Air Standard-Effizienz für Dieselmotoren Taschenrechner

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Air-Standard-Zyklen

Design von Verbrennungsmotorkomponenten

Grundlagen der IC-Engine

Kraftstoffeinspritzung im Verbrennungsmotor

Motorleistungsparameter

✖Das Kompressionsverhältnis gibt an, wie stark das Luft-Kraftstoff-Gemisch vor der Zündung in den Zylinder gepresst wird. Es ist im Wesentlichen das Verhältnis zwischen dem Volumen des Zylinders am unteren Totpunkt und am oberen Totpunkt.ⓘ Kompressionsrate [r]			+10% -10%
✖Das Wärmekapazitätsverhältnis oder der adiabatische Index quantifiziert die Beziehung zwischen der bei konstantem Druck zugeführten Wärme und dem daraus resultierenden Temperaturanstieg im Vergleich zur bei konstantem Volumen zugeführten Wärme.ⓘ Wärmekapazitätsverhältnis [γ]			+10% -10%
✖Das Abschaltverhältnis ist das Verhältnis des Zylindervolumens zu Beginn des Kompressionshubs zum Volumen am Ende des Expansionshubs. Es ist ein Maß für die Kompression der Ladung durch den Kolben vor der Zündung.ⓘ Ausschlussverhältnis [r_c]			+10% -10%

✖Der Wirkungsgrad des Dieselkreislaufs beschreibt den maximalen theoretischen Wirkungsgrad eines Dieselmotors, der Luft als Arbeitsmedium verwendet. Er vergleicht die abgegebene Arbeit mit der zugeführten Wärme.ⓘ Air Standard-Effizienz für Dieselmotoren [η_d]

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Formel

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Air Standard-Effizienz für Dieselmotoren

Formel

`"η"_{"d"} = 100*(1-1/("r"^("γ"-1))*("r"_{"c"}^("γ")-1)/("γ"*("r"_{"c"}-1)))`

Beispiel

`"64.9039"=100*(1-1/(("20")^("1.4"-1))*(("1.95")^("1.4")-1)/("1.4"*("1.95"-1)))`

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Air Standard-Effizienz für Dieselmotoren Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Effizienz des Dieselzyklus = 100*(1-1/(Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1))*(Ausschlussverhältnis^(Wärmekapazitätsverhältnis)-1)/(Wärmekapazitätsverhältnis*(Ausschlussverhältnis-1)))
η_d = 100*(1-1/(r^(γ-1))*(r_c^(γ)-1)/(γ*(r_c-1)))
Diese formel verwendet 4 Variablen

Verwendete Variablen

Effizienz des Dieselzyklus - Der Wirkungsgrad des Dieselkreislaufs beschreibt den maximalen theoretischen Wirkungsgrad eines Dieselmotors, der Luft als Arbeitsmedium verwendet. Er vergleicht die abgegebene Arbeit mit der zugeführten Wärme.
Kompressionsrate - Das Kompressionsverhältnis gibt an, wie stark das Luft-Kraftstoff-Gemisch vor der Zündung in den Zylinder gepresst wird. Es ist im Wesentlichen das Verhältnis zwischen dem Volumen des Zylinders am unteren Totpunkt und am oberen Totpunkt.
Wärmekapazitätsverhältnis - Das Wärmekapazitätsverhältnis oder der adiabatische Index quantifiziert die Beziehung zwischen der bei konstantem Druck zugeführten Wärme und dem daraus resultierenden Temperaturanstieg im Vergleich zur bei konstantem Volumen zugeführten Wärme.
Ausschlussverhältnis - Das Abschaltverhältnis ist das Verhältnis des Zylindervolumens zu Beginn des Kompressionshubs zum Volumen am Ende des Expansionshubs. Es ist ein Maß für die Kompression der Ladung durch den Kolben vor der Zündung.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Kompressionsrate: 20 --> Keine Konvertierung erforderlich
Wärmekapazitätsverhältnis: 1.4 --> Keine Konvertierung erforderlich
Ausschlussverhältnis: 1.95 --> Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

η_d = 100*(1-1/(r^(γ-1))*(r_c^(γ)-1)/(γ*(r_c-1))) --> 100*(1-1/(20^(1.4-1))*(1.95^(1.4)-1)/(1.4*(1.95-1)))

Auswerten ... ...

η_d = 64.9039049927023

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

64.9039049927023 --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

64.9039049927023 ≈ 64.9039 <-- Effizienz des Dieselzyklus

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Aditya Prakash Gautam

Indisches Institut für Technologie (IIT (ISM)), Dhanbad, Jharkhand

Aditya Prakash Gautam hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Anshika Arya

Nationales Institut für Technologie (NIT), Hamirpur

Anshika Arya hat diesen Rechner und 2500+ weitere Rechner verifiziert!

< 18 Air-Standard-Zyklen Taschenrechner

Mittlerer effektiver Druck im Doppelzyklus

Gehen Mittlerer effektiver Druck des Dual Cycle = Druck zu Beginn der isentropischen Kompression*(Kompressionsrate^Wärmekapazitätsverhältnis*((Druckverhältnis im Dual Cycle-1)+Wärmekapazitätsverhältnis*Druckverhältnis im Dual Cycle*(Ausschlussverhältnis-1))-Kompressionsrate*(Druckverhältnis im Dual Cycle*Ausschlussverhältnis^Wärmekapazitätsverhältnis-1))/((Wärmekapazitätsverhältnis-1)*(Kompressionsrate-1))

Arbeitsleistung für Dual Cycle

Gehen Arbeitsleistung des Dualzyklus = Druck zu Beginn der isentropischen Kompression*Volumen zu Beginn der isentropischen Kompression*(Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1)*(Wärmekapazitätsverhältnis*Druckverhältnis*(Ausschlussverhältnis-1)+(Druckverhältnis-1))-(Druckverhältnis*Ausschlussverhältnis^(Wärmekapazitätsverhältnis)-1))/(Wärmekapazitätsverhältnis-1)

Arbeitsleistung für Dieselzyklus

Gehen Arbeitsleistung des Dieselzyklus = Druck zu Beginn der isentropischen Kompression*Volumen zu Beginn der isentropischen Kompression*(Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1)*(Wärmekapazitätsverhältnis*(Ausschlussverhältnis-1)-Kompressionsrate^(1-Wärmekapazitätsverhältnis)*(Ausschlussverhältnis^(Wärmekapazitätsverhältnis)-1)))/(Wärmekapazitätsverhältnis-1)

Thermischer Wirkungsgrad des Stirling-Zyklus bei gegebener Wärmetauschereffektivität

Gehen Thermischer Wirkungsgrad des Stirling-Zyklus = 100*(([R]*ln(Kompressionsrate)*(Endtemperatur-Anfangstemperatur))/([R]*Endtemperatur*ln(Kompressionsrate)+Molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Volumen*(1-Wirksamkeit des Wärmetauschers)*(Endtemperatur-Anfangstemperatur)))

Mittlerer effektiver Druck im Dieselzyklus

Gehen Mittlerer effektiver Druck des Dieselzyklus = Druck zu Beginn der isentropischen Kompression*(Wärmekapazitätsverhältnis*Kompressionsrate^Wärmekapazitätsverhältnis*(Ausschlussverhältnis-1)-Kompressionsrate*(Ausschlussverhältnis^Wärmekapazitätsverhältnis-1))/((Wärmekapazitätsverhältnis-1)*(Kompressionsrate-1))

Thermischer Wirkungsgrad des Dual Cycle

Gehen Thermische Effizienz des Dual Cycle = 100*(1-1/(Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1))*((Druckverhältnis im Dual Cycle*Ausschlussverhältnis^Wärmekapazitätsverhältnis-1)/(Druckverhältnis im Dual Cycle-1+Druckverhältnis im Dual Cycle*Wärmekapazitätsverhältnis*(Ausschlussverhältnis-1))))

Mittlerer effektiver Druck im Otto-Zyklus

Gehen Mittlerer effektiver Druck des Otto-Zyklus = Druck zu Beginn der isentropischen Kompression*Kompressionsrate*(((Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1)-1)*(Druckverhältnis-1))/((Kompressionsrate-1)*(Wärmekapazitätsverhältnis-1)))

Thermischer Wirkungsgrad des Atkinson-Zyklus

Gehen Thermischer Wirkungsgrad des Atkinson-Zyklus = 100*(1-Wärmekapazitätsverhältnis*((Expansionsverhältnis-Kompressionsrate)/(Expansionsverhältnis^(Wärmekapazitätsverhältnis)-Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis))))

Arbeitsleistung für Otto Cycle

Gehen Arbeitsleistung des Otto-Zyklus = Druck zu Beginn der isentropischen Kompression*Volumen zu Beginn der isentropischen Kompression*((Druckverhältnis-1)*(Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1)-1))/(Wärmekapazitätsverhältnis-1)

Thermischer Wirkungsgrad des Dieselkreislaufs

Gehen Thermischer Wirkungsgrad des Dieselkreislaufs = 1-1/Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1)*(Ausschlussverhältnis^Wärmekapazitätsverhältnis-1)/(Wärmekapazitätsverhältnis*(Ausschlussverhältnis-1))

Air Standard-Effizienz für Dieselmotoren

Gehen Effizienz des Dieselzyklus = 100*(1-1/(Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1))*(Ausschlussverhältnis^(Wärmekapazitätsverhältnis)-1)/(Wärmekapazitätsverhältnis*(Ausschlussverhältnis-1)))

Thermischer Wirkungsgrad des Lenoir-Zyklus

Gehen Thermischer Wirkungsgrad des Lenoir-Zyklus = 100*(1-Wärmekapazitätsverhältnis*((Druckverhältnis^(1/Wärmekapazitätsverhältnis)-1)/(Druckverhältnis-1)))

Thermischer Wirkungsgrad des Ericsson-Zyklus

Gehen Thermische Effizienz des Ericsson-Zyklus = (Höhere Temperaturen-Niedrigere Temperatur)/(Höhere Temperaturen)

Relatives Luft-Kraftstoff-Verhältnis

Gehen Relatives Luft-Kraftstoff-Verhältnis = Tatsächliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis/Stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis

Thermischer Wirkungsgrad des Otto-Zyklus

Gehen Thermischer Wirkungsgrad des Otto-Zyklus = 1-1/Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1)

Air Standard Efficiency für Benzinmotoren

Gehen Effizienz des Otto-Zyklus = 100*(1-1/(Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1)))

Tatsächliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis

Gehen Tatsächliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis = Luftmasse/Kraftstoffmasse

Air Standard-Effizienz bei relativer Effizienz

Gehen Effizienz = Indizierter thermischer Wirkungsgrad/Relative Effizienz

Air Standard-Effizienz für Dieselmotoren Formel

Welche theoretischen Prozesse sind am Dieselkreislauf beteiligt?

Isentropische Kompression (1-2): Luft wird im Zylinder ohne Wärmeübertragung komprimiert, wodurch Druck und Temperatur steigen. Wärmezufuhr bei konstantem Druck (2-3): Kraftstoff wird eingespritzt und verbrennt bei konstantem Druck, wodurch die Temperatur weiter steigt. Isentropische Expansion (3-4): Das heiße, unter hohem Druck stehende Gas dehnt sich im Zylinder aus und verrichtet dabei Arbeit am Kolben. Wärmeabgabe bei konstantem Volumen (4-1): Wärme wird bei konstantem Volumen aus dem Zylinder abgeführt, wodurch Temperatur und Druck wieder auf den Ausgangswert sinken.

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