Зависит ли кпд автомобильного двигателя от температуры наружного воздуха

и еще один маленький вопросик) Зависит ли КПД автомобильного двигателя от температуры наружного воздуха? Если не сложно))) и спасибо ArturH за

От температуры нет. А вот от сопротивления воздуха да. Еще сила трения снижает КПД. Но температура врятли

Другие вопросы из категории

блучении ультрафиолетовым излучением с длинной волны 200 нм

расположенными на расстоянии 2 см друг от друга, равна … В/м

поверхности, при этом пружина растянута на x = 1 см. Масса груза т = 1 кг,
коэффициент трения  = 0,1. Определите жесткость пружины k

Читайте также

молекул льда? 8.Что изменяется в состоянии вещества при его нагревании? 9.Газы легко сжимаются. Можно ли газ сжать до сколь угодно малого объема? 10.Газ оказывает давление на стенки сосуда. А давит ли один слой газа на другой? 11.Процесс измерения температуры (описать). 12.В чем преимущество использования разреженных газов для измерения температуры? 13.Объяснить смысл слов «изменение состояния». 14.Применим ли закон Бойля-Мариотта к двум состояниям воздуха в игрушечном резиновом шаре в процессе его надувания. 15.Сколько в природе различных атомов и различных молекул? 16.Изменится ли давление воздуха, если молекулы азота заменить таким же количеством молекул водяного пара при сохранении средней кинетической энергии молекул? 17.Объясните закон Гей-Люссака на основе МКТ.

2. Какие системы отсчета являются инерциальными и неинерциальными? Приведите примеры.
3. В чем состоит свойство тел , называемое инертностью? Какой величиной характеризуется инертность?
4. Какова связь между массами тел и модулями ускорений, которые они получают при взаимодействии?
5. Что такое сила и чем она характеризуется?
6. Формулировка 2 закона Ньютона? Какова его математическая запись?
7. Как формулируется 2 закон Ньютона в импульсной форме? Его математическая запись?
8. Что такое 1 Ньютон?
9. Как движется тело, если к нему приложена сила постоянная по модулю и направлению? Как направлено ускорение, вызванное действующей на него силой?
10. Как определяется равнодействующая сил?
11. Как формулируется и записывается 3 закон Ньютона?
12. Как направлены ускорения, взаимодействующих между собой тел?
13. Приведите примеры проявления 3 закона Ньютона.
14. Каковы границы применимости всех законов Ньютона?
15. Почему мы можем считать Землю инерциальной системой отсчета, если она двигается с центростремительным ускорением?
16. Что такое деформация, какие виды деформации вы знаете?
17. Какая сила называется силой упругости? Какова природа этой силы?
18. Каковы особенности силы упругости?
19. Как направлена сила упругости ( сила реакции опоры, сила натяжения нити?)
20. Как формулируется и записывается закон Гука? Каковы его границы применимости? Постройте график, иллюстрирующий закон Гука.
21. Как формулируется и записывается закон Всемирного тяготения, когда он применим?
22. Опишите опыты, по определению значения гравитационной постоянной?
23. Чему равна гравитационная постоянная, каков ее физический смысл?
24. Зависит ли работа силы тяготения от формы траектории? Чему равна работа силы тяжести по замкнутому контуру?
25. Зависит ли работа силы упругости от формы траектории?
26. Что вы знаете о силе тяжести?
27. Как вычисляется ускорение свободного падения на Земле и других планетах?
28. Что такое первая космическая скорость? Как ее вычисляют?
29. Что называют свободным падением? Зависит ли ускорение свободного падения от массы тела?
30. Опишите опыт Галилео Галилея , доказывающий, что все тела в вакууме падают с одинаковым ускорением.
31. Какая сила называется силой трения? Виды сил трения?
32. Как вычисляют силу трения скольжения и качения?
33. Когда возникает сила трения покоя? Чему она равна?
34. Зависит ли сила трения скольжения от площади соприкасающихся поверхностей?
35. От каких параметров зависит сила трения скольжения?
36. От чего зависит сила сопротивления движению тела в жидкостях и газах?
37. Что называют весом тела? В чем заключается различие между весом тела и силой тяжести, действующей на тело?
38. В каком случае вес тела численно равен модулю силы тяжести?
39. Что такое невесомость? Что такое перегрузка?
40. Как вычислить вес тела при его ускоренном движении? Изменяется ли вес тела, если оно движется по неподвижной горизонтальной плоскости с ускорением?
41. как изменяется вес тела при его движении по выпуклой и вогнутой части окружности?
42. Каков алгоритм решения задач при движении тела под действием нескольких сил?
43. Какая сила называется Силой Архимеда или выталкивающей силой? От каких параметров зависит эта сила?
44. По каким формулам можно вычислить силу Архимеда?
45. При каких условиях тело, находящееся в жидкости плавает, тонет, всплывает?
46. Как зависит глубина погружения в жидкость плавающего тела от его плотности?
47. Почему воздушные шары наполняют водородом, гелием или горячим воздухом?
48. Объясните влияние вращения Земли вокруг своей оси на значение ускорения свободного падения.
49. Как изменяется значение силы тяжести при: а) удалении тела от поверхности Земли, Б) при движении тела вдоль меридиана, параллели

