Двигатель на бмв ф10 2 0 бензин

Топливная эффективность — это форма тепловой эффективности, означающая отношение усилия к результату процесса. Который преобразует химическую потенциальную энергию, содержащуюся в носителе (топливе), в кинетическую энергию или работу. Общая топливная эффективность может варьироваться в зависимости от устройства, которое. В свою очередь. Может варьироваться в зависимости от применения. И этот спектр дисперсии часто иллюстрируется как непрерывный энергетический профиль. Нетранспортные приложения. Такие как промышленность, выигрывают от повышения топливной эффективности. Особенно электростанции на ископаемом топливе

Учить язык

или отрасли промышленности . Занимающиеся сжиганием, такие как производство аммиака в процессе Хабера.

В контексте транспортаэкономия топлива — это энергоэффективность конкретного транспортного средства. Заданная как отношение пройденного расстояния к единице потребляемого топлива. Это зависит от нескольких факторов. Включая эффективность двигателя, конструкцию трансмиссии и конструкцию шин. В большинстве стран. Использующих метрическую систему, экономия топлива определяется как литрах на 100 километров (л/100 км) или километрах на литр (км/л или кмпл). В ряде стран. Все еще использующих другие системы. Экономия топлива выражается в

милях на галлон (mpg). Например в США и обычно также в Великобритании (imperial галлон); иногда возникает путаница. Поскольку имперский галлон на 20% больше американского галлона. Так что значения mpg напрямую не сопоставимы. Традиционно литры на миллион использовались в Норвегии и Швеции, но и те. И другие были приведены в соответствие со стандартом ЕС-л/100 км. [1]

Расход топлива является более точной мерой производительности транспортного средства. Поскольку это линейная зависимость. В то время как экономия топлива приводит к искажениям в повышении эффективности.

[2] Х Удельный весовой КПД (КПД на единицу веса) может быть указан для грузовыхавтомобилей . А удельный вес пассажирского транспорта (КПД транспортного средства на пассажира)-для легковых транспортных средств.

Дизайн транспортного

Топливная эффективность зависит от многих параметров транспортного средства. Включая параметры двигателя, аэродинамическое сопротивление, вес. Использование переменного тока. Топливо и сопротивление качению. В последние десятилетия были достигнуты успехи во всех областях проектирования транспортных средств. Топливная экономичность транспортных средств также может быть улучшена за счет тщательного технического обслуживания и навыков вождения.

[3]

Гибридные транспортные средства используют два или более источников энергии для движения вперед. Во многих конструкциях небольшой двигатель внутреннего сгорания сочетается с электродвигателями. Кинетическая энергия. Которая в противном случае была бы потеряна на нагрев во время торможения. Возвращается в виде электрической энергии для повышения топливной экономичности. Двигатели автоматически отключаются. Когда транспортные средства останавливаются. И запускаются снова. Когда нажимается акселератор. Предотвращая растрату энергии на холостом ходу.[4]

Эффективность флота

Эффективность автопарка описывает среднюю эффективность популяции транспортных средств. Технический прогресс в повышении эффективности может быть компенсирован изменением покупательских привычек со склонностью к более тяжелым транспортным средствам. Которые менее эффективны. При прочих равных условиях.

Терминология энергоэффективности

Энергоэффективность аналогична топливной эффективности. Но ввод обычно осуществляется в единицах энергии. Таких как мегаджоули (МДЖ), киловатт-часы (кВт·ч). Килокалории (ккал) или Британские тепловые единицы (БТЕ). Обратным понятием Литры на 100 км также являются мерой -пройденным расстоянием. Например: экономия топлива в автомобилях.

Учитывая тепловую ценность топлива. Было бы тривиально перевести его из топливных единиц (таких как литры бензина) в энергетические единицы (такие как МДЖ) и наоборот. Но есть две проблемы с сравнениями. Сделанными с использованием энергетических единиц:

  • Существует два различных значения теплоты для любого водородсодержащего топлива. Которые могут отличаться на несколько процентов (см. ниже).
  • При сравнении транспортных энергетических затрат необходимо помнить. Что для получения киловатт-часа электрической энергии может потребоваться количество топлива с теплотворной способностью 2 или 3 киловатт-часа.

Энергетическое содержание топлива

Удельная энергоемкость топлива-это тепловая энергия. Получаемая при сжигании определенного количества топлива (например. Галлон, литр. Килограмм). Его иногда называют теплотой горения. Существует два различных значения удельной тепловой энергии для одной и той же партии топлива. Одна из них-высокая (или полная) теплота сгорания. А другая-низкая (или чистая) теплота сгорания. Высокое значение получается. Когда после сгорания вода в выхлопе находится в жидком виде. Для низкого значения. Вытыхание имеет всю воду в форме пара (пара). Поскольку водяной пар отдает тепловую энергию при переходе от пара к жидкости. Значение жидкой воды больше. Так как она включает скрытую теплоту испарения воды. Разница между высокими и низкими значениями значительна. Около 8 или 9%. Это объясняет большую часть очевидного расхождения в теплотворной способности бензина. В США (и в таблице) традиционно используются высокие тепловые значения. Но во многих других странах обычно используются низкие тепловые значения.

Обычный бензин/бензин34.8 ~47150,100125,000Минута. 91
Премиальный бензин/бензин ~46Минута. 95
Автогаз (сжиженныйгаз) (60% пропана и 40% Бутана)25.5–28.7 ~51108–110
Этанол23.531.1[5]101,60084,600129
Метанол17.919.977,60064,600123
Газохол (10% этанол и 90% бензин)33.7 ~45145,200121,00093/94
E85 (85% этанол и 15% бензин)25.2 ~33108,87890,660100–105
Дизель38.6 ~48166,600138,700 N / A (см. Цетан)
Биодизель35.139.9151,600126,200 N / A (см. Цетан)
Растительное масло (с использованием 9.00 ккал/г)34.337.7147,894123,143
Авиационный бензин33.546.8144,400120,20080-145
Реактивное топливо, НАФТА35.546.6153,100127,500Н/д к турбинным двигателям
Реактивное топливо, керосин37.6 ~47162,100135,000Н/д к турбинным двигателям
Сжиженный природный газ25.3 ~55109,00090,800
Жидкий водород 09.3 ~13040,46733,696

Ни валовая теплота сгорания. Ни чистая теплота сгорания не дают теоретического количества механической энергии (работы). Которое может быть получено в результате реакции. (Это объясняется изменением свободной энергии Гиббсаи составляет около 45,7 МДж/кг для бензина.) Фактический объем механической работы. Получаемой от топлива (обратный удельному расходу топлива), зависит от двигателя. Показатель 17,6 МДж/кг возможен для бензинового двигателя и 19,1 МДж / кг для дизельного двигателя. Дополнительную информацию смотрите в разделе удельный расход топлива при торможении.[требуется разъяснение]

Топливная эффективность автотранспортных средств

Топливная эффективность автомобилей может быть выражена несколькими способами:

  • Расход топлива — это количество топлива. Израсходованное на единицу расстояния; например, литры на 100 километров (л/100 км). В этом случае, чем ниже значение. Тем более экономичным является транспортное средство (тем меньше топлива ему нужно для путешествия на определенное расстояние); эта мера обычно используется в Европе (за исключением Великобритании. Дании и Нидерландов — см. ниже). Новой Зеландии. Австралии и Канаде. Также В Уругвае, Парагвае. Гватемале, Колумбии. Китае и Мадагаскаре.[цитата необходима], как и на постсоветском пространстве.
  • Экономия топлива — это расстояние. Пройденное за единицу объема используемого топлива, например, километров на литр (км/л) или миль на галлон (миль на галлон), где 1 галлон (имперский) ≈ 0.354006 км/л. В этом случае выше значение. Тем больше экономических транспортного средства (чем больше расстояние может проехать определенный объем топлива). Эта мера популярна в США и Великобритании (mpg). Но в Европе. Индии, Японии. Южной Корее и Латинской Америке вместо нее используется метрическая единица измерения км/л.

Преобразование из mpg или в L / 100 км (или наоборот) предполагает использование обратной функции. Которая не является распределительной. Поэтому среднее из двух чисел экономии топлива дает разные значения. Если эти единицы используются. Потому что одна из функций является взаимной, а значит. Не линейной. Если два человека вычисляют среднюю экономию топлива для двух групп автомобилей с разными агрегатами. То группа с лучшей экономией топлива может быть одной или другой. Однако с точки зрения энергии. Используемой в качестве общего метода измерения. Результат должен быть одинаковым в обоих случаях.[требуется разъяснение]

Формула для пересчета в мили на галлон США (ровно 3,785411784 л) из л/100 км такова 235.215x{\displaystyle \textstyle {\frac {235.215}{x}}}, гдеx{\displaystyle x}-значение л/100 км. Для миль на имперский галлон (ровно 4,54609 л) формула такова 282.481x{\displaystyle \textstyle {\frac {282.481}{x}}}.

В некоторых частях Европы два стандартных цикла измерения значения Также приводится комбинированная цифра. Показывающая общее количество израсходованного топлива в делении на общее расстояние. Пройденное в обоих испытаниях. Достаточно современный европейский супермини и многие среднеразмерные автомобили. Включая универсалы. Могут управлять движением по автостраде со скоростью 5 л / 100 км (47 миль на галлон US / 56 миль на галлон imp) или 6,5 л / 100 км в городском движении (36 миль на галлон US / 43 миль на галлон imp) с помощью углекислого газа выбросы составляют около 140 г/км.

Средний Североамериканский автомобиль среднего размера путешествия 21 миль на галлон (США) (11 л/100 км) города, 27 миль на галлон (США) (9 л/100 км) шоссе; на полноразмерный внедорожник , как правило. Проходит 13 миль на галлон (США) (18 л/100 км) в городе и 16 миль на галлон (США) (15 л/100 км) шоссе. Пикапы значительно различаются; в то время как 4-цилиндровый двигателем небольшой пикап может достигнуть 28 миль на галлон (8 л/100 км), двигатель V8 полноразмерный пикап с удлиненной кабиной распространяется только 13 миль на галлон (США) (18 л/100 км) город и 15 миль на галлон (США) (15 л/100 км) шоссе.

Средняя экономия топлива для всех транспортных средств на дорогах в Европе выше, чем в США. Потому что более высокая стоимость топлива меняет потребительское поведение. В Великобритании галлон газа без налогов стоил бы 1,97 доллара. А с налогами-6,06 доллара в 2005 году. Средняя стоимость в Соединенных Штатах составила 2,61 долл.США. Потребители предпочитают [6]

Европейские автомобили. Как правило. Более экономичны. Чем американские транспортные средства. В то время как в Европе есть много более эффективных дизельных автомобилей. Европейские бензиновые автомобили в среднем также более эффективны. Чем бензиновые автомобили в США. Большинство европейских автомобилей. Упомянутых в исследовании CSI. Работают на дизельных двигателях, которые. Как правило. Достигают большей эффективности использования топлива. Чем газовые двигатели. Продавать эти автомобили в Соединенных Штатах трудно из-за стандартов выбросов. Отмечает Уолтер Макманус. Эксперт по экономии топлива из Института транспортных исследований Мичиганского университета. Еще одна причина. По которой многие европейские модели не продаются в Соединенных Штатах. Заключается в том. Что профсоюзы возражают против того. Чтобы big 3 импортировал любые новые иностранные модели. Независимо от экономии топлива. Увольняя рабочих дома.[7]

Примером возможностей европейских автомобилей по экономии топлива является микрокар Smart Fortwo cdi. Который может достигать 3,4 л/100 км (69,2 миль на галлон США) с помощью турбированного трехцилиндрового дизельного двигателя мощностью 41 л. с. (30 кВт). Fortwo производится компанией Daimler AG и продается только одной компанией в Соединенных Штатах. Кроме того . Мировой рекорд по экономии топлива серийных автомобилей принадлежит Volkswagen Group, а специальные серийные модели (обозначенные как Volkswagen Lupo и Audi A2потребляют всего 3 л/100 км (94 mpg‑imp; 78 mpg‑US).[8][требуется разъяснение]

Дизельные двигатели обычно достигают большей топливной экономичности. Чем бензиновые (бензиновые) двигатели. Дизельные двигатели легковых автомобилей имеют энергоэффективность до 41% . Но более типично 30%. А бензиновые двигатели-до 37,3%. Но более типично 20%. Это одна из причин. Почему дизели имеют лучшую топливную экономичность. Чем эквивалентные бензиновые автомобили. Общий запас составляет 25% больше миль на галлон для эффективного турбодизеля.

