✖


Jump to content

Удельный расход топлива на тормозах

Удельный расход топлива для тормозов ( BSFC ) является мерой топливной эффективности любого первичного двигателя, который сжигает топливо и производит вращательную мощность или мощность на валу. Обычно он используется для сравнения эффективности двигателей внутреннего сгорания с мощностью вала.

Это показатель расхода топлива , разделенный на произведенную мощность . В традиционных единицах измерения он измеряет расход топлива в фунтах в час, деленный на тормозную мощность , фунт/(л.с.⋅ч); в единицах СИ это соответствует обратной единице удельной энергии , кг/Дж = с. 2 /м 2 .

По этой причине его также можно рассматривать как удельную мощность потребления топлива. BSFC позволяет напрямую сравнивать топливную эффективность различных двигателей.

Термин «тормоз» здесь, как и « тормозная мощность », относится к историческому методу измерения крутящего момента (см. Тормоз Прони ).

Расчет

[ редактировать ]

Удельный расход топлива для тормозов определяется по формуле:

где:

- скорость расхода топлива в граммах в секунду (г/с)
это мощность, производимая в ваттах, где (В)
скорость двигателя в радианах в секунду (рад/с)
крутящий момент двигателя в ньютон-метрах (Нм).

Вышеуказанные значения r , , и может быть легко измерено с помощью приборов с двигателем, установленным на испытательном стенде, и нагрузкой, приложенной к работающему двигателю. Полученные единицы измерения BSFC — граммы на джоуль (г/Дж).

Обычно BSFC выражается в единицах граммов на киловатт-час (г/(кВт⋅ч)). Коэффициент пересчета следующий:

BSFC [г/(кВт⋅ч)] = BSFC [г/Дж] × (3,6 × 10 6 )

Преобразование между метрическими и британскими единицами измерения:

BSFC [г/(кВт⋅ч)] = BSFC [фунт/(л.с.⋅ч)] × 608,277
BSFC [фунт/(л.с.⋅ч)] = BSFC [г/(кВт⋅ч)] × 0,001644

Отношение к эффективности

[ редактировать ]

Для расчета фактического КПД двигателя необходима плотность энергии используемого топлива.

Различные виды топлива имеют разную плотность энергии, определяемую теплотой сгорания топлива. Нижняя теплота сгорания (LHV) используется для расчета эффективности двигателя внутреннего сгорания, поскольку тепло при температуре ниже 150 ° C (300 ° F) невозможно использовать.

Некоторые примеры более низкой теплоты сгорания автомобильного топлива:

Сертификационный бензин = 18 640 БТЕ /фунт (0,01204 кВт⋅ч/г)
Обычный бензин = 18 917 БТЕ/фунт (0,0122222 кВт⋅ч/г)
Дизельное топливо = 18 500 БТЕ/фунт (0,0119531 кВт⋅ч/г)

Таким образом, КПД дизельного двигателя = 1/(BSFC × 0,0119531), а КПД бензинового двигателя = 1/(BSFC × 0,0122225).

Рабочие значения и средняя статистика цикла

[ редактировать ]
Карта BSFC [г/(кВт⋅ч)]
Основная статья: Карта потребления

Любой двигатель будет иметь разные значения BSFC на разных скоростях и нагрузках. Например, поршневой двигатель достигает максимальной эффективности, когда всасываемый воздух не дросселируется и двигатель работает с максимальным крутящим моментом. Однако эффективность, часто сообщаемая для конкретного двигателя, представляет собой не его максимальную эффективность, а среднее статистическое значение цикла экономии топлива . Например, среднее значение BSFC в цикле для бензинового двигателя составляет 322 г/(кВт⋅ч), что соответствует эффективности 25% (1/(322 × 0,0122225) = 0,2540). Фактический КПД может быть ниже или выше среднего показателя двигателя из-за различных условий эксплуатации. В случае серийного бензинового двигателя наиболее эффективный BSFC составляет примерно 225 г/(кВт⋅ч), что эквивалентно термодинамическому КПД 36%.

Показана карта iso-BSFC (участок топливного острова) дизельного двигателя. Золотая середина 206 BSFC имеет эффективность 40,6%. Ось X — об/мин; По оси Y указано значение BMEP в барах (bMEP пропорционально крутящему моменту ).