Источник статьи: http://fizika.neznaka.ru/answer/2620669_i-ese-odin-malenkij-voprosik-zavisit-li-kpd-avtomobilnogo-dvigatela-ot-temperatury-naruznogo-vozduha-esli-ne-slozno-i-spasibo-arturh-za/

А при какой температуре двигатель экономичнее?

заметил что если печку не выключать летом, радиатор печки обдувается холодным воздухом, температура двигателя (по БК) понижается на 7 градусов, т.е. вместо 85 (при плавной езде по трассе) стабильно стоит 78 градусов. Расход бензина при этом снижается до 5 с чем-то л/100км.

Теоретически расход бензина (тяговый момент двигателя) зависит от УОЗ (чем раньше, тем двигатель приемистее, тяга выше, расход меньше)

УОЗ зависит от ДД — ДД сигнализирует СУД о необходимости сдвинуть УОЗ более позднее

Детонация возникающая при сгорании топлива зависит от температуры двигателя. Чем выше температура, тем раньше наступает детонация.

Т.е. теоретически получается, что чем холоднее двигатель — тем выше его КПД или я чего-то не понимаю?

некропост, но нопешу)

когда то давно, в 80-х, мальчиком читал в дядюшкиной библиотеке, немецкую книгу(на русском) про машинки по которой он учился в мади в 50-60х гг. так вот до сих пор помню ибо сильно удивлся, примерно там было следующее, что максимум кпд на бензиновом двигателе достигается при темрературе около 130град, там былоа точная цифра, что то типа 136, 139 емнип, но могу ошибаться. ну и дальше описывалось что несмотря на то что это понятно инженерам, решили от этого отступить из-за технической сложности с материалами, антифризами, и т.п. и пойти по пути снижения кпд но упрощения, удешевления, увеличения безопасности.

КМК, должен быть какой-то оптимум и мне что-то подсказывает, что должен он быть примерно в диапазоне от 90 до 120С.
жарче — хуже (детонация)

Холоднее — тоже (плохая испаряемость топлива)

расход по трассе в первую очередь зависит от рельефа, покрытия, трафика, погодных условий, а не температуры двигателя.

трасса одна и та же рельеф такой же
покрытие почти такое же
погодные условия одинаковые
измерения делались при нулевом трафике

бензин разный, хотя и с одной заправки

по результатам измерений
расход снизился с средних 7.ххх л/100км до 5.ххх л/100км

дядь, ты ещё забываешь про рельеф.

по М4 в сторону юга расход всегда меньше, чем обратно — туда уклон, а обратно подъём. перепад небольшой, но он есть — вода ж в реках течет в сторон в ту сторону )))

мне как-то пофиг — мимо или нет :))

Смоленск (а ты про границу РФ/РБ говорил) высота 240-260 м

один момент очень важный — бензин разный.

скорость и направление ветра ты как учел?

