Otto Çevrimi Verimi Hesaplama

Bir motorun Otto çevrimi verimini bulun.

Sonuç

60,19%

Nasıl hesaplanır?

Araç η = 1 − 1 / r^(γ−1) ifadesini hesaplar ve sonucu yüzde olarak gösterir. r sıkıştırma oranıdır (sıkıştırma başındaki silindir hacminin sıkıştırma sonundaki hacme oranı, birimsiz sayı); γ çalışma gazının Cp/Cv ısıl kapasite oranıdır, o da birimsizdir. İki girdi de 1'den büyük olmalıdır, aksi halde araç sonuç vermez.

Bu, idealleştirilmiş hava standardı verimdir: sürtünme yok, silindir duvarından ısı kaybı yok, anlık yanma ve sabit γ varsayılır. Gerçek motorlar bu değerin epey altında kalır. Sonuç yalnızca r ve γ'ya bağlıdır; sıcaklığa ya da yakıt miktarına bağlı değildir.

Örnek hesaplama

Sıkıştırma oranı r = 10 ve γ = 1,4 olsun. Üs γ − 1 = 0,4'tür. 10^0,4 ≈ 2,5119 ve 1 / 2,5119 ≈ 0,3981 bulunur. Yani η = 1 − 0,3981 = 0,6019. Araç 60,19% gösterir. Aynı γ ile r = 12 alınırsa 62,99% çıkar; iki birim fazla sıkıştırma üç puandan az kazanç sağlar.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Sıkıştırma oranına yüzde ya da kesir girmek. 10:1 motor için 0,1 ya da %10 değil, 10 yazın.
  • γ = 1 girmek ya da hava için 1,4 değerini atlamak. γ ≤ 1 iken formülün anlamı kalmaz ve araç sonuç vermez; normal sıcaklıktaki hava için olağan değer 1,4'tür.
  • Sıkıştırma oranını turbo basınç oranıyla ya da Atkinson tipi motorun genişleme oranıyla karıştırmak. Bu formül hacim oranını kullanır.
  • Sonucun yakıt tüketimi ya da ölçülen motor verimiyle örtüşmesini beklemek. Bu, ideal çevrimin kuramsal üst sınırıdır.
  • Kazancın doğrusal olduğunu sanmak. Her ek sıkıştırma adımı bir öncekinden daha az verim artışı getirir.

Bu hesaplama hakkında

Bu hesaplayıcı, benzinli kıvılcım ateşlemeli bir motoru modelleyen idealize edilmiş dört zamanlı çevrim (emme, sıkıştırma, yanma, genişleme, egzoz) olan Otto çevriminin teorik termal verimini η = 1 − 1/r^(γ−1) formülüyle bulur; burada r sıkıştırma oranı, γ ise çalışma gazının ısı kapasitesi oranıdır (hava için yaklaşık 1,4). Formül, verimin sıkıştırma oranıyla arttığını ama artışın giderek azaldığını gösterir; bu yüzden gerçek motorlar, r'yi sınırsızca artırmak yerine daha yüksek sıkıştırmayı vuruntu direnci ve yakıt oktan gereksinimleriyle dengeler.

Otomotiv ve makine mühendisleri, tasarım sırasında motor sıkıştırma oranlarını optimize ederken teorik verim tavanını değerlendirmek için; termodinamik öğrencileri Diesel ve Brayton çevrimleriyle birlikte standart bir çözümlü çevrim örneği olarak; motor tasarımcıları ise sıkıştırma oranı değişikliklerini yakıt gereksinimleri ve emisyonlara karşı tartarken bu formüle başvurur. Teorik Otto çevrimi verimini bulmak için sıkıştırma oranını ve gazın ısı kapasitesi oranını girin.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (0)

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar