क्षमता (क्षमता) - ऊर्जा के रूपांतरण या हस्तांतरण के संबंध में एक प्रणाली (उपकरण, मशीन) की दक्षता की एक विशेषता। यह सिस्टम द्वारा प्राप्त ऊर्जा की कुल मात्रा में प्रयुक्त उपयोगी ऊर्जा के अनुपात से निर्धारित होता है; आमतौर पर η ("यह") दर्शाया जाता है। η = Wpol/Wcym. दक्षता एक आयामहीन मात्रा है और इसे अक्सर प्रतिशत के रूप में मापा जाता है। गणितीय रूप से, दक्षता की परिभाषा इस प्रकार लिखी जा सकती है:

एक्स 100%

कहाँ ए- उपयोगी कार्य, और क्यू- व्यर्थ ऊर्जा.

ऊर्जा संरक्षण के नियम के आधार पर दक्षता हमेशा इकाई से कम या उसके बराबर होती है, अर्थात व्यय की गई ऊर्जा से अधिक उपयोगी कार्य प्राप्त करना असंभव है।

ताप इंजन दक्षता- हीटर से प्राप्त ऊर्जा के लिए इंजन के पूर्ण उपयोगी कार्य का अनुपात। ऊष्मा इंजन की दक्षता की गणना निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है

जहां - हीटर से प्राप्त गर्मी की मात्रा, - रेफ्रिजरेटर को दी गई गर्मी की मात्रा। दिए गए गर्म पानी के झरने के तापमान पर चलने वाली चक्रीय मशीनों के बीच उच्चतम दक्षता टी 1 और ठंडा टी 2, कार्नोट चक्र पर चलने वाले ताप इंजन हैं; यह सीमित दक्षता के बराबर है

ऊर्जा प्रक्रियाओं की दक्षता को दर्शाने वाले सभी संकेतक उपरोक्त विवरण के अनुरूप नहीं हैं। भले ही उन्हें पारंपरिक रूप से या ग़लती से "" कहा जाता हो, उनके पास अन्य गुण, विशेष रूप से, 100% से अधिक हो सकते हैं।

बॉयलर दक्षता

मुख्य लेख: बॉयलर थर्मल संतुलन

जीवाश्म ईंधन बॉयलरों की दक्षता की गणना पारंपरिक रूप से शुद्ध कैलोरी मान से की जाती है; यह माना जाता है कि दहन उत्पादों की नमी बॉयलर से अत्यधिक गर्म भाप के रूप में निकलती है। संघनक बॉयलरों में इस नमी को संघनित किया जाता है, संघनन की ऊष्मा का उपयोगी उपयोग किया जाता है। कम कैलोरी मान के अनुसार दक्षता की गणना करते समय, यह अंततः एक से अधिक हो सकती है। इस मामले में, सकल कैलोरी मान के अनुसार इस पर विचार करना अधिक सही होगा, जो भाप संघनन की गर्मी को ध्यान में रखता है; हालाँकि, ऐसे बॉयलर के प्रदर्शन की तुलना अन्य इंस्टॉलेशन के डेटा से करना मुश्किल है।

हीट पंप और चिलर

हीटिंग तकनीक के रूप में ताप पंपों का लाभ कभी-कभी उनके काम पर खर्च की गई ऊर्जा की तुलना में अधिक गर्मी प्राप्त करने की क्षमता है; इसी तरह, एक प्रशीतन मशीन प्रक्रिया को व्यवस्थित करने में खर्च की गई तुलना में ठंडे सिरे से अधिक गर्मी निकाल सकती है।

ऐसे ऊष्मा इंजनों की दक्षता की विशेषता होती है प्रदर्शन के गुणांक(चिलर्स के लिए) या परिवर्तन अनुपात(हीट पंप के लिए)

ऊष्मा को ठंडे सिरे (प्रशीतन मशीनों में) से कहाँ लिया जाता है या गर्म सिरे (गर्मी पंपों में) में स्थानांतरित किया जाता है; - इस प्रक्रिया पर खर्च किया गया कार्य (या बिजली)। ऐसी मशीनों के लिए सर्वोत्तम प्रदर्शन संकेतक में रिवर्स कार्नोट चक्र होता है: इसमें प्रदर्शन का गुणांक होता है

गर्म और ठंडे सिरों के तापमान कहां हैं, . यह मान, जाहिर है, मनमाने ढंग से बड़ा हो सकता है; हालाँकि व्यावहारिक रूप से इस तक पहुँचना कठिन है, फिर भी प्रदर्शन का गुणांक एकता से अधिक हो सकता है। यह ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम का खंडन नहीं करता है, क्योंकि इसमें ऊर्जा को ध्यान में रखा जाता है ए(जैसे बिजली), गर्मी में क्यूइसमें ठंडे स्रोत से ली गई ऊर्जा भी होती है।

साहित्य

• पेरीश्किन ए.वी.भौतिक विज्ञान। 8 वीं कक्षा। - बस्टर्ड, 2005. - 191 पी। - 50,000 प्रतियां. - आईएसबीएन 5-7107-9459-7।

टिप्पणियाँ

विकिमीडिया फ़ाउंडेशन. 2010 .

