効率係数とは何ですか。 内燃機関の効率。 どのくらいがほぼ等しいか、また電力はパーセントで表されます。 効率の決定

機械ユニットの効率の計算

機械ユニット - エンジン機構、伝達機構、作業機械の機構のセット。

別のモーションを考えてみましょう。 この動きの完全なサイクルごとに、運動エネルギーの増分はゼロです。

∑(mv2)/2-∑(mv02)/2=0 (1)

機械効率 （効率）は、定常運動のサイクルのすべての駆動力の仕事に対する生産抵抗力の仕事の絶対値の比率です。 したがって、式は次のように記述できます。

エネルギー図とエネルギー保存則

望まなければ、取り残されてしまうのは必至です。 フロリアン シューマッハのような人が絶えず改善すると、テクノロジーを拒否する人とそれを使用する人との間のギャップが広がります。 デジタルスプリット、コール批判。 一方、フロリアン・シューマッハはテクノロジーの腐敗のなさを高く評価しています。

効率の決定

人々はもはやこの概念に存在しません。 社会的カテゴリーがなくなると、効率が決定的な基準になります。 そして、健康データによってパフォーマンスに応じて人々を分類できるようになると、不平等はさらに顕著になります。

K.P.D. 式によって決定されます: η=Ап。 s/ヘル (2)

どこで： Aps - 生産力の仕事。

地獄は原動力の働きです。

駆動力の仕事に対する非生産抵抗の仕事ATの比率は、通常Ψで表され、機械的損失係数と呼ばれます。 したがって、式は次のように記述できます。

η \u003d AT / AD \u003d 1 - Ψ (3)

私たちの繁栄の基礎としての効率

作業効率、エネルギー効率、時間効率は、高度に発展した市場経済における管理者のモットーです。 効率的な生産私たちの繁栄の基盤です。 効果的な農地管理だけが、安全な栄養基盤を作り出しました。 効率的な国家は、平和と機能する経済の前提条件です。 工業化と効果的な医療のおかげで、私たちは前例のないレベルの繁栄を達成しました。

仕事のメカニズムにおける非生産的な抵抗が少ないほど、その損失係数が低くなり、エネルギーに関してメカニズムがより完全になります。

式から次のようになります。どのメカニズムにおいても、AT の仕事は抵抗の生成力ではないため、摩擦力 (霜摩擦、滑り摩擦、乾燥、半乾燥、液体、半液体) は実質的にゼロに等しくなりません。効率をゼロにすることはできません。

私たちは効率的な家に住み、エネルギーと資源の効率性を説きます。 私たちは子供たちに学習効率をもたらします。 私たちのサッカーも効果的です。 私たちは、時間とリソースを可能な限り最小限に活用したいと考えています。 仕事、余暇、休暇も入念に計画されています。

効率性は、私たちの生活を決定づける要因となっています。 どうすればさらに効率的に作業できるでしょうか? レムゴ市のはずれの丘の上に、未来の工場が建っています。 人間サイズのロボットがコンポーネントをフレームに取り付けます。 これは、人間のロボットに次いで、保護ケージのない最初の産業用ロボットの 1 つとして機能します。 そのシェルは泡で緩衝されているので、誰も傷つけません。

式 (2) から、次の場合、効率はゼロに等しいことがわかります。

これは、駆動力の仕事がメカニズムに存在する非生産的な抵抗のすべての力の仕事に等しい場合、効率がゼロに等しいことを意味します。 この場合、移動は可能ですが、何もしません。 この機構の動きを空回りと呼びます。

新しい効率: コンポーネントはチップを介してロボットとやり取りします

天井のカメラは、ホール内の人や車の動きをすべて記録し、中央のコンピューターに送信します。 したがって、生産のすべてのステップを記録して分析することができます。 すべての部品にはマイクロチップが埋め込まれています。 このようにして、それらを作成するマシンと直接通信します。 ホールを見下ろすガラス窓の後ろにある制御室では、エンジニアはボタンを押すだけで生産のすべてのステップを追うことができます。 ソフトウェアは、生産に必要な時間とエネルギーを計算します。