Конструкция и класс двигателя

[ редактировать ]

Числа BSFC сильно меняются в зависимости от конструкции двигателя, а также степени сжатия и номинальной мощности. Двигатели разных классов, такие как дизели и бензиновые двигатели, будут иметь очень разные значения BSFC: от менее 200 г/(кВт⋅ч) (дизель на низких оборотах и ​​с высоким крутящим моментом) до более 1000 г/(кВт⋅ч) (турбовинтовой двигатель). на низком уровне мощности).

Примеры для валовых двигателей

[ редактировать ]

В следующей таблице в качестве примера приведены значения удельного расхода топлива нескольких типов двигателей. Для конкретных двигателей значения могут отличаться и часто отличаются от значений, приведенных в таблице ниже. Энергоэффективность основана на более низкой теплоте сгорания 42,7 МДж/кг (84,3 г/(кВт⋅ч)) для дизельного топлива и реактивного топлива , 43,9 МДж/кг (82 г/(кВт⋅ч)) для бензина.

кВт HP Год Двигатель Тип Приложение фунт/(л.с.⋅ч) г/(кВт⋅ч) Эффективность
48 64 1989 Ротакс 582 бензиновый, 2-тактный Авиационный , Сверхлегкий , Eurofly Fire Fox 0.699 425 [ 1 ] 19.3%
321 431 1987 PW206B/B2 турбовальный Вертолет , EC135 0.553 336 [ 2 ] 24.4%
427 572 1987 PW207D турбовальный Вертолет , Белл 427 0.537 327 [ 2 ] 25.1%
500 670 1981 Ариус 2Б1/2Б1А-1 турбовальный Вертолет , EC135 0.526 320 [ 2 ] 25.6%
13.1 17.8 1897 Мотор 250/400 [ 3 ] Дизель, четырехтактный Стационарный промышленный дизельный двигатель 0.533 324 26.2%
820 1,100 1960 ПТ6 С-67С турбовальный Вертолет , AW139 0.490 298 [ 2 ] 27.5%
515 691 1991 Мазда Р26Б [ 4 ] Ванкеля, четырехроторный Гоночный автомобиль Mazda 787B. 0.470 286 28.7%
958 1,285 1989 МТР390 турбовальный Вертолет , Тигр 0.460 280 [ 2 ] 29.3%
84.5 113.3 1996 Ротакс 914 бензин, турбо Авиация , Легкий спортивный самолет , WT9 Dynamic 0.454 276 [ 5 ] 29.7%
88 118 1942 Лайкоминг О-235-Л бензин Авиация , Авиация общего назначения , Cessna 152 0.452 275 [ 6 ] 29.8%
456 612 1988 Хонда РА168Е бензин, турбо Гоночный автомобиль McLaren MP4/4 0.447 272 [ 7 ] 31.6%
1,770 2,380 1973 ГЭ Т700 турбовальный Вертолет , АН-1 / УХ-60 / АН-64 0.433 263 [ 8 ] 31.1%
3,781 5,071 1995 PW150 турбовинтовой Авиалайнер , Дэш 8-400 0.433 263 [ 2 ] 31.1%
1,799 2,412 1984 РТМ322 -01/9 турбовальный Вертолет , NH90 0.420 255 [ 2 ] 32.1%
63 84 1991 Двигатель GM Сатурн I4 бензин Автомобили, Saturn S-Series 0.411 250 [ 9 ] 32.8%
150 200 2011 Форд ЭкоБуст бензин, турбо Автомобили, Форд 0.403 245 [ 10 ] 33.5%
300 400 1961 Лайкоминг ИО-720 бензин Авиация , Авиация общего назначения , PAC Fletcher 0.4 243 [ 11 ] 34.2%
5,600 7,500 1989 ГЭ Т408 турбовальный Вертолет СН -53К 0.4 240 [ 8 ] 33.7%
7,000 9,400 1986 Роллс-Ройс МТ7 газовая турбина Судно на воздушной подушке , SSC 0.3998 243.2 [ 12 ] 34.7%
2,000 2,700 1945 Райт R-3350 Дуплекс-Циклон бензин, турбокомпаунд Авиация , Коммерческая авиация ; Б-29 , Созвездие , DC-7 0.380 231 [ 13 ] 35.5%
57 76 2003 Тойота 1НЗ-FXE бензин Автомобиль, Тойота Приус 0.370 225 [ 14 ] 36.4%
134 180 2013 Лайкоминг ДЭЛ-120 Дизельный четырехтактный MQ-1C Серый Орел [ 15 ] 0.36 219 38.5%
8,251 11,065 2005 Европроп TP400 турбовинтовой Аэробус А400М 0.350 213 [ 16 ] 39.6%
550 740 1931 Юнкерс Юмо 204 дизельный двухтактный , турбо Авиация , Коммерческая авиация , Junkers Ju 86 0.347 211 [ 17 ] 40%
36,000 48,000 2002 Роллс-Ройс Марин Трент турбовальный Морская силовая установка 0.340 207 [ 18 ] 40.7%
2,340 3,140 1949 Напье Кочевник Дизель-компаунд Концепция авиационного двигателя 0.340 207 [ 19 ] 40.7%
165 221 2000 Фольксваген 3.3 V8 ТДИ Дизель Автомобиль, Ауди А8 0.337 205 [ 20 ] 41.1%
2,013 2,699 1940 Дойц ДЗ 710 Дизельный двухтактный Концепция авиационного двигателя 0.330 201 [ 21 ] 41.9%
42,428 56,897 1993 GE LM6000 турбовальный Морская силовая установка , Производство электроэнергии 0.329 200.1 [ 22 ] 42.1%
130 170 2007 БМВ Н47 2л Дизель Автомобили, БМВ 0.326 198 [ 23 ] 42.6%
88 118 1990 Ауди 2,5 л ТДИ Дизель Автомобиль, Ауди 100 0.326 198 [ 24 ] 42.6%
66 89 1992 ВАГ 1.9TDI 66кВт Дизель 4-полосный Автомобиль, Audi 80 , VW Golf / Passat 0.324 197 [ 25 ] 42.8%
368 493 2017 ЧЕЛОВЕК D2676LF51 Дизель 4-полосный Грузовик/Автобус 0.314 191 [ 26 ] 44.1%
620 830 Скания AB DC16 078A Дизель 4-полосный Производство электроэнергии 0.312 190 [ 27 ] 44.4%
1,200 1,600 начало 1990-х Вяртсиля 6L20 Дизель 4-полосный Морская силовая установка 0.311 189.4 [ 28 ] 44.5%
375 503 2019 ЧЕЛОВЕК D2676LF78 Дизель 4-полосный Грузовик/Автобус 0.302 184 [ 29 ] 45.8%
3,600 4,800 МАН Дизель 6L32/44CR Дизель 4-полосный Морская силовая установка , Производство электроэнергии 0.283 172 [ 30 ] 49%
4,200 5,600 2015 Вяртсиля W31 Дизель 4-полосный Морская силовая установка , Производство электроэнергии 0.271 165 [ 31 ] 51.1%
34,320 46,020 1998 Wärtsilä-Sulzer RTA96-C Дизель 2-полосный Морская силовая установка , Производство электроэнергии 0.263 160 [ 32 ] 52.7%
27,060 36,290 MAN Дизель S80ME-C9.4-TII Дизель 2-полосный Морская силовая установка , Производство электроэнергии 0.254 154.5 [ 33 ] 54.6%
34,350 46,060 MAN Дизель G95ME-C9 Дизель 2-полосный Морская силовая установка 0.254 154.5 [ 34 ] 54.6%
605,000 811,000 2016 Дженерал Электрик 9HA Газовая турбина комбинированного цикла Производство электроэнергии 0.223 135,5 (экв.) 62.2% [ 35 ]
640,000 860,000 2021 Дженерал Электрик 7HA.3 Газовая турбина комбинированного цикла Производство электроэнергии (предлагается) 0.217 131,9 (экв.) 63.9% [ 36 ]

Эффективность турбовинтового двигателя хороша только при большой мощности; SFC резко увеличивается при заходе на посадку на низкой мощности (30% Pmax ) и особенно на холостом ходу (7% Pmax ) :

