Springen naar inhoud

Pws rendement verschil diesel en benzine


  • Log in om te kunnen reageren

#1

MTolboom

    MTolboom


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 maart 2010 - 16:58

Hallo allemaal,

Ik heb voor mijn Profiel Werkstuk als onder werp gekozen "het verschil in rendement tussen een benzine en dieselauto"
En gisteren ben ik om 2ur sŠvonds met 2 verschillende autos(een diesel Opel Zafira en een benzine Suzuki alto) een traject op de A9 gaan rijden van 13,5km heen en dus ook weer 13,5km trug.

ik heb het als volgt gedaan, ik ben naar een Tankstation gereden aan de snelweg en heb bijde autos volgegooid,
vervolgens ben ik zo constant mogelijk het traject gaan rijden met een snelheid van 120km/h en heb ik bij het eerst volgende tankstation de auto weer opnieuw volgegooid, dus wist ik dat er over het traject van 13,5 km een bepaald aantal liter brandstof is verbruikt(de exacte gegevens komen zo)

vervolgens dus de weg weer overgestoken weer volgetankt en weer het traject trug gereden en daar weer bij gevult om het verschil in te meten.
dit heb ik allemaal gedaan terwijl het windstil was en het helder droog weer was, met zogoed als geen verkeer.

de suzuki weegt 775kilo, en heeft 46Kw/62Pk
de Opel weegt 1615Kilo en heeft 110Kw/148pk

Nu weet ik dat om het rendement uit te rekenen ik rekening moet houden met de windkracht die in dit geval te verwaarlozen is omdat het zo goed als windstil was,
verder natuurlijk rekening houden met de rol weerstand, de opp van de autos tenopzichten van de luchtweerstand en de hoeveelheid MJ/liter de brandstoffen leveren( 32MJ/L voor benzine en diesel levert 36MJ/L)

alleen mijn vraag is dus hoe reken ik dit uit? en kunnen jullie me op weg helpen?
ik probeer uit te vogelen hoe ik de lucht weerstand kan uitrekenen ten opzichte van de omvang van de bijde auto's...

De gegevens die uit mijn test kwamen waren dit:

Suzuki Alto:
heenweg:
Benzine verbruikt: 0.86L
Afgelegde KM's: 13,5Km
Bandenspanning: 2.3Bar
Tijd afstand: 07:51.11

Terug weg:
Benzine Verbruikt: 0.98L
Afgelegde km's: 13,7KM
Tijd: 08:33.27

Opel Zafira:
heenweg:
Diesel verbruikt: 0,67L
Afgelegde KM's: 13,5Km
Bandenspanning: 2.3Bar
Tijd afstand: 8Min( stop watch begaf het)

Terug weg:
Diesel Verbruikt: 2,20L
Afgelegde km's: 13,7KM
Tijd: 9min

de trug weg is elke keer iets langer omdat ik om een rotonde heen moest om het tankstation te berijken. de dieselverbruik op de terug weg is een stuk hoger omdat de 3 autos die op de weg waren besloten de weg op te houden...

kunnen jullie me dus op weg helpen met de juiste berekeningen en tips over hoe ik het moet aanpakken?
Ik doe Havo5 dus het optrekken en afremmen is te verwaarlozen het gaat meer om het uitvoeren en de correcte berekeningen dan het gaat om nauwkeurigheid.

Hoop dat jullie me kunnen helpen!

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 maart 2010 - 18:03

Je onderzoek heeft cruciale problemen:

  • Je wil ťťn verschil (variabele, parameter) onderzoeken. De kunst is dan om andere parameters zoveel mogelijk ongemoeid te laten. Met twee zů verschillende auto's wordt dat een probleem.
  • Je verbruikt in je proef maar weinig brandstof (liters) natuurlijk. Bij het vullen van de tank maak je dan een relatief grote fout, want het is ondoenlijk om zo'n tank zonder kunstgrepen precies tot het eerdere niveau te hervullen. Fouten van een halve liter kunnen nog wel optreden. Op een paar liter maakt dat veel uit.
  • Mede gezien punt 2 missen we herhalingen: uit ťťn meting zijn zo lastig enigszins waardevolle conclusies te trekken.




ik probeer uit te vogelen hoe ik de lucht weerstand kan uitrekenen ten opzichte van de omvang van de beide auto's...