効率をゼロより小さくすることはできません。これには、作業 AT / IM の比率が 1 より大きい必要があるためです。

AT / BP >1 または AT > BP

これらの不等式から、指定された条件を満たすメカニズムが静止している場合、実際の運動は発生しないということになります。 セルフブレーキ機構。メカニズムが動いている場合。 次に、非生産的な抵抗力の影響下で、停止する (減速する) まで徐々に進行を遅らせます。 したがって、理論計算で効率の負の値を取得することは、メカニズムの自己制動または特定の方向への移動の不可能性の兆候です。

今日、生産に情報の混乱があり、デジタル形式でまだ利用できないものがある場合、そこには非効率性があり、デジタル化によってこれを最適化できることを常に示しています. 連邦経済省の支援により、この地域の中規模企業は、製品のデジタル化に関する情報をここで入手できます。

まだ始まったばかりですが、1 つだけはっきりしていることは、フォー ゼロ ゼロ産業が経済全体を変えるということです。 「私の意見では、インダストリー 0 は 3 つの部分に分かれています。スマート製品、スマート製品、デジタル ビジネス モデルです。」 これは、工業生産がますます柔軟になっていることを意味します。 テーブル ランプを購入したいお客様は、お好みのコピーをオンラインで注文できます。 チームはマシンに直接行き、マシンは目的の製品を自動的に作成します。

したがって、メカニズムの効率は次の範囲内で変化する可能性があります。

0 ≤η< 1 (4)

式 (2) から、効率 Ψ は 0 ≤η の範囲内で変化することがわかります。< 1

機械単位での機械の関係。

各マシンは、特定の方法で接続されたメカニズムの複合体であり、一部の複雑なものはより単純なものに分割でき、K.P.D. を計算する機能を備えています。 単純なメカニズムまたはK.P.D.の特定の値を自由に使用できます。 シンプルなメカニズムで、完全な K.P.D. を見つけることができます。 それらの任意の組み合わせで単純な要素で構成されたマシン。

工場長は自分の車に 15 分間費やします

より良い製品をより安く、より速く生産することができます。 仕事の世界も変わります。 世界経済フォーラムの調査によると、デジタル化によって世界中で 500 万人の雇用が失われています。 Axe: 「私は彼の工場に来た起業家と話をしたところ、彼の生産が無人で行われる時が来ました。彼は、暗い工場で 15 分間過ごすことができてよかったと言いました。」

廃工場: ユートピアか悪夢か? 経済学者で哲学者のクリスティーン・アックスは、懐疑論と希望の間で揺れ動きます。 テクノロジーの場合と同様に、状況によって異なります。 「ウィリアム・モリスの言葉を引用して答えたいと思います。意味のあるところで機械を使うべきであり、意味をなさないところで使うべきではありません。」

運動と力の伝達のすべての可能なケースは、直列、並列、および混合接続のケースに分けることができます。

K.P.D.を計算する場合 N1=N2=N3=N4、η1=η2=η3=η4=0.9 の 4 つのメカニズムからなる集合体を使用します。

駆動力 (BP) = 1.0 を受け入れます。

K.P.D. を検討してください。 シリアル接続。

英国の哲学者でありエンジニアでもあるウィリアム・モリスは、1 世紀ほど前に、作業プロセスにおけるテクノロジーは、効率性を優先するのではなく、何よりも労働者に役立つべきであると要求しました。 この側面は、今世紀のデジタル ファクトリーでも重要な役割を果たします。 ジャスパーネート: でも ここ数年多くのプロジェクトは非常に技術的な影響を受けており、現在では作業設計、技術の採用、および技術との互換性に関する重要な側面がますます増えています。

Jurgen Jaspernate は砂漠の工場を信じていません。 少なくとも複雑なデバイスを組み立てる場合、ロボットは人の代わりにはなりません。 そして単純な行動が機械によってキャプチャされると、認知能力と創造力を備えた人々が再び求められます. したがって、ジャスパーネイトは、この業界には常に 0 が 4 つある仕事が存在すると確信しています。 しかし、タスクはますます厳しくなっています。

最初のメカニズムは、地獄の働きをする原動力によって動き始めます。 生産抵抗に費やされた以前の各メカニズムの有用な仕事は、後続の各メカニズムの原動力の仕事であるため、K.P.D。 最初のメカニズムの η は次のとおりです。

管理や処理ではなく、すぐに整形しますか?

