Qual é o fator de eficiência. eficiência do motor de combustão interna. Quanto é aproximadamente igual, bem como a potência em porcentagem. Determinação da eficiência
Cálculo da eficiência da unidade da máquina
Unidade da máquina - Um conjunto de mecanismos de motor, mecanismos de transmissão e mecanismos de uma máquina de trabalho.
Vamos considerar uma moção estabelecida separadamente. Para cada ciclo completo desse movimento, o incremento na energia cinética é zero:
∑(mv2)/2-∑(mv02)/2=0 (1)
Eficiência mecânica (eficiência) é a relação entre o valor absoluto do trabalho das forças de resistência de produção e o trabalho de todas as forças motrizes para um ciclo de movimento constante. Assim, a fórmula pode ser escrita:
Diagrama de Energia e Lei de Conservação de Energia
Se você não quiser, inevitavelmente ficará para trás. Quando pessoas como Florian Schumacher melhoram constantemente, aumenta o fosso entre os que recusam a tecnologia e os que a utilizam. Divisão digital, chamada crítica. Por outro lado, Florian Schumacher aprecia a incorruptibilidade da tecnologia.
Determinação da eficiência
As pessoas não estão mais presentes neste conceito. Quando as categorias sociais desaparecem, a eficiência se torna o critério definidor. E quando os dados de saúde permitem classificar as pessoas de acordo com seu desempenho, as desigualdades tornam-se ainda mais acentuadas.
K.P.D. é determinado pela fórmula: η=Ап. s/Inferno (2)
Onde: Aps - o trabalho das forças de produção;
O inferno é o trabalho das forças motrizes.
A relação entre o trabalho AT das resistências de não produção e o trabalho das forças motrizes é geralmente denotada por Ψ e chamada de coeficiente de perdas mecânicas. Assim, a fórmula pode ser escrita da seguinte forma:
η \u003d AT / AD \u003d 1 - Ψ (3)
Eficiência como base da nossa prosperidade
Eficiência de trabalho, eficiência de energia, eficiência de tempo é o mantra dos gerentes em nossa economia de mercado altamente desenvolvida. Produção eficienteé a base da nossa prosperidade. Somente o manejo eficaz das terras agrícolas criou uma base segura de nutrientes. Um estado eficiente é um pré-requisito para a paz e uma economia funcional. Graças à industrialização e à assistência médica eficaz, alcançamos um nível de prosperidade sem precedentes.
Quanto menos resistências não produtivas no mecanismo de trabalho, menor seu coeficiente de perda e mais perfeito o mecanismo em termos de energia.
Segue-se da equação: como em nenhum mecanismo o trabalho de AT não é as forças de produção de resistência, forças de atrito (fricção de gelo, atrito de deslizamento, seco, semi-seco, líquido, semi-líquido), praticamente não pode ser igual a zero, então a eficiência não pode ser igual a zero.
Vivemos em casas de eficiência, pregamos eficiência energética e de recursos. Nós trazemos eficiência de aprendizagem para nossos filhos. Até o nosso futebol é eficaz. Queremos alcançar o maior uso mínimo possível de tempo e recursos, e é por isso que somos ensinados. Trabalho, lazer e até férias são cuidadosamente planejados.
A eficiência tornou-se um fator determinante em nossas vidas. Como podemos trabalhar de forma ainda mais eficiente? Em uma colina na periferia da cidade de Lemgo fica a fábrica do futuro. Um robô de tamanho humano instala componentes em um quadro. Ele funciona como um dos primeiros robôs industriais sem gaiola de proteção, ao lado de sua contraparte humana. Sua casca é tamponada com espuma, então não vai machucar ninguém.
Da fórmula (2) segue-se que a eficiência pode ser igual a zero se
Isso significa que a eficiência é igual a zero se o trabalho das forças motrizes for igual ao trabalho de todas as forças de resistências não produtivas presentes no mecanismo. Nesse caso, o movimento é possível, mas sem fazer nenhum trabalho. Este movimento do mecanismo é chamado de movimento inativo.
Nova eficiência: componentes interagem com robôs via chip
Câmeras de teto registram todos os movimentos de pessoas e carros no corredor e os enviam para o computador central. Assim, cada etapa da produção pode ser registrada e analisada. Todos os componentes foram implantados com um microchip. Desta forma, você se comunica diretamente com as máquinas que os fabricam. Na sala de controle, atrás de uma janela de vidro com vista para o hall, o engenheiro pode acompanhar cada passo da produção com o toque de um botão. O software calcula quanto tempo e energia são necessários para a produção.