Je wil proberen de "fout" uit punt 1 weg te rekenen, dat is verstandig. Op een of andere wijze (folders, sites van fabrikanten/importeurs) dan eerst maar eens de Cw waarde of cijfers waarin die verwerkt zit, zien te vinden.

Daarna is er dan wel een redelijke formule om de luchtweerstand bij je meestgereden snelheid te vinden, en daarmee de arbeid die de luchtweerstand op je auto's uitvoerde ongeveer te berekenen.

Het worden dan een berg op elkaar gestapelde "ongeveer"-s . Maar, als je dat soort overwegingen in je verslag vermeldt (discussie) verdien je waarschijnlijk al veel terug.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

MTolboom

    MTolboom


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 maart 2010 - 20:20

ik heb 2 autos genomen om een vergelijking op te stellen en dus het verschil tussen diesel en benzine te vergelijken.
en het is inderdaad niet veel liters die verbruikt worden maar om meer liters te verbruiken zul je langere afstand moeten rijden maar dan word de kans dat de constante (dus het aantal km p.u dat ik zo constant mogelijk wil houden ) veel verschilt ook groter...
en ik had het met me natuurkunde leraar besproken en hij zij dat ik niet de proef 3x hoefde te herhalen zoals ik had voorgestelt hij zij dat de trug weg genoeg info zou verschaffen, maar de trug weg wijkt toch wel erg af,,,

maar heb je mischien een idee om een goede vergelijking te maken? en om het goed uit te rekenen?
ik weet niet hoe ik het uitmoet rekenen op het moment....

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 maart 2010 - 21:54

  • Nogmaals, je zult op zoek moeten naar Cw waardes van je auto's, bij fabrikant, importeur of dealer. Zonder dat komen we nergens.
  • Met de Cw waarde en het frontaal oppervlak van de auto (mogelijk gecombineerd in ťťn factor te verkrijgen bij de fabriek), de dichtheid van lucht en de snelheid tijdens de proef berekenen we Fw.
  • Met Fw en de afgelegde afstand berekenen we de arbeid (energie) die de motor afleverde.
  • met de liters verstookte brandstof en de stookwaarden van die brandstoffen berekenen we de energie die de motoren opnamen.
  • En door die twee energieŽn op elkaar te delen berekenen we het rendement.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

MTolboom

    MTolboom


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 maart 2010 - 21:04

ok ik heb de volgende gegevens verzameld:

Opp van de Opel Zafira:
Breedte 1801 mm
Hoogte 1635 mm

de cw waarde van de zafira ligt op 0.310

Opp van de suzuki Alto:
Breedte 1475 mm
Hoogte 1455 mm

de cw waarde van de alto ligt op 0.30

de cw waardes heb ik van dealer sites het zijn ook de juiste modelen.

kunnen jullie me verder helpen ik heb geen idee hoe ik verder moet

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 22 maart 2010 - 21:40

Dan ga je deze formule eens bestuderen en jouw waarden erin zien te krijgen.

http://nl.wikipedia..../Luchtweerstand

De rest van een bruikbaar stappenplan gaf ik je hierboven. Alleen rolweerstand ontbreekt daar nog.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

MTolboom

    MTolboom


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 maart 2010 - 15:50

Fw=(1/2)*(1,2kg/m≥)*(120km/h=33(1/3) M/s≤)*0,30*(breedte: 1,475M*Hoogte: 1,455M=2.146125M≤)
wordt het dan,,, maar ik snap niet hoe ik er uit kan komen,
na men leraar gesproken te hebben zegt hij ja je moet weg gaan strepen
en dan houdt je dus over:

Fw(of N)= KgM/s≤

maar word het dan dus 1,2kg* frontaal opp/(492,19sec)≤ ????
de 492,19 sec is d egemiddelde tijd die ik er over deed met de suzuki

en wat word dan dus de formule voor de volgende stap

3.Met Fw en de afgelegde afstand berekenen we de arbeid (energie) die de motor afleverde.


ik weet dat Rendement=Enuttig/Etotaal*100%? of was het toch andersom?

