צאיצאינו עוד ילעגו לנו....

**** "צאצאינו עוד ילעגו לנו" על הנצילות התרמית "העלובה" שמפיקים מנועי השריפה שלנו כיום (משריפת דלק}****

**** ממש הזוי , מתוך 1000 סמ"ק של דלק שמנוע שריפה צורך הוא ינצל להסעת הרכב רק 300 סמ"ק בלבד !!, המנוע יבזבז 700 סמ"ק למערכות הקירור הפליטה ולסביבה****

אתחיל בסיפור קטן כפתיח לנושא שאני כותב עליו , בשנת 1964 בהיותי חניך (תלמיד בבית ספר עמל –חניכים בבאר שבע) עבדתי במוסך גדול למכונאות רכב בשם "מוסכי ערבה" בעיר בבאר שבע ובסמוך אלינו ב-"מוסך אליעזר" (מוסך לחשמל רכב) עבד חבר טוב שלי בשם גרשון , הוא גם היה חניך בעמל חניכים ועבד כחשמלאי רכב , אליעזר בעל המוסך נפטר , המוסך נמכר וגרשון עזר בפינוי החפצים האישיים של הבוס שלו ז"ל . גרשון מצא באחת המגירות בפינה נידחת במוסך שני ספרים למכונאות רכב משנת 1891 !!! במצב מצוין ורק הדפים שלו הצהיבו , הספרים כתובים בשפה הצרפתית , גרשון ידע שאני דובר צרפתית ונתן לי אותם בהשאלה ש-"אעיין" בהם ואחר כך "אספר" לו מה כתוב בהם , הספרים האלה היו אצלי שנה שלמה ושמרתי עליהם מכל משמר כיאה לספרות היסטורית נדירה , כמובן שקראתי כל שורה בהם ו-"טסתי" לאחור על ציר הזמן , חשתי את התקופה ואת ההתרגשות הגדולה של כותב הספרים האלה שהדגיש במילותיו את גודל השעה וכתב על ראשיתה של המהפכה הטכנולוגית החדישה של מנועי השריפה הפנימית הראשונים שעבדו במחזור Otto שפעלו על בנזין , כמובן שמנועים אלה היו קטנים יותר ממנועי הקיטור שפעלו משריפת פחם שהרתיחו מים ליצירת קיטור , מנועי הקיטור הותקנו בתחילה בגוררי תותחים במלחמת העולם הראשונה (ניתן לראות דגם זה שנבנה ע"י זוזף קוניו שעדיין מוצג עד היום במוזיאון הגדול בפריס בשם " " Art et métier ,מנועי הקיטור פעלו עשרות שנים ברכבות עד שנות החמישים.

לאחר שנה "שחרשתי" על הספרים האלה הם הוחזרו לגרשון (ששומר עליהם עד היום בכספת שלו) , שני ספרים שונים בתוכן , אחד היה על רכבות עם מנועי הקיטור והשני היה על מנועי שריפה פנימית שפעלו במחזור Otto שהיו אז "המהפכה" הטכנולוגים ונחשב ל-"המצאת הגלגל" של המאה דאז, די לפחם ששימש כדלק למנועי הקיטור שהיו המנועים השולטים .

מנועים השריפה החדשים בשנים ההם היו ללא אגן שמן וגל הארכובה היה חשוף , את תנועת הטלטלים ניתן היה לראות בתנועתם בזמן פעולת המנוע , הכול היה גדול וכבד , המטלורגיה והטכנולוגיה באותה השנה רק החלו להרים ראש והכול היה ראשוני ובתולי. כמובן שאיש לא ייחס חשיבות לזיהום.

.מה הייתה הנצילות התרמית של מנועי השריפה בשנים 1891 עד 1900?

לפי הכתוב בספרים "ה-היסטוריים" והאותנטיים האלה משנת 1891 , הנצילות התרמית של מנועי השריפה הפנימית דאז שפעלו במחזור Otto הייתה 2% בלבד !!! הווה אומר מתוך 1000 סמ"ק (1ליטר) של בנזין שהמנוע צרך הוא ניצל (משריפת הדלק) אנרגיה תרמית של רק 20 סמ"ק דלק !! הווה אומר 980 סמ"ק של דלק הלכו "בקאקט" , אנרגיה תרמית שהלכו לאיבוד למערכות הפליטה הקירור והקרינה לסביבה. איזה בזבוז ענק !!!.

