מנועי ה- IC היעילים ביותר הם דיזל גדול. בקצה הקיצוני נמצאים מנועי ספינות בעלי יעילות תרמית טובה מ- 50% וכתוצאה מכך צריכת דלק ספציפית של 0.260 ק"ג / כ"ס לשעה בלבד או 158 גרם / קוט"ש. אך גם דיזל משאיות מוגדשות משיג יעילות תרמית של מעל 40% בעומס גבוה ( מחקר NHTSA זה נותן 42%).
Aerodiesels השיגו 220 גרם / קילוואט-שעה כבר עם Jumo. 204 ו -205 של תחילת שנות השלושים. אפילו ה דיזל של Thielert המודרני (הנמכר כיום על ידי קונטיננטל) בקושי טובים יותר, טוענים 214 גרם / קילוואט-שעה. כמו כן, Napier Nomad, דיזל אירו סופר-טורבו עם יעילות מירבית, כאשר מטרת התכנון שלו הגיעה רק ל -219 גרם / קילוואט-שעה.
מנועי בנזין מתחילים בכ -240 גרם / קילוואט-שעה; ערך זה מושג על ידי Lycoming IO-390 עם הזרקת דלק. ללא הזרקת דלק, הצריכה הספציפית עולה ל -260-280 גרם / קילוואט-שעה, האופיינית ל- Lycoming O-360 בהספק של 65%. שימו לב ש Jumo 213, אחד מנועי הבוכנה היעילים יותר מתקופת מלחמת העולם השנייה, כבר השיג 260 גרם / קילוואט-שעה אפילו עם דלק 87 אוקטן ויחס דחיסה של 6.93: 1 בלבד לכל היותר. נקודת הפעלה נוחה. הנדסה חדשנית מתקדמת, שהשתלטה על מנוע נורטון-ונקל, טוענת 310-350 גרם / קילוואט-שעה עבור 650CS שלהם עם 120 נ"ס.
בהשוואה לזה עם טורבו-טיפים צריך קצת המרת דחף לכוח. זה תקף רק למהירות טיסה ספציפית. אם תעשה זאת במהירות שיוט, הטורבו-פרופרים הגדולים Progress D27 ו- Europrop TP400 טוענים לצריכה של סביב 240 גרם / קילוואט-שעה. טורבו-טיפים קטנים יותר לעתים רחוקות משיגים מתחת ל -300 גרם / קילוואט-שעה.
כדי לחסוך ממך את הבעיה לחפש ולהמיר את הנתונים בקישור האחרון, הנה רשימה שנבחרה:
- אליסון 250 $ \; \; \; \; \; \; \; $ : 370 גרם / קילוואט-שעה. זהו מנוע מסוק קטן טיפוסי.
- Garrett TPE331 $ \; \; $ : 310 גרם / קילוואט-שעה. זה משמש על טורבו-טיפים קטנים כמו Do-228 או Merlin III.
- PWC 126A $ \; \; \; \; \; \; \; $ : 280 גרם / קילוואט-שעה. הולך וגדל - BAe ATP.
- רולס רויס טיין: 237 גרם / קילוואט-שעה. זה כבר זמן רב הטורבופופר הגדול ביותר במערב והשתמשו בו במטוסים כמו קנדייר 400 / CL-44.
שים לב שאותם טורבופופרים ניזונים מנפט בעוד שמנועי הבוכנה זקוקים לבנזין. אך על ידי ביסוס ההשוואה על בסיס מסה, היא תקפה מכיוון ש צפיפות האנרגיה של שניהם כמעט זהה. טורבופרופ גדול מאוד יעיל כמו מנועי בוכנות בנזין, אך לדייזלים עדיין יש יתרון קטן.
עכשיו לטורבו. כאן יש לנו דחף שיש להמיר תחילה לכוח על ידי הכפלתו במהירות הטיסה. זה יהיה שטותי להשוות את המקרה הסטטי - כאן בהגדרה טורובופנים לא מייצרים כוח. עבור הנקניקים: כן, אני צריך להסתכל על מהירויות הגז שמאחורי המנוע, אבל עדיין, זה גורם להשוואה גרועה: רוב הערכים הסטטיים הם מעמדות בדיקה עם כל האביזרים שהוסרו וללא הפסדים עבור תושבות מנוע ותאורה. במקום זאת אשתמש בנתונים בשיוט המופיעים ב תשובה זו, תוך שימוש בשריפת דלק של $ b_f $ = 18 גרם / ק"ג ומהירות של מאך 0.78, שמשווה למהירות טיסה של 262 מ / ש בגובה 11.000 מ '. הכפל ב- 3600 עבור ערך לשעה וחלק ב- 262 (ה- N הם במכנה!) ותגיע ל 247 גרם / קוט"ש. אז שוב, דומה מאוד למנועי בוכנות בנזין טובים אך לא טובים כמו דיזל.
אך שוב יש לבצע השוואה זו עם גרגר המלח הפתגם. עכשיו אנחנו צריכים להסתכל מקרוב על המהירות. צריכה ספציפית לדחף עולה במהירות ומכפילה בערך בין המקרה הסטטי למהירות השיוט עבור טורבופאן מודרני. ה- GE-90 משיג סטטי של 8 גרם / kN-s ו -15 גרם / kN-s ב Mach 0.8 - זה יהיה רק 209 גרם / kW-h ולהיות שווה עם הדיזל הטוב ביותר. לשם השוואה: הנתונים המותקנים עבור מנועים צבאיים מודרניים במטוסים על-קוליים הם 20 גרם / kN-s. ובנוגע לטורבו-ג'ט הרעב: ג'ומו 004 הישן השיג 39 גרם / קילו-שניים - כמות כפולה בלבד עם יחס דחיסה של 3.3: 1 בלבד. גוזלי דלק אמיתיים היו ארגוס 014 של ה- V-1 עם 107 גרם / kN-s בהפלגה.
בעוד מנועי טורבינות צוברים יעילות בגובה בגלל אוויר יניקה קר יותר, התרשים שלהלן משווה את Jumo 213 A עם גרסת J (מקור) מראה עלייה בצריכת הדלק הספציפית להספק עם הגובה. שימו לב שמהירות הטיסה תעלה גם עם הגובה ולא ניתנת, ולכן אני חושד שזה נובע יותר ממהירות גבוהה יותר מגובה גבוה יותר. שוב, מדובר בנתונים מהעולם האמיתי ממבחן טיסה כשהמנוע מותקן ב- FW-190D ( מקור). מעבר מגובה פני הים ל -10 ק"מ מה שמכפיל בערך את מהירות האוויר האמיתית מעלה את הצריכה הספציפית ב -20%.
תרשים השוואה בין Jumo 213 גובה הטיסה A ו- J. ניתן ב [ק"מ] לאורך ציר ה- x וצריכה ספציפית לאורך ציר ה- Y הימני. הכפל ב -1.34 ל- g / kW-h. קבוצת השורות התחתונה מיועדת להפעלת עומס חלקי בין 2100 ל- 2700 סל"ד (גרסה) rsp. 3000 סל"ד (גרסת J) בעוד שהקבוצה העליונה של קווי הצריכה מיועדת להפעלת הספק מרבי ב 3000 סל"ד (גרסת A) rsp. 3400 עד 3700 סל"ד (גרסת J), חלקית עם הזרקת מים-מתנול.