaranjem mnogo su kompaktniji i lakši od parnih strojeva, a gorivo je puno lakše skladištiti i transportirati.
Više o gubicima
Gledajući unaprijed, možemo pouzdano reći da je učinkovitost benzinskog motora u rasponu od 20 do 25%. I mnogo je razloga za to. Ako uzmemo ulazno gorivo i preračunamo ga u postotak, tada dobivamo "100% energije" koja se prenosi na motor, a onda su gubici išli:
1)Efikasnost goriva . Ne izgori sve gorivo, mali dio odlazi s ispušnim plinovima, na ovoj razini već gubimo do 25% učinkovitosti. Naravno, sada se sustavi goriva poboljšavaju, pojavio se injektor, ali daleko je od idealnog.
2) Drugi su gubici topline.i . Motor zagrijava sebe i mnoge druge elemente, kao što su radijatori, njegovo tijelo, tekućina koja cirkulira u njemu. Također, dio topline odlazi s ispušnim plinovima. Za sve to, do 35% gubitka učinkovitosti.
3) Treći su mehanički gubici . NA svim vrstama klipova, klipnjača, prstenova - na svim mjestima gdje postoji trenje. To uključuje gubitke od opterećenja generatora, na primjer, što više električne energije generator proizvodi, to više usporava rotaciju koljenastog vratila. Naravno, i maziva su iskoračila naprijed, ali opet, nitko još nije u potpunosti pobijedio trenje - još 20% gubitka
Dakle, u suhom ostatku, učinkovitost je oko 20%! Naravno, postoje posebne opcije od benzinskih opcija, u kojima je ta brojka povećana na 25%, ali nema ih toliko.
Odnosno, ako vaš automobil troši 10 litara goriva na 100 km, tada će samo 2 litre ići izravno na posao, a ostalo su gubici!
Naravno, možete povećati snagu, na primjer, bušenjem glave, gledamo kratki video.
Ako zapamtite formulu, dobit ćete:
Koji motor ima najveću učinkovitost?
Sada želim razgovarati o benzinskim i dizelskim opcijama i saznati koja je najučinkovitija.
Pojednostavljeno rečeno, a da ne ulazimo u džunglu tehničkih termina, onda je – ako usporedimo dvije učinkovitosti – najučinkovitiji od njih, naravno, dizel, a evo i zašto:
1) Benzinski motor pretvara samo 25% energije u mehaničku energiju, dok dizelski motor pretvara oko 40%.
2) Ako dizelski tip opremite turbopunjačem, tada možete postići učinkovitost od 50-53%, a to je vrlo značajno.
Pa zašto je tako učinkovit? Jednostavno je – unatoč sličnoj vrsti rada (obje su jedinice s unutarnjim izgaranjem), dizelski motor svoj posao obavlja mnogo učinkovitije. Ima veću kompresiju, a gorivo se pali iz drugog principa. Manje se zagrijava, što znači da štedi na hlađenju, ima manje ventila (ušteda na trenju), a također nema uobičajene zavojnice paljenja i svjećice, što znači da ne zahtijeva dodatne troškove energije od generatora . Radi na nižim okretajima, nema potrebe za mahnitim okretanjem radilice - sve to čini dizelsku verziju prvakom u učinkovitosti.
O učinkovitosti dizelskog goriva
Iz veće vrijednosti faktora učinkovitosti proizlazi i učinkovitost goriva. Tako, primjerice, 1,6-litreni motor može potrošiti samo 3-5 litara u gradu, za razliku od benzinca, gdje je potrošnja 7-12 litara. Dizelski motor ima mnogo, sam motor je često kompaktniji i lakši, a u zadnje vrijeme i ekološki prihvatljiviji. Svi ti pozitivni aspekti postižu se zahvaljujući veću vrijednost, postoji izravna veza između učinkovitosti i kompresije, pogledajte malu ploču.
No, unatoč svim prednostima, ima i brojne nedostatke.
Kako postaje jasno Učinkovitost motora unutarnje izgaranje daleko je od idealnog, tako da je budućnost definitivno električna opcija - ostaje samo pronaći učinkovite baterije koje se ne boje mraza i dugo drže punjenje.
Ovim završavamo, čitajte naš AUTOBLOG.