Diesel vs bensin, effektivitet

Hur ser det ut? Jag hittar olika info, vissa ställen säger att diesel har mer energi i sig medan en annan säger att det är i princip lika. Vissa grafer ger samma maxeffektivitet medan nån annan säger att diesel har högre, så är det nån som har lite erfarenhet? Tack tack.

Särskilt intresserad av maxeffektiviteten men även under låg/halv last är intressant.

Gäller förbränningsmotor.

Du kommer bra mycket längre på en dieselmaskin än vad du gör på en maskin driven på bensin. Mycket nöjd dieselbilsägare efter att slösat en massa pengar på bensindrivna skitbilar.

Dieselmotor är mer effektiv varm så om du pendlar längre sträckor märker du av större vinst gentemot en bensindriven.

Diesel har lite mer energi...

https://en.wikipedia.org/wiki/Energy_density

Vet inte exakt vilka siffror du är ute efter...

Det är ju två olika motortyper.

Till att börja med är frågan otydlig då effektivitet kan avse olika saker som inte har med varandra att göra såsom totalekonomisk effektivitet (tillverkning+drift), effekttäthet etc. men jag antar att du främst är ute efter verkningsgrad.

Lösningen på frågan består av två delar utan inbördes samband där den första egentligen inte har med verkningsgraden att göra:

1. Själva bränslet för respektive typ av motor. Dieselolja har lite mer energiinnehåll per kg (och ännu större skillnad per liter då diesel har lite högre densitet än bensin), 9,8 mot 9,1 kWh/liter (bensin utan etanolinblandning). Detta i sig gör ju att man skulle komma längre på dieseln men det är inte den stora grejen och är egentligen inte en fråga om verkningsgrad eftersom man då har stoppat in mer energi med dieseln om man jämför liter mot liter.

2. Den stora grejen är att dieselmotorn har högre verkningsgrad än ottomotorn, detta tack vare högre kompression. Kompressionen är själva grunden för bra verkningsgrad, sedan kan man finputsa på att få låg friktion och sånt men kompressionen sätter en naturlagsgräns som inte kan överstigas för varje givet kompressionstal.

Å andra sidan har ottomotorn högre effekttäthet, fler kW per kg motorvikt.

Det kan ju se ut så om man jämför "broschyruppgifter"/tekniska data, men är verkligen ingen 'egenskap' för diesel-/ottoprocessen.
Det är bara en utslag av att konstruktörerna har löst hållfasthetsdimensioneringen för högre kompression med mer material...

Vill påminna om att Bayrische Motorenen Werke tillverkade dieselmotorer för flygplan före andra världskriget.

Det är helt riktigt att kompression är en tung faktor vid verkningsgrad, så vad gäller TS följdfråga om verkningsgrad vid dellast så blir diesel än mer överlägsen:

En diesel kan köra max kompression (+ ev överladdning) men ändå bränna den mängd olja/energi per tidsenhet som behövs för det önskade mekaniska effektuttaget. Lite ren "oförbänd luft" i avgaserna är det inte heller någon som klagar på. (Men kompressionsarbete "i onödan" drar ju ned den mekaniska verkningsgraden, så en optimering mot de förbränningskemiska vinsterna är på sin plats.)

Vid Ottomotorns förbränning av bensin så krävs ALLTID ett blandningsförhållande på 1:14 (viktandel) bränsle/luft. Annars går det inte att sätta eld på blandningen.
Så vid dellast måste man alltså ta till "konststycket" att SÄNKA LYFTTRYCKET före den givna mekaniska kompressionen, för att kunna förbränna lagom lite bensin-energi!
På anglosaxiska kallas det följdriktigt "to throttle", medan vårt germanska arv "gasspjäll" inte riktigt framhåller det kontraproduktiva förfarandet så uppenbart.

Så ni som köper bensin till bilar med Ottomotorer (speciellt med turboöverladdare) bör alltså i alla hastigheter välja en så HÖG VÄXEL SOM MÖJLIGT (håll varvtalet över tomgång iaf). Så att ni kan hålla pelle i botten så ofta och länge som möjligt, utan att överskrida lämplig hastighet.
(Och låt inte lura er ifall ni har en "econometer" i instrumentpanelen - Den mäter tryckfallet och visar grönare ju mer ni stryper tilluften...)

Nog är väl ändå effekttätheten för ottomotorer generellt högre än för dieselmotorer och inte av lathet utan av tekniska skäl.

Om vi kollar på en gammal dieselmotor för zeppelinare, Mercedes-Benz 502 så hade den en maxeffekt på 904 kW och vägde 2700 kg vilket ger en effekttäthet på 0,33 kW/kg. En annan dieselmotor för flyg, Junkers Jumo 205 låg på 1,1 kW/kg. Det kan jämföras med en samtida Rolls-Royce Merlin 61 på 1,6 kW/kg. Det här är gamla motorer från tiden runt andra världskriget. Båda motortyperna har förbättrats en hel del sedan dess men otto leder fortfarande i denna gren.

Ja statistiskt är det en helt korrekt iakttagelse.

Och en framgångsrik konstruktör ska definitivt vara både lat och sparsam/snål, vilket bör kategoriseras som "tekniska skäl". Så att en cylinderkompression på uppåt 1:25 blir tyngre än vid 1:10 är fullt normalt och begripligt.

Men ändå inte en nödvändighet/'egenskap'.

Speciellt inte numera. Förbränningstemperaturerna gör ju att klassiska härdningsmetoder inte var tillämpbara, men lite 'exotiska' materialval och lite mer avancerade tillverkningsmetoder kan åstadkomma mycket om vikt(effekttäthet) prioriteras högre än tillverkningskostnad.

(Hur stor andel av serietillverkade ottomotorer för hjulfordon efter år 2000 (eller 2010), kommer upp till 1,1 kW/kg ~ 80 kg per 100 hp?)

Finns något som är effektivare än både diesel och otto en variant av dieselmotorn som använder sig av bensininblandning, rätt blandning kan sänka förbrukningen med upp till 30% i större motorer och upp till 20% i mindre motorer.

Det stökiometriska förhållandet mellan luft och bensin varierar, vill man ha maxeffekt kan man gå ned till 1:12 men är man ute efter max bränslebesparing kan 1:16 funka bättre, alkylatbensinen ska ha ännu mer luft för optimal förbränning.

Utvecklingen går framåt som tur är, med variabel ventilstyrning kan man sänka pumpförlusterna rätt ordentligt och även enkelt koppla bort cylindrar när effektuttaget är lågt så ottomotorn blir sakta mer effektiv.

Ibland kontraproduktivt att ha diesel för pendling, tror det va lupo 3l som va så effektiv att motorn hade svårt att komma upp i arbetstemperatur när det va kallt ute.

Nej, det som förbränns med ottomotorns primiära uppgift att skapa ett vridmoment på vevaxkeln, har alltid samma blandningsförhållande.

Sedan kan man ibland lyckas kompensera för spolförluster, kondensation, "dålig förgasning", avgasrester osv genom att mata insuget med lite "fel" blandning. Men det syftar just till att det ska vara rätt blandning vid flamfronten även under tryckökningen och expansionen.

Resultatet blir då även oförbrända kolväten eller outnyttjad spolluft, vilka båda sänker motorns bästa verkningsgrad.

Saabs motor B235R (turbomatad ottomotor) som satt i 9-5 har i sin näst starkaste version 260 hp eller 191 kW. Motorn väger 150 kg så det blir 1,3 kW/kg. Det är ändå ingen extremt stark motor och ingen direkt lättviktare heller med sitt motorblock i gjutjärn.

Men visst, att ha varit i närheten av det med en dieselmotor för så många år sedan är ju inte illa. Sen hade tydligen den där Jumon ingen vidare driftsäkerhet, den kanske var hårdare belastad än vad den borde ha varit.

Är det inte så att värmemaskinen dieselmotor får högre teoretisk verkningsgrad än bensinmotorn - varmare i cylindern. Skulle man använda diesel för att värma vatten till en ångmaskin skulle verkningsgraden bli usel.