בספר ההיסטורי משנת 1891 כתב העורך של הספר והוא בהחלט צדק: אנו גם כיום אומרים בפה מלא "עם נצילות תרמית כזו עלובה צאצאינו עוד ילעגו לנו" גם , כי בעידן המודרני הזה גם אנחנו עדיין מפגרים ומאוד ולכן גם צאצאינו ילעגו לנו !!!! , אנחנו עדיין מזהמים עם מנועי השריפה שהורישו לנו קודמינו אומנם הצלחנו לשפר ביותר מעשרים אחוזים את הנצילות התרמית של המנועים המודרנים שלנו אבל אנו עדיין מזהמים כי לא הצלחנו לשפר יותר את המנועים שפועלים בשיטה של לפני יותר מ-100 שנה !. הצלחנו למחשב את המנוע העתיק הזה והצלחנו להגיע למקסימום שניתן !.

נכון להיום יחסית לאז עשינו קפיצה גדולה והנצילות התרמית שופרה מאוד והגיעה כיום ל-30 אחוז (בלבד} , למרות זאת עדיין אנו מפגרים מאוד , לא הגענו אפילו ל-50% !! , בימינו אלה עדיין מנועי השריפה העתיקים שקיבלו בירושה ממש לא יעלים, הם בזבזנים ומזהמים כך שהגענו למסקנה למצוא תחליפים לדלק הפוסילי שלא צלח , בתקופתינו כבר פועלים "לקבור" את מנועי השריפה הפנימית שירשנו ועכשו יעדינו לאנרגיה חשמלית הווה אומר עוברים למנועים חשמליים.

אני מציין שוב : מנועי שריפה הכי מודרניים והכי יעילים כיום "נוגעים" ב—35%-30% יעילות תרמית בלבד , כלומר הם מבזבזים 70% מהאנרגיה של הדלק שהם צורכים , לכן מנועי השריפה כל כך מזהמים ומרעילים את הגלובוס .

חישוב קל לדעת כמה אנרגיה תרמית מבוזבזת במערכת הקירור.

לשם הדגמה יש לנו מנוע פורד פוקוס בנפח מנוע 1600 סמ"ק בזמן נתון מושקע בו חום של kj3000 בשרפת דלק (החישוב של החום בשריפה של הזרקת דלק אחת הוא תהליך מעט מורכב שנביא אותו בהזדמנות אחרת) , בחישוב די פשוט אפשר וניתן לחשב כמה חום מערכת הקירור של מנוע שריפה גומעת מחום שריפת הדלק המוזרק לתוך הצילינדר.

ניקח דף ועט , מחשבון ומד טמפ' לייזר, במדידה תתבצע במנוע חם בדיוק ברגע שמאוורר הרדיאטור יכנס לפעולה.

הנתונים החשובים הדרושים לחישוב זה הם: משקל נוזל הקירור ב-kg, טמפ' הנוזל בכניסה וביציאה מהרדיאטור ב-צלסיוס או בקלווין

יש למדוד את נפח הנוזל הקירור במערכת הקירור (כל ליטר נוזל קירור שוקל מעט יותר מ- 1 ק"ג , כאמור יש למדוד את הטמפ' של הנוזל בכניסה לרדיאטור בחלקו העליון וביציאה של הנוזל מהרדיאטור בחלקו התחתון בעזרת מד טמפ' לייזר .

במנוע הזה מצאנו שיש נוזל קירור בנפח 6 ליטר שהם כ- .6.5 ק"ג (m) (החום הסגולי © של נוזל הקירור התקני הוא בערך kj/kg.deg4.35 מעט כבד ממים רגילים , החום הסגולי C של נוזל הקירור שונה במעט מהחום הסגולי של המים והוא 4.4 kj/kg.deg) , מדדנו את טמפ' הנוזל (t2) היוצא מהמנוע ונכנס לרדיאטור בזמן שהתרמוסטט נפתח היה 95 מעלות צ' (בדיוק ברגע זה מאוורר הרדיטור מתחיל לעבוד) וביציאה מהרדיאטור הנוזל היה בטמפ' t1)) של 62 מעלות צ' בכניסתו למנוע , כמות החום Q שמערכת הקירור גומעת מהמנוע בהנחה שהספיקה המסית של המשאבת המים היא 6.5 ק"ג באותו פרק זמן שהתרמוסטט היה פתוח , ניתן בדיוק ברגע זה לחשב את כמות החום שמערכת הקירור "סילקה" מהמנוע בעזרת הנוסחה הבאה :

t2-t1))mc=Q

נתון:

C=4.4kj

m=6.5

t1=62*c

t2=97*c

Q=?

