RP-Energie-Lexikon - downsizing spaľovacích motorov, výkon špecifický pre kapacitu,
Pojem: downsizing spaľovacích motorov, zvyčajne bez straty výkonu
Originálna tvorba: 30. mája 2015; posledná zmena: 14.03.2020
S downsizingom z. B. spaľovacích motorov sa myslí zníženie ich veľkosti a hmotnosti, často spôsobom, ktorý zabráni strate hnacej sily. Toto je obzvlášť zaujímavé v prípade motorov používaných na pohon vozidiel z nasledujúcich dôvodov:
Významné môže byť najmä zníženie spotreby paliva prostredníctvom downsizingu.
- Znížená hmotnosť motora znamená úsporu materiálu a umožňuje tiež úsporu paliva počas prevádzky.
- Zmenšená geometrická veľkosť umožňuje konštrukciu menšieho motorového priestoru a prípadne ďalšie zníženie hmotnosti nosných komponentov, čo vedie k ďalším úsporám hmotnosti a paliva.
- Generovanie rovnakého výkonu v motore so zníženým objemom znamená operáciu s príslušne vyšším priemerným efektívnym tlakom, pokiaľ sa namiesto toho nezvýšia otáčky. Tento posun v pracovnom bode má obvykle za následok vyšší stupeň účinnosti motora.
Downsizing preto môže predovšetkým umožniť zníženie spotreby paliva a tým aj emisií CO2 poškodzujúcich klímu. Zníženie výrobných nákladov však nemusí nevyhnutne nastať napriek zníženému použitiu materiálov; Opatrenia na dosiahnutie rovnakého výkonu pri menšom zdvihu môžu pohonný systém dokonca predražiť.
Zmenšovanie sa v prípade stacionárnych spaľovacích motorov zriedka praktizuje, pretože tu sú špecifické výhody menšie. To isté platí pre elektrické motory; U nich často existuje dokonca kompromis medzi najmenšou možnou veľkosťou a najvyššou možnou účinnosťou.
Technické opatrenia na zníženie počtu
Downsizing bez straty výkonu, t. J. Zvýšenie výkonu špecifického pre kapacitu, je možné dosiahnuť pomocou rôznych opatrení, z ktorých najdôležitejšie sú uvedené nižšie:
Množstvo technických opatrení môže zvýšiť výkon špecifický pre kapacitu - väčšinou s podstatne vyšším technickým úsilím.
- Motor je možné prevádzkovať s turbodúchadlom alebo alternatívne s kompresorom. To umožňuje prísun väčšieho množstva paliva a spaľovacieho vzduchu. Toto opatrenie je obzvlášť užitočné pre naftové motory, zatiaľ čo na benzínové motory majú vplyv ďalšie obmedzujúce faktory.
- Aj bez nabíjania je možné takzvaným stupňom čerpania trochu zvýšiť optimalizáciou prísunu zmesi (vrátane riadenia ventilov).
- V naftových motoroch umožňuje priame vstrekovanie paliva so zvýšeným vstrekovacím tlakom (dnes niekedy nad 1 000 barov, v budúcnosti pravdepodobne aj 2 000 barov) nielen úplnejšie spaľovanie, ale aj určité zvýšenie množstva paliva pre dané množstvo vzduchu a tým aj zvýšenie výkonu. Výrazné zvýšenie výkonu je možné aj u benzínových motorov priamym vstrekovaním.
- Určité zvýšenie výkonu je možné pomocou všetkých ventilových piestových motorov vďaka technológii viacerých ventilov.
Môžu sa tiež použiť opatrenia, ktoré môžu iba na krátku dobu zvýšiť špecifický výkon motora, napríklad preto, že by sa inak prekročili limity zaťaženia. Krátkodobé zvýšenie výkonu je pre aplikáciu často úplne postačujúce, napríklad pri predbiehaní manévrov. Špeciálnou formou tohto prístupu je použitie energie z batérie v prípade hybridného pohonu.
Možné nevýhody downsizingu
V závislosti od spôsobu, akým sa zvyšuje výkonový objem motora špecifický pre kapacitu, môžu tiež vzniknúť určité nevýhody:
- Ak sa zníži maximálny krútiaci moment, môže byť niekedy potrebné pracovať so zvýšenou rýchlosťou, čo zvyšuje hluk a opotrebenie a prípadne aj spotrebu paliva.
- Zvýšený efektívny stredný efektívny tlak znamená zvýšené zaťaženie pohonu kľukou, ktoré môže mať vplyv na životnosť.
Ak je downsizing sprevádzaný určitým znížením výkonu motora, sú možné ďalšie nevýhody:
- Môže sa zhoršiť jazdný výkon; Mnoho vodičov neakceptuje najmä straty pri akcelerácii.
- Ak je preto benzínový motor prevádzkovaný častejšie na plný plyn, potom často používané obohatenie na plný výkon môže spôsobiť vážne nevýhody z hľadiska kvality výfukových plynov a spotreby paliva. U naftových motorov naopak môžu emisie oxidov dusíka výrazne stúpať na plný plyn.
Je potrebné poznamenať, že hoci sú výrobcovia nútení dodržiavať prísne predpisy o výfukových plynoch a spotrebe, nie sú nevyhnutne nútení vyhnúť sa závažným nevýhodám pri prevádzke na plný plyn. Doteraz platné metódy merania spotreby paliva a hodnôt výfukových plynov sú navrhnuté tak, aby tam dokonca nedochádzalo k činnosti na plný plyn.
