אוטו נר

[high oak]

אוטו נר

בואו ביחד נעלה רעיונות איך אפשר להסיע מכונית צעצוע בעזרת אנרגיה של נר דולק בלבד. יש אפשרות עם תאים פוטו אלקטריים. השאלה עם זה מספיק יעיל? עוד רעיונות יתקבלו בשימחה.

 

[יניב ריז]

קיטור יהיה יותר אפקטיבי.

תא פוטו אלקטרי מאור נר יתן זרם מאוד מאוד נמוך. לכן הדרך האפקטיבית היא להפיק קיטור מחום הנר שידחוף את המכונית.

 

[טל ר]

מחזור Stirling

ניתן לבנות מנוע Stirling - יחסוך את השימוש בקיטור.

 

[Ekrembo]

אפשרי!

http://www.keveney.com/img/vstirling.gif

 

[Rus Almighty]

לא יעיל...

ההספק של מנוע כזה נמוך יחסית להספק של מונע רגיל אפילו שהנצילות שלו גבוהה.

 

[טל ר]

מדוע לא יעיל?

אני בהחלט מבין מדוע ההספק של המנוע יהיה נמוך, אולם אם המשאבים שעומדים לרשותנו הם סך האנרגיה (התרמית והאלקטרומגנטית) המשתחררת מנר, לדעתי מחזור סטירלינג מספק לנו את אפשרות להשיג הספק נציל גבוה למדי (בהתחשב באלטרנטיבות). מה ההבדל בין יעילות לבין נצילות? יתכן שפשוט איני מבין אותך. טל.

 

[Rus Almighty]

יעילות ונצילות..

נצילות זה פקטור אשר מיצג את יחס האנרגיה המושקעת והאנרגיה המנוצלת. אבל יעילות משקפת גם גורמים נוספים כמו הספק שיכול המכשיר להגיע עליו וזמן "התפקוד שלו" (כמה זמן לוקח לעשות איתו כל פעולה). היעילות משתנה בהתאם לשימוש. בקיצור היעילות כוללת בתוכה גם את פקטור הזמן (כמה שיותר מהיר כך יותר טוב). למרות שהנצילות של המנוע הזה קרובה ל-60% כאשר הנצילות של מנוע בעירה פנימי רגיל(דלק,דיזל..) היא כ-25% (לא זוכר את המספרים המדויקים) ההספק שלו הרבה יותר נמוך כי לוקח לכל שלב במנוע הזה יותר זמן להתבצע.

 

[טל ר]

שוב - יעילות

אינני מכיר מונח פיסיקלי כזה - האם תוכל לתת נוסחה ליעילות של מנוע הפועל במחזור אוטו (כלומר מנוע בנזין) או כל מחזור אחר לבחירתך? לגבי ה-60% - נשמע לי גבוה מדי. מן הסתם תלוי בטמפרטורות, אך נראה לי שבטמפרטורות בהן אנו עוסקים זה יהיה גבוה מנצילות מכונת קרנו. לגבי ההספק, מדוע יש איזשהו חסם על ההספק שניתן להוציא ממחזור סטירלינג? טל.

 

[Rus Almighty]

אבל המנוע הזה הוא בדיוק מכונת קרנו

והערכים הללו הם בהתאם לערך המקסימלי של הנצילות התאורטית(זה היחס לנצילות של מכונת קרנו תאורתית). כלומר מנוע סטירלינג יכול להגיע לנצילות של 60% ביחס לערך התאורתי המקסימלי. והיעילות היא כלל לא מונח פיסיקאלי. תנסה לבנות מנוע סטירלינג באותו הנפח של מנוע בנזין רגיל ובעל אותו הספק. אין ממש הגבלה להספק. הכוונה היתה לדבר הרבה יותר מעשי. הגבלה בגודל ההספק ביחס לנפח שטופס המנוע. מנוע סטרלינג בעל הספק יותר נמוך כי יש לו שלב קירור אשר לוקח הרבה זמן. במנוע בעירה פנימי רגיל אין את השלב הזה, הדלק שבער פשוט נפלט כדי להגדיל את הספק המנוע (זמן המחזור של המנוע).

 

[טל ר]

אזדקק להסבר בהיר יותר

צר לי, אך כנראה שאני "מפספס" אותך. - לגבי בנית מנוע סטירלינג בנפח ובהספק זהים למנוע בנזין - שום בעיה. העניין היחיד שהסל"ד יהיה צריך להיות גבוה, תזדקק למקור חום שהוא חם למדי, והנצילות תיפגע. - במכונת קרנו תאורטית, אילו ערכים לקחת ל-T1 ול-T2 במקרה זה? - במכונת קרנו תאורטית מניחים זהות בין הטמפרטורה של מקור החום לטמפרטורת הגז (בהתפשטות), ואותו דבר לגבי יעד החום (בדחיסה). איך מכונת סטירלינג יכולה להיות זהה למכונת קרנו? מעבר לכך, המחזור שלה שונה ממחזור מכונת קרנו.

 

[טל ר]

ניתוח נצילות של מחזור סטירלינג

 

[Rus Almighty]

הזהות העיקרית היא בזה

ששניהם מחזורים הפיכים ותחת תנעים מסוימים מחזור סטירלינ יכול להשתאוות למחזור של מכונת קרנו מהבחינת הנצילות (אם מדובר בטמפרטורות גבוהות). והכוונה שלי היתה לטמפרטורות אשר מגיעות במנועים רגילים (אם אני לא טועה זה בסדר גודל של 300 מעלות צלסיוס והטמפרטורה השנייה היא בסדר גודל של 20 מעלות צלסיוס, טמפרטורת החדר).

 

[טל ר]

האם אתה בטוח?

למיטב ידיעתי מחזור סטירלינג, גם ללא נגדים תרמיים, לא יהיה הפיך (עקב השלבים האיזוחוריים - isochoric). נצילות מחזור סטירלינג עשויה לשאוף לזו של מכונת קרנו, אך לא להשתוות אליה. ודאי שאין הדברים כך אם נשים נגדים תרמיים בין מקורות החום לבין הגז.

 

[Rus Almighty]

יעילות היא מונח פרקטי.

עד כמה מנגנון מסוים מתאים לתפקיד שאנו נותנים לו. למשל בתיכנות היעילות היא מהירות האלגוריתם. בשיטות נומריות היא טלויה ביחס הפוך למספר פעולות חישוביות.... במנועים זו איזושהי פונקציה של נפח, הספק ,נצילות ומחיר

 

[טל ר]

יעילות

אם כך, אין כל מדד אובייקטיבי ליעילות. דרך אגב, מדוע שיהיה אכפת לך מנפח מנוע? בהינתן שני מנועים בעלי אותה עקומת הספק, אותה עקומת מומנט, אותה נצילות, ואותו מחיר, מדוע זה משנה הנפח (displacement) של איזה מנוע גדול יותר? טל.

 

[Rus Almighty]

ופה אתה מפספס נקודה חשובה...

למה שיהיה איכפת לכך שהמחשב שלך יתפוס חדר שלם ולא רק חלק מן השולחן. למה אתה תעדיף מסכי LCD (הדקים) על פני מסכיים רגילים(מסכי שפורפרת). כמה שהרכיב קל יותר וקטן יותר זה יותר טוב (כמובן עד גבול מסוים).

 

[טל ר]

שוב לא הבנתי

נפח מנוע אינו הנפח הכולל אותו תופס המנוע + שלל האלמנטים המרכיבים אותו. נפח מנוע הוא ה-Displacement של הצילינדרים שלו. זה לא בהכרח קשור לכמה הוא קל וקטן. מנוע מוגדש, למשל, יהיה חייב להיות גדול וכבד, עקב הלחצים הכרוכים בהפעלתו. במילים אחרות, אם חשוב לך גודל ומשקל, תביא אותם בחשבון, ולא את ה-Displacement.

 

[Rus Almighty]

זה בדיוק למה שהתכוונתי..

בגלל זה מנוע סטירלינג לא כובש את העולם בסערה, למרות שיכולות להיות סיבות נוספות.

 

[טל ר]

את זה הבנתי קודם...

ידוע וברור מדוע מנוע סטירלינג אינו כובש את העולם, מה שלא הבנתי הוא הקשר בין אותה יעילות ערטילאית לבין נפח (Displacement), זה הכל.

 

[lir O]

הנר יוצר

אוויר חם שעולה כלפי מעלה. מעל הנר אפשר לבנות שבשבת מניר אלומיניום שמחוברת לציר שקשור לגלגלים ווואלה ! קיבלתם מכונית שממונעת בכח הנר. יש לקחת בחשבון שמסת המכונית צריכה להיות קלה ביותר !! אחרת לשבשבת לא יהיה מספיק כח בשביל להיתגבר על כוחות החיכוך עם המשטח.