A eficiência não pode ser menor que zero, pois para isso é necessário que a relação de trabalho AT/IM seja maior que um:
AT / PA >1 ou AT > PA
Destas desigualdades segue-se que se o mecanismo que satisfaz a condição especificada está em repouso, então o movimento real não pode ocorrer. Este fenômeno é chamado Mecanismo de travagem automática. Se o mecanismo estiver em movimento. Então, sob a influência de forças de resistência não produtivas, ele diminuirá gradualmente seu progresso até parar (desacelerar). Consequentemente, obter um valor negativo de eficiência nos cálculos teóricos é um sinal de autofrenagem do mecanismo ou impossibilidade de movimento em uma determinada direção.
Onde hoje há interrupções de informação na produção e algumas coisas ainda não estão disponíveis no formato digital, sempre indica que há ineficiência ali e que podemos otimizar isso com a digitalização. Com o apoio do Ministério Federal da Economia, as médias empresas da região podem obter aqui informações sobre digitalização de produtos.
Ainda está em sua infância, mas uma coisa é certa: a indústria Quatro Zero Zero mudará toda a economia. “Na minha opinião, a indústria 0 é dividida em três partes: temos produtos inteligentes, produtos inteligentes e modelos de negócios digitais.” Isso significa: a produção industrial está se tornando cada vez mais flexível. Os clientes que pretendem comprar um candeeiro de mesa podem encomendar online um exemplar à sua escolha. A equipe vai direto para a máquina, que cria automaticamente o produto desejado.
Assim, a eficiência do mecanismo pode variar dentro de:
0 ≤η< 1 (4)
Da fórmula (2) segue que a eficiência Ψ varia dentro de: 0 ≤η< 1
A relação das máquinas na unidade da máquina.
Cada máquina é um complexo de mecanismos conectados de uma certa maneira, e alguns complexos podem ser divididos em outros mais simples, tendo então a capacidade de calcular K.P.D. mecanismos simples ou tendo à sua disposição certos valores de K.P.D. mecanismos simples, você pode encontrar um K.P.D completo. máquinas, compostas de elementos simples em qualquer combinação deles.
Chefe de fábrica gasta 15 minutos em seus carros
Você será capaz de produzir produtos ainda melhores, ainda mais baratos e ainda mais rápidos. O mundo do trabalho também mudará. De acordo com um estudo do Fórum Econômico Mundial, a digitalização está destruindo cinco milhões de empregos em todo o mundo. Ax: "Acabei de falar com um empresário que veio à sua fábrica e era hora de sua produção funcionar sem pessoas, e ele disse que estava feliz por passar quinze minutos em uma fábrica escura."
Fábrica abandonada: utopia ou pesadelo? A economista e filósofa Christine Axe oscila entre o ceticismo e a esperança. Como sempre acontece com a tecnologia, depende. "Gostaria de responder com uma citação de William Morris: devemos usar máquinas onde elas fazem sentido e não devemos usá-las onde não fazem sentido."
Todos os casos possíveis de transferência de movimento e força podem ser divididos em casos: conexão em série, paralela e mista.
Ao calcular K.P.D. conexões, tomaremos um agregado composto por quatro mecanismos dos quais: N1=N2=N3=N4, η1=η2=η3=η4=0,9
Aceitamos a força motriz (BP) = 1,0
Considere K.P.D. conexão serial.
O filósofo e engenheiro britânico William Morris já reclamava há um século que a tecnologia no processo de trabalho não deveria servir prioritariamente à eficiência, mas sobretudo ao trabalhador. Este aspecto também desempenha um papel crucial na fábrica digital do século. Jaspernate: Embora últimos anos muitos projetos foram muito influenciados tecnologicamente, agora existem aspectos cada vez mais importantes de design de trabalho, adoção de tecnologia e compatibilidade com a tecnologia.
Jurgen Jaspernate não acredita na fábrica do deserto. Pelo menos ao montar dispositivos complexos, os robôs não poderão substituir as pessoas. E quando ações simples são capturadas por máquinas, então, novamente, pessoas com suas habilidades cognitivas e criativas são procuradas. Portanto, os empregos sempre estarão na indústria com quatro zeros, dos quais Jaspernate está convencido. Mas as tarefas estão ficando mais exigentes.
