TMAMotorlre Ydelser og virkningsgrad BM 4BJ 4 I

TMA-Motorlære Ydelser og virkningsgrad BM 4/BJ 4

I dag skal vi lære noget • Ydelser • Virkningsgrader

Grundlaget formler om ydelser For at forstå ydelse skal man have 2 begreber på plads: • Kraft F • Arbejde L = Tryk P * Areal A [N] = Kraft F * Strækning S [Nm] L=P*A*S Slagvolumen Vs: Det rumfang som gennemløber en cylinder under et slag • • d = cylinderdiameter [m] s = slaglængde [m]

Ydelser: • Tilført effekt Ptilført • Indiceret ydelse Pi • Effektiv ydelse Pe

Tilført effekt Ptilført: Ptilført eller PO [k. W] er den med brændstoffet tilførte effekt (energimængde) til forbrændingsmotoren. Brændstofmængde indsættes i kg/sek. for resultat i k. J/sek. = k. W. . Ptilført = mb • hi [k. W]

Fyldningsgrad φ: Fyldningsgraden er et udtryk for den volumetriske udnyttelse. Dvs. den volumen der er til rådighed i cylinderen kontra den volumen luft vi presser ind. • fyldningsgraden på motorer med turboladere kan blive over 1.

Indiceret ydelse Pi: Den indiceret ydelse er den effekt som frigives i cylinderen. Det er effekt beregnet ud fra det indicerede middeltryk pi. For en 2 takts motor udregnes den således [k. W] • • For en 4 takts motor udregnes den således [k. W] c = antal cylindre pi = Indiceret middeltryk s = slaglængde n = omdrejningstal

Indiceret middeltryk pi: • Beregnes vha. et planimeter i pv diagrammet • Er det tryk som forbrændingsprocessen skaber i cylinderen

Ydelse i en cylinder:

Effektiv ydelse Pe (Pb): Den effektive ydelse, også kaldet bremseeffekten, er den ydelse som afgives til forbrugeren For en 2 takts motor udregnes den således For en 4 takts motor udregnes den således

Effektiv ydelse Pe (Pb): Kan også beregnes med pe (det effektive middeltryk) For en 2 takts motor For en 4 takts motor

Effektiv ydelse Pe (Pb): Kan også beregnes vha. af belastningsprøver (pronybremse) • • • F = Kraft på vægt [N] l = Vægtarmens længde [m] n = omdrejninger

Effektiv middeltryk pe: • Forskellen på det indicerede middeltryk og effektive middeltryk er den mekaniske virkningsgrad. • Beskrives som det gennemsnitlige tryk over stemplet og er i daglig tale et udtryk for hvor meget gas motoren får.

Indiceret brændstofforbrug ci: Ch: brændselsolieforbrug i timen [kg/h] Effektive Brændstofforbrug cb: Obs Ch = brændselsolieforbrug i timen [kg/h] mb = tilført brændsel i sekund [kg/s]

Virkningsgrader : Generelt kan virkningsgrader defineres som: h = Nyttig gjort effekt (energi) Tilført effekt (energi) h = Tilført effekt – Tab Tilført effekt I motoren arbejder vi typisk med 3 virkningsgrader: • Mekanisk virkningsgrad ƞm • Termisk virkningsgrad ƞt • økonomisk virkningsgrad ƞø

Mekanisk virkningsgrad ƞm: Defineres af forholdet mellem motorens effektive ydelse og dens indicerede ydelse. De mekaniske tab er friktionstab i lejer m. m. og kan med tilnærmelse beregnes ud fra den varmeeffekt, som smøreolien fjerner

Termisk virkningsgrad ƞt: Defineres som forholdet mellem den indicerede ydelse, Pi og den tilførte effekt Ptilført. De termiske tab er tab fra forbrændingen, dvs. den effekt som ikke bliver omsat til arbejdseffekt (trykenergi) på stemplet

Økonomisk virkningsgrad ƞø: Defineres som forholdet mellem den effektive ydelse, Pb og den tilførte effekt Ptilført. Den økonomiske virkningsgrad angiver hvor meget effekt der udnyttes, i forhold til den tilførte effekt til motoren. Jo højere værdi, desto bedre udnyttelse af brændstoffet og dermed bedre brændstoføkonomi.