Derfor er forbrenningsmotoren en kompromissmaskin

[eha]

 

Vi kan neppe vente de virkelig store forbedringene.

 

Derfor er forbrenningsmotoren en kompromissmaskin

 

Selvfølgelig kan vi vente oss kjempestor forbedring.

Verdens raskeste på hvite skilt _ER_ bensindrevet, og det naturlig aspirert!

Vi kan bare fantasere om hva den gjør med turbolading, dersom behovet noensinne skulle oppstå for å drive poenget enda lengre hjem enn hva det allerede er.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_fastest_production_motorcycles_by_acceleration

 

Suzuki Kabushiki Kaisha >> Gravitasjonens akselerasjon >> Tesla

 

 

 

Hvis du først skal sammenligne en motorsykkel med en elbil kan du jo få faktaene rettet opp. Tesla ha nå en bil som gjør 0-60 mph på 2.5s - raskere enn gravitasjonens akselerasjon og raskere enn nesten alle syklene på lista selv om den veier over 10 ganger mer enn Suzukien din

[Simen1]

"før den overlegne elektromotoren overtar de store markedene"

 

Overlegen og overlegen, det kommer an på behovet. Til bruk i bil for eksempel, så må oljen først brennes i et kraftverk med 30% effektivitet, så må strømmen fraktes i et distribusjonsnett med 93% effektivitet, så må den fylles på et batteri med 85% effektivitet, før den ender i elmotoren med for eksempel 75% effektivitet. Da er man nede i ca 18% effektivitet. Er det ikke bedre da å brenne den rett i en Atkinson-motor med 40% effektivitet?

Er det dieselaggregatet på Bjørnøya du beskriver her? Olje til elproduksjon er en forsvinnende del av kraftmiksen i de aller fleste utviklede land. Dessuten er det jo ikke sånn at bensin/diesel ikke trenger å produseres (med dertil hørende virkningsgrad) eller trenger å distribueres (også med en virkningsgrad). Om ikke det var nok så er virkningsgradene for batteriet du nevner basert på hurtiglading som utgjør en veldig liten andel av all lading. Normalt er virkningsgraden er høyere for saktelading. Elmotorer med vanvittige 25% tap finner du bare i maskineri fra 2. verdenskrig. Moderne elmotorer ligger i området 95-99%, alternativt 90-96% om du regner inverteren som en del av motoren i stedet for batteriet, men da må du også øke virkningsgraden til batteriet tilsvarende.

[ATWindsor]

 

 

Vi kan neppe vente de virkelig store forbedringene.

 

Derfor er forbrenningsmotoren en kompromissmaskin

 

Selvfølgelig kan vi vente oss kjempestor forbedring.

Verdens raskeste på hvite skilt _ER_ bensindrevet, og det naturlig aspirert!

Vi kan bare fantasere om hva den gjør med turbolading, dersom behovet noensinne skulle oppstå for å drive poenget enda lengre hjem enn hva det allerede er.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_fastest_production_motorcycles_by_acceleration

 

Suzuki Kabushiki Kaisha >> Gravitasjonens akselerasjon >> Tesla

 

 

 

Hvis du først skal sammenligne en motorsykkel med en elbil kan du jo få faktaene rettet opp. Tesla ha nå en bil som gjør 0-60 mph på 2.5s - raskere enn gravitasjonens akselerasjon og raskere enn nesten alle syklene på lista selv om den veier over 10 ganger mer enn Suzukien din

 

 

Uansett så er det jo gjerne steiling som begrenser motorsykler fra 0-100, så der er det ikke motoren i seg selv som er den store greia (lenger)

 

AtW

[sverreb]

"før den overlegne elektromotoren overtar de store markedene"

 

Overlegen og overlegen, det kommer an på behovet. Til bruk i bil for eksempel, så må oljen først brennes i et kraftverk med 30% effektivitet, så må strømmen fraktes i et distribusjonsnett med 93% effektivitet, så må den fylles på et batteri med 85% effektivitet, før den ender i elmotoren med for eksempel 75% effektivitet. Da er man nede i ca 18% effektivitet. Er det ikke bedre da å brenne den rett i en Atkinson-motor med 40% effektivitet?

Olje brukes knapt som drivstoff i kraftproduksjon. Saudi arabia, japan og russland har noen få slike, eller ser det stort sett bare småtterier. Kraftmiksen i norge er noe slikt som 95% vannkraft. I europa ligger den på ca 50% fossilt brensel (Gass eller kull), 25% kjernekraft og 25% vind/vann/sol.

 

Moderne varmekraftverk har høyere virkningsgrad til elektrisitet enn 30%, 40% er riktigere for kull, gass kan være oppimot 60%, selv om naturligvis ikke alle kraftverk er moderne. (Litt spesiellt at du anslår høyere virkningsgrad for en liten forbrenningsmotor enn for et kraftverk med samme type drivstoff...)

 

Elmotorer har gjerne 90-95% virkningsgrad i praktisk bruk.

 

40% virkningsgrad i forbrenningsmotoren er på sin side noe optimistisk. Du greier kanskje 30%, men med idling og tap p.g.a. suboptimale turtall er du fort nede i 20-25%, og da har vi ikke begynt å regne på hvor mye energi det kostet å få drivstoffet opp fra jorda, raffinert og inn på tanken i første omgang.

 

på sikt er det også gunstig å redusere avhengighet av olje, da nye oljefunn trender til å koste mye mer å utvinne, mens fornybar elektrisitet som sol og vind trender til å koste mindre.

 

Kilder:

http://cornerstonemag.net/setting-the-benchmark-the-worlds-most-efficient-coal-fired-power-plants/

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_largest_power_stations_in_the_world#Fuel_oil

http://faculty.washington.edu/dwhm/2016/02/29/will-automation-benefit-electric-vehicle-efficiency/

http://www.powerengineeringint.com/articles/print/volume-18/issue-3/features/ccgt-breaking-the-60-per-cent-efficiency-barrier.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Energy_returned_on_energy_invested

[Hallvard The Horrible]

Ganske omfattende artikkel om IC (Internal Combustion) motorer.

Ett par kommentarer.

IC motoren, og EL motoren bruker forskjellige energi kilder, og direkte sammenligning av virkningsgrad blir da mer eller mindre meningsløs. Dette illustreres i forbindelse med hybriddiskusjonen i slutten av artikkelen.

I hybrid avsnittet på slutten hopper elegant over nødvendigheten av en eller annen form for "høyverdig energi lager" (batteri er vel det mest nærliggende) som er nødvendig for å la IC motoren jobbe under gunstig last, samtidig som kjøretøyet får tilført nødvendig effekt til å holde den hastighet og kurs som føreren ønsker.

 

Det er ikke bare å koble en generator til motoren, så vil den automatisk få optimal last. Lasten styres jo av topografien og kjørestil, så får lagringsenheten sørge for eventuellt effekttilskudd eller lagring slik at lasten blir optimal.

 

Tror dette kan være litt utfordrende å få til.

[Espen Hugaas Andersen]

Det blir egentlig litt feil vinkling. Siden det er en universalsannhet at "too much power is never enough", så kan egentlig aldri det industrielle vaffeljernet bli stort nok, og da har det heller ingenting å si om du må holde det varmt. Det er _ALLTID_ flere munner som kan mettes. Spør barna i Afrika

 

Personlig har jeg 1000 hk pr tonn egenvekt av kjøretøy, og kunne gjerne tenkt meg 1000 til. Den reiser seg på bakhjulet i 3dje gear / 210 kilometer i timen. Den har 3 gear til, og med turbo gjør den det også over 300. Wiiiiiiii

Derfor er bensinmotoren perfekt, og elmotoren er et tungt lat drog. Talk is cheap, power corrupts, and absolute power absolutely corrupts

 

Folk som hyper opp Tesla vet dessverre ikke bedre De har aldri prøvd et bensinkjøretøy som _VIRKELIG_ river jern! Stakkars sjeler Jeg unner alle å prøve det, minst en gang

 

-Owner of the fastest thing ever seen street legal. Petrol powered.-

Du har tydeligvis aldri hørt om Lightning LS-218. Ingen over, ingen ved siden av.

[Roleren]

Takk TU for å være en av de siste nyhetsstedene med lange gode artikler og tilnærmet uten troll i kommentarfeltet, alltid koselig å stikke innom her i pausen. Fantastisk med et kommentarfelt som faktisk prøver å diskutere saken.

[Falsum]

Veldig bra artikkel!

Viser hvilket treskeverk en forbrenningsmotor er, og alle kompromissene man må ta mellom subomptimale løsninger. Men IC-motorene har fordelen av å kunne drasse på en relativt lett tank (ca. 50 liter) med svært høy energitetthet (= lang rekkevidde).

 

Liten tvil om at elmotoren har en rekke fordeler rent teknisk når man ser på motoren og hvordan energien omdannes til fremdrift på hjulene. Men for elbiler ligger utfordringene i trinnene like før selve motoren, som lagring, effektiv lading og ikke minst utfordringer for nettet ved å håndtere stor samtidighet og store effektbehov ved en storstilt overgang til elektrisk drift i hele transportsektoren. Likevel er dette håndterbart, og effektiviteten gjennom hele verdikjeden og livsløpet til kjøretøyene er totalt sett best med elektrisitet som hovedprinsipp.

[Halvor Sølvberg- the MOV]

Takk TU for å være en av de siste nyhetsstedene med lange gode artikler og tilnærmet uten troll i kommentarfeltet, alltid koselig å stikke innom her i pausen. Fantastisk med et kommentarfelt som faktisk prøver å diskutere saken.

 

Tiltredes.

Eineste eg kunne tengt meg litt mer av er bedriftsbesøk, med dei momenter man kan finne der. Og muligens noe mer statestikk, gjerne som linker.

 

Men for all del, all respekt til TU for det dei får utav sine begrensede resurser, og saklighet også i komentarfeldt.

[Simen1]

Veldig bra artikkel! Viser hvilket treskeverk en forbrenningsmotor er, og alle kompromissene man må ta mellom subomptimale løsninger. Men IC-motorene har fordelen av å kunne drasse på en relativt lett tank (ca. 50 liter) med svært høy energitetthet (= lang rekkevidde).

Det skal sies at det har vært en veldig stor økning i rekkevidde (per 50 liter) for bensin og diesel-bilene og mye av det skyldes bedre aerodynamikk og mindre tap i gir, akslinger og rullemotstand. Altså mange av de samme teknikkene som brukes for å øke rekkevidden til elbiler. Hvis supersonic wave motoren jeg prater om og linker i innlegg 53 kommersialiseres med like stor økning i virkningsgrad som de målte i forsøkene (50%) så vil også rekkevidden til de 50 literne øke en hel del. Alternativt kan man skalere ned tanken uten å miste rekkevidde. Bygger man en ~20 kW SWM motor ment for serie-hybrider så vil nok også motoren og generatoren i seg selv bli vesentlig mindre og lettere enn de seriehybrid-motorene som brukes i dag. Vektbesparelser og plassbesparelser er stort sett bare positivt i miljø- og drivstoff-sammenheng.

[Dr.B]

Siden artikkelen sammenligner epler og pærer (virkningsgrad til lastebil kontra personbil), så viser jeg til virkningsgraden til 1,6 liters hybridmotoren som sitter i en 2016 Formel 1-bil: 50%. Så jo, vi har nok en god del forbedringer i vente på bensinmotorene til personbiler.

[Abigor]

Burde kunne se 0,3 på mila da selv på speke biler.

Har hørt om speke pølser, men ikke speke biler. Er vel sånn det blir hvis det saltes for mye i veibanen.

[Halvor Sølvberg- the MOV]

Drivstoffet blir i svært høy grad forbrent, problemet med en stempelmotor er at 60-70 % av energien forsvinner som varme.

 

Det skjer ingen forbrenning i katalysatoren, her blir HC, CO og NOx omhandlet. Dette skjer gjennom diverse redoks prosesser, men det er ikke snakk om en forbrenning, selv om katalysatoren blir god og varm. Hvis det kommer brennstoff i katalysatoren blir den ødelagt.

 

Hadde vert intresangt om TU lagde en podkast med slepeprøve av f.eks 5 forskjellige biler på et lukket område. I ca 70 km/t, med 40 meter langt slep, og at man således ville ha fått litt betre utgangspunk for debatten.

Hadde en Mersedes Bens E200 fra 1987, den var 24 år gammel og kunne vert et greit alternativ, den gikk på 0,6 L / 10 km uten avising av ruter. Ca 5,46 kWt / 10 km.

Endret 5. september 2016 av Halvor Sølvberg- the MOV

[BippeStankelbein]

 

 

 

Vi kan neppe vente de virkelig store forbedringene.