O primeiro mecanismo é acionado por forças motrizes que fazem o trabalho do Inferno. Como o trabalho útil de cada mecanismo anterior, gasto em resistências de produção, é o trabalho das forças motrizes para cada mecanismo subsequente, então K.P.D. η do primeiro mecanismo é:
Modelar logo em vez de gerenciar ou processar?
Portanto, a pessoa continuará sendo procurada. E cada vez mais procurados. É aqui que a história muda. Por muitos anos companhias de seguros registrou um aumento acentuado no absenteísmo devido ao burnout. Matthias Burisch considera os números céticos. No entanto, há boas razões para aumentar o número.
Hoje metade da força de trabalho três vezes
“Há muito trabalho em muitos setores, então há uma regra prática: metade da força de trabalho faz três vezes o que fazia há dez anos e, se não fizer isso e você não puder sair, é uma armadilha”.Segundo - η \u003d A2 / A1
Terceiro - η \u003d A3 / A2
Quarto - η \u003d A4 / A3
Eficiência geral η1n=An/Ad
O valor deste fator de eficiência pode ser obtido multiplicando todos os fatores de eficiência individuais η1, η2, η3, η4. Nós temos
η=η1*η2*η3*η4=(A1/AD)*(A2/A1)*(A3/A2)*(A4/A3)=An/AD (5)
Assim, a eficiência mecânica global da conexão em série dos mecanismos é igual ao produto da eficiência mecânica dos mecanismos individuais que compõem um sistema comum.
Mas o ambiente de trabalho, especialmente nas empresas de capital aberto, é capaz de promover doenças. Nas empresas que têm problema de burnout, prevalece o que chamam de “short termitism” americano, portanto, é fixado nos números trimestrais seguintes.
Portanto, os trabalhadores devem trabalhar com mais eficiência. Matthias Burisch acredita que a carga de trabalho nas sociedades industriais atingiu seu limite. Fundos de seguro de saúde são obrigados a gastar mais dinheiro sobre a prevenção da saúde nas empresas. O fato de as coisas já terem chegado a esse ponto indica a urgência do problema. Além disso, devem elaborar um relatório, a chamada "avaliação de risco".
η=0,9*0,9*0,9*0,9=0,6561=Ap. com.
Considere K.P.D. conexão paralela.
Quando os mecanismos são conectados em paralelo, pode haver dois casos: de uma fonte de força motriz, a energia é transmitida a vários consumidores, várias fontes alimentam um consumidor em paralelo. Mas vamos considerar a primeira opção.
De acordo com uma pesquisa recente da empresa, apenas metade de todos os empregadores cumprem esse requisito. Burish: "Significa pouco, mas mesmo essa ferramenta elementar, exigida por lei, não é usada, ainda não é cara o suficiente." Duek: Eles não olham para o ideal, mas acham que o máximo que podem conseguir é sempre o melhor, o que é um erro de gestão, e se o trabalho for mais exigente, o nível de estresse ideal deveria ser menor.
"Eficiência é um conceito de ontem"
Em seu livro atual, Wacky, Duek envolve gerentes que desejam impulsionar seus negócios e, portanto, muitas vezes conseguem o oposto. O Design Thinking, a escola de solução criativa de problemas em equipe, está muito em voga. Mas o principal problema está em outro lugar, diz Dueck. A otimização nas empresas atingiu seus limites. Eficiência é um conceito de ontem.
Com esta ligação: Ap. s.=A1+A2+A3+A4
Se K.P.D. cada mecanismo tem o mesmo então e a potência será distribuída igualmente para cada mecanismo: ∑КI=1 então ⇒ К1=К2=К3=К4=0,25.
Então: η=∑Кi*ηi (6)
η =4(0,25*0,90)=0,90
Assim, o K.P.D. conexão paralela como a soma dos produtos de cada seção individual da cadeia unitária.
"A industrialização pega coisas existentes que já funcionam e as torna eficientes, mas o desafio de hoje é criar algo completamente novo." Trabalho ineficiente, mas pensamento inovador é necessário. Como matemático, seu trabalho era otimizar processos de produção. Ele conhece as estruturas das empresas e está convencido de que o pensamento inovador não tem chance em um clima de trabalho orientado para o desempenho.
Quando você lê em algum lugar quem tem Boa ideia, geralmente é no chuveiro, mas os gerentes de desempenho fazem reuniões e depois fazem um brainstorm - não há ideia nova para um negócio nascido, mas feito em outro lugar. Duek está convencido de que as empresas enfrentam a questão da existência. Por um lado, a digitalização desafia muitos modelos de negócios. Mas a competição global forçará muitas empresas a repensar. A filósofa Christine Tox vai ainda mais longe. Ela acredita que as sociedades industrializadas chegaram a um ponto em que não podem ir mais longe.
