Mi korlátozza a mechanikai gépek hatásfokát?

súrlódás és az anyagok mechanikai szilárdsága.

minden mozgó alkatrésznél fellép a súrlódás, azt legfeljebb csökkenteni lehet, de teljesen megszüntetni nem. a súrlódás során valóban hő szabadul fel, de ez inkább okozata és nem oka a teljesítményhatárnak.

az anyagok mechanikai szilárdságának végességét nem kell magyarázni - törés.

és van még egy fontos hatás, amely a lehetséges teljesítményt határolja:

a tehetetlenségi erő - ez az "álló- induló" típusú mozgásoknál lehet meghatározó. (pl. robbanómotorok)

Gyakorlatilag minden tényező egy dologra vezethető vissza, ez pedig az alkatrészek tömege. ( a tehetetlenség, a súrlódás, az ebből fakadó melegedések, stb, stb.)

maci

Az utolsó válasz számomra nem értelmezhető. A tömeg miért lehet a veszteség forrása?

Ha nem lenne surlódás, hőveszteség, elektromos ellenállás a vezetékekben, lehetne 100 % a hatásfok a tömeg ellenére is.

Robbanómotoroknál még a termikus hatásfok (elméleti hatásfok) is belép.

" ... a tömeg miért lehet a veszteség forrása? "

Nos, mert a tömeget gyorsítani kell és az munka. Egy példa: motoroknál az volna ideális ha a motor szerkezeti egységeinek mozgatása nem kerülne energiába és hengerekben keletkező energiát teljes egészében, a jármű mozgatására fordíthatnánk. Sajnos ez nem megvalósítható, és bizony az energia egy része arra megy el, hogy a tömeggel rendelkező dugattyúkat felgyorsítja az útjuk során, a tömeggel rendelkező vezérműtengelyt felpörgeti stb, stb...

maci

Az utolsó válaszoló valamit kever. H a t á s f o k r ó l van szó.

Tehát arról, hogy a bevezetett energi hány százalékban hasznosul. Hát persze hogy tömeget mozgatunk, mindennek tömege van, ha nem lenne nem kellene befektetett energia sem. Tehát, 100 % a hatásfok, ha a tömegmozgtás céljára (mégegyszer, mindegy mekkora a tömeg, legfeljebb több energiára van szükség) befektetett energia 100 %-ban a tömeg mozgatását végzi (ha már ehhez ragaszkodik az utolsó válaszoló). De mivel ilyen nincs, vannak veszteségek, így a hatásfok mindég 100 % alatt van. Ne vezessük már félre az embereket , mert még valaki tényleg elhiszi, és bekerül a dolgozatba.

Tömeg volt, van, és lesz, kérjük ezt ne tartsuk a hatásfok gátjának. :-)))

"Nos, mert a tömeget gyorsítani kell és az munka. Egy példa: motoroknál az volna ideális ha a motor szerkezeti egységeinek mozgatása nem kerülne energiába és hengerekben keletkező energiát teljes egészében, a jármű mozgatására fordíthatnánk."

A jármű mozgatása is a tömeg mozgatását jelenti. A motor szerkezeti egységeit egyszer kell felgyorsítani, utána maradhat állandó mozgásban, több energiára nincs szükség. Ha nem lenne vesztesség, a végtelenségig forogna. A dugattyút tényleg fel kell gyorsítani, de lassuláskor vissza is adja ezt az energiát a főtengelynek, de a villanymotoroknál pl. nincs is alternáló mozgás.

" ... tehát arról, hogy a bevezetett energi hány százalékban hasznosul. Hát persze hogy tömeget mozgatunk, mindennek tömege van, ha nem lenne nem kellene befektetett energia sem. Tehát, 100 % a hatásfok, ha a tömegmozgtás céljára ..."

Az "utolsó válaszoló" nem kever semmit sem. A példaként felhozott motornál az volna az ideális ha az összes motor termelte energia a gépkocsi mozgatására (és csakis arra!) fordítódna. De mivel a motor alkatrészei is tömeggel rendelkeznek, azokat IS fel kell ugye gyorsítsa .... Ergo ez a tömeg (értsd a mozgó alkatrészek tömege) igenis korlátozza a "H a t á s f o k o t", tetszik vagy sem! Nincs ebben semmi félrevezetés. És igen, volt, van, lesz tömeg ezt mindenki tudja de nem is állította az ellenkezőjét senki! Ha nem volna pl. a dugattyúnak tömege nem volna súrlódása sem, és az ott fellépő veszteség is nulla lenne (Most nehogy azt mondd hogy "de van tömeg", mert TUDOM hogy van, csak azt írtam, ha nem volna akkor ebből adódó veszteség sem lenne - mintegy magyarázatként, ééérted?). Magyarul egy motorból kivehető energia sosem 100%-os mert a saját alkatrészeinek TÖMEGE miatti veszteségekkel csökken a leadott teljesítmény ....

Különben meg szívesen várom a véleményed, hogy ugyan mi okoz veszteséget, ha nem a gépalkatrészek tömege ...

" ... a motor szerkezeti egységeit egyszer kell felgyorsítani, utána maradhat állandó mozgásban, több energiára nincs szükség. Ha nem lenne vesztesség, a végtelenségig forogna ..."

Ez tökéletesen igaz ... lenne, ha a motor fordulatszáma egyenletes lenne, ritkán van így, azt hiszem ebben egyetértünk ...

" ...villanymotoroknál pl. nincs is alternáló mozgás....

Ha a forgórésznek nem volna tömege (tudom, hogy van nehogy megint belekössetek :P) Akkor ott sem volna súrlódás, nem volna a kiegyensúlyozatlanságból eredő rázkódás, nem volna a súrlódásból eredő hőtermelés sem, ott is elfelejthetnénk az ebből eredő veszteségeket. Az elektromos veszteségek meg ugye nem a kérdés körébe eső problémák, lévén a villanymotorok elektromos gépek, nem mechanikaiak.

maci

Sejtem már mi a félreértés oka ...

Amikor azt írom, hogy a motor alkatrészeit is gyorsítjuk, nem arra gondolok, hogy az autóval együtt kell mozgatni. Ezen alkatrészek a gépkocsi részei, azzal egységet alkotnak. Ez valóban természetes. És nem is tekinthető veszteségnek...

Tehát arra gondoltam, hogy maguk az alkatrészek mozgatása a veszteség okozója (amikor a dugattyút elmozdítja a robbanás, fel kell gyorsítsa a motorblokkhoz képest, avagy a forgó tengelyeket, lendkereket, mi egyebet fel kell pörgesse a motorblokkhoz képest a rendszer, avagy fékezéskor, holtponton túlhaladáskor lelassítani, és ez is ugye a motor energiájából "nyúl le" egy keveset ...). És mivel ezen alkatrészeknek is van ugye tömege, ez a gyorsítás felpörgetés, lassítás, stb. növeli a veszteségeket.

maci