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Le moteur 100+mpg de Tom Ogle est-il réellement réalisable ?
Question
Je viens de lire sur Tom Ogle, un inventeur qui prétend avoir construit un système d'injection de carburant pouvant atteindre plus de 100 mpg et l'a apparemment prouvé, avant de mourir dans des circonstances suspectes.
D'un point de vue technique, est-ce même faisable ? Un gallon de carburant a-t-il même assez d'énergie pour y parvenir ?
Réponse populaire
En regardant le marché, VW a construit la VW XL1 (FR, DE), une voiture hybride avec jusqu'à 260 mpg. Le site allemand indique qu'il y a eu un essai routier dans la rue où la voiture a effectivement consommé 0,89 l de diesel /100 km, ce qui équivaut à 240 mpg. Mais il existe également de nombreux autres chiffres déroutants, donnant jusqu'à deux fois la consommation. Je trouve aussi 1,82l/100km avec plein et 1,94l/100km avec batterie vide. La dernière valeur est ce que vous obtenez lorsque vous alimentez la voiture en carburant uniquement, et correspond à 125 mpg.
Alors oui, en général, il est possible de construire une voiture avec 100 mpg ou mieux.
Mais cette voiture ne mesure que 1,6 m de large et 1,1 m de haut, avec deux sièges l'un derrière l'autre pour un meilleur aérodynamisme, ne pèse que 750 kg et 40 ch. Oh, et c'est un diesel, avec une consommation en général plus faible.
Une voiture plus raisonnable comme la Tesla Model S pèse environ 2000 kg, ce qui est similaire au poids de la Fort Galaxy de Tom Ogle. Et il parcourt 260 miles avec une charge de 75 kWh (EPA).
Le
gaz contient 125 MJ/gallon = 34,7 kWh/gallon d'énergie, donc si la Tesla brûlait du gaz pour produire de l'électricité à 100 % d'efficacité, elle consommerait 75/34,7 = 2,61 gallons pour 260 miles, soit exactement 100 mpg !
Mais un moteur à combustion a un rendement maximum théorique de 40-50%, car les gaz d'échappement sont chauds et encore sous pression à la sortie du cylindre. En réalité, la friction interne et celle de la transmission réduisent encore plus l'efficacité.
Même les voitures électriques avec leur moteur à plus de 90 % d'efficacité font beaucoup pour augmenter leur « kilométrage ». Par exemple, l'énergie cinétique de la voiture est utilisée pour charger la batterie lors du freinage, au lieu de la gaspiller sous forme de chaleur.
Remplacement du carburateur par un système qui permet d'ajouter du carburant de manière plus contrôlée, plus précise et d'une manière qui permet une combustion meilleure et plus complète peut augmenter considérablement le kilométrage, mais 100 mpg de juste cela est loin d'être réaliste.
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L'affirmation est pour le moins suspecte. Remplacer uniquement le système d'injection de carburant ne vous permet pas de faire grand-chose.
Un moteur à essence moderne a un rendement maximal d'environ 30 % (et c'est optimiste). C'est-à-dire que 30% de l'énergie contenue dans le carburant est convertie en mouvement. Le reste est dissipé sous forme de chaleur par le système de refroidissement et l'échappement.
Atteindre 100 mpg signifierait réduire considérablement ces pertes. Une grande partie de ces pertes sont hors du contrôle de l'injection de carburant : aucune injection de carburant ne peut jamais empêcher les pertes de chaleur à travers les parois des cylindres, par exemple. L'injection de carburant ne peut pas non plus réduire la friction dans la transmission.
Maintenant, Ogle a mené ses expériences sur une voiture à carburateur des années 1970. L'efficacité sur ceux-ci était bien inférieure à 30 %. Les gaz d'échappement contenaient souvent du carburant non brûlé. Le remplacer par un système d'injection augmenterait considérablement l'efficacité. Passer de 15 à 30 mpg est crédible.
Ogle affirme que ses gains étaient dus à l'évaporation de l'essence au lieu de laisser le carburateur aspirer des gouttelettes d'essence dans le moteur. Comparons cela au GPL. Les systèmes GPL classiques évaporent le GPL. Certains systèmes modernes sont passés à l'injection de GPL liquide pour augmenter l'efficacité. Si Ogle avait raison, l'injection de GPL liquide serait moins efficace qu'un système à vapeur.
Ogle breveté son invention. Les brevets contiennent une description détaillée du fonctionnement de l'invention. N'importe qui peut essayer de reproduire son travail. Ogle n'est pas la seule affirmation, les carburateurs 100 mpg sont une légende urbaine populaire.
