Care este factorul de eficiență. eficienta motorului cu ardere interna. Cât este aproximativ egal, precum și puterea în procente. Determinarea randamentului
Calculul randamentului unității mașinii
Unitatea mașinii - Un set de mecanisme ale motorului, mecanisme de transmisie și mecanisme ale unei mașini de lucru.
Să luăm în considerare o mișcare stabilită separat. Pentru fiecare ciclu complet al acestei mișcări, creșterea energiei cinetice este zero:
∑(mv2)/2-∑(mv02)/2=0 (1)
Eficiență mecanică (eficiența) este raportul dintre valoarea absolută a muncii forțelor de rezistență de producție și munca tuturor forțelor motrice pentru un ciclu de mișcare constantă. În consecință, formula poate fi scrisă:
Diagrama energetică și Legea conservării energiei
Dacă nu vrei, vei rămâne inevitabil în urmă. Când oameni precum Florian Schumacher se îmbunătățesc constant, decalajul dintre cei care refuză tehnologia și cei care o folosesc se mărește. Digital split, apel critică. Pe de altă parte, Florian Schumacher apreciază incoruptibilitatea tehnologiei.
Determinarea randamentului
Oamenii nu mai sunt prezenți în acest concept. Când categoriile sociale dispar, eficiența devine criteriul definitoriu. Și atunci când datele de sănătate le permit oamenilor să fie clasificați în funcție de performanța lor, inegalitățile devin și mai pronunțate.
K.P.D. este determinată de formula: η=Ап. s/Iad (2)
Unde: Aps - munca forțelor de producție;
Iadul este opera forțelor motrice.
Raportul dintre lucrul AT al rezistențelor de neproducție și munca forțelor motrice este de obicei notat cu Ψ și numit coeficient de pierderi mecanice. În consecință, formula poate fi scrisă după cum urmează:
η \u003d AT / AD \u003d 1 - Ψ (3)
Eficiența ca bază a prosperității noastre
Eficiența muncii, eficiența energetică, eficiența timpului este mantra managerilor în economia noastră de piață foarte dezvoltată. Productie eficienta este baza prosperității noastre. Doar gestionarea eficientă a terenurilor agricole a creat o bază sigură de nutrienți. Un stat eficient este o condiție prealabilă pentru pace și o economie funcțională. Datorită industrializării și asistenței medicale eficiente, am atins un nivel de prosperitate fără precedent.
Cu cât sunt mai puține rezistențe neproductive în mecanismul de lucru, cu atât coeficientul de pierdere al acestuia este mai mic și mecanismul este mai perfect din punct de vedere energetic.
Din ecuație rezultă: deoarece în niciun mecanism munca lui AT nu este forțele de producție ale rezistenței, forțele de frecare (frecare la îngheț, frecare de alunecare, uscată, semi-uscata, lichidă, semi-lichid), practic nu pot fi egale cu zero, atunci randamentul nu poate fi egal cu zero .
Trăim în case ale eficienței, predicăm eficiența energetică și a resurselor. Aducem eficiență în învățare copiilor noștri. Până și fotbalul nostru este eficient. Dorim să obținem cea mai mare utilizare minimă posibilă a timpului și a resurselor, motiv pentru care suntem învățați. Munca, timpul liber, chiar și vacanțele sunt planificate cu atenție.
Eficiența a devenit un factor definitoriu în viața noastră. Cum putem lucra și mai eficient? Pe un deal de la marginea orașului Lemgo se află fabrica viitorului. Un robot de mărime umană instalează componente într-un cadru. Funcționează ca unul dintre primii roboți industriali fără cușcă de protecție, alături de omologul său uman. Carcasa sa este tamponată cu spumă, astfel încât nu va răni pe nimeni.
Din formula (2) rezultă că randamentul poate fi egal cu zero dacă
Aceasta înseamnă că eficiența este egală cu zero dacă munca forțelor motrice este egală cu munca tuturor forțelor rezistențelor neproductive care sunt prezente în mecanism. În acest caz, mișcarea este posibilă, dar fără a lucra. Această mișcare a mecanismului se numește mișcare în gol.
