به کجا انرژی می رود: وسایل نقلیه بنزین

فقط حدود 12 ٪ -30 ٪ از انرژی ناشی از سوختی که در یک وسیله نقلیه معمولی قرار داده اید ، بسته به چرخه درایو ، برای جابجایی آن در پایین جاده استفاده می شود. بقیه انرژی به ناکارآمدی موتور و درایو از بین می رود یا برای برقراری لوازم جانبی استفاده می شود. بنابراین ، پتانسیل بهبود کارآیی سوخت با فن آوری های پیشرفته بسیار زیاد است.

نیازهای انرژی در این نمودار برای رانندگی در شهر متوقف و با استفاده از روش آزمایش EPA FTP-75 تخمین زده می شود.

در وسایل نقلیه بنزین ، بیشتر انرژی سوخت در موتور از بین می رود ، در درجه اول به عنوان گرما. مقادیر کمتری از انرژی از طریق اصطکاک موتور ، پمپاژ هوا به داخل و خارج از موتور و ناکارآمدی احتراق از بین می رود.

فن آوری های پیشرفته مانند زمان بندی متغیر دریچه و آسانسور (VVT & L) ، توربوشارژ ، تزریق سوخت مستقیم و غیرفعال سازی سیلندر می تواند برای کاهش این تلفات استفاده شود.

موتورهای دیزلی ذاتاً ضرر کمتری دارند و به طور کلی یک سوم کارآمدتر از همتایان بنزین خود هستند. پیشرفت های اخیر در فن آوری ها و سوخت های دیزل باعث جذابیت دیزل می شود.

انرژی در انتقال و سایر قسمتهای خط درایو از بین می رود. فن آوری هایی مانند انتقال خودکار دستی (AMTS) ، دو کلاچ ، انتقال قفل و انتقال مداوم متغیر (CVT) می توانند این تلفات را کاهش دهند.

لوازم جانبی برقی مانند گرم کننده های صندلی و فرمان ، چراغ ها ، برف پاک کن شیشه جلو ، سیستم های ناوبری و سیستم های سرگرمی به انرژی و مصرف سوخت کمتری نیاز دارند.

تلفات ناشی از لوازم جانبی مانند قفل درب برقی و چراغهای سیگنال کوچک است ، در حالی که تلفات ناشی از صندلی و گرم کننده فرمان و فن های کنترل آب و هوا از اهمیت بیشتری برخوردار است.

پمپ آب ، پمپ سوخت ، پمپ روغن ، سیستم احتراق و سیستم کنترل موتور از انرژی تولید شده توسط موتور استفاده می کند.

ضرر ترمز

هر زمان که از ترمزهای خود در یک وسیله نقلیه معمولی استفاده می کنید ، انرژی در ابتدا برای غلبه بر اینرسی استفاده می شود و وسیله نقلیه را به عنوان گرما از طریق اصطکاک در ترمزها از دست می دهد.

از انرژی کمتری برای جابجایی وسیله نقلیه سبک تر استفاده می شود. بنابراین انرژی کمتری از ترمز یک وسیله نقلیه سبک تر هدر می رود. وزن را می توان با استفاده از مواد سبک وزن و فن آوری های سبک تر کاهش داد.

هیبریدها ، هیبریدهای پلاگین و وسایل نقلیه برقی برای بازیابی برخی از انرژی ترمز که در غیر این صورت از بین می روند ، از ترمز احیا کننده استفاده می کنند.

مقاومت باد (کشیدن آیرودینامیکی)

یک وسیله نقلیه انرژی را برای بیرون کشیدن هوا از راه خارج می کند زیرا از جاده پایین می رود - انرژی کمتری با سرعت پایین و بیشتر با افزایش سرعت.

این مقاومت به طور مستقیم با شکل وسیله نقلیه و ناحیه جلو مرتبط است. شکل خودروهای نرم تر در حال حاضر کشش را به میزان قابل توجهی کاهش داده است ، اما کاهش بیشتر 20 ٪ -30 ٪ امکان پذیر است.

مقاومت نورد

مقاومت در برابر نورد یک نیروی مقاومت است که در اثر تغییر شکل یک تایر ایجاد می شود زیرا روی یک سطح صاف می چرخد.