Pas possible, un canular complet et une fabrication. Tom Ogle a escroqué ses investisseurs. Il est pratiquement impossible d'obtenir plus de 20 miles par gallon dans un V8 1970 Torino de 7 litres. Et cette configuration, quelle que soit la façon dont vous vaporisez le gaz, vous ne pourriez pas obtenir plus de 20 miles par gallon. La voiture est une brique anomique aride. Un 1970 n'a pas non plus d'Overdrive. Ainsi, à 60 milles à l'heure, ce V8 de 7 litres tournerait à près de 3 000 tr/min. Un moteur doit maintenir au moins un rapport air-carburant de 15 à 1 pour que la bougie d'allumage l'allume. Dans une voiture de 4000 livres avec des pneus à carcasse diagonale aspirant l'essence dans un moteur de 7 L tournant à 3000 tr/min, je serais totalement surpris si même 17 miles par gallon pouvaient être atteints
Aussi à des vitesses d'autoroute de 50 à 60 miles par heure à laquelle ils prétendent que le carburateur d'Ogle a été testé, un carburateur standard et un collecteur d'admission fonctionnent déjà très efficacement. Au fur et à mesure que le gaz descend dans le carburateur Venturi et que ce sont les papillons des gaz il est encore atomisé, puis quand il passe dans le collecteur d'admission, il est soumis à un fort vide partiel qui le fait se vaporiser encore plus. Quelles particules de carburant ne se sont pas vaporisées au point ont frappé le fond du collecteur d'admission qui est chauffé par le liquide de refroidissement du moteur. À partir de ce moment, le vide du moteur, la chaleur et le débit d'air élevé vaporisent rapidement toute essence sur le plancher du collecteur d'admission. Les coureurs du collecteur d'admission sont volontairement laissés un peu rugueux et de longueur égale, et s'étendent de 10 à 12 dans les orifices d'admission du moteur. Ils sont vaporisés au passage par le flux d'air et les patins chauffants. Votre mélange de carburant passe par les orifices chauffés dans les têtes du moteur, un autre 3 ou 4 pouces. Et lorsque votre soupape d'admission est ouverte, ce mélange s'écoule ensuite et frappe la soupape d'admission. Au moment où Wallace s'est produit, à peu près chaque morceau d'essence liquide a été transformé en vapeur. Mais même après la soupape d'admission, le mélange air-carburant est aspiré dans le cylindre dans un mouvement tourbillonnant, puis à mesure que le piston monte, il est encore plus chauffé, comprimé, puis finalement enflammé par la bougie... Le soi-disant Tom Ogle l'invention c'est de la merde
J'ai lu l'abrégé du brevet, qui parle de ce qu'il fait et est abordé dans les réponses ci-dessus. Et alors? Mon hors lot 20013 Mazda 3 fait 50 mpg à 65 mpg sur l'autoroute. La Society of Automotive Engineers parraine chaque année un concours de kilométrage pour les collèges et les lycées. Le véhicule doit transporter une personne, atteindre une moyenne d'au moins 15 mph. Derniers chiffres : plus de 3 000 mpg. Trois mille milles par gallon ! Il y avait une vidéo que j'ai vue quelque part (il s'agit maintenant d'informations de TROISIÈME main - fiabilité faible) sur la voiture Ogles, qui revendiquait également ZÉRO émissions de carbone. Hé bien oui. il n'émet pas de carbone. Juste du dioxyde de carbone ! (Ici, je soupçonne qu'ils prétendaient que la combustion complète empêchait les particules de carbone - fumée - émission.)
La raison de l'efficacité plus élevée est principalement due au fait que le carburateur Ogle fait tourner le moteur à plein régime. La vaporisation du carburant à l'aide de la chaleur d'échappement augmenterait l'efficacité d'environ 5 % seulement.
Le pouvoir calorifique élevé (HHV) pour l'essence d'environ 47 MJ/Kg.
La densité (ρ) pour l'essence varie approximativement entre 0.71-0.77Kg/L; en supposant que 0,74 kg/L donnerait environ 35 MJ/L.
100 mpg équivaut à 42,5 km/L.
Pour simplifier les chiffres, supposons que la voiture roule à 42,5 km/h, ce qui signifie qu'un litre (35 MJ) sera utilisé en 3 600 secondes, c'est-à-dire 35 000 kJ/3 600 s => 9,7 kW est la puissance injectée dans le moteur (comme carburant) .
Puissance (kW) absorbée à d'autres vitesses (km/h) = 9,7*vitesse/42,5
c'est-à-dire PowerIn = vitesse/4,38
En supposant que 75 % de la puissance est perdue en raison de l'inefficacité du moteur, des pertes de la transmission et de la résistance au roulement. Cela ne laisse que 25% de la puissance d'entrée pour surmonter la résistance au vent.
c'est-à-dire pour atteindre 100 mpg (42,5 L/km) les pertes moyennes (en kW) doivent être inférieures à (vitesse en km/h)/17,53.
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Ceci est faisable à des vitesses inférieures, cependant, à des vitesses plus élevées, cela ne sera pas réalisable car les pertes augmentent plus rapidement que la vitesse. Même la résistance au roulement et les pertes de la transmission ne sont pas tout à fait linéaires, comme on l'a supposé ci-dessus.
Il est beaucoup plus facile d'atteindre un rendement énergétique élevé à basse vitesse sur route car les pertes aérodynamiques sont proportionnelles à la vitesse au carré, quel que soit le coefficient de frottement aérodynamique.