נציב את הנתונים של מערכת הקירור שמדדנו בנוסחה הרשומה מעלה ונקבל :

kj 1001= (97-62 x (4.4 6.5 x

כלומר מערכת הקירור גוזלת לנו 1001 קג'אול שהם כ-1/3 מחום השריפה שהושקע במנוע שפעל בזמן הנתון , כלומר מהחום של kj3000 מערכת הקירור סילקה כ-kj 1000 .

גם מערכת הפליטה "גונבת" אנרגיה בשיעור דומה של כ- 1/3 מאנרגית החום של שריפת הדלק. באופן גס ניתן לסכם כי רק שליש מהדלק שהמנוע צורך מסיע את הרכב או במילים אחרות רק 1/3 הופך לעבודה יעילה.

אנו מאבדים אנרגיה גם בקרינת חום המנוע לסביבה. את החום לקרינה האבוד הזה אנו חשים כאשר אנו חולפים בקרבת תא המנוע של מכונית וחשים בגופינו את החום האבוד , גם כאשר שמים יד על מכסה המנוע של מכונית שבה המנוע פועל חשים ביד את החום האבוד שהלך לקרינה .

הביזיון של נצילות התרמית הנמוכה במנועי השריפה "עומעם ומוזער" על ידי אלי ההון בעלי בארות הנפט ובעלי התעשיות הפטרו-כימיות בעולם שפועלים באמצעות הלובי החזק שלהם ברחבי העולם התעשייתי בכך שבלמו כל אלטרנטיבה לדלק הפוסילי המזהם שלהם וגם "בלעו ובלמו" כל אופציה כל יוזמה וכל תוכנית לפיתוח מנועים נקיים וירוקים שלא פעלו במוצרי הדלק הפוסילי שהם מוכרים.

כיום שיש מודעות להתחממות הגלובלית ולהתכת הקרחונים בשני הקטבים של כדור הארץ , החלה תזוזה חיובית קלה של יצור מקורות אנרגיה "ירוקה" וכבר רואים מכוניות היברידיות בכבישים כולל מספר זעום עדיין של מכוניות חשמליות שבהם הנצילות האנרגתית מגיעה ל-85% !!! ויותר והן צורכות חשמל ולא דלק פוסילי וכבר יש אוטובוסים חשמליים בערים שונות ברחבי העולם המפותח כולל בסין.

הפויינטה שיש להדגיש היא שמכונית חשמלית המציאו כבר לפני מאה שנה , אבל משום מה ליצרנים וליזמים היה להם קל יותר לפתח מנועי שריפה מהסיבה שהיה"נפט" בשפע שהיה קל ליצר ממנו דלק למנועים לעומת יצור מצברים כבדים וכל המורכבות של טעינתם , כמובן לאיש מהם באותה התקופה לא הייתה מודעות לזיהום ולרעל שמנועים אלה פולטים . זכור לי ולכולנו הזיהום והריח הרע שנפלט ממכוניות של שנות החמישים והשמונים שנעו בכבישים עם שובלי עשן בגוונים multi-color, המכוניות שפעלו באותם השנים עם קרבורטורים פלטו מזהמים רבים וגרמו לנזקים רבים לבריאות הציבור , המזהמות ההם באותם השנים היו דבר שבשגרה , זיהום שכולנו השלמנו איתו כי לא הייתה אלטרנטיבה לנפט ולמה שהנפיקו לנו יצרני כלי הרכב , זיהום מפליטות כלי רכב ומפעלי תעשיה המשתמשים בדלק פוסילי שהרס לנו את הפלנטה.

ללא ספק רואים את ראשיתה של מגמה "לעבור לחשמל" ואנו רואים את הניצנים הראשונית עוד בדור שלנו , הכשרות מקצועיות בתחומי כלי רכב היברידים וחשמליים כאשר בכל שנה אנו רואים עם רכב היברידי ועוד רכב חשמלי מפירמה זו ואחרת וזה נותן תקווה של התחלה חדשה וצעד בכיוון הנכון להצלת הפלנטה ואפילו הצלת האנושות כולה , אנו נוריש עולם טוב יותר נקי יותר לצאצאינו.

הערה : כמובן שחלק מהאנרגיה של שריפת הדלק מבוזבזת גם בחיכוך של החלקים הנעים והיא עומדת על כ-3% הפסד , לקרינה מבוזבזת אנרגיה תרמית של כ- 3%.