 

Derfor er forbrenningsmotoren en kompromissmaskin

 

Selvfølgelig kan vi vente oss kjempestor forbedring.

Verdens raskeste på hvite skilt _ER_ bensindrevet, og det naturlig aspirert!

Vi kan bare fantasere om hva den gjør med turbolading, dersom behovet noensinne skulle oppstå for å drive poenget enda lengre hjem enn hva det allerede er.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_fastest_production_motorcycles_by_acceleration

 

Suzuki Kabushiki Kaisha >> Gravitasjonens akselerasjon >> Tesla

 

 

 

Hvis du først skal sammenligne en motorsykkel med en elbil kan du jo få faktaene rettet opp. Tesla ha nå en bil som gjør 0-60 mph på 2.5s - raskere enn gravitasjonens akselerasjon og raskere enn nesten alle syklene på lista selv om den veier over 10 ganger mer enn Suzukien din

 

 

Uansett så er det jo gjerne steiling som begrenser motorsykler fra 0-100, så der er det ikke motoren i seg selv som er den store greia (lenger)

 

AtW

Kan fortsatt gjøre 0-300 kjappere med å turbolade den. Den praktiske verdien av det er minimal. Poenget var bare å illustrere at det er MYE å hente på bensinmotorer enda. Men som du sier selv, det stopper i andre begrensninger uansett og da er det bare meningsløst.

[BippeStankelbein]

 

 

Vi kan neppe vente de virkelig store forbedringene.

 

Derfor er forbrenningsmotoren en kompromissmaskin

 

Selvfølgelig kan vi vente oss kjempestor forbedring.

Verdens raskeste på hvite skilt _ER_ bensindrevet, og det naturlig aspirert!

Vi kan bare fantasere om hva den gjør med turbolading, dersom behovet noensinne skulle oppstå for å drive poenget enda lengre hjem enn hva det allerede er.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_fastest_production_motorcycles_by_acceleration

 

Suzuki Kabushiki Kaisha >> Gravitasjonens akselerasjon >> Tesla

 

 

 

Hvis du først skal sammenligne en motorsykkel med en elbil kan du jo få faktaene rettet opp. Tesla ha nå en bil som gjør 0-60 mph på 2.5s - raskere enn gravitasjonens akselerasjon og raskere enn nesten alle syklene på lista selv om den veier over 10 ganger mer enn Suzukien din

Tesla har påstått mye rart om ytelsen på bilene sine før, og de har aldri levert riktig så bra som de lover, så jeg er ikke helt overbevist for å si det pent...

[BippeStankelbein]

 

Det blir egentlig litt feil vinkling. Siden det er en universalsannhet at "too much power is never enough", så kan egentlig aldri det industrielle vaffeljernet bli stort nok, og da har det heller ingenting å si om du må holde det varmt. Det er _ALLTID_ flere munner som kan mettes. Spør barna i Afrika

 

Personlig har jeg 1000 hk pr tonn egenvekt av kjøretøy, og kunne gjerne tenkt meg 1000 til. Den reiser seg på bakhjulet i 3dje gear / 210 kilometer i timen. Den har 3 gear til, og med turbo gjør den det også over 300. Wiiiiiiii

Derfor er bensinmotoren perfekt, og elmotoren er et tungt lat drog. Talk is cheap, power corrupts, and absolute power absolutely corrupts

 

Folk som hyper opp Tesla vet dessverre ikke bedre De har aldri prøvd et bensinkjøretøy som _VIRKELIG_ river jern! Stakkars sjeler Jeg unner alle å prøve det, minst en gang

 

-Owner of the fastest thing ever seen street legal. Petrol powered.-

Du har tydeligvis aldri hørt om Lightning LS-218. Ingen over, ingen ved siden av.

Du kan med fordel skaffe deg førerkort på motorsykkel først, og deretter kan du jo kanskje prøve sykkelen du snakker om minst en gang før du kommer med bastante uttalelser. I mellomtida holder jeg ved konklusjonen som vi kom til sist vi diskuterte dette:

Du har bare ikke peiling, og jeg vektlegger din mening deretter.

[Espen Hugaas Andersen]

Du kan med fordel skaffe deg førerkort på motorsykkel først, og deretter kan du jo kanskje prøve sykkelen du snakker om minst en gang før du kommer med bastante uttalelser. I mellomtida holder jeg ved konklusjonen som vi kom til sist vi diskuterte dette:

Du har bare ikke peiling, og jeg vektlegger din mening deretter.