• टर्बोपास्कल
• क्षमता

देखें अन्य शब्दकोशों में "दक्षता" क्या है:

क्षमता- आउटपुट पावर और खपत की गई सक्रिय पावर का अनुपात। [ओएसटी 45.55 99] दक्षता गुणांक दक्षता एक मूल्य जो ऊर्जा के परिवर्तन, परिवर्तन या हस्तांतरण की प्रक्रियाओं की पूर्णता को दर्शाता है, जो उपयोगी का अनुपात है ... ... तकनीकी अनुवादक की पुस्तिका

क्षमता- या रिटर्न का गुणांक (दक्षता) - इसकी दक्षता के पक्ष से किसी भी मशीन या उपकरण के काम की गुणवत्ता की एक विशेषता। के.पी.डी. से अभिप्राय मशीन से प्राप्त कार्य की मात्रा या उपकरण से प्राप्त ऊर्जा की उस मात्रा के अनुपात से है... ... समुद्री शब्दकोश

क्षमता- (दक्षता), तंत्र की दक्षता का एक संकेतक, तंत्र द्वारा किए गए कार्य और उसके कामकाज पर खर्च किए गए कार्य के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। क्षमता आमतौर पर प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। एक आदर्श तंत्र में दक्षता होनी चाहिए = ... ... वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश

क्षमता- (दक्षता), किसी भी उपकरण या मशीन (हीट इंजन सहित) की ऊर्जा दक्षता की एक संख्यात्मक विशेषता। दक्षता उपयोग की गई उपयोगी ऊर्जा (अर्थात, कार्य में परिवर्तित) और ऊर्जा की कुल मात्रा के अनुपात से निर्धारित होती है, ... ... आधुनिक विश्वकोश

क्षमता- (दक्षता) ऊर्जा रूपांतरण के संबंध में सिस्टम (उपकरण, मशीन) की दक्षता की विशेषता; उपयोग की गई उपयोगी ऊर्जा (एक चक्रीय प्रक्रिया में काम में परिवर्तित) और ऊर्जा की कुल मात्रा के अनुपात से निर्धारित होता है, ... ... बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

क्षमता- (दक्षता), ऊर्जा के रूपांतरण या हस्तांतरण के संबंध में एक प्रणाली (उपकरण, मशीन) की दक्षता की एक विशेषता; सिस्टम द्वारा प्राप्त ऊर्जा की कुल मात्रा (डब्ल्यूपीओएल) के लिए उपयोग की गई टी) उपयोगी ऊर्जा (डब्ल्यूपीओएल) के अनुपात से निर्धारित होता है; h=Wpol…… भौतिक विश्वकोश

क्षमता- (दक्षता) उदाहरण के लिए, उपयोगी ऊर्जा Wp का अनुपात। कार्य के रूप में, सिस्टम (मशीन या इंजन) द्वारा प्राप्त ऊर्जा W की कुल मात्रा को, W p/W. वास्तविक प्रणालियों के लिए घर्षण और अन्य गैर-संतुलन प्रक्रियाओं के कारण अपरिहार्य ऊर्जा हानि के कारण ... ... भौतिक विश्वकोश

क्षमता- खर्च किए गए उपयोगी कार्य या प्राप्त ऊर्जा का क्रमशः खर्च किए गए सभी कार्य या उपभोग की गई ऊर्जा से अनुपात। उदाहरण के लिए, विद्युत मोटर की दक्षता यंत्र का अनुपात है। जो बिजली वे उसे आपूर्ति की गई बिजली को देते हैं। शक्ति; को।… … तकनीकी रेलवे शब्दकोश

क्षमता- संज्ञा, पर्यायवाची शब्दों की संख्या: 8 दक्षता (4) वापसी (27) फलप्रदता (10)... पर्यायवाची शब्दकोष

क्षमता- - एक मूल्य जो किसी भी प्रणाली में होने वाले परिवर्तन या ऊर्जा हस्तांतरण की किसी भी प्रक्रिया के संबंध में पूर्णता को दर्शाता है, जिसे क्रियान्वित करने पर खर्च किए गए कार्य के लिए उपयोगी कार्य के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। ... ... निर्माण सामग्री के शब्दों, परिभाषाओं और स्पष्टीकरणों का विश्वकोश

कार में विभिन्न तंत्रों की कई विशेषताओं में से एक निर्णायक कारक है आंतरिक दहन इंजन की दक्षता. इस अवधारणा का सार जानने के लिए, आपको यह जानना होगा कि क्लासिक आंतरिक दहन इंजन क्या है।

आंतरिक दहन इंजन की दक्षता - यह क्या है?

सबसे पहले, मोटर ईंधन के दहन के दौरान होने वाली तापीय ऊर्जा को एक निश्चित मात्रा में यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करती है। भाप इंजनों के विपरीत, ये इंजन हल्के और अधिक कॉम्पैक्ट होते हैं। वे बहुत अधिक किफायती हैं और कड़ाई से परिभाषित तरल और गैसीय ईंधन का उपभोग करते हैं। इस प्रकार, आधुनिक इंजनों की दक्षता की गणना उनकी तकनीकी विशेषताओं और अन्य संकेतकों के आधार पर की जाती है।

दक्षता (प्रदर्शन का गुणांक) गैसों की क्रिया के कारण इंजन शाफ्ट को वास्तव में प्रेषित शक्ति और पिस्टन द्वारा प्राप्त शक्ति का अनुपात है। यदि हम विभिन्न शक्ति के इंजनों की दक्षता की तुलना करते हैं, तो हम यह स्थापित कर सकते हैं कि उनमें से प्रत्येक के लिए इस मूल्य की अपनी विशेषताएं हैं।

डिज़ाइन की समानता के बावजूद, दोनों इंजनों में विभिन्न प्रकार का मिश्रण निर्माण होता है। इसलिए, कार्बोरेटर इंजन के पिस्टन उच्च तापमान पर काम करते हैं जिसके लिए उच्च गुणवत्ता वाले शीतलन की आवश्यकता होती है। इसके कारण, थर्मल ऊर्जा जो यांत्रिक ऊर्जा में बदल सकती है, बिना किसी लाभ के नष्ट हो जाती है, जिससे समग्र दक्षता मूल्य कम हो जाता है।

हालाँकि, गैसोलीन इंजन की दक्षता बढ़ाने के लिए कुछ उपाय किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, एक इनटेक और एक एग्जॉस्ट वाल्व के बजाय प्रति सिलेंडर दो इनटेक और एग्जॉस्ट वाल्व लगाए जा सकते हैं। इसके अलावा, कुछ इंजनों में प्रत्येक स्पार्क प्लग के लिए एक अलग इग्निशन कॉइल होता है। कई मामलों में थ्रॉटल नियंत्रण एक इलेक्ट्रिक ड्राइव की मदद से किया जाता है, न कि किसी साधारण केबल से।

डीजल इंजन दक्षता - ध्यान देने योग्य दक्षता

डीजल आंतरिक दहन इंजनों की किस्मों में से एक है, जिसमें संपीड़न के परिणामस्वरूप कार्यशील मिश्रण का प्रज्वलन होता है। इसलिए, सिलेंडर में हवा का दबाव गैसोलीन इंजन की तुलना में बहुत अधिक होता है। डीजल इंजन की दक्षता की तुलना अन्य डिजाइनों की दक्षता से करने पर इसकी उच्चतम दक्षता देखी जा सकती है।

कम गति और बड़े विस्थापन की उपस्थिति में, दक्षता संकेतक 50% से अधिक हो सकता है।

डीजल ईंधन की अपेक्षाकृत कम खपत और निकास गैसों में हानिकारक पदार्थों की कम सामग्री पर ध्यान दिया जाना चाहिए।इस प्रकार, आंतरिक दहन इंजन की दक्षता का मूल्य पूरी तरह से उसके प्रकार और डिजाइन पर निर्भर करता है। कई वाहनों में, समग्र प्रदर्शन में सुधार के लिए विभिन्न सुधारों द्वारा कम दक्षता की भरपाई की जाती है।

प्रदर्शन का गुणांक (सीओपी) एक मान है जो प्राप्त ऊर्जा को उपयोगी कार्य में परिवर्तित करने के संबंध में एक विशेष तंत्र (इंजन, सिस्टम) की दक्षता को प्रतिशत के रूप में व्यक्त करता है।

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डीजल दक्षता अधिक क्यों है?

विभिन्न इंजनों के लिए दक्षता सूचकांक काफी भिन्न हो सकता है और कई कारकों पर निर्भर करता है। इस प्रकार की बिजली इकाई के संचालन के दौरान होने वाली बड़ी संख्या में यांत्रिक और थर्मल हानियों के कारण अपेक्षाकृत कम दक्षता होती है।

दूसरा कारक वह घर्षण है जो संभोग भागों की परस्पर क्रिया के दौरान होता है। अधिकांश उपयोगी ऊर्जा की खपत इंजन पिस्टन को चलाने के साथ-साथ मोटर के अंदर के हिस्सों के घूमने से होती है, जो संरचनात्मक रूप से बीयरिंग पर तय होते हैं। गैसोलीन की दहन ऊर्जा का लगभग 60% केवल इन इकाइयों के संचालन को सुनिश्चित करने पर खर्च किया जाता है।

अतिरिक्त नुकसान अन्य तंत्रों, प्रणालियों और अनुलग्नकों के संचालन के कारण होते हैं। यह ईंधन और हवा के अगले चार्ज के समय प्रतिरोध के कारण होने वाले नुकसान के प्रतिशत और फिर आंतरिक दहन इंजन सिलेंडर से निकास गैसों की रिहाई को भी ध्यान में रखता है।

यदि हम एक डीजल संयंत्र और एक गैसोलीन इंजन की तुलना करते हैं, तो एक डीजल इंजन में गैसोलीन इकाई की तुलना में काफी अधिक दक्षता होती है। गैसोलीन बिजली इकाइयों की दक्षता प्राप्त ऊर्जा की कुल मात्रा का लगभग 25-30% है।

दूसरे शब्दों में, इंजन पर खर्च होने वाले 10 लीटर गैसोलीन में से केवल 3 लीटर ही उपयोगी कार्य पर खर्च होता है। ईंधन के दहन से बची हुई ऊर्जा बर्बाद हो गई।

समान विस्थापन संकेतक के साथ, वायुमंडलीय गैसोलीन इंजन की शक्ति अधिक होती है, लेकिन उच्च गति पर हासिल की जाती है। इंजन को "चालू" करने की आवश्यकता है, नुकसान बढ़ जाता है, ईंधन की खपत बढ़ जाती है। टॉर्क का उल्लेख करना भी आवश्यक है, जिसका शाब्दिक अर्थ वह बल है जो मोटर से पहियों तक संचारित होता है और कार को चलाता है। गैसोलीन आईसीई उच्च आरपीएम पर अपने अधिकतम टॉर्क तक पहुंचते हैं।

एक समान स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड डीजल कम आरपीएम पर अधिकतम टॉर्क प्राप्त करता है, जबकि उपयोगी कार्य करने के लिए कम डीजल का उपयोग करता है, जिसका अर्थ है उच्च दक्षता और ईंधन अर्थव्यवस्था।

डीजल ईंधन गैसोलीन की तुलना में अधिक गर्मी उत्पन्न करता है, डीजल ईंधन का दहन तापमान अधिक होता है, और दस्तक प्रतिरोध सूचकांक अधिक होता है। यह पता चला है कि डीजल आंतरिक दहन इंजन एक निश्चित मात्रा में ईंधन पर अधिक उपयोगी कार्य करता है।

डीजल ईंधन और गैसोलीन का ऊर्जा मूल्य

डीजल ईंधन गैसोलीन की तुलना में भारी हाइड्रोकार्बन से बना होता है। डीजल इंजन की तुलना में गैसोलीन संयंत्र की कम दक्षता गैसोलीन के ऊर्जा घटक और इसके दहन की विशेषताओं में भी निहित है। डीजल ईंधन और गैसोलीन की समान मात्रा का पूर्ण दहन पहले मामले में अधिक गर्मी देगा। डीजल इंजन में ऊष्मा पूरी तरह से उपयोगी यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। यह पता चला है कि प्रति यूनिट समय में समान मात्रा में ईंधन जलाने पर, डीजल इंजन ही अधिक काम करेगा।

यह इंजेक्शन की विशेषताओं और मिश्रण के पूर्ण दहन के लिए उपयुक्त परिस्थितियों के निर्माण पर भी विचार करने योग्य है। डीजल इंजन में, ईंधन को हवा से अलग से आपूर्ति की जाती है, इसे इनटेक मैनिफोल्ड में इंजेक्ट नहीं किया जाता है, बल्कि संपीड़न स्ट्रोक के बिल्कुल अंत में सीधे सिलेंडर में डाला जाता है। परिणाम उच्च तापमान और कार्यशील ईंधन-वायु मिश्रण के एक हिस्से का सबसे पूर्ण दहन है।

परिणाम

डिज़ाइनर डीजल और गैसोलीन दोनों इंजनों की दक्षता में सुधार के लिए लगातार प्रयास कर रहे हैं। प्रति सिलेंडर सेवन और निकास वाल्वों की संख्या में वृद्धि, सक्रिय उपयोग, ईंधन इंजेक्शन का इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण, थ्रॉटल वाल्व और अन्य समाधान दक्षता में काफी वृद्धि कर सकते हैं। यह बात काफी हद तक डीजल इंजन पर लागू होती है।

इन विशेषताओं के लिए धन्यवाद, एक आधुनिक डीजल इंजन सिलेंडर में हाइड्रोकार्बन से संतृप्त डीजल ईंधन के एक हिस्से को पूरी तरह से जलाने में सक्षम है और कम रेव्स पर बड़ी मात्रा में टॉर्क पैदा करता है। कम आरपीएम का मतलब है कम घर्षण हानि और परिणामी खिंचाव। इस कारण से, डीजल इंजन आज सबसे अधिक उत्पादक और किफायती प्रकार के आंतरिक दहन इंजनों में से एक है, जिसकी दक्षता अक्सर 50% से अधिक होती है।