Например, в текущей модели Шкода Октавия. С помощью двигателей Volkswagen. Имеет комбинированный Европейский топливной эффективности до 41,3 миль на галлон‑США (5.70 л/100 км) для 105 л. с. (78 кВт) бензиновым двигателем и 52,3 миль на галлон‑США (4.50 л/100км) на 105 л. с. (78 кВт) и тяжелее — дизельный двигатель. Более высокая степень сжатия полезна для повышения энергоэффективности, но дизельное топливо также содержит примерно на 10% больше энергии на единицу объема, чем бензин. Что способствует снижению расхода топлива при данной выходной мощности.

В 2002 году в Соединенных Штатах было 85 174 776 грузовиков. И в среднем 13,5 миль на галлон США (17,4 л/100 км; 16,2 миль на галлон‑imp). Большие грузовики. Более 33 000 фунтов (15 000 кг). В среднем составляли 5,7 мили на галлон США (41 л/100 км; 6,8 миль на галлон‑imp).[9]

Экономия топлива для грузовиков
GVWR фунтовНомерПроцентСредние мили на грузовикэкономия топливаПроцент использования топлива
6000 фунтов и меньше51,941,38961.00%11,88217.642.70%
6,001-10,000 фунтов28,041,23432.90%12,68414.330.50%
Промежуточный итог по легкому грузовику79,982,62393.90%12,16316.273.20%
10,001-14,000 фунтов691,3420.80%14,09410.51.10%
14,001-16,000 фунтов290,9800.30%15,4418.50.50%
16,001-19,500 фунтов166,4720.20%11,6457.90.30%
19,501-26,000 фунтов1,709,5742.00%12,67173.20%
Средний грузовик промежуточный итог2,858,3683.40%13,23785.20%
26,001-33,000 lbs179,7900.20%30,7086.40.90%
33,001 фунта и выше2,153,9962.50%45,7395.720.70%
Тяжелый грузовик промежуточный итог2,333,7862.70%44,5815.821.60%
Весь85,174,776100.00%13,08813.5100.00%

Средняя экономия автомобилей в Соединенных Штатах в 2002 году составляла 22,0 мили на галлон США (10,7 л/100 км; 26,4 миль на галлон‑imp). К 2010 году этот показатель увеличился до 23,0 миль на галлон США (10,2 л/100 км; 27,6 миль на галлон‑imp). Средняя экономия топлива в Соединенных Штатах постепенно снижалась до 1973 года. Когда она достигла минимума в 13,4 мили на галлон США (17,6 л/100 км; 16,1 миль на галлон‑imp) и постепенно увеличивалась с тех пор в результате более высокой стоимости топлива.[10] исследование показывает. Что увеличение цен на газ на 10% в конечном итоге приведет к увеличению экономии топлива на 2,04%.[11] Одним из методов повышения топливной экономичности автопроизводителей является облегчение, при котором более легкие материалы заменяются для улучшения производительности двигателя и управляемости.[12]

Топливная эффективность в условиях микрогравитации

То, как топливо сгорает. Влияет на то. Сколько энергии производится. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) исследовало расход топлива в условиях микрогравитации.

Общее распределение пламени в нормальных условиях гравитации зависит от конвекции, потому что сажа имеет тенденцию подниматься к вершине пламени. Например, в свече. Делая пламя желтым. В условиях микрогравитации или невесомости, таких как окружающая среда в космическом пространстве, конвекция больше не происходит. И пламя становится сферическим, с тенденцией становиться более синим и более эффективным. Существует несколько возможных объяснений этой разницы. Из которых наиболее вероятным является гипотеза о том. Что температура распределена достаточно равномерно. Чтобы сажа не образовалась и произошло полное сгорание.. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Апрель 2005 года. Эксперименты НАСА в условиях микрогравитации показывают. Что диффузионное пламя в условиях микрогравитации после их образования полностью окисляется больше сажи. Чем при диффузионном пламени на Земле. Из-за ряда механизмов. Которые в условиях микрогравитации вели себя иначе. Чем в условиях нормальной гравитации.Результаты эксперимента LSP-1, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Апрель 2005 года. Предварительно смешанное пламя в условиях микрогравитации горит гораздо медленнее и эффективнее. Чем даже свеча на Земле. И длится гораздо дольше.[13]

