dag Amber,

 

dat motorvermogen van 37,5 kW is juist het nuttige deel.

als je dat sommeteje opnieuw doet vind je dus als het goed is eeen totaalvermogen uit benzine te halen van van 113,6 kW

 

E=Pxt pas je dan wel goed toe

 

maar als ik bijvoorbeeld 100 J nodig hebt en elke druppel levert 20 J, hoeveel druppels heb ik dan nodig? 

pas een vergelijkbaar sommetje toe om van je totaal aantal nodige joules naar liters te gaan. 

eerst nog even terug naar het kladpapiertje dus.....

Groret, Jan

okee, ja ik wist niet zeker of het Pnuttig of P in was..

  

P_in= 37500/33 x100%= 113,6 kW

 E= P.t

113,6 x60= 6818182 J

 1 L= 37500 W

? L= 6818182J

?=6818182: 37500 =181,2 = 181  Liter benzine per minuut.

Is dat niet een beetje teveel voor 1 minuut?

 

 

 

 

Amber, 14 apr 2013

Als 1 liter benzine wordt verbrand, dan komt daar 3,78.10^7 J warmte bij vrij. 

da's een beetje meer dan 37500 (die niet eens in joule staat, maar in watt, en het nuttige motorvermogen voorstelde, niet de energie-inhoud van een liter benzine) 

wel even opletten welke getallen wát voorstellen natuurlijk, niet voor elk deelsommetje maar wat in een grabbelton graaien. 

Groet, Jan

Zet eerst eens alles op een rijtje wat je weet, moet weten en wat je uit natuurkundelessen kunt beredeneren. Dat werkt beter dan de grabbelton-benadering.

Gegeven:

• benzinemotor vermogen 37,5 kW  =  ....   J/s
• motor rendement 33%
• benzineverbranding geeft 3,78 . 10⁷ J/liter

Gevraagd:

• benzineverbruik per minuut

Oplosstrategie:

• via rendement berekenen hoeveel energie de motor nodig heeft om 33% nuttig te leveren
• Vermogen is energie/tijd en  1 W = 1 J/s . Gevraagd wordt alles in minuten te berekenen, dus energie/minuut = 60 x energie/seconde
• Energie/minuut wordt geleverd door benzineverbranding. Dit levert 3,78 . 10⁷ J /liter. Uitrekenen hoeveel liter nodig is om de energie/minuut van de motor te leveren

Berekening:

• P_nuttig = 0,33 P_totaal 
  37,5 kW = 0,33 P_totaal
  P_totaal = ... J/s
• E_{totaal 1 minuut} = P_totaal . 60 s
• E_{benzine 1 liter} = 3,78 . 10⁷ J / liter
• aantal liters =  E_{totaal 1 minuut} / E_{benzine 1 liter} =  ...  liter

Heel erg bedankt!!, Heb mijn tentamen de net gehad en hij ging goed, snap het nu stukken beter !

Rendement benzinemotoren:
Bij hybride auto's is het de bedoeling de motor het meest te belasten op het toerental met het hoogste rendement.
Bestaat er een grafische voorstelling van het verloop van rendement in funktie van het toerental?

dag Dirk,

zoek dan afbeeldingen met "brake thermal efficiency rpm" 
Het maximum verschilt per motor. 
Voor een standaard benzinemotor ligt dat maximum ergens rond de 2500 rpm. 

groet, Jan

Bedankt Jan,
Curves zijn er met honderden.
Een eenvoudige curve met het verband rendement-toerental is moeilijk te vinden.
Het begrip "brake thermal efficiency rpm" vind ik al heel vreemd.
De efficiëntie van een thermische rem- heel vreemd.
Toch bedankt
Dirk

dag Dirk,

"brake thermal efficiency" betekent precies wat jij onder rendement verstaat, uitgedrukt in procenten, en RPM is de eenheid van toerental.
Elke grafiek met die twee eenheden bij de respectieve assen is een grafiek die jij zoekt. 