и ещё один момент — включенные электрические приборы (включенная печка) увеличивают расход топлива.

Кмк, или ты просто колеса подкачал и бензину меньше стала жрать, или на заправке (одной и той же) перестали недоливом баловаться. )))

В корне неверно. Выше Т-ра, больше КПД. Поэтому в современных авто и сделали закрытую систему охлаждения, в отличии от древних машин, с повышением рабочей Т-ры до 93-98 град., вместо 60-80 раньше.

Но: для массового производства технологии повышения рабочей Т-ры еще выше весьма дорогие. Температурные коэффициенты расширения еще никто не отменял. Это уже идет на уровне керамических поршней и тд. Смазки, теплоносители, резиновые уплотнения.

В корне неверно КПД = (Емощн + Етепл)/Еобщ,

Еобщ — общая затраченная энергия
Емощн. — энергия затраченная на движение
Етепл — Энергия преобразованная в тепло

Чем меньше T=У=Eтепл, тем выше КПД

И, как уже отметил, если смотреть глубже — то это законы термодинамики, но я туда не полезу))))

Источник статьи: http://forum.auto.ru/vaz-newpart/3124974/

Исследование зависимости коэффициента полезного действия двигателей внутреннего сгорания от температуры в условиях Севера.
творческая работа учащихся по физике (9 класс) на тему

Работа посвещена исследования зависимости КПД ДВС от температуры окружающей среды в условиях Севера.

Скачать:

Вложение	Размер
issledovaniya_zavisimosti_kpd_ot_temperatury.docx	779.53 КБ

Предварительный просмотр:

XII ВСЕРОССИЙСКИЙ КОНКУРС НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ ИМЕНИ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА

Исследование зависимости коэффициента полезного действия двигателей внутреннего сгорания от температуры в условиях Севера.

Ханты-мансийский автономный округ-Югра, Тюменская область, Сургутский район, поселок Солнечный

Секция естественно-математического направления .

Сефербеков Даниил Мукаилович,

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Солнечная средняя общеобразовательная школа № 1»

Дмитрук Майя Вячеславовна,

общеобразовательная школа № 1»

1) Двигатели внутреннего сгорания………………………………………………. 4

2) Устройство поршневых двигателей внутреннего сгорания…………………….4

3) КПД и структура распределение потерь в ДВС…………………………………. 5

4) Показатели, характеризующие работу двигателя…………………………………7

4) Влияние транспорта на окружающую среду………………………………………7

3.Список использованной литературы и источников………………………………..11

«Исследование зависимости коэффициента полезного действия двигателей внутреннего сгорания от температуры в условиях Севера».

Сефербеков Даниил Мукаилович ,

ХМАО-Югра, Сургутский район, п Солнечный, муниципальное бюджетное общеобразова-тельное учреждение «Солнечная средняя общеобразовательная школа № 1», 9 класс

Научно-техническая революция, которая произошла в конце 19 века, вместе со многими гениальными открытиями привела к изобретению такого полезного устройства, как двигатель внутреннего сгорания. Благодаря этому человечество смогло кардинально изменить мир и сделать значительный шаг в развитии цивилизации. Сегодня такие двигатели широко применяются не только в автомобилестроении, но и в промышленности, где они являются важнейшей составной частью всей технологической цепочки производства. Все фабрики, заводы, комбинаты и прочие промышленные объекты напрямую зависят от агрегатов внутреннего сгорания, которые дают возможность осуществлять всю необходимую работу. К ак работает двигатель внутреннего сгорания в условиях Севера, как он влияет на экологию, от чего зависит коэффициент полезного действия? Знание о том, из чего состоит двигатель автомобиля, как он работает, чрезвычайно важно и необходимо в нашей жизни. Этим и объясняется актуальность нашей работы. Современные двигатели внутреннего сгорания постоянно усовершенствуются, в результате чего уровень их КПД повышается, а мощность увеличивается. Несмотря на то, что с экологической точки зрения они наносят вред окружающей среде, они все еще занимают первое место по уровню применения среди всех остальных видом моторов.