طرح ها و مواد تایر جدید می توانند مقاومت نورد را کاهش دهند. برای اتومبیل ها ، کاهش 5 ٪ -7 ٪ در مقاومت نورد ، راندمان سوخت را 1 ٪ افزایش می دهد ، اما این پیشرفت ها باید در برابر کشش ، دوام و سر و صدا متعادل شوند.

یک وسیله نقلیه با استفاده از انرژی برای اجرای موتور و برق پمپ آب ، فرمان برق و سایر لوازم جانبی ، زمان قابل توجهی را در رانندگی در شهر (توقف و رفتن به ترافیک) صرف می کند.

سیستم های یکپارچه استارت/ژنراتور (ISG) ، مانند سیستم های مورد استفاده در هیبریدها ، با خاموش کردن موتور هنگام متوقف شدن وسیله نقلیه و هنگام فشار دادن شتاب دهنده ، خاموش را از بین می برند.

نیازهای انرژی در این نمودار برای روش تست مصرف سوخت سوخت بزرگراه EPA (رانندگی بزرگراه با سرعت متوسط حدود 48 مایل در ساعت و بدون توقف میانی) تخمین زده می شود.

در وسایل نقلیه بنزین ، بیشتر انرژی سوخت در موتور از بین می رود ، در درجه اول به عنوان گرما. مقادیر کمتری از انرژی از طریق اصطکاک موتور ، پمپاژ هوا به داخل و خارج از موتور و ناکارآمدی احتراق از بین می رود.

فن آوری های پیشرفته مانند زمان بندی متغیر دریچه و آسانسور (VVT & L) ، توربوشارژ ، تزریق سوخت مستقیم و غیرفعال سازی سیلندر می تواند برای کاهش این تلفات استفاده شود.

موتورهای دیزلی ذاتاً ضرر کمتری دارند و به طور کلی یک سوم کارآمدتر از همتایان بنزین خود هستند. پیشرفت های اخیر در فن آوری ها و سوخت های دیزل باعث جذابیت دیزل می شود.

انرژی در انتقال و سایر قسمتهای خط درایو از بین می رود. فن آوری هایی مانند انتقال خودکار دستی (AMTS) ، دو کلاچ ، انتقال قفل و انتقال مداوم متغیر (CVT) می توانند این تلفات را کاهش دهند.

لوازم جانبی برقی مانند گرم کننده های صندلی و فرمان ، چراغ ها ، برف پاک کن شیشه جلو ، سیستم های ناوبری و سیستم های سرگرمی به انرژی و مصرف سوخت کمتری نیاز دارند.

تلفات ناشی از لوازم جانبی مانند قفل درب برقی و چراغهای سیگنال کوچک است ، در حالی که تلفات ناشی از صندلی و گرم کننده فرمان و فن های کنترل آب و هوا از اهمیت بیشتری برخوردار است.

پمپ آب ، پمپ سوخت ، پمپ روغن ، سیستم احتراق و سیستم کنترل موتور از انرژی تولید شده توسط موتور استفاده می کند.

ضرر ترمز

هر زمان که از ترمزهای خود در یک وسیله نقلیه معمولی استفاده می کنید ، انرژی در ابتدا برای غلبه بر اینرسی استفاده می شود و وسیله نقلیه را به عنوان گرما از طریق اصطکاک در ترمزها از دست می دهد.

از انرژی کمتری برای جابجایی وسیله نقلیه سبک تر استفاده می شود. بنابراین انرژی کمتری از ترمز یک وسیله نقلیه سبک تر هدر می رود. وزن را می توان با استفاده از مواد سبک وزن و فن آوری های سبک تر کاهش داد.

هیبریدها ، هیبریدهای پلاگین و وسایل نقلیه برقی برای بازیابی برخی از انرژی ترمز که در غیر این صورت از بین می روند ، از ترمز احیا کننده استفاده می کنند.

مقاومت باد (کشیدن آیرودینامیکی)

یک وسیله نقلیه انرژی را برای بیرون کشیدن هوا از راه خارج می کند زیرا از جاده پایین می رود - انرژی کمتری با سرعت پایین و بیشتر با افزایش سرعت.

این مقاومت به طور مستقیم با شکل وسیله نقلیه و ناحیه جلو مرتبط است. شکل خودروهای نرم تر در حال حاضر کشش را به میزان قابل توجهی کاهش داده است ، اما کاهش بیشتر 20 ٪ -30 ٪ امکان پذیر است.

مقاومت نورد

مقاومت در برابر نورد یک نیروی مقاومت است که در اثر تغییر شکل یک تایر ایجاد می شود زیرا روی یک سطح صاف می چرخد.

طرح ها و مواد تایر جدید می توانند مقاومت نورد را کاهش دهند. برای اتومبیل ها ، کاهش 5 ٪ -7 ٪ در مقاومت نورد ، راندمان سوخت را 1 ٪ افزایش می دهد ، اما این پیشرفت ها باید در برابر کشش ، دوام و سر و صدا متعادل شوند.

رانندگی بزرگراه شامل کمی و بدون بیکار است. چرخه رانندگی بزرگراه EPA (HWFET) شامل بیکاری نیست.

نیازهای انرژی در این نمودار برای 55 ٪ شهر و 45 ٪ رانندگی در بزرگراه تخمین زده می شود. برای اطلاعات بیشتر تخمین های رانندگی در شهر و بزرگراه را مشاهده کنید.

در وسایل نقلیه بنزین ، بیشتر انرژی سوخت در موتور از بین می رود ، در درجه اول به عنوان گرما. مقادیر کمتری از انرژی از طریق اصطکاک موتور ، پمپاژ هوا به داخل و خارج از موتور و ناکارآمدی احتراق از بین می رود.

فن آوری های پیشرفته مانند زمان بندی متغیر دریچه و آسانسور (VVT & L) ، توربوشارژ ، تزریق سوخت مستقیم و غیرفعال سازی سیلندر می تواند برای کاهش این تلفات استفاده شود.

موتورهای دیزلی ذاتاً ضرر کمتری دارند و به طور کلی یک سوم کارآمدتر از همتایان بنزین خود هستند. پیشرفت های اخیر در فن آوری ها و سوخت های دیزل باعث جذابیت دیزل می شود.

انرژی در انتقال و سایر قسمتهای خط درایو از بین می رود. فن آوری هایی مانند انتقال خودکار دستی (AMTS) ، دو کلاچ ، انتقال قفل و انتقال مداوم متغیر (CVT) می توانند این تلفات را کاهش دهند.

لوازم جانبی برقی مانند گرم کننده های صندلی و فرمان ، چراغ ها ، برف پاک کن شیشه جلو ، سیستم های ناوبری و سیستم های سرگرمی به انرژی و مصرف سوخت کمتری نیاز دارند.

تلفات ناشی از لوازم جانبی مانند قفل درب برقی و چراغهای سیگنال کوچک است ، در حالی که تلفات ناشی از صندلی و گرم کننده فرمان و فن های کنترل آب و هوا از اهمیت بیشتری برخوردار است.

پمپ آب ، پمپ سوخت ، پمپ روغن ، سیستم احتراق و سیستم کنترل موتور از انرژی تولید شده توسط موتور استفاده می کند.

ضرر ترمز

هر زمان که از ترمزهای خود در یک وسیله نقلیه معمولی استفاده می کنید ، انرژی در ابتدا برای غلبه بر اینرسی استفاده می شود و وسیله نقلیه را به عنوان گرما از طریق اصطکاک در ترمزها از دست می دهد.

از انرژی کمتری برای جابجایی وسیله نقلیه سبک تر استفاده می شود. بنابراین انرژی کمتری از ترمز یک وسیله نقلیه سبک تر هدر می رود. وزن را می توان با استفاده از مواد سبک وزن و فن آوری های سبک تر کاهش داد.

هیبریدها ، هیبریدهای پلاگین و وسایل نقلیه برقی برای بازیابی برخی از انرژی ترمز که در غیر این صورت از بین می روند ، از ترمز احیا کننده استفاده می کنند.

مقاومت باد (کشیدن آیرودینامیکی)

یک وسیله نقلیه انرژی را برای بیرون کشیدن هوا از راه خارج می کند زیرا از جاده پایین می رود - انرژی کمتری با سرعت پایین و بیشتر با افزایش سرعت.

این مقاومت به طور مستقیم با شکل وسیله نقلیه و ناحیه جلو مرتبط است. شکل خودروهای نرم تر در حال حاضر کشش را به میزان قابل توجهی کاهش داده است ، اما کاهش بیشتر 20 ٪ -30 ٪ امکان پذیر است.

مقاومت نورد

مقاومت در برابر نورد یک نیروی مقاومت است که در اثر تغییر شکل یک تایر ایجاد می شود زیرا روی یک سطح صاف می چرخد.

طرح ها و مواد تایر جدید می توانند مقاومت نورد را کاهش دهند. برای اتومبیل ها ، کاهش 5 ٪ -7 ٪ در مقاومت نورد ، راندمان سوخت را 1 ٪ افزایش می دهد ، اما این پیشرفت ها باید در برابر کشش ، دوام و سر و صدا متعادل شوند.

یک وسیله نقلیه با استفاده از انرژی برای اجرای موتور و برق پمپ آب ، فرمان برق و سایر لوازم جانبی ، زمان قابل توجهی را در رانندگی در شهر (توقف و رفتن به ترافیک) صرف می کند. با این حال ، رانندگی بزرگراه شامل کمی و بدون بیکار است.

سیستم های یکپارچه استارت/ژنراتور (ISG) ، مانند سیستم های مورد استفاده در هیبریدها ، با خاموش کردن موتور هنگام متوقف شدن وسیله نقلیه و هنگام فشار دادن شتاب دهنده ، خاموش را از بین می برند.

توجه: مصرف انرژی و تلفات از وسیله نقلیه به وسیله نقلیه دیگر متفاوت است. این تخمین ها برای نشان دادن تفاوت های کلی در جریان انرژی در انواع مختلف وسیله نقلیه در طول چرخه های مختلف درایو ارائه شده است.

برآوردهای مورد نیاز انرژی بر اساس تجزیه و تحلیل بیش از 100 وسیله نقلیه توسط آزمایشگاه ملی اوک ریج با استفاده از پرونده های داده لیست خودروهای EPA است.

Baglione ، M. ، M. Duty and G. Paone. 2007. روش و ابزار تجزیه و تحلیل انرژی سیستم وسیله نقلیه و ابزار برای تعیین عرضه و تقاضای انرژی زیر سیستم خودرو. مقاله فنی SAE 2007-01-0398 ، 2007 کنگره جهانی SAE ، دیترویت ، میشیگان ، آوریل.

Bandivadekar ، A. ، K. Bodek ، L. Cheah ، C. Evans ، T. Groode ، J. Heywood ، E. Kasseris ، M. Kromer and M. Weiss. 2008. در جاده در سال 2035: کاهش مصرف نفت حمل و نقل و انتشار گازهای گلخانه ای. آزمایشگاه MIT برای انرژی و محیط زیست ، گزارش شماره LFEE 2008-05 RP ، کمبریج ، ماساچوست.

Baglione ، M. 2007. توسعه روش های تجزیه و تحلیل سیستم و ابزارهای مدل سازی و بهینه سازی کارآیی سیستم وسیله نقلیه. دکتریپایان نامه. دانشگاه میشیگان.

Carlson ، R. ، J. Wishart and K. Stutenberg ، K. 2016. ارزیابی در جاده و دینامومتر بارهای کمکی وسیله نقلیه. sae intJ. سوخت Lubr. 9 (1): 2016 ، doi: 10. 4271/2016-01-0901.

رودز ، K. ، D. Kok ، P. Sohoni ، E. Perry ، et al. 2017. برآورد اثرات بارهای الکتریکی کمکی بر صرفه جویی در مصرف سوخت وسیله نقلیه الکتریکی ترکیبی. مقاله فنی SAE 2017-01-1155 ، doi: 10. 4271/2017-01-1155.

این وب سایت توسط آزمایشگاه ملی اوک ریج برای وزارت انرژی ایالات متحده و آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده اداره می شود.

این وب سایت توسط آزمایشگاه ملی اوک ریج برای ایالات متحده DOE و ایالات متحده آمریکا EPA اداره می شود.