,תמונה 1: מכונית חשמלית משנת 1899 , המכונית נסעה במהירות מרבית של 106 קמ"ש !!!זו מכונית פורשה חשמלית משנת 1900 עם שני מנועים חשמליים בגלגלים הקדמיים

יש לך טעות בסיסית - אתה צריך לבדוק את הנצילות של הנפט מהבאר עד הגלגל, כאשר הוא עובר דרך מנגנון של זיקוק ומנוע שריפה פנימית, לעומת אותו נפט שעובר דרך גנרטור ומערכת ההולכה של חברת החשמל עד למצבר הרכב ולגלגלי הרכב. איני מצוי במספרים המדוייקים, אבל ההפרש הזה יהיה הרבה פחות מאותם 50% שאתה מתאר (35 מול 85), אני מניח שיותר לסדר גודל של 5%. אז נכון שאבסולוטית מדובר במספרים לא קטנים, אבל הרבה יותר קטנים מאלה שעליהם אתה מדבר.

היו מנועים נסיוניים שאם אני לא טועה במוו פיתחה. הם היו מנועי בעירה פנימית בשילוב שני מנועי קיטור (אחד בלחץ גבוה והשני שהשתמש בפליטת הקיטור שלו בלחץ נמוך). שנועדו לנצל את החום המבוזבז. 4ני לא יודע מה הית הנצילות הסופית שלו ומה עלה בגורלו.

מה לגבי הנעה במימן ? האם היא יותר נצילה או שהיתרון פה הוא בפליטות הלא מזהמות (מים) ?

הנעה במימן הינה הנעה חשמלית עם תא שמייצר חשמל בעזרת מימן.

כרגע מבחינת well-to-wheel זאת דרך פחות יעילה בגלל תהליך ייצור המימן.

הנעה במימן היא התהליך הבזבזני ביותר. תהליך ייצור המימן ממים דורש הרבה מאד אנרגיה, ותשתיות האחסון וההולכה בעייתיות מאד בגלל הצורך בקירור עמוק מאד ובגלל בעיות הבטיחות.

ההנעה במימן אינה רלווטית לייצור המוני אלא לצרכים ייחודיים בלבד.

פורשה הצעיר (היה אז בן 25) הציג בתערוכה העולמית בפריז רכב מעין היברידי, עם מנוע בעירה פנימית שפרנס 4 מנועים חשמליים, אחד לכל גלגל. היה גם מודל 2 גלגלים, אחת מההנעות הקדמיות הראשונות אבר.

עקרון דומה לקטר דיזל-חשמלי - מנוע בערה פנימית לטעינת הסוללות ומנועים חשמליים להנעת הגלגלים. בניגוד לרכב היברידי עכשווי שבו גם מנוע הבערה הפנימית וגם המנוע החשמלי משמשים להנעת הרכב. אבל בהחלט טכנולוגיה פורצת דרך בסוף המאה ה-19.

עקרון דומה לקטר דיזל-חשמלי - מנוע בערה פנימית לטעינת הסוללות ומנועים חשמליים להנעת הגלגלים. בניגוד לרכב היברידי עכשווי שבו גם מנוע הבערה הפנימית וגם המנוע החשמלי משמשים להנעת הרכב. אבל בהחלט טכנולוגיה פורצת דרך בסוף המאה ה-19.

לרוב הדיזל הוא גנרטור שמזין ישירות את המנוע/ים החשמלי

הרבה טענות ומענות, חלקן לא מבוססות.

רק אזכיר שלפני שלושה עשורים בלבד טרם יוצרו תאי הליתיום המשמשים כיום לאנרגיה לרכבים חשמליים. בתאים ובטכנולוגיות שהיו עד אז, הרכב החשמלי לא היה עובר את הדלת של סוכנות הרכב.

לייצר רכב חשמלי זה קל וזול. הרבה יותר מרכב עם מנועי בערה פנימית. הבעיה היחידה היא האנרגיה. החשמל לא צומח על עצים לצד הדרך, והשינוע שלו כבד, קשה, ויקר.

גם בימינו עדיין אין דרך הגיונית לטווח נסיעה של מעל 500 ק"מ ברכב חשמלי, בעוד לא חסרים שותי דלק המסוגלים לגמוע 1000 ק"מ ויותר בתדלוק בודד.

האם רכבים כמו טסלה, או אפילו קיה נירו חשמלית או יונדאי קונה חשמלית הם לא "דרך הגיונית"?

האם רכבים כמו טסלה, או אפילו קיה נירו חשמלית או יונדאי קונה חשמלית הם לא "דרך הגיונית"?

קונה תגיע ל400 ק"מ בטעינה אחת אם תיסע איתה בירידות, והטסלה Model 3 הגרסה בעלת הטווח המוגדל מגיעה ל500 ק"מ, שזה בדיוק מה שכתבתי.

הקונה מגיעה ל415 ק"מ לפי הepa. רצוי שתבדוק לפני שאתה כותב דברים..

וואו.