Klarer ikke interessere meg nok til å ta motorsykkel-lappen.

 

Men det er jo åpenbart for alle som har logisk sans at LS-218 er bedre enn de fossile motorsyklene (som er lovlig på vanlig vei). Den er raskest, den har ingen idiotiske gir og den er stille, som ikke minst gjør at man unngår å overbevise alle i nærområdet at man er en enorm dust.

[Sverre K.]

Takk og stor honnør til Valmot for nok en artikkel som går skikkelig i dybden med innsikt i teknologiske ting. Det er sånt som vi "ingeniører" av alle slag liker å lese. Det er sånt som gjør Teknisk Ukeblad verd å lese.

[Hopperesque]

 

 

 

Vi kan neppe vente de virkelig store forbedringene.

 

Derfor er forbrenningsmotoren en kompromissmaskin

 

Selvfølgelig kan vi vente oss kjempestor forbedring.

Verdens raskeste på hvite skilt _ER_ bensindrevet, og det naturlig aspirert!

Vi kan bare fantasere om hva den gjør med turbolading, dersom behovet noensinne skulle oppstå for å drive poenget enda lengre hjem enn hva det allerede er.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_fastest_production_motorcycles_by_acceleration

 

Suzuki Kabushiki Kaisha >> Gravitasjonens akselerasjon >> Tesla

 

 

 

Hvis du først skal sammenligne en motorsykkel med en elbil kan du jo få faktaene rettet opp. Tesla ha nå en bil som gjør 0-60 mph på 2.5s - raskere enn gravitasjonens akselerasjon og raskere enn nesten alle syklene på lista selv om den veier over 10 ganger mer enn Suzukien din

Tesla har påstått mye rart om ytelsen på bilene sine før, og de har aldri levert riktig så bra som de lover, så jeg er ikke helt overbevist for å si det pent...

 

2,5 sekunder er med rollout, men det er jo slik amerikanerne måler 0-97 km/t. Amerikanske produsenter oppgir gjerne akselerasjonstall som er vanskelig å gjenskape i virkelighteten. GM oppgav 2,95 sekunder fra 0-60 mph for Z06 (Z07-pakke). Det var den ikke i nærheten av. Porsches ytelser, derimot, lar seg lett gjenskape av hvem som helst.

[nessuno]

Diesel har på lik linje med bensin et støkiometrisk punkt (~14.6:1) der forbrenningen er optimal. Har du mer diesel enn oksygen så puffer du ut svart røyk av eksosen og slipper ut enorme mengder nitrogenoksider.

 

Ja og nei.

Som jeg sa så er dieselmotorene "for magre" helt til de yter 100% nominell ytelse med "100%" blanding så å si, tallet du har her.

MEN - det betyr slettes ikke fullstendig forbrenning, bla.a. så har det med omdreininger/type dyser/forkammer etc å gjøre, mange faktorer som fort kan føre til at motoren soter selv om blandingen er 100% og burde egentlig gå både effektivt og rent. Dette pluss dreiemoment-kurven så kan du fort se at maks effektivitet er en eller annen plass mellom 60-80% av maks turtall, det vil si da blandingen er enda litt mager, da man har enda en hel del 500C++ glovarm luft i sylinderen der hver oksygenmolekyl skal på liv og død få fatt i hver drivstoffmolekyl som finnes og samtidig så har man ikke for høy turtall da dreiemoment ligger på topp. Egentlig så skjer flere ting - under slike forhold blir dieselmolekylene både "cracket" til enklere hydrocarboner og forbrent.

Så det som kan under alle andre fohold kalles "optimal blanding" ("full rik blanding" hos bensinmotorene) er egentlig det som kan kalles maks nominell ytelse på en dieselmotor, og dette har ingen verdens ting med ordet "optimal" å gjøre. Hele cluet, som jeg sa, er at dieselmotorene - spesielt de med turbo - kjører på FOR MYE luft, så lenge de kan, inntil man skal ha mer enn nominell maks ytelse og da skjer det som du sier - man har 100%+++ blanding som fører til kullsvart eksos. Og nei, NOx kommer ikke ved slik blandingsforhold, den kommer før