мощностью 2050 кВт Турбовинтовой двигатель Pratt & Whitney Canada PW127 (1996 г.) [ 37 ]
Режим Власть расход топлива СФК Энергоэффективность
Номинальный холостой ход (7%) 192 л.с. (143 кВт) 3,06 кг/мин (405 фунтов/ч) 1282 г/(кВт⋅ч) (2,108 фунта/(л.с.⋅ч)) 6.6%
Подход (30%) 825 л.с. (615 кВт) 5,15 кг/мин (681 фунт/ч) 502 г/(кВт⋅ч) (0,825 фунта/(л.с.⋅ч)) 16.8%
Макс. круиз (78%) 2132 л.с. (1590 кВт) 8,28 кг/мин (1095 фунтов/ч) 312 г/(кВт⋅ч) (0,513 фунта/(л.с.⋅ч)) 27%
Максимальный набор высоты (80%) 2192 л.с. (1635 кВт) 8,38 кг/мин (1108 фунтов/ч) 308 г/(кВт⋅ч) (0,506 фунта/(л.с.⋅ч)) 27.4%
Макс, продолжение. (90%) 2475 л.с. (1846 кВт) 9,22 кг/мин (1220 фунтов/ч) 300 г/(кВт⋅ч) (0,493 фунта/(л.с.⋅ч)) 28.1%
Взлет (100%) 2750 л.с. (2050 кВт) 9,9 кг/мин (1310 фунтов/ч) 290 г/(кВт⋅ч) (0,477 фунта/(л.с.⋅ч)) 29.1%