Considere a eficiência de um composto misto.
Nesse caso, há conexão serial e paralela de mecanismos.
Nesse caso, a potência Ad é transferida para dois mecanismos (1.3) e deles para os demais (2.4)
Porque η1*η2=A2 e η3*η4=A4, e K1=K2=0,5
A soma de A2 e A4 é igual a Ap. com. então a partir da fórmula (1) pode-se encontrar o K.P.D. sistemas
Usamos muitos recursos, destruímos muitas paisagens e a natureza no esgotamento desses recursos, temos um problema de biodiversidade, temos um problema sério de conservação do solo, de erosão do solo, e sabemos pelos cenários que foram calculados Vai ser muito difícil se continuarmos assim, a comida vai ficar muito mais cara, vai haver problemas com a alimentação do mundo, toda a questão do plástico no mar vai depender do que não podemos imaginar Rod: E surge a pergunta: porque?
"Ótimo raramente é alcançado em biologia"
Um dia maravilhoso de trabalho começa com Thomas Speck caminhando pelo Jardim Botânico de Freiburg. Como seu diretor, ele tem o privilégio de ter seu escritório no meio de um jardim. Thomas Speck ensina botânica e biologia na Universidade de Freiburg. Ele também é um cientista biônico, estudando os processos e princípios que se originaram na natureza e desenvolvendo soluções técnicas para a indústria. Por exemplo, o princípio da auto-reparação. Junto com colegas da área de pesquisa de plásticos, ele desenvolveu materiais que podem ser reparados por conta própria.
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
Assim, o K.P.D. conexão mista é igual à soma dos produtos dos coeficientes mecânicos conectados em série multiplicado pela parte da força motriz.
Formas de melhorar a eficiência
Agora, os principais esforços dos engenheiros são direcionados para aumentar a eficiência dos motores, reduzindo o atrito de suas peças, perdas de combustível devido à combustão incompleta, etc. As possibilidades reais de aumentar a eficiência aqui ainda são grandes, as ações são iguais a: O o valor real da eficiência devido a vários tipos de perdas de energia é aproximadamente igual a 40%. Eficiência máxima - cerca de 44% - têm motores combustão interna. A eficiência de qualquer máquina térmica não pode exceder o valor máximo possível de 40-44%.
Bacon: "O ótimo é aquele que raramente é alcançado na biologia." Thomas Speck sabe que quem se orienta para a evolução deve conter sua necessidade de otimização. Devo dizer adeus à perfeição. E a evolução levou pelo menos alguns milhões de anos.
A razão é que quase todas as estruturas biológicas são multifuncionais, o que significa que elas nunca podem atingir o objetivo ideal na evolução, mas ao mesmo tempo devem atender a objetivos diferentes. Se alguém melhorasse uma propriedade, a outra se deterioraria ao mesmo tempo. Esse ótimo é chamado de Pareto Optimum ou Pareto Efficiency, em homenagem ao economista Vilfredo Pareto.
Saída: ao considerar cada conexão de mecanismos separadamente, podemos dizer que a maior eficiência de uma conexão paralela é igual a η=0,9. Portanto, em agregados, você deve tentar usar uma conexão paralela ou o mais próximo possível dela.
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Provavelmente, todos se perguntaram sobre a eficiência (Coeficiente de Eficiência) de um motor de combustão interna. Afinal, quanto maior esse indicador, mais eficiente a unidade de energia funciona. No momento, o tipo elétrico é considerado o mais eficiente, sua eficiência pode chegar a 90 - 95%, mas para motores de combustão interna, seja a diesel ou a gasolina, para dizer o mínimo, está longe do ideal ...
Para ser honesto, as opções modernas de motores são muito mais eficientes do que suas contrapartes, lançadas há 10 anos, e há muitos motivos para isso. Pense por si mesmo antes da opção de 1,6 litros, ela fornecia apenas 60 - 70 cv. E agora esse valor pode chegar a 130 - 150 cv. Este é um trabalho minucioso para aumentar a eficiência, em que cada "passo" é dado por tentativa e erro. No entanto, vamos começar com uma definição.
- este é o valor da relação entre duas grandezas, a potência que é fornecida ao virabrequim do motor e a potência recebida pelo pistão, devido à pressão dos gases que se formaram na ignição do combustível.
