Pws rendement verschil diesel en benzine

MTolboom

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 sávonds 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!

Jan van de Velde

Je onderzoek heeft cruciale problemen:

Je wil één verschil (variabele, parameter) onderzoeken. De kunst is dan om andere parameters zoveel mogelijk ongemoeid te laten. Met twee zó 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 één 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.

MTolboom

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....

Jan van de Velde

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 één 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 energieën op elkaar te delen berekenen we het rendement.

MTolboom

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

Jan van de Velde

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

http://nl.wikipedia.org/wiki/Luchtweerstand

De rest van een bruikbaar stappenplan gaf ik je hierboven. Alleen rolweerstand ontbreekt daar nog.

MTolboom

Fw=(1/2)*(1,2kg/m³)*(120km/h=33(1/3) M/s²)*0,30*(breedte: 1,475M*Hoogte: 1,455M=2.146125M²)

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/s²

maar word het dan dus 1,2kg* frontaal opp/(492,19sec)² ????

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?

Jan van de Velde

MTolboom schreef:Fw=(1/2)*(1,2kg/m³)*(120km/h=33(1/3) M/s²)*0,30*(breedte: 1,475M*Hoogte: 1,455M=2.146125M²)

wordt het dan,,, maar ik snap niet hoe ik er uit kan komen,

Fw = 0,5 x 1,2 x 33,33² 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/s² 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

MTolboom

Jan van de Velde schreef:Fw = 0,5 x 1,2 x 33,33² 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/s² 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?

Jan van de Velde

en hoe bereken ik de rolweerstand?

http://www.natuurkunde.nl/artikelen/view.do?supportId=290102

http://en.wikipedia.org/wiki/Rolling_resis...icient_examples

MTolboom

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?

Jan van de Velde

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 energieën laat je de eerder goedgekeurde rendementsformule werken.

MTolboom

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?

Jan van de Velde

Jouw eerste geval vergelijk je appels met peren, de nuttige energie voor de totale weg, gedeeld door de gebruikte energie voor één 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%. Reëel cijfer......

10-15 % rendement zou bijzonder beroerd zijn (in deze moderne tijd)

MTolboom

Rendement Suzuki Alto:

De Suzuki Altos berekening word dan als volgt:

Fw=(1/2)*P*V²*A*Cw

P= 1,29 kg/m³

A= Breedte 1475 mm*Hoogte 1455 mm=2,146125m²

V=13500m/471,11s=28,65m/s²(afgerond)

Cw=0,30(gegevens autofabrikant)

Na het een en ander weg te strepen blijft over:

Fw=(1/2)*1,29*(13500/471,11)²*(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*V²*A*Cw

P= 1,29 kg/m³

A= Breedte: 1801 mm*Hoogte 1635 mm=2,944635M²

V=13500m/462.88=29.17m/s²(afgerond)

Cw=0,31(gegevens autofabrikant)

Na het een en ander weg te strepen blijft over:

Fw=(1/2)*1,29*(13500/462,88)²*(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? ](*,)

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Pws rendement verschil diesel en benzine

Pws rendement verschil diesel en benzine

Re: Pws rendement verschil diesel en benzine

Re: Pws rendement verschil diesel en benzine

Re: Pws rendement verschil diesel en benzine

Re: Pws rendement verschil diesel en benzine

Re: Pws rendement verschil diesel en benzine

Re: Pws rendement verschil diesel en benzine

Re: Pws rendement verschil diesel en benzine

Re: Pws rendement verschil diesel en benzine

Re: Pws rendement verschil diesel en benzine

Re: Pws rendement verschil diesel en benzine

Re: Pws rendement verschil diesel en benzine

Re: Pws rendement verschil diesel en benzine

Re: Pws rendement verschil diesel en benzine

Re: Pws rendement verschil diesel en benzine