Vad menas med att en bil har verkningsgraden 30?

Verkningsgraden 30 är ett mått på hur effektivt en energikälla utnyttjas och en bil som har verkningsgraden 30% har endast använt 30% av energin i bensinen för att driva bilen framåt.

Du har kanske hört talats om termen verkningsgrad i samband med förbränningsmotorer och energikonsumtion, men vad menas med att en bil har verkningsgraden 30. Verkningsgrad är ett mått som beskriver hur effektiv en motor är på att nyttja den tillförda energin. Olika fordon har också skilda kvoter när det gäller verkningsgraden, men bilar med förbränningsmotor ligger på cirka 30%.

Här får du lära dig mer om begreppet verkningsgrad samt lära dig vad som menas när man säger att en bil har verkningsgraden 30.

Vad menas med verkningsgraden 30?

När det gäller bilar brukar verkningsgraden alltid vara ett aktuellt mått, men det varierar beroende på om det är en bensinmotor, diesel eller elbil. Vanliga förbränningsmotorer har verkningsgraden 30 och det är då den uträknade kvoten mellan den energin som nyttjats och tillförd energi.

Verkningsgraden på bilar är mindre än 1 och det beror på att det alltid finns någon typ av energispill. Värme är exempelvis en effekt som bidrar till energiförluster i motorer och en anledning till att bilar behöver både kylare och fläkt som en del av utrustningen. Det är alltså omöjligt att en bil kan ha verkningsgrad 100, då vore det en makalös uppfinning.

En bil som går på bensin har lägre verkningsgrad än exempelvis dieselbilar. Den klarar i regel av att omvandla omkring de nämnda 30 % av bränsleenergin till bilens mekaniska motor. Större fordon som går på diesel kan nå en verkningsgrad på betydligt högre nivå.

Forskning och utveckling

Inom motorsporten har det forskats en del kring just verkningsgraden 30 på bilar och möjligheten att ta fram nya motorlösningar. Bland annat presenterade en av världens större biltillverkare en motor till F1 med en verkningsgrad på 50 %.

Även nya tekniker har utvecklats av tillverkare för att nå högre verkningsgrad än 30 på vanliga bensinbilar. Nissan är exempelvis en aktör som på senare år satsat på att utveckla förbränningsmotorer med hög verkningsgrad.

Nya genombrott för högre verkningsgrad

De senaste åren har flera tillverkare lyckats öka verkningsgraden i förbränningsmotorer, särskilt genom att kombinera teknik från racingvärlden med hybridlösningar. Exempelvis har Toyota utvecklat en ny motorplattform som tillsammans med elektrifiering når över 40 % verkningsgrad i serieproducerade bilar. Detta har möjliggjorts genom följande detaljer.

• Högre kompression utan att orsaka spikningar, tack vare avancerad motorstyrning och variabla ventiltider

• Atkinson-cykeln, där insugsventilen hålls öppen längre för att minska tryckförluster

• Exakt bränsleinsprutning och anpassad tändning för att minimera spillvärme

• Avancerad kylning och friktionsreducerande material i motorns rörliga delar

Samtidigt når moderna elmotorer som sitter i elbilar som Tesla Model 3 och Hyundai Ioniq 5 uppåt 90 % verkningsgrad, enligt tester från US Department of Energy. Det beror på att elmotorer har färre rörliga delar, ingen värmeförlust från förbränning och mycket exakt energistyrning.

Detta tekniksprång innebär att både elbilar och hybrider nu kan erbjuda en energieffektivitet som tidigare var otänkbar i traditionella bensinbilar. Med fortsatt fokus på forskning, både inom elektrifiering och nya syntetiska bränslen ser framtiden ljus ut för fordon med betydligt högre verkningsgrad än 30.

Källa: https://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/210658/local_210658.pdf