HesapHanem

Otto Çevrimi Verimi Hesaplama

Bir motorun Otto çevrimi verimini bulun.

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.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (1)

  • Editör ekibi

    Bu değer, ideal hava standardı çevrim için bir tavandır; aynı sıkıştırma oranına sahip gerçek bir benzinli motor bunun epey altında kalır. Aracı tasarımları karşılaştırmak için kullanın, yakıt tüketimini tahmin etmek için değil. 8, 10 ve 12 oranlarını deneyin ve kazancın her adımda küçüldüğüne bakın. Havanın ısı sığası oranı olan yaklaşık 1,4 makul bir başlangıçtır, ancak fakir ya da sıcak karışımlarda bu oran daha düşüktür. Hangi oranı ve gazı varsayıyorsunuz?

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar