Specifikt brændstofforbrug

Det specifikke brændstofforbrug er et mål for effektiviteten af ​​en forbrændingsmotor . Det defineres som forholdet mellem brændstofforbrug pr. Periode og den mekaniske effekt. Der er en sammenlignelig karakteristisk værdi for jet- og raketmotorer. Det er beskrevet i artiklen Specifik impuls .

Det specifikke brændstofforbrug er normalt angivet i g / kWh .

Specifikt brændstofforbrug som benchmark

Forbrændingsmotorer kan kun sammenlignes med hinanden på baggrund af det specifikke brændstofforbrug, hvis effektmålingen udføres efter de samme standarder, og brændstofferne har den samme brændværdi pr. Vægtenhed. Artiklen hestekraft viser, hvilke forskellige målemetoder der anvendes til at bestemme motoreffekt.

Konvertering til andre enheder

I det angloamerikanske målesystem kaldes det specifikke brændstofforbrug for forbrændingsmotorer, der leverer strøm til en aksel, Bremsespecifikt brændstofforbrug (abbr.: BSFC) og er specificeret i lb / (hp · h). Ældre tysksproget litteratur giver også brændstofforbrug i gram pr. Hestekræft time (g / PSh).

Konverteringstabel
lb / (hk h) g / kWh g / PSh
1 g / kWh = 0,001644 - 0,73549875
1 lb / (hk * h) = - 608.277 447,387258
1 g / PSh = 0,0022352 1.3596216 -

I angloamerikansk skal decimaltegnet erstattes af et decimaltegn.

Specifikt brændstofforbrug og effektivitet

Forholdet mellem specifikt brændstofforbrug (b e ) for en benzin- eller dieselmotor og effektivitet η ved en given brændværdi (H U )

Den effektivitet af en forbrændingsmotor angår brændværdi den brændsel og ikke til dens (højere) brændværdi . Brændværdien er normalt angivet i kJ / kg eller kWh / kg. Konverteringen er: 1 kWh = 3600 kJ. Hvis brændstoffets specifikke brændstofforbrug (b e ) og brændværdi (H U ) er kendt, kan effektiviteten (η) beregnes som følger:

Eksempel: En dieselmotor har et specifikt brændstofforbrug (ved et bestemt driftspunkt) på 198 g / kWh. Brændværdien af ​​det anvendte dieselolie er omkring 11,9 kWh / kg. Effektiviteten beregnes som følger:

Brændværdier for almindelige brændstoffer
Brændstoftype MJ / kg kWh / kg
diesel 42,9-43,1 ≈ 11.9
Almindelig benzin 41.2-41.9 ≈ 11.5
Premium benzin 41.2-41.6 ≈ 11.4
Luftfartsbrændstof ( AvGas ) 43,5 ≈ 12.1
Petroleum 43 ≈ 11.9

Det skal bemærkes, at de sædvanlige brændstoffer består af brændstofblandinger, og at brændværdierne derfor ikke er konstante. Eksempler er vinterdiesel, sommerdiesel og benzin med forskellige grader af ethanolblanding .

Kort over specifikt brændstofforbrug

Eksempel på et karakteristisk felt for det specifikke brændstofforbrug i g / kWh (skaldiagram) Akserne er effektivt gennemsnitstryk , p e i bar (lodret) og hastighed, n i 1 / min (vandret).

Det specifikke brændstofforbrug - og dermed effektiviteten - er ikke en konstant værdi, men afhænger af motorens driftstilstand. Afhængig af dens hastighed og belastning resulterer forskellige værdier. Imidlertid gives ofte kun en enkelt værdi. Hvis der ikke følger nogen yderligere forklaring, er denne værdi den såkaldte "bedste værdi", dvs. det opnåelige minimum.

Et karakteristisk felt for det specifikke brændstofforbrug, som også kaldes et ”skaldiagram”, er meget mere meningsfuldt . Ud over det "bedste punkt" kan alle andre værdier ved fuld belastning og ved delbelastning også læses fra dette diagram.

Disse karakteristiske felter er af særlig betydning for design og kontrol af manuelle transmissioner. Ved at vælge det passende gearforhold kan motorhastigheden og belastningstilstanden justeres, så det respektive minimumsforbrug opnås.

Sammenlignende værdier

motor Type Specifikt brændstofforbrug
[g / kWh]
brændstof
Firetaktsmotor Lastbil / bil 180-210 diesel
Firetaktsmotor Bil 220-250 benzin
Roterende motor Bil / motorcykel 300-380 benzin
Gasturbine Biler / luftfart 300-1000 Petroleum
Pulveriseret kulmotor Stationær motor 340-350 Kulstøv
To-takts motor motorcykel 380-500 benzin
Damp maskine Damplokomotiv 965-1260 kul

Udvalgte motorer / kraftenheder

Anvendelseseksempel Motortype år Effekt kW] Arbejdsprincip Specifikt
brændstofforbrug
[g / kWh]
brændstof
1940'ernes industrielle motor MAN D 0534 G 1942 51,5 diesel 217,5 Gasolie
Industriel motor fra 1950'erne Mercedes-Benz OM 636 1952 29 diesel 286 Dieselbrændstof
Første dieselmotor - 1897 13 diesel 324 benzin
Børstesaks ( firetaktsmotor ) Honda GX 35 2011 0,94 Otto 390 benzin
Motorsav ( totaktsmotor ) Stihl MS 391 2016 3.3 Otto 421 benzin
Wankel motor til drone UAV-motorer AR801 1999 30. Wankel 304 benzin
Industriel dieselmotor fra 2000'erne VW EA188 1,9 l 2005 63 diesel 207 Dieselbrændstof
Personbil dieselmotor fra 2000'erne BMW N47 2007 130 diesel 198 Dieselbrændstof
Personbil benzinmotor 2010'erne Ford EcoBoost 2011 74 Otto 240 benzin
1960 industriel motor ЯМЗ-236 1968 132 diesel 238 Dieselbrændstof
Industriel dieselmotor fra 2010'erne OM 936.972 2015 220 diesel 212 Dieselbrændstof
1930'erne flymotor BMW 114 1936 460 diesel 266 Gasolie
1940'erne flymotor Junkers Jumo 205 1940 647 diesel 211 Gasolie
Formel 1- motor i 1980'erne Honda 1.5L 1987 559 Otto 258 Premium benzin
Akselturbine Klimow TW3-117 WM 1972 1.103 Joules 299 Petroleum
1940'erne flymotor Pratt & Whitney R-4360 1945 2.610 Otto 265 benzin
Turboprop Kuznetsov NK-12 1955 11.032 Joules 218,9 Petroleum
2-takts skibsdiesel MAN S80ME-C9 2014 27.060 diesel 164.4 Tung olie ISO 8217
2-takts skibsdiesel Wärtsilä RT-flex96C 2008 84.420 diesel 171 Tung olie ISO 8217
4-takts skibsdiesel Wärtsilä 8V31 2015 4.480 diesel 170,6 Tung olie ISO 8217
1960'ers boxermotor VW type 126 1969 35 Otto 306 benzin
Rotationsmotor fra NSU Ro80 KKM 612 1967 85 Wankel 313 benzin
Roterende motor på Mazda 787B 26B 1991 515 Wankel 286 benzin
Industriel motor fra 1890'erne Hornsby Akroyd motor 1891 5.6 Akroyd 460 Gasolie

Individuelle beviser

  1. ^ Bosch: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 28. udgave, maj 2014. ISBN 978-3-658-03800-7 , s. 33.
  2. Klaus Schreiner: Grundlæggende viden om forbrændingsmotoren . 2. udgave. Springer Fachmedien, Wiesbaden 2015, ISBN 978-3-658-06186-9 , 3.3 Hvad betyder en indikation på 200 g / (kWh) egentlig?
  3. ^ BOSCH (red.): Kraftfahrtechnisches Taschenbuch . 28. udgave. 2014, ISBN 978-3-658-03800-7 , s. 316 .
  4. ^ A b Bosch: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch. 28. udgave, maj 2014. ISBN 978-3-658-03800-7 , s. 457.
  5. ^ A b Robert Bosch GmbH: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch . 19. udgave. 1984, ISBN 3-18-418005-0 , s. 329.
  6. ^ A b Bosch: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch . Stuttgart, 10. udgave 1950, s. 225.
  7. ^ Bosch: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch. 26. udgave, 2007. ISBN 978-3-8348-0138-8 , s. 509.
  8. Hans Kremser: Strukturen af ​​højhastighedsforbrændingsmotorer til motorkøretøjer og skinnevogne. I: Hans List (red.): Forbrændingsmotoren. Bind 11. Springer, Wien 1942, ISBN 978-3-7091-5016-0 . S. 136
  9. Manual Mercedes-Benz OM 636, s.45
  10. Günter Mau: Manuelle dieselmotorer til drift af kraftværker og skibe . Vieweg. Braunschweig / Wiesbaden. 1984. ISBN 978-3-528-14889-8 . S. 7
  11. breitband-lambda.de Studienarbeit T3100. Side 58 ff (Ydelsesinformation s. 67)
  12. dlg-test.de Stihl MS 391
  13. AR 801 50 hk
  14. TDI-Industriemotor, s. 3. ( Memento fra 12. marts 2017 i internetarkivet )
  15. auto-innovations.com
  16. Ernst, R.; Friedfeldt, R.; Lamb, S.; Lloyd-Thomas, D.; Phlips, P.; Russell, R.; Zenner, T: The New 3 Cylinder 1.0L Benzin Direct Injection Turbo Engine fra Ford . I: 20. Aachen Colloquium Automobile and Engine Technology . Aachen 2011.
  17. ^ GD Chernyshev (red.): ДВИГАТЕЛИ ЯМЗ-236, ЯМЗ-238 , Verlag "Maschinenbau", Moskva 1968, s. 9
  18. dlg-test.de Unimog U 530
  19. Michael Trzesniowski: racerbilsteknologi . 2. udgave. Vieweg + Teubner, Wiesbaden 2010, ISBN 978-3-8348-0857-8 , s.529
  20. Tekniske data TW3-117
  21. ^ Gerard L. Blake: Betjening af Pratt & Whitney R-4360-59B. (Ikke længere tilgængelig online.) Arkiveret fra originalen den 5. november 2016 ; adgang til den 6. november 2016 .
  22. НК-12МП - Основные характеристики двигателя ( Memento fra 25. april 2017 i internetarkivet )
  23. MAN B & W S80ME C9, s. 50.
  24. WÄRTSILÄ RT - flex96C OG WÄRTSILÄ RTA96C TECHNOLOGY REVIEW
  25. ^ Wärtsilä-31 motor
  26. ^ VDA: Volkswagenwerk AG Wolfsburg - Type VW dobbeltkabine. Gruppe 13, nummer 223b. Frankfurt am Main december 1969.
  27. ^ Matthias Parschau: Egenskaber for Wankel Engines , adgang til den 1. april 2020
  28. SAE Paper 920309 Mazda 4-Rotor Rotary Engine til Le Mans 24-timers udholdenhedsløb, side 4 Specifikt brændstofforbrug 286 g / kW.h ved 6000 omdr./min.
  29. ^ Friedrich Sass: Historie om den tyske forbrændingsmotorkonstruktion fra 1860 til 1918 , Springer, Berlin / Heidelberg 1962, ISBN 978-3-662-11843-6 . S. 418