Eficiență nouă: Componentele interacționează cu roboții prin intermediul cipului
Camerele de tavan înregistrează toate mișcările oamenilor și mașinilor în hol și le trimit la computerul central. Astfel, fiecare pas de producție poate fi înregistrat și analizat. Toate componentele au fost implantate cu un microcip. Astfel comunicați direct cu mașinile care le produc. În camera de control, în spatele unei ferestre de sticlă cu vedere la hol, inginerul poate urmări fiecare pas al producției prin simpla apăsare a unui buton. Software-ul calculează cât timp și energie sunt necesare pentru producție.
Eficiența nu poate fi mai mică de zero, deoarece pentru aceasta este necesar ca raportul de lucru AT / IM să fie mai mare decât unu:
AT / BP >1 sau AT > BP
Din aceste inegalități rezultă că, dacă mecanismul care satisface condiția specificată este în repaus, atunci mișcarea reală nu poate avea loc.Acest fenomen se numește Mecanism de autofrânare. Dacă mecanismul este în mișcare. Apoi, sub influența forțelor de rezistență neproductive, își va încetini treptat progresul până când se oprește (încetinește). În consecință, obținerea unei valori negative a eficienței în calculele teoretice este un semn de autofrânare a mecanismului sau imposibilitatea deplasării într-o direcție dată.
Acolo unde astăzi există întreruperi de informare în producție și unele lucruri nu sunt încă disponibile în formă digitală, indică întotdeauna că există ineficiență acolo și că putem optimiza acest lucru prin digitalizare. Cu sprijinul Ministerului Federal al Economiei, companiile mijlocii din regiune pot obține informații despre digitizarea produselor aici.
Este încă la început, dar un lucru este clar: industria Four Zero Zero va schimba întreaga economie. „După părerea mea, industria 0 este împărțită în trei părți: avem produse inteligente, produse inteligente și modele de afaceri digitale.” Aceasta înseamnă: producția industrială devine din ce în ce mai flexibilă. Clienții care doresc să cumpere o lampă de masă pot comanda online o copie la alegere. Echipa merge direct la mașină, care creează automat produsul dorit.
Astfel, eficiența mecanismului poate varia în:
0 ≤η< 1 (4)
Din formula (2) rezultă că randamentul Ψ variază în: 0 ≤η< 1
Relația dintre mașini în unitatea mașină.
Fiecare mașină este un complex de mecanisme conectate într-un anumit fel, iar unele complexe pot fi împărțite în altele mai simple, având apoi capacitatea de a calcula K.P.D. mecanisme simple sau având la dispoziție anumite valori ale K.P.D. mecanisme simple, puteți găsi un K.P.D complet. mașini, alcătuite din elemente simple în orice combinație a acestora.
Șeful fabricii petrece 15 minute pe mașinile lui
Veți putea produce produse și mai bune, chiar mai ieftine și chiar mai rapide. Se va schimba și lumea muncii. Potrivit unui studiu al Forumului Economic Mondial, digitalizarea distruge cinci milioane de locuri de muncă în întreaga lume. Axe: „Tocmai am vorbit cu un antreprenor care a venit la fabrica lui și era timpul ca producția lui să funcționeze fără oameni și a spus că este bucuros să petreacă cincisprezece minute într-o fabrică întunecată”.
Fabrică abandonată: utopie sau coșmar? Economistul și filozofa Christine Axe oscilează între scepticism și speranță. Ca întotdeauna cu tehnologia, depinde. „Aș dori să răspund cu un citat din William Morris: ar trebui să folosim mașini acolo unde au sens și nu ar trebui să le folosim acolo unde nu au sens”.
Toate cazurile posibile de transfer de mișcare și forță pot fi împărțite în cazuri: conexiune în serie, paralelă și mixtă.
La calcularea K.P.D. conexiuni, vom lua un agregat format din patru mecanisme dintre care: N1=N2=N3=N4, η1=η2=η3=η4=0.9
Acceptăm forța motrice (BP) = 1,0
Luați în considerare K.P.D. conexiune serială.