したがって、その人は引き続き需要があります。 そしてますます需要があります。 ここから話が変わります。 長年 保険会社燃え尽き症候群による欠勤が急増。 Matthias Burisch は、こ​​の数字は懐疑的であると考えています。 ただし、数を増やすのには十分な理由があります。

今日、従業員の半分が 3 回

「多くの業界で多くの仕事が行われているため、経験則があります。労働力の半分は 10 年前の 3 倍の仕事をしています。もしそうでなく、辞められないのであれば、それは罠です。」

2番目 - η\u003d A2 / A1

3番目 - η\u003d A3 / A2

4番目 - η\u003d A4 / A3

総合効率η1n=An/Ad

この効率係数の値は、すべての個々の効率係数 η1、η2、η3、η4 を乗算することによって取得できます。 我々は持っています

η=η1*η2*η3*η4=(A1/AD)*(A2/A1)*(A3/A2)*(A4/A3)=An/AD (5)

したがって、メカニズムの直列接続の全体的な機械効率は、1 つの共通システムを構成する個々のメカニズムの機械効率の積に等しくなります。

しかし、特に上場企業の職場環境は、病気を助長する可能性があります。 燃え尽き症候群の問題を抱えている企業では、アメリカの「短期主義」と呼ばれるものが蔓延しているため、次の四半期の数字で固定されています。

したがって、労働者はより効率的に働かなければなりません。 Matthias Burisch は、産業社会の仕事量が限界に達したと考えています。 使用には健康保険の資金が必要です もっとお金企業における健康の予防について。 事態がすでにこのようになっているという事実は、問題の緊急性を示しています。 さらに、報告書、いわゆる「リスク評価」を作成する必要があります。

η=0.9*0.9*0.9*0.9=0.6561=Ap。 と。

K.P.D. を検討してください。 並列接続。

メカニズムが並列に接続されている場合、2 つのケースが考えられます。1 つの動力源から電力が複数の消費者に送信され、複数の電源が 1 つの消費者に並列に供給されます。 ただし、最初のオプションを検討します。

最近の企業調査によると、この要件を順守している雇用主は全体の半分にすぎません。 Burish: 「ほとんど意味はありませんが、法律で義務付けられているこの基本的なツールでさえ、使用されていません。まだ十分に高価ではありません。」 Duek: 彼らは最適を見ていませんが、彼らは得ることができる最大値が常に最高であると考えています。これは管理上の間違いであり、仕事がより要求が厳しい場合、最適なストレスレベルはより低くなければなりません.

「効率は昨日の概念です」

彼の現在の著書 Wacky で、Duek は、自分のビジネスを後押ししたいと考えているため、しばしば反対のことを達成したいと考えているマネージャーに働きかけています。 チームでの創造的な問題解決の学校であるデザイン思考は、現在非常に流行しています。 しかし、主な問題は別のところにある、と Dueck は言います。 企業における最適化は限界に達しています。 効率は昔からの概念です。

この接続で: Ap. s.=A1+A2+A3+A4

もしK.P.D. 各メカニズムは同じであり、電力は各メカニズムに均等に分配されます: ∑КI=1 の場合 ⇒ К1=К2=К3=К4=0.25.

次に: η=∑Кi*ηi (6)

η =4(0.25*0.90)=0.90

したがって、全体の K.P.D. ユニットチェーンの個々のセクションの積の合計としての並列接続。

「工業化は、すでに機能している既存のものを効率化しますが、今日の課題は、まったく新しいものを作成することです。」 非効率な作業ですが、革新的な思考が必要です。 数学者としての彼の仕事は最適化することでした 生産工程. 彼は企業の構造を熟知しており、業績重視の職場環境では革新的な考え方は通用しないと確信しています。

あなたが持っているどこかを読むとき 良い考え、通常はシャワーを浴びていますが、パフォーマンス マネージャーは会議を開き、ブレインストーミングを行います。生まれたビジネスに新しいアイデアはありませんが、それは別の場所で行われます。 Duek は、企業が存続の問題に直面していると確信しています。 一方では、デジタル化は多くのビジネス モデルに挑戦します。 しかし、グローバルな競争により、多くの企業は再考を余儀なくされます。 哲学者のクリスティン・トックスはさらに先へ進みます。 彼女は、工業化された社会は、それ以上進むことができないところまで来ていると信じています。