Топливная эффективность при транспортировке

Эффективность транспортных средств и загрязнение транспорта

Топливная эффективность напрямую влияет на выбросы. Вызывающие загрязнение. Влияя на количество используемого топлива. Однако это также зависит от источника топлива. Используемого для управления соответствующим транспортным средством. Автомобили, например. Могут работать на нескольких видах топлива . Отличных от бензина. Таких как природный газ, СНГ или биотопливо или электричество. Которое создает различные количества атмосферного загрязнения.

Килограмм углерода. Содержащегося в бензине. Дизельном топливе. Керосине или любом другом углеводородном топливе в транспортном средстве. Приводит примерно к 3,6 кг выбросов CO2.[14] из-за содержания углерода в бензине его сжигание выделяет 2,3 кг/л (19,4 фунта/галлон США) CO2; поскольку дизельное топливо более энергонапряжено на единицу объема. Дизельное топливо выделяет 2,6 кг/л (22,2 фунта/галлон США).[14] эта цифра представляет собой только выбросы CO2 конечного топливного продукта и не включает дополнительныевыбросы CO2 выбросы. Образующиеся при бурении, перекачке. Транспортировке и переработке. Необходимых для производства топлива. Дополнительные меры по сокращению общего объема выбросов включают повышение эффективности работы кондиционеров, фонарей и шин.

Техника вождения

У многих водителей есть потенциал значительно повысить свою топливную экономичность.[15] эти пять основных топливосберегающих методов вождения могут быть эффективными. Простые вещи. Такие как поддержание шин правильно надутыми. Наличие автомобиля в хорошем состоянии и избегание холостого хода. Могут значительно повысить топливную экономичность.[16]

Существует растущее сообщество энтузиастов. Известных как гипермайлеры. Которые разрабатывают и практикуют методы вождения для повышения эффективности использования топлива и снижения потребления. Гипермайлеры побили рекорды топливной эффективности, например. Достигнув 109 миль на галлон в Prius. В негибридных автомобилях эти методы также полезны. С топливной эффективностью до 59 mpg-US (4,0 л/100 км) в Honda Accord или 30 mpg‑US (7,8 л/100 км) в Acura MDX.[17]

Усовершенствование передовых технологий для повышения топливной эффективности

Наиболее эффективными машинами для преобразования энергии во вращательное движение являются электродвигатели. Используемые в электромобилях. Однако электричество не является первичным источником энергии. Поэтому эффективность производства электроэнергии также должна приниматься во внимание. Железнодорожные поезда могут питаться от электричества. Подаваемого через дополнительный ходовой рельс. Подвесную цепную систему или от бортовых генераторов. Используемых в дизель-электрических системах. локомотивы также распространены в железнодорожных сетях США и Великобритании. Загрязнение. Возникающее в результате централизованного производства электроэнергии. Выбрасывается на удаленную электростанцию. А не Загрязнение может быть уменьшено путем использования большей электрификации железных дорог и низкоуглеродистой энергии для производства электроэнергии. Некоторые железные дороги. Такие как французская SNCF и швейцарская Федеральная железная дорога. Получают большую часть. Если не 100% своей мощности. От гидроэлектростанций или атомных электростанций. Поэтому загрязнение атмосферы от их железнодорожных сетей очень низкое. Это было отражено в исследовании AEA Technology между компанией Eurostar поездные и авиационные перевозки между Лондоном и Парижем. Которые показали . Что поезда в среднем выделяют в 10 раз меньшеCO2на одного пассажира. Чем самолеты. Отчасти помогли французской ядерной генерации.[18]