Гипотеза : коэффициент полезного действия двигателей внутреннего сгорания от температуры окружающей среды не зависит.

Цель работы : выяснение зависимости коэффициента полезного действия двигателей внутреннего сгорания от температуры окружающей среды в условиях Севера. Поставленная цель наметила следующие задачи :

1.Теоретическое изучение устройства и принципа работы двигателя внутреннего сгорания, коэффициента полезного действия двигателя внутреннего сгорания.

2.Экспериментальное исследование, подтверждающие закономерность зависимости расхода топлива, мощности двигателя, коэффициента полезного действия двигателя от температуры.

3.Обобщение полученных результатов исследования и выявление общих закономерностей.

Предмет исследования : изучение влияния температуры окружающей среды на коэффициент полезного действия двигателя внутреннего сгорания в условиях Севера.

Объект исследования : двигатель внутреннего сгорания легкового семейного автомобиля LAND ROVER DISCOVERY .

Методы исследования: поиск информации, прямых и косвенных измерений, сравнений, обобщение и систематизация материала, построение таблицы, графиков, гистограмм.

Двигатели внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)- это вид теплового двигателя, в котором процесс сгорания топлива с выделением теплоты и превращением ее в механическую работу происходит непосредственно в цилиндрах. [1] Двигатели внутреннего сгорания работают на жидком топливе (бензин, керосин, нефть) или на горючем газе. Первый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) был создан в 1860 г. французским инженером Э. Ленуаром (1822-1900), но эта машина была еще весьма несовершенной, её мощность была около 12 л. с. В 1862 г. французский изобретатель Альфонс Бо де Роша (1815-1891) предложил использовать в двигателе внутреннего сгорания четырехтактный цикл: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. (Приложение 1). Эта идея была использована немецким изобретателем Н. Отто, построившим в 1878 г. первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. КПД такого двигателя достигал 22%. Рассматриваемые двигатели успешно используются на автомобилях, тракторах, сельскохозяйственных машинах, тепловозах, судах, электростанциях и т.д. ДВС отличается хорошей приспособляемостью к потребителю. Важным положительным качеством ДВС является возможность их быстрого пуска в обычных условиях. Двигатели, работающие при низких температурах, снабжаются специальными устройствами для облегчения и ускорения пуска. После пуска двигатели сравнительно быстро могут принимать полную нагрузку. ДВС обладают значительным тормозным моментом, что очень важно при использовании их на транспортных установках. [2]

Устройство поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Поршневые ДВС состоят из механизмов и систем, выполняющих заданные им функции и механизмов, взаимодействующих между собой. (Приложение 1). Основными частями такого двигателя являются кривошипно-шатунный механизм и газораспределительный механизм , а также системы питания, охлаждения, зажигания и смазочная система . Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Механизм газораспределения обеспечивает своевременный впуск горючей смеси в цилиндр и удаление из него продуктов сгорания. Система питания предназначена для приготовления и подачи горючей смеси в цилиндр, а также для отвода продуктов сгорания. Смазочная система служит для подачи масла к взаимодействующим деталям с целью уменьшения силы трения и частичного их охлаждения, наряду с этим циркуляция масла приводит к смыванию нагара и удалению продуктов износа. Система охлаждения поддерживает нормальный температурный режим работы двигателя, обеспечивая отвод теплоты от сильно нагревающихся при сгорании рабочей смеси деталей цилиндров поршневой группы и клапанного механизма. Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндре двигателя. Внутри цилиндра перемещается поршень. Цилиндр, поршень, шатун и коленчатый вал составляют так называемый кривошипно-шатунный механизм . [ 3 ] Перемещение поршня ограничивается двумя крайними положениями, при которых его скорость равна нулю. Крайнее верхнее положение поршня называется верхней мертвой точкой (ВМТ), крайнее нижнее — нижней мертвой точкой (НМТ). Безостановочное движение поршня через мертвые точки обеспечивается маховиком, имеющим форму диска с массивным ободом. Расстояние, проходимое поршнем от ВМТ до НМТ, называется ходом поршня. Пространство над днищем поршня при нахождении его в ВМТ называется камерой сгорания; ее объем обозначается через Vc; пространство цилиндра между двумя мертвыми точками (НМТ и ВМТ) называется его рабочим объемом и обозначается Vh. Сумма всех рабочих объемов цилиндров многоцилиндрового двигателя называют рабочим объемом двигателя. Отношение полного объема цилиндра Va к объему камеры сгорания Vc называется степенью сжатия. Степень сжатия является важным параметром двигателей внутреннего сгорания, так как сильно влияет на его экономичность и мощность. [4]

КПД и структура распределение потерь в ДВС.