混合化合物の効率を考えてみましょう。


この場合、メカニズムのシリアル接続とパラレル接続の両方があります。

この場合、電力 Ad は 2 つのメカニズム (1.3) に転送され、それらから残りのメカニズム (2.4) に転送されます。

η1*η2=A2 および η3*η4=A4 であり、K1=K2=0.5 であるためです。

A2 と A4 の合計は Ap に等しくなります。 と。 次に、式（1）からK.P.Dを見つけることができます。 システム

私たちはあまりにも多くの資源を使用し、これらの資源の枯渇によって多くの景観や自然を破壊しています。生物多様性の問題を抱えており、土壌保全や土壌浸食に深刻な問題を抱えており、計算されたシナリオからわかっています。このままだと非常に難しくなるだろう、食糧はもっと高価になるだろう、世界の食糧に問題が生じるだろう、海のプラスチック問題全体は私たちが想像できないことにかかっているだろう ロッド：そして疑問が生じる：なぜ？

「生物学で最適値に到達することはめったにありません」

仕事でのすばらしい 1 日は、トーマス スペックがフライブルク植物園を歩いているところから始まります。 ディレクターとして、彼はオフィスが庭の真ん中にあるという特権を楽しんでいます。 Thomas Speck は、フライブルク大学で植物学と生物学を教えています。 彼は生物科学者でもあり、自然界に由来するプロセスと原理を研究し、産業向けの技術的ソリューションを開発しています。 たとえば、自己修復の原則。 彼は、プラスチック研究の分野の同僚と協力して、自分で修理できる材料を開発しました。

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

したがって、全体の K.P.D. 混合接続は、直列に接続された機械係数の積の合計に駆動力の一部を掛けたものに等しくなります。

効率を改善する方法

現在、エンジニアの主な取り組みは、エンジンの部品の摩擦、不完全燃焼による燃料損失などを減らすことによってエンジンの効率を上げることを目的としています。ここでの効率を上げる本当の可能性はまだ大きく、アクションは次のようになります。さまざまな種類のエネルギー損失による効率の実際の値は、約 40% です。 最大効率 - 約 44% - は内燃機関です。 熱機関の効率は、最大可能値の 40 ～ 44% を超えることはできません。

ベーコン：「最適とは、生物学ではめったに達成されないものです。」 Thomas Speck は、進化を志向する人は誰でも最適化の必要性を抑制しなければならないことを知っています。 完璧に別れを告げなければなりません。 そして、進化には少なくとも数百万年かかりました。

その理由は、ほとんどすべての生物学的構造が多機能であるためです。つまり、進化の最適な目標に到達することはできませんが、同時にさまざまな目標を達成する必要があります. 一方の特性を改善すると、他方の特性が同時に悪化します。 この最適解は、経済学者の Vilfredo Pareto にちなんで名付けられた Pareto Optimum または Pareto Efficiency と呼ばれます。

結論: メカニズムの各接続を個別に考えると、並列接続の最高効率は η=0.9 に等しいと言えます。 したがって、集約では、並列接続を使用するか、できるだけそれに近い接続を使用するようにしてください。


効率計算 - 4.0 のうち 5 に基づいて 3 票

おそらく、誰もが内燃機関の効率 (効率の係数) について疑問に思ったことでしょう。 結局のところ、この指標が高いほど、パワーユニットはより効率的に機能します。 現時点では、電気式が最も効率的であると考えられており、その効率は最大90〜95％に達する可能性がありますが、ディーゼルであろうとガソリンであろうと、穏やかに言えば、内燃機関の場合、理想からはほど遠いです...


正直なところ、最新のエンジン オプションは、10 年前にリリースされた同等のエンジンよりもはるかに効率的であり、これには多くの理由があります。 1.6 リットルのオプションを選択する前に、自分で考えてみてください。60 ～ 70 馬力しか出ませんでした。 そして今、この値は 130 ～ 150 馬力に達することがあります。 これは効率を上げるための骨の折れる作業であり、試行錯誤しながら「ステップ」を一つ一つ与えていきます。 ただし、定義から始めましょう。