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 maart 2010 - 19:08

Fw=(1/2)*(1,2kg/m≥)*(120km/h=33(1/3) M/s≤)*0,30*(breedte: 1,475M*Hoogte: 1,455M=2.146125M≤)
wordt het dan,,, maar ik snap niet hoe ik er uit kan komen,

Fw = 0,5 x 1,2 x 33,33≤ x 0,3 x 2,14 N (klop maar in in de rekenturk)

Wat je leraar je liet zien is dat als je de eenheden in die formule als een breukenzommetje behandelt, dat je dan kgm/s≤ oftewel newton als eenheid overhoudt, en aangezien N de eenheid is van kracht (die we hoopten te berekenen) is het zeer waarschijnlijk dat de formule klopt.

arbeid = kracht x weg.

ofwel, de energie die je nodig hebt om die wrijvingskracht te overwinnen (en dus op die snelheid te blijven) bereken je door die kracht in newton te vermenigvuldigen met het aantal meters dat je aflegde.

ik weet dat Rendement=Enuttig/Etotaal*100%?

ja
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#9

MTolboom

    MTolboom


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 maart 2010 - 01:01

Fw = 0,5 x 1,2 x 33,33≤ x 0,3 x 2,14 N (klop maar in in de rekenturk)

Wat je leraar je liet zien is dat als je de eenheden in die formule als een breukenzommetje behandelt, dat je dan kgm/s≤ oftewel newton als eenheid overhoudt, en aangezien N de eenheid is van kracht (die we hoopten te berekenen) is het zeer waarschijnlijk dat de formule klopt.

arbeid = kracht x weg.

ofwel, de energie die je nodig hebt om die wrijvingskracht te overwinnen (en dus op die snelheid te blijven) bereken je door die kracht in newton te vermenigvuldigen met het aantal meters dat je aflegde.

ja


Dan word FW dus 427,91N afgerond dan 427N

maar dan weet je de luchtweerstand van de auto toch?
dus moet ik dan nog zien uit te vogelen wat de rol weerstand is...

en dan nog de berekening van het rendement want Rendement=Enuttig/Etotaal*100% word dan dus:

Rendement= Enuttig/Etotaal*100%

Etotaal is dan dus het aantal verbruikte liters per kmx de verrbandingswaarde van de brandstof toch?
dus bij de suzuki komt het gemiddelde op0,92liter over 13,6km dus dat is 0,067L per km en benzine is 36*10^9 Jm^-3 oftewel 36MJ dus dat wordt:
0,067*36=2.44MJ/km ?????????= dus 2,44*10^9/1000=2444000Nm perliter??????????????

maar Enuttig is Etotaal-rolweerstand-luchtweerstand?

en hoe bereken ik de rolweerstand?

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 maart 2010 - 07:51

en hoe bereken ik de rolweerstand?

http://www.natuurkun...upportId=290102
http://en.wikipedia....icient_examples
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#11

MTolboom

    MTolboom


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 maart 2010 - 11:50

Fw= 428N
Frol=Crol*M*G
= 0,012*850*G
=100,062N

Rendement=Enuttig/Etotaal *100%

Etotaal= 2,444*10^6NM
Enuttuig=Etotaal-Fw-Frol toch?
dus dat wordt
Enuttig= 2,444*10^6 - 428 -100??????
Enuttig=2443472N???????
hoe doe je dat dan het rendement berekenen met de verzamelde gegevens dus Enuttig berekenen en klopt Etotaal wel?

#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 maart 2010 - 19:21

Enuttuig=Etotaal-Fw-Frol toch?


energie = energie - kracht - kracht? :eusa_whistle:

dat is zoiets als zeggen dat het aantal paarden in een paardenwei bepaald kan worden door van het aantal beesten in de wei het aantal paardenbloemen af te trekken.

Eerst je totale kracht bepalen
dan die vermenigvuldigen met de afgelegde weg om de totale arbeid (= vorm van energie) te krijgen.