Любая тепловая машина состоит из нагревателя, рабочего тела и холодильника. Энергия, выделившая при сгорании топлива в нагревателе, передается рабочему телу – газу или пару. Расширяясь, газ совершает механическую работу А’. Чтобы двигатель мог работать циклически, необходимо сжать газ после расширения. Для уменьшения работы, совершаемой над газом при сжатии, его охлаждают, используя холодильник (окружающая среда). А’ = Q 1 – Q 2 (работа газа за один цикл)

Максимальный возможный КПД теплового двигателя вычислил французский инженер и ученый Сади Карно. Карно придумал идеальную тепловую машину с идеальным газом в качестве рабочего тела. Из всех тепловых машин, работающих в контакте с нагревателем Т 1 и холодильником Т 2 максимально возможный КПД достигается в равновесном (обратном) цикле Карно, состоящем из двух изотерм и двух адиабат КПД не зависит от вида машины и используемого рабочего вещества устройства, а зависит только от температур Т 1 и Т 2 . =

Любая реальная тепловая машина не может иметь КПД, превышающий КПД идеальной машины (62%). Процессы, из которых состоит цикл реальной тепловой машины, не являются обратимыми. [5]

Отношение совершенной полезной работы двигателя к энергии, полученной от нагревателя, называют КПД теплового двигателя. =

Для определения КПД мощность двигателя необходимо умножить на время и поделить на произведение массы затраченного топлива на его удельную теплоту сгорания топлива умноженное на сто процентов. КПД обозначается величиной [3]

При работе двигателя внутреннего сгорания 1/3 энергии топлива преобразуется в механическую работу, 1/3 путем охлаждения передается в окружающую среду и 1/3 отводится в виде теплоты, содержащейся в отработавших газах.

Топливная эффективность. [5] (Приложение 2). Поршневые моторы (дизели тоже) сжигают в среднем не более 75% топлива, а вот 25% паров топлива и продуктов его неполного сгорания идет в выхлопную трубу и нуждается в услугах дожигателя (чтобы не отравлять окружающую среду). То есть в существующих на сегодня двигателях полноценно сгорает и переводится в тепло не более 75% топлива.
Около 65 % вырабатываемого тепла выбрасывается без пользы в окружающую среду через систему охлаждения и с выхлопными газами.
В среднем 10% работы двигателя уходит на трение между собой его деталей и на привод вспомогательных механизмов двигателя.
Любое использование тепловых потерь означает экономию энергии, более рациональное использование мощности двигателя и улучшение теплового баланса автомобиля. К 1970 годам началась настоящая погоня за повышением эффективности, продолжающаяся по сей день. [6] Были разработаны такие элементы как охлаждение рабочей смеси, изменение фаз газораспределения, поэ тапный впрыск . Сегодня некоторые автопроизводители утверждают, что в современном бензиновом ДВС удается добиться общего КПД в 35-38%. Часто приходится сталкиваться с несоответствием реального и декларируемого производителем расхода бензина чуть ли не вдвое. Автомобиль с современными системами турбонадува оказывается экономичным, только если очень бережно относится к педали газа и лишний раз ее не беспокоить. В России компания «Ё-авто» занимается разработкой роторно-лопастного двигателя, в котором к минимуму сведены потери на трение. Разработчики этой конструкции уже заявляли, что КПД нового двигателя должен составить 42-45%, что очень хорошо для бензинового агрегата. Некоторые производители идут по пути дальнейшего увеличения степени сжатия, вплоть до почти «дизельных» значений, для достижения более полного сгорания бензиновой смеси. [7]

Показатели, характеризующие работу двигателя.