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ «Руководство по эксплуатации 447/503/582» (PDF) . Ротакс. Сентябрь 2010 г. Архивировано из оригинала (PDF) 22 июля 2017 г. Проверено 8 июня 2018 г.
  2. ^ Jump up to: а б с д и ж г «Газотурбинные двигатели» (PDF) . Авиационная неделя . Январь 2008 года.
  3. ^ Гюнтер Мау: Справочник по дизельным двигателям на электростанциях и судах, Vieweg (Springer), Брауншвейг/Висбаден, 1984, ISBN   978-3-528-14889-8 , с. 7
  4. ^ Симидзу, Рицухару; Тадокоро, Томоо; Наканиси, Тору; Фунамото, Дзюнъити (1 февраля 1992 г.). «4-роторный роторный двигатель Mazda для 24-часовой гонки на выносливость в Ле-Мане». Серия технических документов SAE . Том. 1. САЭ Интернэшнл. п. 4. дои : 10.4271/920309 . ISSN   0148-7191 .
  5. ^ «Руководство по эксплуатации серии 914» (PDF) . Ротакс. Апрель 2010 г. Архивировано из оригинала (PDF) 11 июня 2017 г. Проверено 8 июня 2018 г.
  6. ^ Руководство по эксплуатации O-235 и O-290 (PDF) , Lycoming, январь 2007 г., стр. 3–8, версия L.
  7. ^ Отобе, Юта; Гото, Осаму; Миано, Хидеус; Кавамото, М.; Аоки, Акио; Огава, Тору (1989-02-01), «Двигатель Honda Formula One с турбонаддувом V-6 объемом 1,5 л» , Серия технических документов SAE , том. 1, SAE, номер документа : 10.4271/890877.
  8. ^ Jump up to: а б Питер деБок (18 сентября 2019 г.). Обзор турбин и двигателей малой мощности GE (PDF) . Встреча ARPA-e INTEGRATE . Глобальные исследования . Дженерал Электрик .
  9. ^ Михаил Сорока (26 марта 2014 г.). «Являются ли авиационные двигатели неэффективными?» .
  10. ^ «Разработка усовершенствованного бензинового двигателя с турбонаддувом и прямым впрыском (GTDI)» (PDF) . Исследования и передовые разработки Форда. 13 мая 2011 г.
  11. ^ Руководство оператора IO-720 (PDF) , Lycoming, октябрь 2006 г., стр. 3–8.
  12. ^ «Брошюра по MT7» (PDF) . Роллс-Ройс. 2012. Архивировано из оригинала (PDF) 20 апреля 2017 г. Проверено 9 июля 2018 г.
  13. ^ Кимбл Д. Маккатчеон (27 октября 2014 г.). «Райт Р-3350 «Циклон 18» » (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 августа 2016 года.
  14. ^ Мута, Коитиро; Ямадзаки, Макото; Токиэда, Дзюнджи (8 марта 2004 г.). «Разработка гибридной системы нового поколения THS II – радикальное улучшение энергетических характеристик и экономии топлива» . Серия технических документов SAE . Том. 1. Общество инженеров автомобильной промышленности . дои : 10.4271/2004-01-0064 .
  15. ^ «Улучшенный серый орел GA-ASI летает без остановок более 45 часов» . Дженерал Атомикс . 22 октября 2013 года . Проверено 20 июля 2024 г.
  16. ^ Кайзер, Саша; Доннерхак, Стефан; Лундблад, Андерс; Зейтц, Арне (27–29 июля 2015 г.). Концепция двигателя составного цикла с соотношением гекта-давления . Совместная конференция AIAA/SAE/ASEE по двигательной установке (51-е изд.). дои : 10.2514/6.2015-4028 .
  17. ^ Ассоциация взаимодействия, 1987 г.
  18. ^ «Морской Трент» . Справочник по гражданскому строительству. 19 марта 2015 г.
  19. ^ «Нэпьер Кочевник» . Полет. 30 апреля 1954 года.
  20. ^ «Новый Audi A8 3.3 TDI quattro: лучший TDI для класса люкс» (пресс-релиз). Ауди АГ. 10 июля 2000 г.
  21. ^ «Боевой самолет Джейн времен Второй мировой войны» . Лондон, Великобритания: Bracken Books. 1989.
  22. ^ «Морская газовая турбина LM6000» (PDF) . Дженерал Электрик. 2016. Архивировано из оригинала (PDF) 19 ноября 2016 г.
  23. ^ «БМВ 2.0d (N47)» (на французском языке). Автоинновации. Июнь 2007.
  24. ^ Сток, Дитер; Баудер, Ричард (1 февраля 1990 г.). «Новый 5-цилиндровый турбодизельный двигатель Audi: первый дизельный двигатель для легковых автомобилей с непосредственным впрыском второго поколения» . Серия технических документов SAE . Том. 1. Общество инженеров автомобильной промышленности . дои : 10.4271/900648 .
  25. ^ «Реализация будущих тенденций в разработке дизельных двигателей» (PDF) . Общество инженеров автомобильной промышленности/VAG.
  26. ^ «МАН TGX 2019» (PDF) . МАН Грузовик и Автобус.
  27. ^ «DC16 078A» (PDF) . Скания АБ.
  28. ^ «Руководство по продукции Wärtsilä 20» (PDF) . Вяртсиля. 14 февраля 2017 г.
  29. ^ «МАН TGX 2019» (PDF) . МАН Грузовик и Автобус.
  30. ^ «Четырехтактные двигатели» (PDF) . Человек Дизель. 2015. Архивировано из оригинала (PDF) 17 апреля 2016 г.
  31. ^ «Новый двигатель Wärtsilä 31» . Технический журнал Wärtsilä . 20 октября 2015 г.
  32. ^ «Обзор технологии RTA-C» (PDF) . Вяртсиля. 2004. Архивировано из оригинала (PDF) 26 декабря 2005 года.
  33. ^ «Руководство по проекту MAN B&W S80ME-C9.4-TII» (PDF) . Человек Дизель. Май 2014 г. Архивировано из оригинала (PDF) 9 августа 2016 г. Проверено 15 июня 2016 г.
  34. ^ «Руководство по проекту MAN B&W G95ME-C9.2-TII» (PDF) . Человек Дизель. Май 2014. с. 16.
  35. ^ Томас Келлнер (17 июня 2016 г.). «Вот почему последний мировой рекорд Гиннеса будет продолжать освещать Францию ​​еще долго после того, как футбольные фанаты уйдут» (пресс-релиз). Дженерал Электрик . Архивировано из оригинала 16 июня 2017 года . Проверено 14 апреля 2017 г.
  36. ^ «GE представляет новую газовую турбину H-класса и уже получила первый заказ» . 2 октября 2019 г.
  37. ^ «ATR: оптимальный выбор для дружественной среды» (PDF) . Avions de Transport Regional . Июнь 2001. с. Газообразные выбросы двигателя PW127F. Архивировано из оригинала (PDF) 8 августа 2016 г.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Brake-specific_fuel_consumption&oldid=1235738601"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: dfeaab9132860b5fbc99e91a06953c6c__1721508720
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/df/6c/dfeaab9132860b5fbc99e91a06953c6c.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Brake-specific fuel consumption - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)