Dat is dan je nuttige energie, en de totale energie is die die je door verbranding van je brandstof verkreeg.
Met die twee energieŽn laat je de eerder goedgekeurde rendementsformule werken.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#13

MTolboom

    MTolboom


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 maart 2010 - 21:40

mijn probleem is als volgt:

Fw=428N dat had ik al uitgerekend

Frol=100N



alleen raak ik dan in de problemen met de verbrandingswaarde uit terekenen van de brandstof.

ik ging ervan uit dat de binas gegevens betreft benzine kloppen dus is de verbrandingswaarde van benzine: 33*10^9 Jm^-3

het gemiddelde verbruik lag op 0,92L en de gemiddelde km ligt op 13,6Km

dat is dus 0,0676L per km



maar moet ik dan dus het aantal liters per km doen keer de verbrandings waarde of de verbruikte benzine keer de verbrandingswaarde?



in het eerste geval word het 0,067*33*10^6=2232352.94 dat zou dan dus Etotaal zijn

en de berekening vazn het rendement dus:

rendement=Enuttig(428+100=528Nx13600M=7180800)/Etotaal(2232352.94)*100

rendement=31,08%



in het tweede geval word het 0,92*33*10^6=30360000

rendement=Enuttig:7180800/Etotaal:30360000 *100

rendement=23.65%



ik verwachte dat het rendement rond de 10-15% zou liggen maar het is een erg licht autotje dus zou het mischien wel kunnen, om nog maar te vergeten over alle mogelijke afwijkingen en onpreciesheden.....



maar klopt dit of zitten er ergens fouten in?

#14

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 maart 2010 - 23:53

Jouw eerste geval vergelijk je appels met peren, de nuttige energie voor de totale weg, gedeeld door de gebruikte energie voor ťťn kilometer? da's toch geen eerlijke vergelijking? En daar zit trouwens ook nog een rekenfout in, dan zou je eerder 300% moeten vinden.. :eusa_whistle:

rendement dus inderdaad ca 24%. ReŽel cijfer......
10-15 % rendement zou bijzonder beroerd zijn (in deze moderne tijd)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#15

MTolboom

    MTolboom


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 maart 2010 - 00:46

Rendement Suzuki Alto:
De Suzuki Altoís berekening word dan als volgt:
Fw=(1/2)*P*V≤*A*Cw
P= 1,29 kg/m≥
A= Breedte 1475 mm*Hoogte 1455 mm=2,146125m≤
V=13500m/471,11s=28,65m/s≤(afgerond)
Cw=0,30(gegevens autofabrikant)
Na het een en ander weg te strepen blijft over:
Fw=(1/2)*1,29*(13500/471,11)≤*(1.475*1.455)*0,30
Fw=341.0035296N of 341N
Frol=Crol*M*G
Crol=0.012
M=805Kg
G=9,81
Frol= 0,012*805*9,81
Frol=94.7646N of 95N
Enuttig=Fw+Frol*gereden afstand in meters
Enuttig=Fw+Frol*13600
Enuttig=5926446.563Nm
Etotaal=gemiddeld verbruikte liters benzine*verbrandingswaarde benzine
Etotaal=0,92* 33MJ
Etotaal=0,92*(33*10^6)
Etotaal=30360000J
Rendement=Enuttig/Etotaal*100%
Rendement=5926446.563/30360000*100
Rendement=19.52%


Rendement Opel Zafira:
De Opel Zafira berekening word dan als volgt:
Fw=(1/2)*P*V≤*A*Cw
P= 1,29 kg/m≥
A= Breedte: 1801 mm*Hoogte 1635 mm=2,944635M≤
V=13500m/462.88=29.17m/s≤(afgerond)
Cw=0,31(gegevens autofabrikant)
Na het een en ander weg te strepen blijft over:
Fw=(1/2)*1,29*(13500/462,88)≤*(1.801*1.635)*0,31
Fw=500.82221270N of 501N
Frol=Crol*M*G
Crol=0.012
M=1613Kg
G=9,81
Frol= 0,012*1613*9,81
Frol=189.88236N of 190N
Enuttig=Fw+Frol*gereden afstand in meters
Enuttig=Fw+Frol*13600
Enuttig=9393582.189Nm
Etotaal=gemiddeld verbruikte liters benzine*verbrandingswaarde diesel
Etotaal=0,92* 36MJ
Etotaal=0,92*(36*10^6)
Etotaal=33120000J
Rendement=Enuttig/Etotaal*100%
Rendement=9393582/33120000*100
Rendement=28.36%


dat is dan de uiteindelijke som en het rendement :eusa_whistle: ;) ;) ](*,)

het duurde even maar dan eindelijk het rendement uit gerekent:D bedankt voor alle hulp!

ps: er staan geen fouten in toch? ](*,)





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures