Saya punya pertanyaan mengenai efisiensi mesin gas lean burn. Mungkin ini hanya kebingungan tentang terminologi "efisiensi termal", "tekanan rata-rata rem", "efisiensi termal rem" dll. Tetapi mari kita lihat.
Mesin gas stasioner dalam kombinasi panas dan pembangkit listrik biasanya dijalankan pada rasio udara-bahan bakar yang sangat tinggi untuk memaksimalkan efisiensi dan mengurangi emisi NOx pada saat yang sama. Dengan diperkenalkannya lebih banyak udara, efisiensi termal meningkat karena rasio kapasitas panas yang lebih tinggi dari campuran gas. Pada saat yang sama ini juga menghasilkan penurunan suhu di ruang bakar yang mengurangi oksidasi nitrogen dan karenanya menurunkan emisi nitrogenoksida.
Namun, dalam literatur tradeoff antara emisi NOx rendah dan efisiensi mesin yang tinggi sering disebutkan.
Juga, saya berasumsi bahwa suhu yang lebih tinggi di dalam ruang bakar adalah indikasi pembakaran yang efisien, yang juga tidak sesuai dengan paragraf pertama.
Makalah lain yang saya baca juga menunjukkan maksimum efisiensi termal rem pada rasio udara-bahan bakar yang sama dengan emisi NOx maksimum, yang juga tidak sesuai dengan paragraf pertama.
Apakah ada orang di sini yang memiliki pemahaman yang baik tentang mekanisme mesin pembakaran lean dan dapat membantu saya memahami ini? Saya juga dapat memberikan rincian lebih lanjut tentang kesalahpahaman saya sendiri.
Pertanyaan tindak lanjut:
Sekali lagi, terima kasih atas jawaban Anda, Mark. Berikut adalah beberapa pemikiran lebih lanjut termasuk grafik yang membingungkan saya pada awalnya. Terutama grafik "efisiensi siklus otto vs rasio kompresi".
Mengenai grafik yang disebutkan sebelumnya: Dengan bertambahnya lambda, gamma eksponen isentropik juga meningkat, menghasilkan efisiensi termal yang lebih tinggi. Apakah peningkatan efisiensi ini juga menyiratkan peningkatan daya yang tersedia di poros engkol? Asumsi saya adalah bahwa peningkatan efisiensi juga meningkatkan pekerjaan yang tersedia dalam diagram p-V dari siklus Otto (area antara 4 titik dari berbagai langkah siklus otto). Satu percobaan pemikiran akan meningkatkan lambda hingga tak terbatas, oleh karena itu memaksimalkan efisiensi termal ketika eksponen isentropik mendekati udara. Namun, ini tidak masuk akal sekarang karena tidak akan ada kekuatan di poros engkol. Atau untuk menempatkan seluruh paragraf ini secara singkat: Apa yang saya dapatkan dengan peningkatan efisiensi termal? Di mana pernyataan "mesin pembakaran ramping efisien dan mengurangi emisi NOx" berasal, ketika minimum konsumsi bahan bakar rem pada lambda yang sama dengan emisi NOx maksimum?
Argumen efisiensi mesin lean burn sering digunakan dalam literatur, namun konsumsi bahan bakar spesifik rem terendah terjadi pada lambda hanya sedikit lebih tinggi daripada operasi stochiometrik mesin dan kemudian dengan cepat naik. Ini sangat membingungkan karena investigasi previos gamma akan mengarah pada asumsi bahwa saya hanya dapat "meningkatkan lambda untuk mendapatkan lebih banyak efisiensi". Apa motivasi di balik peningkatan efisiensi termal ketika tidak dapat digunakan sebagai tenaga mekanik di poros engkol?
Maafkan pertanyaan saya agak naif.
Dan satu pertanyaan terakhir yang sangat penting: Ketika menyelidiki lambda, apakah benar bahwa dengan peningkatan lambda massa bahan bakar aktual berkurang? Atau apakah massa bahan bakar biasanya dipertahankan konstan dalam percobaan seperti itu dan lambda meningkat dengan menambahkan lebih banyak oksigen, secara efektif meningkatkan total massa gas di ruang bakar? (Untuk membuat pertanyaan panjang pendek: Apakah konvensi bahwa massa total dalam ruang pembakaran dijaga konstan ketika memvariasikan lambda atau massa bahan bakar dijaga konstan dan lambda divariasikan dengan menambahkan lebih banyak oksigen)