Efficientie van een verbrandings motor?

ps2martin

Hallo,

Is het ook bekent hoe efficient een benzine motor is, en andere soorten verbrandings motor zoals diesel en gas?

Wat mij vooral intresant lijkt:

- hoeveel % van de energie die bij verbranding vrijkomt komt daadwerkelijk op het wegdek terecht

- hoeveel verlies je als wrijving in de transmisie

- hoeveel % wordt warmte die je bij je radiotor gewoon "weggooit" (en een deel als verwarming gebruikt)

Vooral die laatste lijkt me intresant, volgens mij ligt dit best hoog. Ik begrijp dat deze waarden per motor verschillen en tussen oude en nieuwe motoren zal ook verschil zitten maar grof weg zal veel over een komen.

Jan van de Velde

op wikipedia, lemma rendement:

In bijvoorbeeld een verbrandingsmotor wordt uiteindelijk (afhankelijk van het ontwerp van de motor) maar ongeveer 25% van de energie die in de brandstof aanwezig is in bewegingsenergie omgezet, de rest wordt via het koelsysteem als warmte afgevoerd. In een auto gaat daarna overigens nog eens 5% verloren in de wrijving van de transmissie, zodat uiteindelijk maar 20% overblijft voor de voortbeweging.

je rijdt dus in een kacheltje op wielen...

Anonymous

In de winter gebruik je de warmte van het koelsysteem ook voor het opwarmen van het interieur. Dan is het geen 100% weggegooide energie. Misschien komen wel dan weer op 25% uit.

Stephaan

Ik heb me al enkele keren verwonderd over de bewering dat een halve liter benzine vele malen meer dan genoeg energie bevat om mijn auto honderd meter omhoog te slingeren.

Misschien wil iemand die meer kennis heeft van moderne eenheden dan ik, dat eens narekenen? In mijn opgave mag je getallen veranderen hoor, als je vindt dat ik hier of daar over- of onder-drijf

Ik neem een auto van 1000Kg die 10 liter per honderd Km verbruikt op vlakke weg. Laat die nu één Km rijden op een Alpenweg die 10% klimt en neem aan dat het verbruik 5 keer groter is dan op vlakke weg (dus 50liter per 100Km). Na één Km is dan verbruikt 50/100liter (dus 0,5 liter) en is de auto 100meter gestegen. Wat is het rendement in zo een geval?

Misschien kan het wel efficiënter maar met een halve liter kom je er zeker wel denk ik. Als het met minder kan zou het mijn bewondering over hoe krachtig benzine wel is, alleen maar groter maken.

ps2martin

Is het trouwens ook bekent hoeveel van deze warmte afgevoert wordt via je (water)koel systeem, en hoeveel er via de uitlaat verdwijnt? Die laatste wordt namelijk ook tot rood gloeiend heet.

Jan van de Velde

De vergelijking gaat niet zuiver zijn. Een auto verbruikt namelijk een redelijke portie energie om wrijving te overwinnen (luchtweerstand, rolweerstand banden, inwendige wrijving motor)

maar als we het simpel mogen houden:

stookwaarde benzine 99 octaan BINAS 28a, 33.10⁶J/L

je halve liter heeft dus een energie-inhoud van 16,5 MJ

potentiele energie zwaartekracht: m.g.h

m=1000 kg

g=9,81 m/s²

h=16500000/9810=1682 m.

Dus je zou je auto in het luchtledige 1682 m hoog kunnen gooien met de energie uit een halve liter super....

en als hij daarvandaan weer naar beneden valt, raakt hij de grond met een smak van 654 km/u....

Stephaan

@ JvdV

Als ik nu terug ga naar een rijdende en klimmende auto, (want dat is eigenlijk de bedoeling : verder en hoger geraken) mag ik dan zeggen dat het nuttige rendement 6% (100/1682) is ?

Zal er wel van af hangen welke definitie we nemen voor rendement zeker. Ik wil er nog bij nemen dat het overwinnen vd lucht- en bandenwrijving ook nuttig is maar de inwendige wrjving vd motor en allerlei tandwielen vind ik echt niet nuttig.

Het is zo maar een bedenking hoor. Ik wil nergens mee gelijk halen.