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संभवतः, हर कोई आंतरिक दहन इंजन की दक्षता (प्रदर्शन गुणांक) के बारे में सोचता था। आखिरकार, यह संकेतक जितना अधिक होगा, बिजली इकाई उतनी ही अधिक कुशलता से काम करेगी। फिलहाल, इलेक्ट्रिक प्रकार को सबसे कुशल माना जाता है, इसकी दक्षता 90 - 95% तक पहुंच सकती है, लेकिन आंतरिक दहन इंजन के लिए, चाहे वह डीजल हो या गैसोलीन, इसे हल्के ढंग से कहें तो, यह आदर्श से बहुत दूर है ...

ईमानदारी से कहें तो, आधुनिक इंजन विकल्प अपने समकक्षों की तुलना में बहुत अधिक कुशल हैं, जो 10 साल पहले जारी किए गए थे, और इसके कई कारण हैं। 1.6-लीटर विकल्प से पहले स्वयं सोचें, यह केवल 60 - 70 एचपी देता था। और अब यह मान 130 - 150 hp तक पहुँच सकता है। यह दक्षता बढ़ाने का श्रमसाध्य कार्य है, जिसमें प्रत्येक "कदम" परीक्षण और त्रुटि द्वारा दिया जाता है। हालाँकि, आइए एक परिभाषा से शुरू करें।

- यह दो मात्राओं के अनुपात का मूल्य है, वह शक्ति जो इंजन के क्रैंकशाफ्ट को आपूर्ति की जाती है और पिस्टन द्वारा प्राप्त शक्ति, ईंधन को प्रज्वलित करने से बनी गैसों के दबाव के कारण होती है।

सरल शब्दों में, यह थर्मल या थर्मल ऊर्जा का रूपांतरण है जो ईंधन मिश्रण (वायु और गैसोलीन) के दहन के दौरान यांत्रिक ऊर्जा में प्रकट होता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह पहले ही हो चुका है, उदाहरण के लिए, भाप बिजली संयंत्रों में - ईंधन ने भी, तापमान के प्रभाव में, इकाइयों के पिस्टन को धक्का दिया। हालाँकि, वहाँ की स्थापनाएँ कई गुना बड़ी थीं, और ईंधन स्वयं ठोस (आमतौर पर कोयला या जलाऊ लकड़ी) था, जिससे इसे परिवहन और संचालित करना मुश्किल हो जाता था, इसे फावड़ियों के साथ भट्टी में "फ़ीड" करना लगातार आवश्यक होता था। आंतरिक दहन इंजन भाप इंजन की तुलना में बहुत अधिक कॉम्पैक्ट और हल्के होते हैं, और ईंधन को स्टोर करना और परिवहन करना बहुत आसान होता है।

घाटे के बारे में अधिक जानकारी

आगे देखते हुए, हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि गैसोलीन इंजन की दक्षता 20 से 25% तक होती है। और इसके कई कारण हैं. यदि हम आने वाले ईंधन को लेते हैं और इसे प्रतिशत के रूप में पुनर्गणना करते हैं, तो हमें "100% ऊर्जा" मिलती है जो इंजन में स्थानांतरित हो जाती है, और फिर नुकसान होता है:

1)ईंधन दक्षता . सारा ईंधन नहीं जलता, इसका एक छोटा हिस्सा निकास गैसों के साथ निकल जाता है, इस स्तर पर हम पहले से ही 25% तक दक्षता खो देते हैं। बेशक, अब ईंधन प्रणालियों में सुधार हो रहा है, एक इंजेक्टर सामने आया है, लेकिन यह आदर्श से बहुत दूर है।

2) दूसरा है गर्मी का नुकसान।और . इंजन खुद को और कई अन्य तत्वों को गर्म करता है, जैसे रेडिएटर, उसका शरीर, उसमें घूमने वाला तरल। साथ ही, गर्मी का कुछ हिस्सा निकास गैसों के साथ चला जाता है। इस सब के लिए, दक्षता में 35% तक की हानि होती है।

3) तीसरा है यांत्रिक हानि . सभी प्रकार के पिस्टन, कनेक्टिंग रॉड्स, रिंग्स पर - सभी स्थानों पर जहां घर्षण होता है। इसमें जनरेटर के भार से होने वाले नुकसान शामिल हैं, उदाहरण के लिए, जनरेटर जितनी अधिक बिजली पैदा करता है, उतना ही यह क्रैंकशाफ्ट के घूर्णन को धीमा कर देता है। बेशक, स्नेहक भी आगे बढ़े हैं, लेकिन फिर भी, अभी तक किसी ने भी घर्षण को पूरी तरह से नहीं हराया है - एक और 20% नुकसान