Водородные топливные элементы

В будущем водородные автомобили могут появиться в продаже. Toyota тестирует продажи автомобилей на водородных топливных элементах в Южной Калифорнии. Где была создана серия водородных заправочных станций. Питание осуществляется либо за счет химических реакций в топливном элементе, которые создают электричество для привода очень эффективных электрических двигателей. Либо за счет прямого сжигания водорода в двигателе внутреннего сгорания (почти идентично транспортному средству на природном газе, и аналогично совместим как с природным газом. Так и с бензином); эти транспортные средства обещают иметь почти нулевое загрязнение от выхлопной трубы (выхлопной трубы). Потенциально загрязнение атмосферы может быть минимальным при условии. Что водород производится электролизом с использованием электричества из экологически чистых источников. Таких как солнце, ветер. Гидроэлектроэнергия или ядерная энергия. Коммерческое производство водорода использует ископаемое топливо и производит больше углекислого газа. Чем водорода.

Поскольку существуют загрязняющие вещества. Участвующие в производстве и уничтожении автомобиля. А также в производстве. Передаче и хранении электроэнергии и водорода. Использование ярлыка

В 2004 году консорциум крупнейших автопроизводителей-BMW, General Motors, Honda, Toyota и Volkswagen/Audi — разработал для бензиновых марок в США и Канаде. Которые соответствуют их минимальным стандартам содержания моющихсредств [19] и не содержат металлических добавок. Бензин верхнего уровня содержит более высокие уровни моющих присадок. Чтобы предотвратить накопление отложений (как правило, на топливной форсунке и впускном клапане), которые. Как известно. Снижают экономию топлива и производительность двигателя.[20]

  1. ^
  2. ^ . Архивирован с оригинала в 2013-07-05 годах.
  3. ^ . Карсанграх. 2018-06-07. Проверено 2018-07-24.
  4. ^ . Министерство энергетики США. Архивирован с оригинала в 2015-07-08годах . Проверено 2014-01-16.
  5. ^ Вычисляется по теплоте образования. Не совсем соответствует цифре для МДЖ/л. Деленной на плотность.
  6. ^ Попробуйте Европу. 26 августа 2005 года. Архивирован с оригинала 18 сентября 2012 года-через Christian Science Monitor.
  7. ^ . 28 февраля 2007 года.
  8. ^ .
  9. ^ Тяжелые транспортные средства и характеристики архивированы 2012-07-23 в таблице 5.4 Wayback Machine
  10. ^ Легкие транспортные средства и характеристики заархивированы 2012-09-15 в таблице 4.1 машина Wayback
  11. ^ Как Цены На Бензин Влияют На Экономию Топлива Флота? Архив 2012-10-21 на машине Wayback
  12. ^ Ди-Энн Дурбин из Associated Press, 17 июня 2014 года. Mercury News, Auto industry серьезно относится к более легким материалам , архивированным 2015-04-15 в Wayback Machine, извлеченным 11 апреля 2015 года Автопроизводители десятилетиями экспериментировали с облегчением… эта работа приобретает все большую актуальность с принятием более жестких стандартов пробега газа. …
  13. ^ Результаты эксперимента SOFBAL-2 архивированы 2007-03-12 в Wayback Machine, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Апрель 2005 года.
  14. ^ a b . Управление транспорта и качества воздуха. Агентство По Охране Окружающей Среды Соединенных ШтатовАмерики . Февраль 2005 года. Архивирован с оригинала в 2009-02-28 годах. Проверено 2009-07-28.
  15. ^ Beusen; et al. (2009). . Транспортные Исследования Д. 14: 514–520. Архивирован с оригинала 2013-10-19 годов.
  16. ^ . Архивирован с оригинала на 2016-08-16.
  17. ^ Гаффни. Деннис (2007-01-01). Бей Его, Панк. Мать Джонс. Архивирован с оригинала 2007-04-15годов . Проверено 2007-04-20.
  18. ^ . Архивирован с оригинала 2007-09-28 годов.
  19. ^ Бензин верхнего уровня архивирован 2013-08-15 на машине Wayback
  20. ^ . Архивирован с оригинала в 2004-08-06годах . Проверено 2012-10-19.

Внешние ссылки

svg{width: 16px;}