Jan van de Velde

Je wil het overwinnen van de luchtwrijving nuttig noemen, prima, je kunt er toch niet omheen zolang we niet in de ruimte leven. Maar dan zou ik in mijn berekening ook aannames moeten gaan doen voor luchtwrijving gedurende de luchtreis omhoog voor de auto. Dat is niet eenvoudig. De luchtweerstand neemt bij hogere snelheden toe met het kwadraat van de snelheid. En die snelheid is in de omhooggegooide auto niet constant. Dat wordt dus een boel aannames, en dan integreren. Dat is wiskunde die boven mijn pet gaat.

Maar je zult ruim boven je 6 % rendement uitkomen door je optie om de luchtwrijving in beide gevallen mee te nemen. ... Vergeet niet dat de omhooggegooide auto vertrekt met een snelheid van 654 km/u. Doe je dat op de weg, dan ontstaat er een draaikolk in je tank om al die lucht weg te duwen.

Overigens, ik heb vaker in de bergen gereden, gelukkig voor de Zwitsers gaat je auto niet 5 x zo dorstig worden voor een pestklimmetje van 100 m hoogteverschil.

GJ_

In de winter gebruik je de warmte van het koelsysteem ook voor het opwarmen van het interieur. Dan is het geen 100% weggegooide energie. Misschien komen wel dan weer op 25% uit.

...maar je verbruikt weer extra brandstof voor je achteruitverwarming, vaker lampen aan en langer de ventilatoren vol aan.

Jan van de Velde

Overigens: de in een eerdere post genoemde 25 % gemiddeld rendement is dus de 25 % die nuttig aangewend wordt voor beweging. Ook dat is een misvating, hihi......

Zouden er geen wrijvingskrachten op je auto werken, dan kon je na het op gang komen op een vlakke weg je motor stilzetten en rustig doorrijden tot Australie. (zoveelste wet van Newton). Die 25 % die wij nuttig noemen gaat dus op een vlakke weg geheel op aan de diverse wrijvingen, hoofdzakelijk aan het opzij duwen van luchtmoleculen.

Prettig gevoel. Je auto heeft een energierendement van 0 %..... nulkommaniks. En wij ons maar afvragen waar al die olie blijft.

GJ_

Prettig gevoel. Je auto heeft een energierendement van 0 %..... nulkommaniks. En wij ons maar afvragen waar al die olie blijft.

??

Het rendement is het percentage van de energie die gebruikt wordt waar die voor bedoeld was. Als er dus 25% gebruikt wordt voor de voortbeweging is het rendement geen 0% maar 25%.

Zonder die wrijving zou de auto eeuwig blijven versnellen.

Stephaan

@ GJ

Zonder wrijving zou je auto slechts versnellen tot de benzine op is. (Alhoewel,... hoe zou die auto zich tegen de grond afzetten?). Maar waarom zou je de motor nog laten draaien en nog willen versnellen? Newton heeft toch gezegd dat een eenparig rechtlijnige beweging blijft duren tot een kracht er voor zorgt dat er verandering optreedt.

Dit zijn beschouwingen van na middernacht waar ik niet noodzakelijk een ernstig antwoord op verwacht hoor

GJ_

...

Jan van de Velde

Stephaan schreef:

(Alhoewel,... hoe zou die auto zich tegen de grond afzetten?).

hij zal wel moeten, want ook volgens Newton is er voor elke kracht een even grote kracht in tegengestelde richting nodig. Hij rijdt gewoon over het asfalt, maar zonder rolwrijving e.d. Met ijzeren wielen op ijzeren rails is die rolweerstand ook veel kleiner, de reden dat die zware treinen toch redelijk energie-efficient kunnen rijden.

Stephaan

@ JvdV Om te versnellen zou de auto zich toch wel moeten "afzetten" denk ik, met een kracht F gelijk aan de massa maal de versnelling. Zonder wrijving werkt dat toch niet tenzij met een straalmotor?

Om alleen maar te rollen is er geen wrijving nodig. Die is alleen maar hinderlijk.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Efficientie van een verbrandings motor?

Efficientie van een verbrandings motor?

Re: Efficientie van een verbrandings motor?

Re: Efficientie van een verbrandings motor?

Re: Efficientie van een verbrandings motor?

Re: Efficientie van een verbrandings motor?

Re: Efficientie van een verbrandings motor?

Re: Efficientie van een verbrandings motor?

Re: Efficientie van een verbrandings motor?

Re: Efficientie van een verbrandings motor?

Re: Efficientie van een verbrandings motor?

Re: Efficientie van een verbrandings motor?

Re: Efficientie van een verbrandings motor?

Re: Efficientie van een verbrandings motor?

Re: Efficientie van een verbrandings motor?

Re: Efficientie van een verbrandings motor?