Filosoful și inginerul britanic William Morris a cerut încă de acum un secol ca tehnologia în procesul de muncă să nu servească în primul rând eficiența, ci mai presus de toate muncitorul. Acest aspect joacă, de asemenea, un rol crucial în fabrica digitală a secolului. Jaspernate: Deși anul trecut multe proiecte au fost foarte influențate din punct de vedere tehnologic, acum există aspecte din ce în ce mai importante ale proiectării lucrărilor, adoptarea tehnologiei și compatibilitatea cu tehnologia.
Jurgen Jaspernate nu crede în fabrica din deșert. Cel puțin la asamblarea dispozitivelor complexe, roboții nu vor putea înlocui oamenii. Și când acțiunile simple sunt capturate de mașini, atunci din nou oamenii cu abilitățile lor cognitive și creative sunt solicitați. Prin urmare, locurile de muncă vor fi mereu în industrie cu patru zerouri, de care Jaspernate este convins. Dar sarcinile devin din ce în ce mai solicitante.
Primul mecanism este pus în mișcare de forțele motrice care fac munca Iadului. Întrucât munca utilă a fiecărui mecanism anterior, cheltuită pe rezistențe de producție, este munca forțelor motrice pentru fiecare ulterior, atunci K.P.D. η al primului mecanism este:
Modelați în curând în loc să gestionați sau să procesați?
Prin urmare, persoana va continua să fie solicitată. Și din ce în ce mai solicitat. Aici se schimbă povestea. Pentru multi ani Firme de asigurari a înregistrat o creștere bruscă a absenteismului din cauza epuizării. Matthias Burisch consideră că cifrele sunt sceptice. Cu toate acestea, există motive întemeiate pentru a crește numărul.
Astăzi jumătate din forța de muncă de trei ori
„Există multă muncă în multe industrii, așa că există o regulă generală: jumătate din forța de muncă face de trei ori mai mult decât în urmă cu zece ani, iar dacă nu o face și nu poți pleca, este o capcană”.Al doilea - η \u003d A2 / A1
Al treilea - η \u003d A3 / A2
Al patrulea - η \u003d A4 / A3
Eficiența totală η1n=An/Ad
Valoarea acestui factor de eficiență poate fi obținută prin înmulțirea tuturor factorilor de eficiență individuali η1, η2, η3, η4. Avem
η=η1*η2*η3*η4=(A1/AD)*(A2/A1)*(A3/A2)*(A4/A3)=An/AD (5)
Astfel, eficiența mecanică globală a conexiunii în serie a mecanismelor este egală cu produsul eficienței mecanice a mecanismelor individuale care alcătuiesc un sistem comun.
Dar atmosfera de lucru, în special în corporațiile listate, este capabilă să promoveze boala. În companiile care au o problemă cu burnout-ul, predomină ceea ce ei numesc „termitismul scurt” american, așadar, este fixat în următoarele cifre trimestriale.
Prin urmare, lucrătorii trebuie să lucreze mai eficient. Matthias Burisch crede că volumul de muncă din societățile industriale și-a atins limita. Fondurile de asigurări de sănătate trebuie să cheltuiască mai mulți bani privind prevenirea sănătăţii în companii. Faptul că lucrurile au ajuns deja în acest fel indică urgența problemei. În plus, trebuie să întocmească un raport, așa-numita „evaluare a riscurilor”.
η=0,9*0,9*0,9*0,9=0,6561=Ap. Cu.
Luați în considerare K.P.D. conexiune paralelă.
Când mecanismele sunt conectate în paralel, pot exista două cazuri: de la o sursă de putere motrice, puterea este transmisă la mai mulți consumatori, mai multe surse alimentează un consumator în paralel. Dar vom lua în considerare prima opțiune.
Potrivit unui sondaj recent al companiei, doar jumătate din toți angajatorii respectă această cerință. Burish: „Înseamnă puțin, dar nici această unealtă elementară, care este cerută de lege, nu este folosită, nu este încă suficient de scumpă”. Duek: Nu se uită la optim, dar cred că maximul pe care îl pot obține este întotdeauna cel mai bun, ceea ce este o greșeală în management, iar dacă jobul este mai solicitant, nivelul optim de stres ar trebui să fie mai mic.
„Eficiența este conceptul de ieri”
În cartea sa actuală, Wacky, Duek angajează manageri care doresc să-și dezvolte afacerea și, prin urmare, obțin adesea contrariul. Design Thinking, școala de rezolvare creativă a problemelor în echipă, este acum foarte în vogă. Dar principala problemă este în altă parte, spune Dueck. Optimizarea în întreprinderi și-a atins limitele. Eficiența este conceptul de ieri.
Cu această legătură: Ap. s.=A1+A2+A3+A4
Dacă K.P.D. fiecare mecanism are aceeași atunci și puterea va fi distribuită în mod egal fiecărui mecanism: ∑КI=1 apoi ⇒ К1=К2=К3=К4=0,25.
Atunci: η=∑Кi*ηi (6)
η =4(0,25*0,90)=0,90
Astfel, totalul K.P.D. conexiune paralelă ca suma produselor fiecărei secțiuni individuale a lanțului unitar.
„Industrializarea ia lucruri existente care deja funcționează și le face eficiente, dar provocarea de astăzi este de a crea ceva complet nou”. Muncă ineficientă, dar este necesară gândirea inovatoare. Ca matematician, treaba lui era să optimizeze Procese de producție. Cunoaște structurile din corporații și este convins că gândirea inovatoare nu are nicio șansă într-un climat de lucru orientat spre performanță.
Când citești undeva cine are o idee buna, este de obicei sub duș, dar managerii de performanță țin întâlniri și apoi fac brainstorming - nu există o idee nouă pentru o afacere înnăscută, dar se face în altă parte. Duek este convins că companiile se confruntă cu problema existenței. Pe de o parte, digitalizarea provoacă multe modele de afaceri. Dar concurența globală va forța multe companii să se regândească. Filosoful Christine Tox merge chiar mai departe. Ea crede că societățile industrializate au ajuns într-un punct în care nu pot merge mai departe.
Luați în considerare eficiența unui compus mixt.
În acest caz, există atât conexiune serială, cât și paralelă a mecanismelor.
În acest caz, puterea Ad este transferată la două mecanisme (1.3), iar de la acestea la restul (2.4)
Deoarece η1*η2=A2 și η3*η4=A4 și K1=K2=0,5
Suma lui A2 și A4 este egală cu Ap. Cu. apoi din formula (1) se poate găsi K.P.D. sisteme
Folosim prea multe resurse, distrugem multe peisaje și natura în epuizarea acestor resurse, avem o problemă de biodiversitate, avem o problemă serioasă cu conservarea solului, cu eroziunea solului și știm din scenariile care au fost calculate. Va fi foarte greu dacă vom continua așa, mâncarea va deveni mult mai scumpă, vor fi probleme cu hrana lumii, toată problematica plasticului din mare va depinde de ceea ce nu ne putem imagina Rod: Și se pune întrebarea: De ce?
„Optimul este rar atins în biologie”
O zi minunată la serviciu începe cu Thomas Speck plimbându-se prin Grădina Botanică Freiburg. În calitate de director, el se bucură de privilegiul de a-și avea biroul în mijlocul unei grădini. Thomas Speck predă botanică și biologie la Universitatea din Freiburg. El este, de asemenea, un om de știință bionic, studiind procesele și principiile care au apărut în natură și dezvoltă soluții tehnice pentru industrie. De exemplu, principiul auto-repararii. Împreună cu colegii din domeniul cercetării materialelor plastice, a dezvoltat materiale care pot fi reparate de la sine.
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
Astfel, totalul K.P.D. conexiunea mixtă este egală cu suma produselor coeficienților mecanici legați în serie înmulțită cu partea forței motrice.