Индикаторной мощностью N i называют мощность, развиваемую газами внутри цилиндра двигателя. Единицами измерения мощности являются лошадиные силы (л. с.) или киловатты (квт); 1 л. с. = 0,7355 квт.

Для определения индикаторной мощности двигателя необходимо знать среднее индикаторное давление p i т. е. такое условное постоянное по величине давление, которое, действуя на поршень в течение только одного такта сгорание—расширение, могло бы совершить работу, равную работе газов в цилиндре за весь цикл.

Индикаторные показатели характеризуют эффективность действительного рабочего цикла. К индикаторным показателям относятся среднее индикаторное давление P i , индикаторная мощность N i , индикаторный КПД η i и индикаторный удельный расход топлива g i .

Средним индикаторным давлением называют такое условное, постоянное по величине давление P i , которое, действуя на поршень, совершает работу за один его ход от ВМТ до НМТ, равную полезной работе газов за рабочий цикл.

Для карбюраторных двигателей величина р i составляет 8—12 кг/см 2 , а для дизельных — 7,5—10,5 кг/см 2 . [8]

Если известно p i , то индикаторную мощность четырехтактного двигателя можно выразить следующей формулой: N i = л.с.

где p i — среднее индикаторное давление, кг/см 2 ;
V л — сумма рабочих объемов всех цилиндров (литраж) двигателя дм3 или л;
n — число оборотов коленчатого вала в минуту.

Литраж двигателя определяется по формуле:

где π — постоянное число, равное 3,14;
D — диаметр поршня, дм;
S — ход поршня, дм;
i — число цилиндров двигателя. [9]

Влияние транспорта на окружающую среду. Автомобили — главная причина загрязнения воздуха, почвы в мире. Автомобили выбрасывают в атмосферу около 300 различных токсичных веществ. При истирании автомобильных шин об асфальт атмосфера загрязняется резиновой пылью, вредной для здоровья человека. Автомобиль расходует огромное количество кислорода. С ростом числа автомобилей уменьшается площадь, занятая растительностью, которая дает кислород и очищает атмосферу от пыли и газа, все больше места занимают площадки для парковок, гаражи и автомобильные дороги. Двигатель машины работает на бензине, с добавлением свинца. Этот тяжелый металл загрязняет почву, накапливается растениями, которыми питаются животные. С молоком и мясом металл попадает в организм человека и может стать причиной тяжелых болезней. [10]

Исследование зависимости КПД двигателя внутреннего сгорания от температуры окружающего воздуха проводилось в 2 этапа на примере семейного автомобиля LAND ROVER DISCOVERY .(Приложение 3)

Технические характеристики: Объем двигателя 4,4 V8. Максимальная мощность 205 л.с. (1 л.с.=735 Вт.)- 150675 Вт. Масса 2680кг. Максимальное количество оборотов 6000 об/мин. Средний расход топлива 15 л на 100 км. За 10 с автомобиль достигает скорости 100 км/ч.

Достоинства автомобиля марки LAND ROVER DISCOVERY: комфортная подвеска; прекрасная проходимость; гармоничный двигатель, коробка автомат. Недостатки : высокий расход топлива; очень высокая цена; ограниченное сзади пространство, выброс выхлопных газов СО 2 345 г/км.

На 1 этапе фиксировали температуру окружающей среды в январе и феврале 2015 г, по одному маршруту каждый день (при неизменном расстоянии 4400 м) фиксировали расход горючего V,л; время прохождения маршрута, среднюю частоту оборотов вала двигателя на электронном тахометре. Автомобиль двигался по одному и тому же маршруту при постоянной скорости 60 км/ч. По данным измерениям составили таблицу 1.

Температура воздуха t ( 0 C)

Время движения Т, мин

Расход горючего V,л;

Средняя частота вращения двигателя при движении n, об./мин

Источник статьи: http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2016/05/31/issledovanie-zavisimosti-koeffitsienta-poleznogo-deystviya