इस प्रकार, सूखे अवशेषों में, दक्षता लगभग 20% है! बेशक, गैसोलीन विकल्पों में से स्टैंड-आउट विकल्प हैं, जिनमें यह आंकड़ा 25% तक बढ़ गया है, लेकिन उनमें से बहुत सारे नहीं हैं।

यानी, अगर आपकी कार प्रति 100 किलोमीटर पर 10 लीटर ईंधन की खपत करती है, तो उनमें से केवल 2 लीटर ही सीधे काम में आएंगे, और बाकी नुकसान होगा!

बेशक, आप शक्ति बढ़ा सकते हैं, उदाहरण के लिए, सिर को बोर करके, हम एक छोटा वीडियो देख रहे हैं।

यदि आपको सूत्र याद है, तो आपको मिलेगा:

किस इंजन की दक्षता सबसे अधिक है?

अब मैं गैसोलीन और डीजल विकल्पों के बारे में बात करना चाहता हूं, और यह पता लगाना चाहता हूं कि कौन सा सबसे कुशल है।

इसे सरल शब्दों में कहें, और तकनीकी शब्दों के जंगल में न जाएं, तो - यदि हम दो दक्षताओं की तुलना करते हैं - उनमें से सबसे कुशल, निश्चित रूप से, डीजल है, और यहां बताया गया है कि क्यों:

1) एक गैसोलीन इंजन केवल 25% ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है, लेकिन एक डीजल इंजन लगभग 40% ऊर्जा को परिवर्तित करता है।

2) यदि आप डीजल प्रकार को टर्बोचार्जर से लैस करते हैं, तो आप 50-53% की दक्षता प्राप्त कर सकते हैं, और यह बहुत महत्वपूर्ण है।

तो यह इतना प्रभावी क्यों है? यह सरल है - समान प्रकार के कार्य (दोनों आंतरिक दहन इकाइयाँ हैं) के बावजूद, एक डीजल इंजन अपना काम अधिक कुशलता से करता है। इसमें अधिक संपीड़न होता है, और ईंधन एक अलग सिद्धांत से प्रज्वलित होता है। यह कम गर्म होता है, जिसका अर्थ है कि यह ठंडा होने से बचाता है, इसमें कम वाल्व होते हैं (घर्षण पर बचत), और इसमें सामान्य इग्निशन कॉइल और स्पार्क प्लग भी नहीं होते हैं, जिसका अर्थ है कि इसे जनरेटर से अतिरिक्त ऊर्जा लागत की आवश्यकता नहीं होती है . यह कम गति पर काम करता है, क्रैंकशाफ्ट को बेतहाशा क्रैंक करने की कोई आवश्यकता नहीं है - यह सब डीजल संस्करण को दक्षता में चैंपियन बनाता है।

डीजल ईंधन दक्षता के बारे में

दक्षता कारक के उच्च मूल्य से, ईंधन दक्षता भी अनुसरण करती है। इसलिए, उदाहरण के लिए, 1.6-लीटर इंजन शहर में केवल 3-5 लीटर की खपत कर सकता है, गैसोलीन प्रकार के विपरीत, जहां खपत 7-12 लीटर है। एक डीजल इंजन में बहुत कुछ होता है, इंजन स्वयं अक्सर अधिक कॉम्पैक्ट और हल्का होता है, और हाल ही में अधिक पर्यावरण के अनुकूल भी होता है। ये सभी सकारात्मक क्षण अधिक मूल्य के कारण प्राप्त होते हैं, दक्षता और संपीड़न के बीच सीधा संबंध होता है, एक छोटी प्लेट देखें।

आज हम आपको बताएंगे कि दक्षता (दक्षता कारक) क्या है, इसकी गणना कैसे की जाती है और यह अवधारणा कहां लागू होती है।