Modalități de îmbunătățire a eficienței
Acum, principalele eforturi ale inginerilor vizează creșterea eficienței motoarelor prin reducerea frecării pieselor lor, a pierderilor de combustibil din cauza arderii incomplete etc. Posibilitățile reale de creștere a eficienței aici sunt încă mari, acțiunile sunt egale cu: valoarea efectivă a eficienței datorate diferitelor tipuri de pierderi de energie este aproximativ egală cu 40%. Randamentul maxim - aproximativ 44% - au motoarele cu ardere interna. Eficiența oricărui motor termic nu poate depăși valoarea maximă posibilă de 40-44%.
Bacon: „optimul este cel care se atinge rar în biologie”. Thomas Speck știe că oricine este orientat spre evoluție trebuie să-și restrângă nevoia de optimizare. Trebuie să-și ia rămas bun de la perfecțiune. Și evoluția a durat cel puțin câteva milioane de ani.
Motivul este că aproape toate structurile biologice sunt multifuncționale, ceea ce înseamnă că nu pot atinge niciodată scopul optim în evoluție, dar în același timp trebuie să îndeplinească scopuri diferite. Dacă unul ar îmbunătăți o proprietate, cealaltă s-ar deteriora în același timp. Acest optim se numește Pareto Optimum sau Pareto Efficiency, numit după economistul Vilfredo Pareto.
Concluzie: când luăm în considerare fiecare conexiune de mecanisme separat, putem spune că cea mai mare eficiență a unei conexiuni paralele este egală cu η=0,9. Prin urmare, în agregate, ar trebui să încercați să utilizați o conexiune paralelă sau cât mai aproape de aceasta.
Calculul eficienței - 4,0 din 5 bazat pe 3 voturi
Probabil, toată lumea s-a întrebat de eficiența (Coeficientul de eficiență) a unui motor cu ardere internă. La urma urmei, cu cât acest indicator este mai mare, cu atât unitatea de alimentare funcționează mai eficient. În momentul de față, tipul electric este considerat cel mai eficient, randamentul său poate ajunge până la 90 - 95%, dar pentru motoarele cu ardere internă, fie că este vorba despre motorină sau benzină, ca să spunem ușor, este departe de a fi ideal...
Pentru a fi sincer, opțiunile moderne de motor sunt mult mai eficiente decât omologii lor, care au fost lansate în urmă cu 10 ani și există o mulțime de motive pentru acest lucru. Gândiți-vă singur înainte de opțiunea de 1,6 litri, a dat doar 60 - 70 CP. Și acum această valoare poate ajunge la 130 - 150 CP. Aceasta este o muncă minuțioasă pentru creșterea eficienței, în care fiecare „pas” este dat prin încercare și eroare. Cu toate acestea, să începem cu o definiție.
- aceasta este valoarea raportului a două cantități, puterea care este furnizată arborelui cotit al motorului și puterea primită de piston, datorită presiunii gazelor care s-au format prin aprinderea combustibilului.
În termeni simpli, aceasta este conversia energiei termice sau termice care apare în timpul arderii amestecului de combustibil (aer și benzină) în energie mecanică. Trebuie remarcat faptul că acest lucru s-a întâmplat deja, de exemplu, în centralele electrice cu abur - și combustibilul, sub influența temperaturii, a împins pistoanele unităților. Cu toate acestea, instalațiile de acolo erau de multe ori mai mari, iar combustibilul în sine era solid (de obicei cărbune sau lemn de foc), ceea ce a îngreunat transportul și exploatarea acestuia, a fost constant necesar să-l „alimenteze” în cuptor cu lopeți. Motoarele cu ardere internă sunt mult mai compacte și mai ușoare decât motoarele cu abur, iar combustibilul este mult mai ușor de depozitat și transportat.
