ईंधन दक्षता

ईंधन दक्षता तापीय दक्षता का रूप है, जिसका अर्थ है प्रक्रिया के परिणाम के प्रयास का अनुपात जो वाहक (ईंधन) में निहित रासायनिक ऊर्जा संभावित ऊर्जा को गतिज ऊर्जा या यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करता है। समग्र ईंधन दक्षता प्रति उपकरण भिन्न हो सकती है, जो बदले में प्रति अनुप्रयोग भिन्न हो सकती है, और विचरण के इस स्पेक्ट्रम को अधिकांशतः सतत ऊर्जा प्रोफ़ाइल के रूप में चित्रित किया जाता है। गैर-परिवहन अनुप्रयोग, जैसे कि औद्योगिक क्षेत्र, बढ़ी हुई ईंधन दक्षता से लाभान्वित होते हैं, विशेष रूप से जीवाश्म ईंधन बिजली संयंत्र या दहन से संबंधित उद्योग, जैसे हैबर प्रक्रिया के समय अमोनिया का उत्पादन।

परिवहन के संदर्भ में, ईंधन अर्थव्यवस्था विशेष वाहन के परिवहन में ऊर्जा दक्षता है, जिसे खपत किए गए मोटर ईंधन की प्रति यूनिट तय की गई दूरी के अनुपात के रूप में दिया जाता है। यह इंजन दक्षता, ट्रांसमिशन (यांत्रिकी) डिजाइन और टायर डिजाइन सहित कई कारकों पर निर्भर है। अधिकांश देशों में, मीट्रिक प्रणाली का उपयोग करते हुए, ईंधन की खपत को लीटर प्रति 100 किलोमीटर की दूरी पर (L/100 km) या किलोमीटर प्रति लीटर (km/L या kmpl) में ईंधन की खपत के रूप में बताया जाता है। कई देशों में जो अभी भी अन्य प्रणालियों का उपयोग कर रहे हैं, ईंधन की बचत मील प्रति गैलन (mpg) में व्यक्त की जाती है, उदाहरण के लिए अमेरिका में और सामान्यतः ब्रिटेन में भी (शाही इकाइयां गैलन); कभी-कभी भ्रम होता है क्योंकि शाही गैलन यूएस गैलन से 20% बड़ा होता है जिससे कि mpg मान सीधे तुलनीय न हों। परंपरागत रूप से, नॉर्वे और स्वीडन में लीटर प्रति स्कैंडिनेवियाई मील का उपयोग किया जाता था, लेकिन दोनों ने एल/100 किमी के ईयू मानक के साथ गठबंधन किया है।

ईंधन की खपत वाहन के प्रदर्शन का अधिक सटीक माप है क्योंकि यह रैखिक संबंध है जबकि ईंधन की बचत दक्षता में सुधार में विकृतियों की ओर ले जाती है। एच भार-विशिष्ट दक्षता (दक्षता प्रति इकाई भार) माल ढुलाई और यात्री के लिए तथा यात्री वाहनों के लिए विशिष्ट दक्षता (प्रति यात्री वाहन दक्षता) बताई जा सकती है।

वाहन डिजाइन

ईंधन दक्षता वाहन के कई मापदंडों पर निर्भर है, जिसमें इसके यन्त्र पैरामीटर, ड्रैग (भौतिकी), वजन, जिसमें एसी उपयोग, ईंधन और रोलिंग प्रतिरोध सम्मलित हैं। हाल के दशकों में वाहन डिजाइन के सभी क्षेत्रों में प्रगति हुई है। सावधानीपूर्वक रखरखाव और ड्राइविंग की आदतों से वाहनों की ईंधन दक्षता में भी सुधार किया जा सकता है।

हाइब्रिड वाहन प्रणोदन के लिए दो या दो से अधिक शक्ति स्रोतों का उपयोग करते हैं। कई डिजाइनों में, छोटे दहन इंजन इलेक्ट्रिक मोटर्स के साथ जोड़ा जाता है। काइनेटिक ऊर्जा, जो ब्रेकिंग के समय अन्यथा गर्मी में खो जाती है, को ईंधन दक्षता में सुधार के लिए विद्युत शक्ति के रूप में पुनः प्राप्त किया जाता है। जब वाहन रुकते हैं तो इंजन अपने आप बंद हो जाते हैं और जब एक्सीलरेटर दबाया जाता है तो व्यर्थ ऊर्जा को निष्क्रिय होने से रोकते हैं।

फ्लीट दक्षता

बेड़ा दक्षता वाहनों की आपश्चाती की औसत दक्षता का वर्णन करती है। दक्षता में तकनीकी प्रगति को भारी वाहनों की प्रवृत्ति के साथ खरीदारी की आदतों में बदलाव से ऑफसेट किया जा सकता है, जो कम कुशल हैं, बाकी सभी समान हैं।

ऊर्जा दक्षता शब्दावली

ऊर्जा दक्षता (भौतिकी) ईंधन दक्षता के समान है लेकिन इनपुट सामान्यतः ऊर्जा की इकाइयों में होता है जैसे कि मेगाजुलस (एमजे), किलोवाट-घंटे (किलोवाट घंटा एच), किलो कैलोरी (किलो कैलोरी) या ब्रिटिश थर्मल यूनिट (बीटीयू)। ऊर्जा दक्षता का व्युत्क्रम ऊर्जा की तीव्रता है, या आउटपुट की इकाई के लिए आवश्यक इनपुट ऊर्जा की मात्रा जैसे एमजे/यात्री-किमी (यात्री परिवहन), बीटीयू/टन-मील या GJ/t-किमी (माल परिवहन की) , GJ/t (स्टील और अन्य सामग्रियों के उत्पादन के लिए), BTU/(kW·h) (बिजली उत्पादन के लिए), या लीटर/100 किमी (वाहन यात्रा)। लीटर प्रति 100 किमी भी ऊर्जा की तीव्रता का उपाय है जहां इनपुट को ईंधन की मात्रा से मापा जाता है और आउटपुट को तय की गई दूरी से मापा जाता है। उदाहरण के लिए: ऑटोमोबाइल में ईंधन की बचत के लिए इसका उपयोग किया जाता हैं।

ईंधन के ताप मान को देखते हुए, ईंधन इकाइयों (जैसे गैसोलीन के लीटर) से ऊर्जा इकाइयों (जैसे एमजे) में परिवर्तित करना और इसके विपरीत तुच्छ होगा। लेकिन ऊर्जा इकाइयों का उपयोग करके की गई तुलनाओं में दो समस्याएं हैं:

• किसी भी हाइड्रोजन युक्त ईंधन के लिए दो अलग-अलग ताप मान होते हैं जो कई प्रतिशत तक भिन्न हो सकते हैं (नीचे देखें)।
• परिवहन ऊर्जा लागतों की तुलना करते समय, यह याद रखना चाहिए कि किलोवाट घंटे की विद्युत ऊर्जा के उत्पादन के लिए 2 या 3 किलोवाट घंटे के ताप मान के साथ ईंधन की मात्रा की आवश्यकता हो सकती है।

ईंधन की ऊर्जा सामग्री

ईंधन की विशिष्ट ऊर्जा सामग्री निश्चित मात्रा (जैसे गैलन, लीटर, किलोग्राम) के जलने पर प्राप्त होने वाली ऊष्मा ऊर्जा है। इसे कभी-कभी दहन की ऊष्मा भी कहा जाता है। ईंधन के ही बैच के लिए विशिष्ट ऊष्मा ऊर्जा के दो भिन्न मान सम्मलित होते हैं। दहन की उच्च (या सकल) ऊष्मा है और दूसरी दहन की निम्न (या शुद्ध) ऊष्मा है। उच्च मूल्य तब प्राप्त होता है, जब दहन के पश्चात, निकास में पानी तरल रूप में होता है। कम मूल्य के लिए, निकास में वाष्प रूप (भाप) में सारा पानी होता है। चूँकि जलवाष्प वाष्प से द्रव में परिवर्तित होने पर उष्मा ऊर्जा छोड़ता है, द्रव जल का मान बड़ा होता है क्योंकि इसमें जल के वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा सम्मलित होती है। उच्च और निम्न मूल्यों के बीच का अंतर महत्वपूर्ण है, लगभग 8 या 9%। यह गैसोलीन के ताप मान में अधिकांश स्पष्ट विसंगति के लिए जिम्मेदार है। यू.एस. (और तालिका) में पारंपरिक रूप से उच्च ताप मूल्यों का उपयोग किया जाता है, लेकिन कई अन्य देशों में, कम ताप मूल्यों का सामान्यतः उपयोग किया जाता है।

ईधन का प्रकार	MJ/L	MJ/kg	BTU/imp gal	BTU/US gal	अनुसंधान ऑक्टेन संख्या (आरओएन)
नियमित गैसोलीन/पेट्रोल	34.8	~47	150,100	125,000	Min. 91
प्रीमियम गैसोलीन / पेट्रोल		~46			Min. 95
आटोगैस (एलपीजी) (60% प्रोपेन और 40% ब्यूटेन)	25.5–28.7	~51			108–110
इथेनाल	23.5	31.1	101,600	84,600	129
मिथेनाल	17.9	19.9	77,600	64,600	123
गैसोहोल (10% इथेनॉल और 90% गैसोलीन)	33.7	~45	145,200	121,000	93/94
E85 (85% इथेनॉल और 15% गैसोलीन)	25.2	~33	108,878	90,660	100–105
डीजल	38.6	~48	166,600	138,700	N/A (सीटेन देखे)
बायोडीजल	35.1	39.9	151,600	126,200	N/A (सीटेन देखे)
वनस्पति तेल (9.00 किलो कैलोरी/ग्राम का उपयोग करके)	34.3	37.7	147,894	123,143
विमानन गैसोलीन	33.5	46.8	144,400	120,200	80-145
जेट ईंधन, नेफ्था	35.5	46.6	153,100	127,500	N/A टर्बाइन इंजन के लिए
जेट ईंधन, मिट्टी का तेल	37.6	~47	162,100	135,000	N/A टर्बाइन इंजन के लिए
द्रवीकृत प्राकृतिक गैस	25.3	~55	109,000	90,800
तरल हाइड्रोजन	09.3	~130	40,467	33,696

न तो दहन की सकल ऊष्मा और न ही दहन की शुद्ध ऊष्मा यांत्रिक ऊर्जा (कार्य) की सैद्धांतिक मात्रा प्रदान करती है जिसे प्रतिक्रिया से प्राप्त किया जा सकता है। (यह गिब्स मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन द्वारा दिया गया है, और गैसोलीन के लिए लगभग 45.7 MJ/kg है।) ईंधन से प्राप्त यांत्रिक कार्य की वास्तविक मात्रा (ब्रेक विशिष्ट ईंधन खपत का व्युत्क्रम) इंजन पर निर्भर करता है। पेट्रोल इंजन के साथ 17.6 MJ/kg और डीजल इंजन के लिए 19.1 MJ/kg संभव है। अधिक जानकारी के लिए ब्रेक विशिष्ट ईंधन खपत देखें।

मोटर वाहनों की ईंधन दक्षता

See also: ऑटोमोबाइल में ईंधन अर्थव्यवस्था

नाप

मोटर वाहनों की ईंधन दक्षता को और अधिक विधियों से व्यक्त किया जा सकता है:

• ईंधन की खपत प्रति यूनिट दूरी पर उपयोग किए जाने वाले ईंधन की मात्रा है; उदाहरण के लिए, लीटर प्रति 100 किलोमीटर (L/100 km)। मूल्य जितना कम होता है, वाहन उतना ही अधिक लाभकारी होता है (उसे निश्चित दूरी तय करने के लिए कम ईंधन की आवश्यकता होती है); यह सामान्यतः पूरे यूरोप (यूके, डेनमार्क और नीदरलैंड को छोड़कर - नीचे देखें), न्यूजीलैंड, ऑस्ट्रेलिया और कनाडा में उपयोग किया जाने वाला उपाय है। उरुग्वे, पैराग्वे, ग्वाटेमाला, कोलंबिया, चीन और मेडागास्कर में भी।, जैसा कि सोवियत के पश्चात के अंतरिक्ष में भी है।
• ईंधन की बचत, उपयोग किए गए ईंधन की प्रति इकाई मात्रा में तय की गई दूरी है; उदाहरण के लिए, किलोमीटर प्रति लीटर (किमी/ली) या मील प्रति गैलन (एमपीजी), जहां 1 एमपीजी (इंपीरियल) ≈ 0.354006 किमी/लीटर। मूल्य जितना अधिक होता है, वाहन उतना ही अधिक लाभकारी होता है (ईंधन की निश्चित मात्रा के साथ यह अधिक दूरी तय कर सकता है)। यह उपाय यूएस और यूके (एमपीजी) में लोकप्रिय है, लेकिन यूरोप, भारत, जापान, दक्षिण कोरिया और लैटिन अमेरिका में इसके अतिरिक्त मीट्रिक इकाई 'किमी/एल' का उपयोग किया जाता है।

L/100 किमी से मील प्रति यूएस गैलन (3.7854 L) में बदलने का सूत्र है $\textstyle {\frac {235.215}{x}}$, कहां $x$ एल/100 किमी का मान है। मील प्रति इम्पीरियल गैलन (4.5461 L) के लिए सूत्र है $\textstyle {\frac {282.481}{x}}$.

यूरोप के कुछ भागों में, लीटर/100 किमी मूल्य के लिए दो मानक मापने वाले चक्र शहरी ट्रैफ़िक हैं जिनकी गति कोल्ड स्टार्ट से 50 किमी/घंटा तक है, और फिर 120 किमी/घंटा तक विभिन्न गति से अतिरिक्त शहरी यात्रा जो शहरी का अनुसरण के लिए परीक्षण करती है। संयुक्त आंकड़ा भी उद्धृत किया गया है जो दोनों परीक्षणों में तय की गई कुल दूरी से विभाजित कुल ईंधन की खपत को दर्शाता है।

सांख्यिकी

यथोचित आधुनिक यूरोपीय सुपरमिनी कार और कई मध्यम आकार की कार, जिनमें स्टेशन वैगन सम्मलित हैं, 5 एल/100 किमी (47 mpg US/56 mpg imp) या शहर के ट्रैफ़िक में 6.5 L/100 किमी (36 mpg US/ 43 mpg imp), लगभग 140 ग्राम/किमी के कार्बन डाइआक्साइड उत्सर्जन के साथ इसे सम्मलित किया जाता हैं।

औसत उत्तर अमेरिकी मध्यम आकार की कार 21 mpg (US) (11 L/100 km) शहर, 27 mpg (US) (9 L/100 km) राजमार्ग की यात्रा करती है; पूर्ण आकार की कार या पूर्ण आकार की एसयूवी सामान्यतः 13 एमपीजी (यूएस) (18 ली/100 किमी) शहर और 16 एमपीजी (यूएस) (15 एल/100 किमी) राजमार्ग की यात्रा करती है। ट्रक उठाना काफी भिन्न होते हैं; जबकि 4 सिलेंडर-इंजन वाला लाइट पिकअप 28 mpg (8 L/100 किमी) प्राप्त कर सकता है, वी 8 इंजन पूर्ण आकार का पिकअप विस्तारित केबिन के साथ केवल 13 mpg (US) (18 L/100 km) शहर और 15 mpg (US) की यात्रा करता है ) (15 ली/100 किमी) राजमार्ग।

सड़क पर सभी वाहनों के लिए औसत ईंधन अर्थव्यवस्था संयुक्त उत्तरी अमेरिका की तुलना में यूरोप में अधिक है क्योंकि ईंधन की उच्च लागत उपभोक्ता व्यवहार को बदल देती है। यूके में, कर के बिना गैलन गैस की कीमत US$1.97 होगी, लेकिन करों के साथ 2005 में US$6.06 की लागत आई। संयुक्त राज्य में औसत लागत US$2.61 थी।

यूरोपीय निर्मित कारें सामान्यतः अमेरिकी वाहनों की तुलना में अधिक ईंधन कुशल होती हैं। जबकि यूरोप में कई उच्च दक्षता वाली डीजल कारें हैं, यूरोपीय गैसोलीन वाहन औसतन संयुक्त राज्य अमेरिका में गैसोलीन से चलने वाले वाहनों की तुलना में अधिक कुशल हैं। सीएसआई अध्ययन में उद्धृत अधिकांश यूरोपीय वाहन डीजल इंजनों पर चलते हैं, जो गैस इंजनों की तुलना में अधिक ईंधन दक्षता प्राप्त करते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में उन कारों को बेचना उत्सर्जन मानकों के कारण मुश्किल है, मिशिगन परिवहन अनुसंधान संस्थान के विश्वविद्यालय में ईंधन अर्थव्यवस्था विशेषज्ञ वाल्टर मैकमैनस कहते हैं। अधिकांश भाग के लिए, यूरोपीय डीजल अमेरिकी उत्सर्जन मानकों को पूरा नहीं करते हैं, मैकमैनस ने 2007 में कहा था। और कारण है कि कई यूरोपीय मॉडल संयुक्त राज्य में विपणन नहीं किए जाते हैं, यह है कि श्रमिक संघ बड़े 3 के किसी भी नए विदेशी निर्मित मॉडल को आयात करने पर आपत्ति जताते हैं। घर पर कर्मचारियों की छंटनी करते समय ईंधन की बचत।

यूरोपीय कारों की ईंधन अर्थव्यवस्था की क्षमताओं का उदाहरण माइक्रोकार स्मार्ट फोर्टवो सीडीआई है, जो टर्बोचार्जर तीन-सिलेंडर 41 बीएचपी (30 केडब्ल्यू) डीजल इंजन का उपयोग करके 3.4 एल/100 किमी (69.2 एमपीजी यूएस) तक प्राप्त कर सकता है। फोर्टवो का निर्माण डेमलर एजी द्वारा किया जाता है और इसे संयुक्त राज्य अमेरिका में केवल कंपनी द्वारा बेचा जाता है। इसके अतिरिक्त, उत्पादन कारों की ईंधन अर्थव्यवस्था में विश्व रिकॉर्ड वोक्सवैगन समूह द्वारा आयोजित किया जाता है, जिसमें वोक्सवैगन ल्यूपो 3 एल और ऑडी ए 2 1.2 टीडीआई 3 एल के विशेष उत्पादन मॉडल (3 एल लेबल) के रूप में कम खपत होती है। 3 L/100 km (94 mpg_‑imp; 78 mpg_‑US).

Truck fuel economy

GVWR lbs	संख्या	प्रतिशत	औसत माइल्स/ट्रक	ईंधन की अर्थव्यवस्था	ईंधन उपयोग का प्रतिशत
6,000 lbs and less	51,941,389	61.00%	11,882	17.6	42.70%
6,001 – 10,000 lbs	28,041,234	32.90%	12,684	14.3	30.50%
लाइट ट्रक सबटोटल	79,982,623	93.90%	12,163	16.2	73.20%
10,001 – 14,000 lbs	691,342	0.80%	14,094	10.5	1.10%
14,001 – 16,000 lbs	290,980	0.30%	15,441	8.5	0.50%
16,001 – 19,500 lbs	166,472	0.20%	11,645	7.9	0.30%
19,501 – 26,000 lbs	1,709,574	2.00%	12,671	7	3.20%
मध्यम ट्रक उप-योग	2,858,368	3.40%	13,237	8	5.20%
26,001 – 33,000 lbs	179,790	0.20%	30,708	6.4	0.90%
33,001 lbs and up	2,153,996	2.50%	45,739	5.7	20.70%
भारी ट्रक उप-योग	2,333,786	2.70%	44,581	5.8	21.60%
कुल	85,174,776	100.00%	13,088	13.5	100.00%

2002 में संयुक्त राज्य अमेरिका में ऑटोमोबाइल की औसत अर्थव्यवस्था थी 22.0 miles per US gallon (10.7 L/100 km; 26.4 mpg_‑imp). 2010 तक यह बढ़कर 23.0 miles per US gallon (10.2 L/100 km; 27.6 mpg_‑imp). संयुक्त राज्य अमेरिका में औसत ईंधन अर्थव्यवस्था धीरे-धीरे 1973 तक गिर गई, जब यह निम्न स्तर पर पहुंच गई 13.4 miles per US gallon (17.6 L/100 km; 16.1 mpg_‑imp) और धीरे-धीरे तब से बढ़ा है, उच्च ईंधन लागत के परिणामस्वरूप। अध्ययन इंगित करता है कि गैस की कीमतों में 10% की वृद्धि अंततः ईंधन अर्थव्यवस्था में 2.04% की वृद्धि का उत्पादन करेगी। ईंधन दक्षता बढ़ाने के लिए कार निर्माताओं द्वारा विधि भार है जिसमें अच्छे इंजन प्रदर्शन और हैंडलिंग के लिए हल्के वजन वाली सामग्री को प्रतिस्थापित किया जाता है।

माइक्रोग्रैविटी में ईंधन दक्षता

ईंधन का दहन कैसे प्रभावित करता है कि कितनी ऊर्जा का उत्पादन होता है। राष्ट्रीय वैमानिकी और अंतरिक्ष प्रशासन (NASA) ने माइक्रोग्रैविटी में ईंधन की खपत की जांच की है। सामान्य गुरुत्वाकर्षण परिस्थितियों में लौ का सामान्य वितरण संवहन पर निर्भर करता है, क्योंकि कालिख लौ के शीर्ष तक उठती है, जैसे मोमबत्ती में, जिससे लौ पीली हो जाती है। माइक्रोग्रैविटी या शून्य गुरुत्व में, जैसे बाहरी अंतरिक्ष में वातावरण, संवहन अब नहीं होता है, और ज्वाला गोलाकार हो जाती है, जिसमें अधिक नीला और अधिक कुशल बनने की प्रवृत्ति होती है। इस अंतर के लिए कई संभावित स्पष्टीकरण हैं, जिनमें से सबसे अधिक संभावना परिकल्पना है कि तापमान समान रूप से वितरित किया जाता है जिससे कि कालिख न बने और पूर्ण दहन हो।, नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन, अप्रैल 2005। नासा द्वारा प्रयोग माइक्रोग्रैविटी से पता चलता है कि माइक्रोग्रैविटी में प्रसार की लपटें पृथ्वी पर प्रसार की लपटों की तुलना में उत्पन्न होने के पश्चात अधिक कालिख को पूरी तरह से ऑक्सीकृत होने देती हैं, क्योंकि तंत्र की श्रृंखला सामान्य गुरुत्वाकर्षण स्थितियों की तुलना में माइक्रोग्रैविटी में अलग तरह से व्यवहार करती है। [1] .org/web/20070312020123/http://microgravity.grc.nasa.gov/combustion/lsp/lsp1_results.htm LSP-1 प्रयोग