Em termos simples, trata-se da conversão da energia térmica ou térmica que surge durante a combustão da mistura combustível (ar e gasolina) em energia mecânica. Deve-se notar que isso já aconteceu, por exemplo, em usinas a vapor - também o combustível, sob a influência da temperatura, empurrou os pistões das unidades. Porém, as instalações ali eram muitas vezes maiores, e o próprio combustível era sólido (geralmente carvão ou lenha), o que dificultava o transporte e a operação, sendo constantemente necessário “alimentar” a fornalha com pás. Os motores de combustão interna são muito mais compactos e leves do que os motores a vapor, e o combustível é muito mais fácil de armazenar e transportar.
Mais sobre perdas
Olhando para o futuro, podemos dizer com segurança que a eficiência de um motor a gasolina está na faixa de 20 a 25%. E há muitas razões para isso. Se pegarmos o combustível que entra e recalculá-lo como uma porcentagem, obtemos “100% da energia” que é transferida para o motor e as perdas foram:
1)Eficiência do combustível . Nem todo combustível queima, uma pequena parte dele sai com os gases do escapamento, nesse nível já perdemos até 25% de eficiência. Claro, agora os sistemas de combustível estão melhorando, apareceu um injetor, mas está longe do ideal.
2) O segundo são as perdas de calor.e . O motor aquece a si mesmo e a muitos outros elementos, como os radiadores, sua carroceria, o líquido que nele circula. Além disso, parte do calor desaparece com os gases de escape. Por tudo isso, até 35% de perda de eficiência.
3) O terceiro são as perdas mecânicas . EM todos os tipos de pistões, bielas, anéis - todos os lugares onde há atrito. Isso inclui perdas de carga do gerador, por exemplo, quanto mais eletricidade o gerador produz, mais ele diminui a rotação do virabrequim. Claro, os lubrificantes também avançaram, mas, novamente, ninguém derrotou completamente o atrito - outra perda de 20%
Assim, no resíduo seco, a eficiência é de cerca de 20%! Claro que existem opções de destaque nas opções de gasolina, nas quais esse valor é aumentado para 25%, mas não são tantas.
Ou seja, se o seu carro consome 10 litros de combustível por 100 km, apenas 2 litros deles irão direto para o trabalho e o restante são perdas!
Claro, você pode aumentar a potência, por exemplo, furando a cabeça, estamos assistindo a um pequeno vídeo.
Se você se lembrar da fórmula, obterá:
Qual motor tem a maior eficiência?
Agora quero falar sobre as opções de gasolina e diesel, e saber qual é a mais eficiente.
Para simplificar, e não entrar na selva dos termos técnicos, então - se compararmos duas eficiências - a mais eficiente delas, é claro, é o diesel, e aqui está o porquê:
1) Um motor a gasolina converte apenas 25% da energia em energia mecânica, mas um motor a diesel converte cerca de 40%.
2) Se você equipar o tipo diesel com um turbocompressor, poderá atingir uma eficiência de 50-53%, e isso é muito significativo.
Então, por que é tão eficaz? É simples - apesar do tipo de trabalho semelhante (ambos são unidades de combustão interna), um motor a diesel faz seu trabalho com muito mais eficiência. Tem maior compressão e o combustível inflama a partir de um princípio diferente. Aquece menos, o que significa economia no resfriamento, tem menos válvulas (economia no atrito) e também não possui as habituais bobinas de ignição e velas de ignição, o que significa que não requer custos adicionais de energia do gerador . Funciona em velocidades mais baixas, não há necessidade de girar o virabrequim descontroladamente - tudo isso torna a versão diesel campeã em eficiência.
Sobre a eficiência do combustível diesel
De um valor mais alto do fator de eficiência, segue-se também a eficiência de combustível. Assim, por exemplo, um motor 1.6 litros pode consumir apenas 3-5 litros na cidade, ao contrário do tipo gasolina, onde o consumo é de 7-12 litros. Um motor a diesel tem muito, o próprio motor costuma ser mais compacto e mais leve, e também mais ecológico ultimamente. Todos esses aspectos positivos são alcançados graças a maior valor, existe uma relação direta entre eficiência e compressão, observe uma pequena placa.
No entanto, apesar de todas as vantagens, também tem muitas desvantagens.
Como fica claro Eficiência do motor a combustão interna está longe de ser ideal, então o futuro é definitivamente opções elétricas - resta apenas encontrar baterias eficientes que não tenham medo do gelo e mantenham a carga por muito tempo.
Isso conclui, leia nosso AUTOBLOG.