Про лямпочки і витрати пального

[Саня]

Щоб не засмічувати тему Вітчизняний автопром виношу дискусію в окрему тему.

offtop: Про лямпочки і витрати пального

Якщо не помиляюся, то в фарах Ланоса стоять лампочки H4, 12В, 60/55Вт. Тобто в режимі ближнього світла номінальна потужність лампочки складає 60Вт.

Потужність - це фізична величина, яка характеризує швидкість виконання роботи. Тобто це робота, виконана за одиницю часу або енергія, передана за одиницю часу. Вимірюється у Ватах.

Лампочка механічної роботи не виконує, але певну енергію вона споживає. В лампах розжарювання ця енергія переважно іде на нагрівання і лише незначна кілкість випромінюється у вигляді видимого світла.

Для того, щоб лампочка світила годину часу, потрібно затратити 60Вт*3600сек=216000Дж енергії.

Цю енергію лампочка отримує від генератора. Приймемо його ККД рівним 90%. Таким чином для забезпечення роботи лампочки генератор має виробити 216000Дж/0,9=240кДж.

Генератор приводиться в дію двигуном внутрішнього згорання. Коефіцієнт корисної дії для бензинового двигуна без надуву за різними даними складає від 25 до 35%. Припустимо, що опелівський двигун ланоса має ККД 35%.

240кДж/0,35=685,7кДж.

Енергія отримується в результаті згорання палива. Питома теплота згорання бензину становить приблизно 44000кДж/кг. Таким чином, щоб забезпечити роботу лампочки протягом одної години потрібно витратити 685,7/44000=15,6 грам бензину. Питома густина бензину десь 800 грам/л. Тобто за годину треба спалити 19,5 мл пального.

В фарах 2 лампи. Також при включеному ближньому світлі горять лампи в задніх ліхтарях, підсвітка приладів і т.д.

Тобто при включеному ближньому світлі фар на двигун лягає додаткове навантаження у вигляді двох ламп ближнього світла по 60Вт кожна, двох ламп в задніх ліхтарях по 21 Вт і хай вся підсітка ще на 10 Вт тягне. Згідно наведених розрахунків для живлення такої кількості споживачів протягом години часу треба спилити додатково 55,6 мл бензину. При швидкості 90 км/год це виллється в додаткові 0,06л.

Розрахунки доволі приблизні, оскільки немає точних значень ККД і використано досить спрощену схему. На ділі все трошки складніше.

Пропоную провести експеримент. В кого в автомобілі є бортовий комп'ютер? Треба зняти деякі покази щодо миттєвої витрати палива.

Початкові умови: справний двигун, прогрітий до робочої температури. Фіксуємо наступні значення:

1. Миттєва витрата палива при роботі на холостому ходу при виключених всіх споживачах.

2. Миттєва витрата палвива на ХХ при включеному ближньому світлі фар.

3. Миттєва витрата палвива на ХХ при включеному дальному світлі фар.

4. Миттєва витрата палвива на ХХ при включеному дальному світлі фар і музичка на всю котушку.

опціонально:

5. Миттєва витрата палвива на ХХ при включеному дальному світлі фар, музика і кондиціонер.

Дані виложити на форумі :-)

Моя помилка була в тому, що я думав що у автогенераторах, в роторах використовуються постійні магніти, як в генераторах на уроках фізики, отже генератор відбирав би постійно однакову к-сть мех.енергії двигуна.

Так, я розумію що я написав, а ти в черговий раз помиляєшся :-( Навіть при використанні постійних магнітів ситуація не зміниться. Генератор на постійних магнітах не відбирає постійно однакову кількість механічної енергії від двигуна. Кількість енергії залежить від навантаження на генератор. Далі пояснювати не маю бажання. Захочеш - розберешся сам, а ні - то й так буде.

а ти в черговий раз помиляєшся :-( Навіть при використанні постійних магнітів ситуація не зміниться. Генератор на постійних магнітах не відбирає постійно однакову кількість механічної енергії від двигуна.

Мені аж цікаво стало. Пропоную аргументовану дискусію через приват, щоб тему не засмічувати. Для чистоти експерименту генератор спростимо до мінімуму: магніт на валу (ротор) стальні пластини з мідною обмоткою (статор). Що в цій конструкції змінного?

[Саня]

Конструкція - стала. Зміни у навантаженні. Нагадаю ще раз приклад про м'ясорубку:

То як мясорубку крутити в холосту і коли м'ясо перемелюється. Різниця відчутна? Так само й з генератором. Нема навантаження - крутиться легко. Росте навантаження - росте зусилля, яке треба докласти.

Якщо до генератора не підлючене навантаження - він крутиться легко. Зусилля витрачається переважно на подолання тертя. Електрична робота не виконується. Коли підключаємо навантаження - зусилля зростає. І чим більше навантаження підключене - тим більше зусилля доводиться докладати для обертання генератора. Як і у м'ясорубці. Без м'яса легенько крутиться. Кидаєш шматочок - зусилля зростає. Кидиєш великий шмат м'яса - крутити стає ще тяжче.

Приклад Deemon'a про генератор і звук також є абсолютно вірним. nickel, те, що ти не можеш зрозуміти, він давно з практики знає.

Ось ти писав:

мясорубка меле завжди, і їй всерівно будеш ти фарш їсти чи ні

Вона то може й меле, але зусилля треба докласти різне.

Можливо хтось на автомобілі з бортовим комп'ютером проведе запропонований мною експеримент і ми отримаємо дані, які потім можемо порівняти з моїми розрахунками.

[nickel]

Зусилля тратиться не тільки на тертя, а й на подолання сили з якою постійний магніт притягується до статора, незалежно від того є нагрузка на обмотці чи немає. Ця сила є постійна як і магніти, тому опір ротора обертанню сталий. А приклади з електромагнітними роторами тут не пройдуть, бо їхня сила міняється напругою.

П.С. Візьми любий ел.двигун на постійних магнітах. Покрути за вал, відчуєш нерегулярний циклічний опір - це постійні магніти. Якщо його крутити за вал, то з двигуна він перетворюється на генератор, але опір залишається сталим незалежно від того приєднаємо ми до цього генератора лампочку чи ні.

[Саня]

...але опір залишається сталим незалежно від того приєднаємо ми до цього генератора лампочку чи ні.

Так в тому то й діло, що ні.

Якщо до генератора не приєднано навантаження (лампочка), то він працює в режимі холостого ходу. При цьому зусилля для його орбертання мінімальні. Під'єднуємо лампочку - зусилля зростає.

Можливо з електродвигуном тобі буде простіше зрозуміти. От візьми того електромоторчика з постійними магнітами. Подай на нього живлення і включи послідовно в коло амперметр, бажано стрілочний. Якщо моторчик крутиться в холосту, то покази амерметра будуть мінімальними. Якщо на валу з'являється зусилля - покази амперметра зростатимуть пропорційно до прикладеного зусилля.

В режимі ХХ енергія витрачається лише на подолання тертя у вузлах генератора, частково йде на нагрів обмоток двигуна/генератора. Коли ж приєднано навантаження - то додатково енергія витрачається на виконання роботи. Відповідно зростають витрати.

[vampirich]

класно! Нікель, ти геній! На нобелівську премію, полюбому!

давай прикинемо так... є в нас мотор, і є в нас генератор...

генератор дає ток мотору, мотор крутить генератор. Потужності мотора не треба ж великої - адже "опір у генератора сталий". Тобто слабенький моторчик буде крутити його без проблем.

давай підрахуємо.

в мене в москаля ніби 700 ватний генератор.

700 ватний моторчик його повинен без проблем крутити (в мене в стіралці значно слабший мотор і навантаження на нього значно більші аніж треба для роботи генератора)

тобто запустивши таку систему раз вона повинна вічно крутитися, так?