आदमी और मशीन

वॉशिंग मशीन और कैनेरी को क्या जोड़ता है? किसी व्यक्ति की अपने आप ही सब कुछ करने की आवश्यकता से छुटकारा पाने की इच्छा। भाप इंजन के आविष्कार से पहले, लोगों के पास केवल उनकी मांसपेशियाँ ही थीं। उन्होंने सब कुछ स्वयं किया: उन्होंने जुताई की, बुआई की, खाना पकाया, मछली पकड़ी, सन बुना। लंबी सर्दी के दौरान जीवित रहने को सुनिश्चित करने के लिए, किसान परिवार के प्रत्येक सदस्य ने दो साल की उम्र से लेकर मृत्यु तक दिन के उजाले में काम किया। सबसे छोटे बच्चे जानवरों की देखभाल करते थे और वयस्कों की मदद कर रहे थे (लाओ, बताओ, बुलाओ, ले जाओ)। लड़की को पहली बार पाँच साल की उम्र में चरखे के पीछे रखा गया था! यहाँ तक कि बहुत बूढ़े लोग भी चम्मच काटते थे, और सबसे बुजुर्ग और कमज़ोर दादी-नानी भी करघे और चरखे पर बैठती थीं, अगर उनकी दृष्टि अनुमति देती। उनके पास यह सोचने का समय नहीं था कि सितारे क्या हैं और वे क्यों चमकते हैं। लोग थक गए: स्वास्थ्य, दर्द और मनोबल की स्थिति की परवाह किए बिना, हर दिन उन्हें जाना पड़ता था और काम करना पड़ता था। स्वाभाविक रूप से, एक व्यक्ति ऐसे सहायक ढूंढना चाहता था जो कम से कम उसके अत्यधिक काम के कंधों को थोड़ा राहत दे।

अजीब और अजीब

उन दिनों सबसे उन्नत तकनीक घोड़ा और चक्की का पहिया थी। लेकिन उन्होंने इंसान से सिर्फ दो या तीन गुना ज्यादा काम किया। लेकिन पहले आविष्कारकों ने ऐसे उपकरणों का आविष्कार करना शुरू किया जो बहुत अजीब लगते थे। फिल्म "द स्टोरी ऑफ इटरनल लव" में लियोनार्डो दा विंची ने पानी पर चलने के लिए अपने पैरों में छोटी नावें जोड़ लीं। इससे कई मजेदार घटनाएं घटीं जब वैज्ञानिक अपने कपड़ों के साथ ही झील में गिर गए। हालाँकि यह एपिसोड सिर्फ पटकथा लेखक का एक आविष्कार है, ऐसे आविष्कार शायद ऐसे ही लगते थे - हास्यप्रद और मज़ेदार।

19वीं सदी: लोहा और कोयला

लेकिन 19वीं सदी के मध्य में सब कुछ बदल गया। वैज्ञानिकों ने भाप के विस्तार की दबाव शक्ति को महसूस किया है। उस समय का सबसे महत्वपूर्ण सामान बॉयलर के उत्पादन के लिए लोहा और उनमें पानी गर्म करने के लिए कोयला था। उस समय के वैज्ञानिकों को यह समझना था कि भाप और गैस भौतिकी में दक्षता क्या है और इसे कैसे बढ़ाया जाए।

सामान्य स्थिति में गुणांक का सूत्र है:

काम और गर्मी

दक्षता (संक्षेप में दक्षता) एक आयामहीन मात्रा है। इसे प्रतिशत के रूप में परिभाषित किया जाता है और उपयोगी कार्यों पर खर्च की गई ऊर्जा के अनुपात के रूप में गणना की जाती है। बाद वाला शब्द अक्सर लापरवाह किशोरों की माताओं द्वारा उपयोग किया जाता है जब वे उन्हें घर के आसपास कुछ करने के लिए मजबूर करते हैं। लेकिन वास्तव में, यह खर्च किए गए प्रयास का वास्तविक परिणाम है। अर्थात यदि मशीन की दक्षता 20% है तो यह प्राप्त ऊर्जा का केवल पांचवां हिस्सा ही क्रिया में परिवर्तित करती है। अब, कार खरीदते समय पाठक के मन में यह सवाल नहीं होना चाहिए कि इंजन दक्षता क्या है।

यदि गुणांक की गणना प्रतिशत के रूप में की जाती है, तो सूत्र है:

η - दक्षता, ए - उपयोगी कार्य, क्यू - व्यय ऊर्जा।

हानि और वास्तविकता

निश्चय ही ये सभी तर्क स्तब्ध कर देने वाले हैं। ऐसी कार का आविष्कार क्यों न किया जाए जो अधिक ईंधन ऊर्जा का उपयोग कर सके? अफ़सोस, वास्तविक दुनिया ऐसी नहीं है। स्कूल में, बच्चे उन समस्याओं को हल करते हैं जिनमें कोई घर्षण नहीं होता है, सभी प्रणालियाँ बंद होती हैं, और विकिरण पूरी तरह से एकवर्णी होता है। विनिर्माण संयंत्रों में वास्तविक इंजीनियरों को इन सभी कारकों की उपस्थिति को ध्यान में रखने के लिए मजबूर किया जाता है। उदाहरण के लिए, विचार करें कि यह गुणांक क्या है और इसमें क्या शामिल है।

इस मामले में सूत्र इस तरह दिखता है:

η = (क्यू 1-क्यू 2) / क्यू 1

इस मामले में, Q 1 ऊष्मा की वह मात्रा है जो इंजन को गर्म करने से प्राप्त हुई, और Q 2 ऊष्मा की वह मात्रा है जो उसने पर्यावरण को दी (सामान्य स्थिति में, इसे रेफ्रिजरेटर कहा जाता है)।