Mai multe despre pierderi
Privind în perspectivă, putem spune cu încredere că eficiența unui motor pe benzină este în intervalul 20 până la 25%. Și există multe motive pentru asta. Dacă luăm combustibilul primit și îl recalculăm ca procent, atunci obținem oarecum „100% din energie” care este transferată motorului, iar apoi pierderile au trecut:
1)Eficienta consumului de combustibil . Nu tot combustibilul se arde, o mică parte din acesta pleacă cu gazele de eșapament, la acest nivel pierdem deja până la 25% din eficiență. Desigur, acum sistemele de alimentare se îmbunătățesc, a apărut un injector, dar este departe de a fi ideal.
2) Al doilea este pierderile de căldură.și . Motorul se încălzește singur și multe alte elemente, precum caloriferele, corpul său, lichidul care circulă în el. De asemenea, o parte din căldură dispare odată cu gazele de eșapament. Pentru toate acestea, până la 35% pierdere de eficiență.
3) Al treilea este pierderile mecanice . PE toate tipurile de pistoane, biele, inele - toate locurile unde există frecare. Aceasta include pierderile de la sarcina generatorului, de exemplu, cu cât generatorul produce mai multă energie electrică, cu atât încetinește mai mult rotația arborelui cotit. Desigur, lubrifianții au făcut un pas înainte, dar, din nou, nimeni nu a învins încă complet frecarea - încă o pierdere de 20%
Astfel, în reziduul uscat, eficiența este de aproximativ 20%! Desigur, există opțiuni remarcabile din opțiunile pe benzină, în care această cifră este crescută la 25%, dar nu sunt atât de multe.
Adică, dacă mașina ta consumă 10 litri de combustibil la 100 km, atunci doar 2 litri dintre ei vor merge direct la lucru, iar restul sunt pierderi!
Desigur, puteți crește puterea, de exemplu, plictisind capul, urmărim un scurt videoclip.
Dacă vă amintiți formula, obțineți:
Care motor are cel mai mare randament?
Acum vreau să vorbesc despre variantele pe benzină și diesel și să aflu care este cea mai eficientă.
Pentru a spune în termeni simpli, și pentru a nu intra în jungla termenilor tehnici, atunci - dacă comparăm două eficiențe - cel mai eficient dintre ele, desigur, este motorina și iată de ce:
1) Un motor pe benzină transformă doar 25% din energie în energie mecanică, dar un motor diesel transformă aproximativ 40%.
2) Dacă echipați tipul diesel cu un turbocompresor, atunci puteți obține o eficiență de 50-53%, iar acest lucru este foarte semnificativ.
Deci de ce este atât de eficient? Este simplu - în ciuda tipului similar de lucru (ambele sunt unități cu ardere internă), un motor diesel își face treaba mult mai eficient. Are o compresie mai mare, iar combustibilul se aprinde dintr-un principiu diferit. Se încălzește mai puțin, ceea ce înseamnă că economisește la răcire, are mai puține supape (economii la frecare) și, de asemenea, nu are bobinele obișnuite de aprindere și bujii, ceea ce înseamnă că nu necesită costuri suplimentare de energie de la generator . Funcționează la turații mai mici, nu este nevoie să pornești arborele cotit sălbatic - toate acestea fac din versiunea diesel un campion în eficiență.
Despre eficiența combustibilului diesel
De la o valoare mai mare a factorului de eficiență urmează și eficiența combustibilului. Deci, de exemplu, un motor de 1,6 litri poate consuma doar 3-5 litri în oraș, spre deosebire de tipul pe benzină, unde consumul este de 7-12 litri. Un motor diesel are multe, motorul în sine este adesea mai compact și mai ușor și, de asemenea, mai ecologic în ultima vreme. Toate aceste aspecte pozitive sunt realizate datorită valoare mai mare, există o relație directă între eficiență și compresie, uită-te la o placă mică.
Cu toate acestea, în ciuda tuturor avantajelor, are și multe dezavantaje.
Pe măsură ce devine clar Eficiența motorului arderea internă este departe de a fi ideală, așa că viitorul este cu siguranță opțiuni electrice - rămâne doar să găsiți baterii eficiente care să nu se teamă de îngheț și să mențină o încărcare mult timp.
Aceasta se încheie, citiți AUTOBLOG-ul nostru.