"brake" heeft hier niets met remmen te maken (er zijn wel meer woorden met meer dan een betekenis) maar is een technische aanduiding van wáár je de efficiency meet, in dit geval aan de krukas van de motor. Een duidelijke lijst van de termen voor verschillende meetplaatsen met rendement kan ik niet vinden, maar de wijze van gebruik van de termen bij het meten van motorvermogen zijn gelijk:
https://en.wikipedia.org/wiki/Horsepower#Measurement

één eenvoudige curve ga je niet vinden, want elke motor heeft zijn eigen curve. Dus als je op sites van motorfabrikanten terechtkomt vind je er duizenden. Maar ze lijken in grote lijnen allemaal op elkaar: 



groet, Jan

Bedankt Jan
Leuk dat je een duidelijke curve hebt gevonden.
De rendementlijn is blijkbaar onderbroken waardoor deze curve nog geen idee geeft van het verschil in rendement. Alleen kan men zien dat waarschijnlijk op ongeveer 45% van het toerental het rendement het hoogste is.
Groeten
Dirk

ik heb geen curve gevonden, ik heb zelf even een typische curve getekend, in de vorm zoals die er gewoonlijk ongeveer uitziet. De hokjes stellen niks voor en ik heb expres geen getallen bij de assen gezet.  Conclusie is dat er een toerental bestaat dat een optimaal rendement geeft, en dat dat noch een laag noch een hoog toerental is. 

Nu je dat voorbeeld hebt kun je naar echte curves op zoek, met die grootheden "brake thermal efficiency (%)" en "engine speed (_{of iets dergelijks}) (rpm)" . En zoek dan Engels, want er zijn niet zo veel Nederlandse motorfabrikanten.

Maar inderdaad, zo'n benzinemotor in een hybride-auto is weinig meer dan een generator, die op een optimaal toerental een generator aandrijft. Bij een goedgekozen combi van motor en generator krijg je dan, ondanks vervolgverliezen in de elektromotor die feitelijk de auto aandrijft, een geheel dat efficiënter met energie om gaat dan door een benzinemotor de auto rechtstreeks te laten aandrijven.

Ok Jan. Ik kan me nog wat verder verdiepen op internet.
Bedankt voor de reacties
Groeten
Dirk

hybride rijdt helemaal niet alleen op de elektromotor tot 50km per uur daarna gewoon op de motor en bij gas los wordt de elektromotor een dynamo en wordt de accu weer opgeladen. Al moet je het op volledige accukracht doen, sta je na 5-6 km stil hoor en accu presteert nog slechter als het koud is. Heel veel slechter. In de winter rijdt zo'n auto 1 op 20 en de zomer 1 op 30. dat is 33% verlies door kou: wat volledig elektrisch nooit rendement van 90% kan opleveren in de winter. Simpelweg door de stroombron die kracht verliest door alleen de temp al. Dus je stopt de energie er wel in,maar geeft nooit wat je erin stopt tenzij het altijd 20-25 graden is buiten. En dan nog als de motor als aggegraat zou werken kan die nooit leveren wat er gebruikt wordt: accu sneller leeg dan dat bijgevuld kan worden. Anders gaat je accu koken en knalgas komt vrij, een zeer explosief goedje. Dat kan nog gedeeltelijk opgevangen worden door bv condensators, wat me tot de conclusie brengt dat rendement helemaal niet veel hoger ligt dan verbrandingsmotor.

Hybride is een mix van benzine- en elektromotor. De waarden die fabrikanten geven zijn volledig uit de duim gezogen omdat ze onder onrealistische toestanden zijn gemeten (in hun voordeel). Het diesel-schandaal is ook gebaseerd op fabrikantverzinsels.

Batterijen presteren slechter onder koude omstandigheden omdat de chemische processen die stroom moeten leveren trager of zelfs niet verlopen bij die temperatuur. Warm ze op en de ingestoken energie komt er weer uit omdat de chemische processen weer sneller verlopen (oplaadenergie is altijd meer dan afname- of gebruiksenergie  - batterijen zijn geen ideaal opslagmedium). Dit geldt voor alle batterijen (in camera's maar ook stekkerauto's).
 Een koude batterij kan ook minder goed energie opslaan: het hybride proces werkt nauwelijks en de auto gedraagt zich vooral als benzine-motor.

Hybride auto's zijn geen stekkerauto's. Alle energie komt uiteindelijk uit de benzineverbranding. Wat ze proberen is vooral bij remmen de kinetische energie in stroom om te zetten en op te slaan ipv volledig in warmte in de remmen te verliezen. 
benzine:  ΔE_kin = Q₁ (warmte)
hybride: ΔE_kin = Q₂ + E_elek

Q₁= Q₂ + E_elek en die elektrische energie kan weer gebruikt worden. Uiteindelijk efficienter dan alleen benzine. Maar hoeveel hangt van rijgedrag af (uitrollen is geen remmen) en het helpt, maar is geen wondermiddel.