Rozsah, v akom sa tieto nevýhody vyskytujú, prirodzene závisí vo veľkej miere od priorít v koncepcii pohonu. Napríklad zodpovedajúce nevýhody sa vyskytujú vo väčšej miere, ak výrobca prioritne minimalizuje náklady, a preto sa vyhne úplnému obohateniu nákladu iba v takom rozsahu, v akom je to nevyhnutné v súlade s predpismi, ale nezohľadňuje praktické jazdné činnosti.
Je tiež potrebné poznamenať, že zmenšovanie nemusí nutne zvyšovať energetickú účinnosť a že naopak, niektoré spôsoby zvyšovania účinnosti majú tendenciu motor zväčšovať. Napríklad to platí pre implementáciu takzvaného Atkinsonovho motora a tiež pre použitie naftových motorov namiesto benzínových.
Optimalizácia z ekonomického a ekologického hľadiska
Ak by sa motorové vozidlá mali optimalizovať predovšetkým z ekonomického a ekologického hľadiska, viedlo by to k značnému zmenšeniu v porovnaní s dnešnými štandardnými vozidlami, konkrétne k prijatiu výrazne zníženého výkonu motora. Pohon by potom bol navrhnutý tak, aby pri rýchlosti jazdy z. B. 120 km/h by už nastala účinnosť-optimálny efektívny priemerný efektívny tlak v motore, d. H. že by sa využila veľká časť dostupného výkonu. V dnešných vozidlách je naopak motor nedostatočne vyťažený pri konštantnej rýchlosti 100 km/h (a ešte viac pri nižších otáčkach) aj pri zaradení relatívne vysokého prevodového stupňa, takže sa ani zďaleka nepribližuje svojej maximálnej účinnosti.
Popísaný prístup by samozrejme znamenal, že už nebudú možné výrazne vyššie najvyššie rýchlosti a že akceleračná kapacita bude znateľne nižšia. Najmä tento druhý efekt by sa samozrejme dal znížiť dôsledným uskutočňovaním úspor hmotnosti v motore a ďalších komponentoch vozidla, ktoré sú možné pri zmenšovaní. Dôležitosť zníženej maximálnej rýchlosti by bola aj tak menšia - koniec koncov, takmer v každej krajine na svete existuje na diaľniciach všeobecná rýchlostná obmedzenie, vďaka čomu je technicky možná maximálna rýchlosť irelevantná.
Otázky a komentáre čitateľov
Tu môžete navrhnúť otázky a komentáre na zverejnenie a zodpovedanie. Autor knihy RP-Energie-Lexikon rozhodne o prijatí podľa určitých kritérií. V podstate ide o to, že záležitosť je predmetom širokého záujmu.
Ak tu získate pomoc, možno budete chcieť láskavosť vrátiť darom, ktorým podporíte ďalší rozvoj energetického slovníka.
Ochrana údajov: Nezadávajte sem žiadne osobné údaje. Aj tak by sme ich nezverejnili a čoskoro by sme ich vymazali. Prečítajte si tiež naše pravidlá ochrany osobných údajov.
Ak potrebujete osobnú spätnú väzbu alebo radu od autora, napíšte mu ho e-mailom.
Odoslaním vyjadrujete súhlas so zverejnením svojich záznamov tu v súlade s našimi pravidlami.
Ak sa vám tento web páči, dajte o tom vedieť svojim priateľom a kolegom - napr. B. prostredníctvom sociálnych médií kliknutím sem:
Tieto tlačidlá zdieľania sú nastavené spôsobom, ktorý je priateľský k ochrane údajov!
Kód odkazov na iné webové stránky
Ak chcete umiestniť odkaz na tento článok inde (napr. Na svoje webové stránky, sociálne médiá, diskusné fóra alebo Wikipedia), kód nájdete tu. Takéto odkazy môžu napr. B. byť veľmi užitočné pre slovné vysvetlenia.
Odkaz HTML na tento článok:
S obrázkom ukážky (pozri rámček priamo nad týmto):
Ak si myslíte, že je vhodné umiestniť na Wikipédiu odkaz, napr. B. v časti „== Webové odkazy ==“:
Manipulácia s výfukovými plynmi vo Volkswagene - a kde inde?
Náš blogový článok poskytuje dôkladné informácie a odpovedá na mnoho otázok:
- Čo sa presne stalo?
- Ako funguje manipulácia?
- Za akým účelom sa manipulovalo?
- Kde inde bola manipulácia? V iných vozidlách? Od iných výrobcov?
- Čo z toho vyplýva pre Volkswagen a automobilový priemysel?
- Aké sú dôsledky pre majiteľov vozidiel?
- Čo sa vyžaduje v súvislosti s emisnými normami? Akú úlohu tu zohráva nemecká spolková vláda?
- Ako to všetko ovplyvňuje stratégiu EÚ na ochranu podnebia?
Článok bude naďalej aktualizovaný.
Ďalej povedzte, že to, čo sa deje, je vysvetlené kompetentne a jasne!
Súvisiaca téma: vypínacie zariadenia s tepelnými oknami, ochrana komponentov ako údajné odôvodnenie.