Hvordan beregne energien tapt i en bil i bevegelse

Den enkleste måten å karakterisere energien går tapt i en bil i bevegelse er det til syvende og sist, alle av dens energi går tapt som varme, i henhold til termodynamikkens andre lov. Dette blir ytterligere bevist ved det faktum at dersom en hvilken som helst bil energikilde er fjernet, vil den komme til en død stoppe i en kort tid. Publisert statistikk viser at et snaut 5,8 prosent av all energi som genereres av en bilmotor faktisk ender opp propelling kjøretøyet, og selv det er utsvevende som varme som bremser bringe bilen til en stopp.

Bruksanvisning

Beregning Total Energi Applied

1

Definer automotive energi brukt til tapt scenario. I dette eksemplet, en 3600-pund bilen beveger på 60 miles per time brenner en gallon av vanlig drivstoff i 30 miles. Fra dette kan du beregne den totale mengden energi brukt til å flytte bilen.

2 Slå opp mengden av energi i en liter av vanlig bensin. Publiserte verdier gjennomsnittlig 115.000 British Thermal Units per gallon (Btu / gal) som kan konverteres til hestekrefter (hk) ved å dele 115.000 Btu / gal av 2545 Btu / time / hk = 45.18 hk per time. Splitte 45.18 hk på 0,746 kW-time / hk = 60,57 kW-time (kilowatt-timer), som uttrykker makt i elektriske anlegget ekvivalens.

3 Beregn den totale energien brukes på bilens motor med drivstoff i en time ved å doble kraftuttrykk fra trinn 2 til regnskap for de 2 liter bensin brent i en timer reiser på 60 miles per time. Så, 115.000 Btu / gal X 2 gal = 230000 Btu. Motoren bruker 2 liter bensin for å produsere 45,18 hk / gal X 2 = 90,36 hestekrefter. Omregnet til elektriske vilkår, 90,36 hk / 0,746 kW-time / hk = 121,14 kW-time.

Beregning av energien tapt

4 Bestem hvert av områdene som representerer de største tapene i å kjøre bilen fra publiserte forskningsdata. Ifølge US Department of Energy, er det meste av kraften tapt i selve motoren på 62,4 prosent, tomgang og står på 17,2 prosent, drivlinje tap på 5,6 prosent, tilbehør tap på 2,2 prosent, med bare 12,8 prosent gjør sin vei til drivhjul. Av dette spiser rullemotstand av fleksing dekkene opp 4,2 prosent, og luftmotstand 2,6 prosent. Dette etterlater bare 5,8 prosent som treghet (bevegelse av bilen), som i sin helhet er absorbert av bremsene senere og spres som varme.

5 Beregn hvor mye energi tapt i bil i bevegelse ved å multiplisere (100 prosent - 5,8 prosent treghet) = 94,2 prosent tapt. På grunnlag av 2 liter bensin, 128 (ounces x 2) x 5,8 prosent, bare 14,8 unser de 256 opprinnelige unser medfølgende gang går til å gi bevegelse, noe som betyr at 256 minus 14,8 = 241,2 unser går tapt som varme.

6 Konverter til andre energienheter ved å multiplisere den totale energien brukt begreper fra § 1 230.000 Btu, 90,36 hestekrefter, eller 121,14 kW-time med 0,942 (94,2 prosent uttrykt som tap fraksjon) dette er 85.12 hk tapt, 216,660 Btu tapt, og 114,36 kW -HR tapt.

Hint

• Du kan bruke de publiserte tallene til nedenstående å beregne de individuelle bidragene fra hver av bilens tap komponenter.
• Myke dekk, tette filtre og dårlig justerte motorer kan gjøre disse tallene enda verre.