ईंधन गर्म होता है और फैलता है, बल पिस्टन को धक्का देता है, जो रोटरी तत्व को चलाता है। लेकिन ईंधन किसी जहाज में होता है. गर्म होने पर, यह बर्तन की दीवारों तक गर्मी स्थानांतरित करता है। इससे ऊर्जा की हानि होती है। पिस्टन को नीचे उतरने के लिए गैस को ठंडा करना होगा। ऐसा करने के लिए, इसका एक भाग पर्यावरण में छोड़ा जाता है। और यह अच्छा होगा यदि गैस सारी ऊष्मा उपयोगी कार्यों में दे दे। लेकिन, अफ़सोस, यह बहुत धीरे-धीरे ठंडा होता है, इसलिए गर्म भाप निकलती है। ऊर्जा का एक हिस्सा हवा को गर्म करने पर खर्च होता है। पिस्टन एक खोखले धातु सिलेंडर में चलता है। इसके किनारे दीवारों के खिलाफ अच्छी तरह से फिट होते हैं; चलते समय, घर्षण बल काम में आते हैं। पिस्टन खोखले सिलेंडर को गर्म करता है, जिससे ऊर्जा की हानि भी होती है। छड़ के ऊपर और नीचे की अनुवादात्मक गति को जोड़ों की एक श्रृंखला के माध्यम से एक टोक़ में प्रेषित किया जाता है जो एक दूसरे के खिलाफ रगड़ते हैं और गर्म होते हैं, यानी, प्राथमिक ऊर्जा का हिस्सा भी इस पर खर्च किया जाता है।

बेशक, कारखाने की मशीनों में, सभी सतहों को परमाणु स्तर तक पॉलिश किया जाता है, सभी धातुएँ मजबूत होती हैं और उनमें सबसे कम तापीय चालकता होती है, और पिस्टन तेल में सबसे अच्छे गुण होते हैं। लेकिन किसी भी इंजन में, गैसोलीन की ऊर्जा गर्म भागों, हवा और घर्षण में जाती है।

सॉसपैन और कड़ाही

अब हम यह समझने का प्रस्ताव करते हैं कि बॉयलर की दक्षता क्या है और इसमें क्या शामिल है। कोई भी गृहिणी जानती है: यदि आप बंद ढक्कन के नीचे सॉस पैन में पानी उबलने के लिए छोड़ देते हैं, तो या तो पानी चूल्हे पर टपक जाएगा, या ढक्कन "नृत्य" करेगा। किसी भी आधुनिक बॉयलर को लगभग इसी तरह व्यवस्थित किया जाता है:

• गर्मी पानी से भरे एक बंद कंटेनर को गर्म करती है;
• पानी अत्यधिक गरम भाप बन जाता है;
• विस्तार करते समय, गैस-पानी का मिश्रण टर्बाइनों को घुमाता है या पिस्टन को घुमाता है।

जैसे एक इंजन में, बॉयलर, पाइप और सभी जोड़ों के घर्षण को गर्म करने के लिए ऊर्जा खो जाती है, इसलिए किसी भी तंत्र की दक्षता 100% के बराबर नहीं हो सकती है।

कार्नोट चक्र पर चलने वाली मशीनों का सूत्र ऊष्मा इंजन के सामान्य सूत्र की तरह दिखता है, केवल ऊष्मा की मात्रा के बजाय - तापमान।

η=(टी 1 -टी 2)/टी 1 .

अंतरिक्ष स्टेशन

और यदि आप तंत्र को अंतरिक्ष में रखें? मुफ़्त सौर ऊर्जा दिन के 24 घंटे उपलब्ध है, किसी भी गैस को 0 डिग्री केल्विन तक ठंडा करना लगभग तुरंत संभव है। शायद अंतरिक्ष में उत्पादन की दक्षता अधिक होगी? उत्तर अस्पष्ट है: हाँ और नहीं। ये सभी कारक वास्तव में उपयोगी कार्यों में ऊर्जा के हस्तांतरण में उल्लेखनीय सुधार कर सकते हैं। लेकिन वांछित ऊंचाई तक एक हजार टन भी पहुंचाना अभी भी अविश्वसनीय रूप से महंगा है। यहां तक ​​कि अगर ऐसी फैक्ट्री पांच सौ साल तक काम करती है, तो यह उपकरण बढ़ाने की लागत का भुगतान नहीं करेगी, यही कारण है कि विज्ञान कथा लेखक अंतरिक्ष लिफ्ट के विचार का इतनी सक्रियता से शोषण कर रहे हैं - इससे कार्य बहुत सरल हो जाएगा और बना दिया जाएगा कारखानों को अंतरिक्ष में स्थानांतरित करना व्यावसायिक रूप से लाभदायक है।