щось не сходиться, нє?

[nickel]

класно! Нікель, ти геній! На нобелівську премію, полюбому!

давай прикинемо так... є в нас мотор, і є в нас генератор...

генератор дає ток мотору, мотор крутить генератор. Потужності мотора не треба ж великої - адже "опір у генератора сталий". Тобто слабенький моторчик буде крутити його без проблем.

давай підрахуємо.

в мене в москаля ніби 700 ватний генератор.

700 ватний моторчик його повинен без проблем крутити (в мене в стіралці значно слабший мотор і навантаження на нього значно більші аніж треба для роботи генератора)

тобто запустивши таку систему раз вона повинна вічно крутитися, так?

щось не сходиться, нє?

вампірич - ти дибіл, якщо не хочеш прочитати про себе ще багато нового і не гарного, то читай уважніше. Енергії, яку виробляє генератор, ніколи не вистачить для живлення двигуна, який крутить той генератор - втрати на тертя, нагрівання і т.д. Генератор, на обертання якого затрачено 700вт енергії виробить 630вт ел.енергії (якщо його ккд =0.9), а для 700вт двигуна це замало, нє?

Сталий опір - це незмінний, а не малий опір.

Під'єднуємо лампочку - зусилля зростає.

аргументуй

[Саня]

Дивись вище, вже все написано.

В режимі ХХ енергія витрачається лише на подолання тертя у вузлах генератора, частково йде на нагрів обмоток двигуна/генератора. Коли ж приєднано навантаження - то додатково енергія витрачається на виконання роботи. Відповідно зростають витрати.

Впираємося в закон збереження енергії.

Відчуваю, тут без 100 грам не розберешся :-)

[vampirich]

вампірич - ти дибіл, якщо не хочеш прочитати про себе ще багато нового і не гарного, то читай уважніше. Енергії, яку виробляє генератор, ніколи не вистачить для живлення двигуна, який крутить той генератор - втрати на тертя, нагрівання і т.д. Генератор, на обертання якого затрачено 700вт енергії виробить 630вт ел.енергії (якщо його ккд =0.9), а для 700вт двигуна це замало, нє?

Сталий опір - це незмінний, а не малий опір.

Нікель, ти *такий самий гарний хлопчик яким мене назвав*, почитай елементарні закони фізики типу як то закон збереження енергії

от бере генератор 700 ват енергії. виробляє 630. на нього навішено на 630 ват всяких лампочох. все добре, все сходиться, лампочки світяться, всі щасливі

далі. бере генератор 700 ват енергії, до нього нічого не підключено, куди діваються ті 630 ват? на нагрівання? то з генератора непоганий бойлер має вийти.

чомусь навпаки насправді - коли на генераторі є навантаження велике, він тоді і гріється більше

чи може все-таки як нічого не під"єднано до нього не бере він тих 700 ват на себе, а чуть меньше, скільки достатньо щоб подолати тертя (кпд 90%, тобто 70 ват)?

[Саня]

vampirich, ще трохи не так. Він тоді навіть 70 Вт не бере. Але загалом все правильно розписав :-)

[difoto]

Вашу мать... вот это дебилизм ... извините.

Объясняю популярно и доходчиво: при подключении нагрузки к генератору (любому, хоть на постоянно-переменных супермагнитах) , в обмотке возникает противонаправленное вращению магнитное поле, которое и затрудняет вращение.

Упростил до дебилизма, специально для nickel, если надо - просто почитай про принцип работы генератора. В общих чертах.

[nickel]

Ребята, спакойна. З вас ще ніхто нічого не пояснив ТОЛКОМ. Коли мова йшла про генератори з електромагнітмим ротором, то там ми з Саньою розібрались: регулятор напруги збільшує час подачі струму на обмотку ротора і тим самим збільшує його опір обертанню, і генератор виробить більше енергії. В другому роторі електромагніта немає, регулятора напруги, відповідно теж, бо магніт сталий. Поясніть: як у СТАЛОГО магніту можна змінити опір до обертання? Тут закон збереження енергії ні при чому. Якщо посилаєтесь на закон, то пояснюйте його практичне застосування. А то вияснилося, що в першому генераторові регуляцію робить регулятор, а не закон.

У кого заслабкі нерви, щоб спокійно пояснити чи замалий словниковий запас, для нормального пояснення, то просто читайте. Я не вперся рогом, я вмію визнавати помилки і вчитися. Але якщо учень не розуміє вчителя, то, можливо, справа не в учні?

[nickel]

Вашу мать... вот это дебилизм ... извините.

Объясняю популярно и доходчиво: при подключении нагрузки к генератору (любому, хоть на постоянно-переменных супермагнитах) , в обмотке возникает противонаправленное вращению магнитное поле, которое и затрудняет вращение.

Упростил до дебилизма, специально для nickel, если надо - просто почитай про принцип работы генератора. В общих чертах.

панімаєш Dі, ти одним реченням можеш пояснити більше, чим інші за два дня. Заладили як попугаї: закон-закон.

Dі, ще одне питання: якщо при підключенні нагрузки виникає магнітне поле (така собі саморегуляція), то чому в автогенераторі застосовують регулятор напруги?

[Саня]

там ми з Саньою розібрались: регулятор напруги збільшує час подачі струму на обмотку ротора і тим самим збільшує його опір обертанню, і генератор виробить більше енергії.

Ніфіга не правда. Це ти написав, що воно так працює. Я з цим твердженням не погоджувався. Навпаки тобі напсав, що пофіг чи постійні там магніти, чи електромагніти - немає різниці.

Di коротко й просто описав тобі принцип роботи генератора, а ти продовжуєш зациклюватися на свому.

Генератор - це не лише механічна частина. Енергія витрачається не лише на подолання тертя в підшипниках. Є ще електромагнітна взаємодія. В режимі холостого ходу сила струму в обмотці яка? Правильно, молодець.

При підключенні навантаження сила струму зростає до певного значення. Навколо провідника зі струмом виникає магнітне поле, яке направлене проти напрямку обертання ротора генератора. Воно й гальмує обертання, примушує затрачати більше енергії.

Регулятор напруги в автомобілі застосовуються для того, щоб утримувати напругу в заданих межах. Напруга, яку виробляє генератор, залежить від частоти обертання ротора генератора і від навантаження на генератор. З принципом його дії ти більш-менш знайомий, але не розумієш для чого це робиться. Це для регулювання напруги, а не вироблення більшої чи меншої кількості енергії. В режимі холостого ходу на виході автомобільного генератора може бути 15В і більше, але енергії при цьому він в коло не віддає, бо споживачі відключені.

[nickel]

В режимі холостого ходу сила струму в обмотці яка? Правильно, молодець.

Я все зрозумів, але тільки до цього речення. Хочеш пояснити?, то роби це. А я постараюсь найти ту статтю, де я прочитав про регулятор напруги.

[difoto]

Да фиг с ней, с прикладной физикой!

Всегда старайтесь визуализировать для себя процессы, это легко. Представьте в генераторе вместо магнитного поля эдакие шестеренки, ну будто бы ротор преодолевает не виртуальное магнитное сопротивление, а реальное. А эти шестеренки в свою очередь уже вращают все, что есть электрическое. Чем больше "электричества", тем сильней нагрузка на шестеренки, тем труднее их вращать. А реле-регулятор служит для того, шоб шестеренки не вращали это дело слишком быстро, типа редуктор.

[nickel]

Да фиг с ней, с прикладной физикой!

Всегда старайтесь визуализировать для себя процессы, это легко. Представьте в генераторе вместо магнитного поля эдакие шестеренки, ну будто бы ротор преодолевает не виртуальное магнитное сопротивление, а реальное. А эти шестеренки в свою очередь уже вращают все, что есть электрическое. Чем больше "электричества", тем сильней нагрузка на шестеренки, тем труднее их вращать. А реле-регулятор служит для того, шоб шестеренки не вращали это дело слишком быстро, типа редуктор.

і не поспориш

[Саня]

Di, в тебе талант просто й доступно пояснити.

Для мене ці речі очевидні зі шкільної парти, але як людини це пояснити - не бум-бум :-(. Приклад з м’ясорубкою не пішов.

[nickel]

Di, в тебе талант просто й доступно пояснити.

Для мене ці речі очевидні зі шкільної парти, але як людини це пояснити - не бум-бум :-(. Приклад з м’ясорубкою не пішов.

вони для вас очевидні, бо у вас вчителі нормальні були, а у мене фізиком був - валютчик, який мене вчив: не мішай мені жити і я не буду мішати тобі

[Саня]

Так ніхто ж на тебе не наїзджає. Якщо людина чогось не знає і хоче вчитися - я це лише вітаю. Тільки от пояснювати я не вмію . Сподіваюсь після роз’яснень Di тобі все стало зрозуміло.

А от результати експерименту мені самому було б цікаво побачити. Знаю що величина незначна, але цікаво всерівно чи можна зафіксувати бортовим комп’ютером.

[difoto]

А меня интересует другой вопрос. Генератор не может работать без нагрузки - почему? Вопрос риторический, поскольку для ответа, подозреваю, нужно знание поболее закона Ома.

Тем не менее, полезный совет: если сел аккумулятор и вы завелись от чужого, включите дальний свет и смело меняйте их, иначе - готовьте новое реле-регулятор к вашему генератору. А сколько оно стоит - не советую узнавать.

[Саня]

Мова ж не про будь-який генератор, а саме про ті, які зараз використовуються в автомобілях. Асинхронні трифазні генератори. Так?

[nickel]

А от результати експерименту мені самому було б цікаво побачити. Знаю що величина незначна, але цікаво всерівно чи можна зафіксувати бортовим комп’ютером.

http://audi-club.ru/forum/showthread.php?t=12632&page=3

можна, я це ще вчора знайшов. А на попередній сторінці в 35 пості чувак тоже дуже гарно розжував.

[nickel]

А меня интересует другой вопрос. Генератор не может работать без нагрузки - почему? Вопрос риторический, поскольку для ответа, подозреваю, нужно знание поболее закона Ома.

Тем не менее, полезный совет: если сел аккумулятор и вы завелись от чужого, включите дальний свет и смело меняйте их, иначе - готовьте новое реле-регулятор к вашему генератору. А сколько оно стоит - не советую узнавать.

при відключенні акума, на генераторі виникає скачок високої напруги, небезпечний для мікроелектроніки регулятора напруги. Дальні фари плавно гасять цей скачок, виконуючи функцію додаткових стабілітронів. Замість фар можна вмикати любий споживач ел.енергії, де поменьше електроніки: пєчку, обігрівач скла і т.д. Якось так?

[difoto]

А меня интересует другой вопрос. Генератор не может работать без нагрузки - почему? Вопрос риторический, поскольку для ответа, подозреваю, нужно знание поболее закона Ома.

Тем не менее, полезный совет: если сел аккумулятор и вы завелись от чужого, включите дальний свет и смело меняйте их, иначе - готовьте новое реле-регулятор к вашему генератору. А сколько оно стоит - не советую узнавать.

при відключенні акума, на генераторі виникає скачок високої напруги, небезпечний для мікроелектроніки регулятора напруги. Дальні фари плавно гасять цей скачок, виконуючи функцію додаткових стабілітронів. Замість фар можна вмикати любий споживач ел.енергії, де поменьше електроніки: пєчку, обігрівач скла і т.д. Якось так?

тіпа так, але не дуже. це я знаю. чому виникає "скачок напруги" ?

[nickel]

тіпа так, але не дуже. це я знаю. чому виникає "скачок напруги" ?

може інерція?