- これは、燃料の点火によって形成されたガスの圧力による、エンジンのクランクシャフトに供給される動力とピストンが受ける動力の 2 つの量の比率の値です。

簡単に言えば、これは、燃料混合物（空気とガソリン）の燃焼中に現れる熱または熱エネルギーの機械的エネルギーへの変換です。 これは、たとえば蒸気発電所ですでに発生していることに注意してください。また、温度の影響下で、燃料がユニットのピストンを押しました。 しかし、そこの設備は何倍も大きく、燃料自体は固体（通常は石炭または薪）であったため、輸送と操作が困難であり、シャベルで常に炉に「供給する」必要がありました。 内燃エンジンは蒸気エンジンよりもはるかにコンパクトで軽量であり、燃料の保管と輸送がはるかに簡単です。

損失の詳細

将来を見据えると、ガソリンエンジンの効率は20～25%の範囲にあると自信を持って言えます。 そして、これには多くの理由があります。 入ってくる燃料をパーセンテージとして再計算すると、エンジンに転送される「100% のエネルギー」が得られ、損失は次のようになります。


1)燃料効率 . すべての燃料が燃え尽きるわけではなく、そのごく一部が排気ガスとともに残ります。このレベルでは、すでに最大 25% の効率が失われています。 もちろん、燃料システムが改善され、インジェクターが登場しましたが、理想からは程遠いです。

2) 2つ目は熱損失です。と . エンジンは、それ自体と、ラジエーター、エンジン本体、エンジン内を循環する液体など、他の多くの要素を暖めます。 また、熱の一部は排気ガスとともに消えます。 これにより、効率が最大 35% 低下します。

3) 3つ目は機械的損失です . あらゆる種類のピストン、コネクティングロッド、リングなど、摩擦があるすべての場所に。 これには、発電機の負荷による損失が含まれます。たとえば、発電機が生成する電力が多いほど、クランクシャフトの回転が遅くなります。 もちろん、潤滑剤も進歩しましたが、摩擦を完全に克服した人はまだいません - さらに20％の損失

したがって、乾燥残渣では、効率は約 20% です。 もちろん、この数字が25％に増加するガソリンオプションから際立ったオプションがありますが、それほど多くはありません。


つまり、車が 100 km あたり 10 リットルの燃料を消費する場合、そのうちの 2 リットルだけが直接稼働し、残りは損失になります。

もちろん、頭を退屈させることでパワーを高めることができます。短いビデオを見ています。

式を覚えていれば、次のようになります。


最も効率の良いエンジンは?

ここで、ガソリンとディーゼルのオプションについて話し、どちらが最も効率的かを調べたいと思います。

簡単に言えば、専門用語のジャングルに入らないようにするために、2 つの効率を比較すると、もちろん、最も効率的なのはディーゼルであり、その理由は次のとおりです。

1) ガソリン エンジンはエネルギーの 25% しか機械エネルギーに変換できませんが、ディーゼル エンジンは約 40% を変換します。

2）ディーゼルタイプにターボチャージャーを装備すると、50〜53％の効率を達成でき、これは非常に重要です。


では、なぜ効果が高いのでしょうか？ それは簡単です - 似たような仕事（どちらも内燃機関です）にもかかわらず、ディーゼルエンジンはその仕事をはるかに効率的に行います. それはより大きな圧縮を持ち、燃料は別の原理から点火します。 加熱が少ないため、冷却を節約でき、バルブが少なく (摩擦を節約)、通常のイグニッション コイルとスパーク プラグがないため、発電機からの追加のエネルギー コストが不要です。 . 低速で動作し、クランクシャフトを乱暴にクランクする必要はありません。これにより、ディーゼルバージョンが効率のチャンピオンになります。

ディーゼル燃料効率について

効率係数の値が高いほど、燃費も追従します。 たとえば、1.6 リットルのエンジンは、都市部では 3 リットルから 5 リットルしか消費できませんが、ガソリン タイプの消費量は 7 リットルから 12 リットルです。 ディーゼルエンジンには多くの機能があり、最近ではエンジン自体がよりコンパクトで軽量になり、環境にも優しいものになっています。 これらすべての肯定的な側面は、 より大きな価値、効率と圧縮の間には直接的な関係があります。小さなプレートを見てください。


ただし、すべての利点にもかかわらず、多くの欠点もあります。

明らかになるにつれて エンジン効率内燃機関は理想とはかけ離れているため、未来は間違いなく電気の選択肢です。残っているのは、霜を恐れず、充電を長時間保持できる効率的なバッテリーを見つけることだけです。

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