Tidiga Förbränningsmotorers Prestanda - IC-Engine Research

Verkningsgrad [%]
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1900 1910 1920 1930 1940 1950
År
1960 1970 1980 1990 2000
Figur 48 Utveckling av tändkulemotorns verkningsgrad.
36
Tändkula Fotogen
Tändkula Olja
Specifik effekt
Motorerna i dessa applikationer optimerades inte direkt för hög effekt, bränsleekonomin var
betydligt viktigare. Problemet är att avgöra vad som beror på motorutveckling och vad som
kommer med applikationen, d.v.s. traktorn.
I vilket fall så har effekttätheten, eller den specifika effekten (Figur 49) hos de provade motorerna
ökat från kanske 2 till upp mot 20 kW/liter. Det betyder alltså att en motor behöver vara 1/10 så
stor år 2000 i jämförelse med var den var år 1900 för att leverera samma effekt. Att
bränsleförbrukningen samtidigt mer än halverats talar sitt tydliga språk, att motorutvecklingen
har varit enorm.
Trenden visar dock att ökningen var störst runt 50-talet då ottomotorn dominerade, mycket
beroende på att man kunde ta ut allt mer effekt genom att öka motorernas varvtal. Detta visas i
Figur 50 där varvtalet representeras av kolvmedelhastigheten som definieras av:
2 ⋅L⋅n S p = { Kolvmedelhastighet, m/s} = där
60
L =
n =
{ Slaglängd, m}
{ Varvtal, rpm}
I och med dieselmotorns intåg och dominans har denna utveckling nästan avstannat men
introduktionen av turbotekniken innebar dock ett trappsteg till i specifik effekt. Runt 1960
förekom ett fåtal 2-taktsmotorer med betydligt högre specifik effekt vilket är förståligt i och med
att de har ett arbetsslag per varv. Vridmomentet har också ökat (Figur 51) under århundradet.
Den specifika effekten har i runda slängar ökat en faktor 10, en faktor 5 beroende på
varvtalsökningen, och en faktor 2 beroende på ökningen i vridmoment.