كفاءة الوقود

كفاءة الوقود هي شكل من الكفاءة الحرارية التي تعني كفاءة عملية التحويل الكيميائية لطاقة الوضع الموجودة في حاوية الوقود إلى طاقة حركية أو العمل. تختلف كفاءة الوقود بحسب نوع الأداة أو بحسب نوع التطبيق المراد استخدام الوقود فيه خصوصا في محطات الوقود الأحفوري أو المصانع التي تعتمد على الاحتراق مثل تصنيع الأمونياك خلال عملية هابر.

في حالة النقل، فإن اقتصاد الوقود هو فعالية الطاقة لمركبة معينة، تقدم بشكل نسبة بين المسافة المقطوعة لكل وحدة وقود مستهلكة. هذا يعتمد على كفاءة المحرك، تصميم علبة السرعة والعجلات. يعبر عن اقتصادية الوقود بالميل لكل غالون في الولايات المتحدة أما في المملكة المتحدة يُستخدم الغالون الانكليزي. يعبر عن اقتصادية الوقود في الدول التي تستعمل النظام المتري باللتر لكل 100 كيلومتر. يستعمل اللتر لكل ميل في النرويج والسويد.

تصميم المركبة

تعتمد كفاءة الوقود على عدة متغيرات في المركبة، مثل متغيرات المحرك، مقاومة المائع، الوزن، مقاومة التدحرج (بالإنجليزية: Rolling resistance)‏.

تستخدم السيارة الهجينة نوعين أو أكثر من مصادر الطاقة لتحريكها. في الكثير من التصميمات، يجمع محرك احتراق داخي مع محركات كهربائية. تفقد الطاقة الحركية إلى حرارة بطريقة أو بأخرى خلال استخدام المكابح والتي تسترد كطاقة كهربائية لتحسين كفاءة الوقود. يتوقف المحرك عن العمل أليا عندما تقف المركبة ويعمل مرة أخرى عندما تضغط على دواسة الوقود مما يمنع فقدان الطاقة أثناء الوقوف.[1]

محتوى الطاقة في الوقود

المحتوى النوعي للطاقة في الوقود هو الطاقة الحرارية المكتسبة عندما يُحرق كمية معينة منه. يطلق أحيانا عليه حرارة الاحتراق. يوجد قيمتان مختلفتان للطاقة الحرارية النوعية لنفس الوقود. الأول هو إجمالي حرارة الاحتراق والثاني هو صافي حرارة الاحتراق. تكتسب القيمة الإجمالية عندما ينطلق الماء بشكل سائل بعد الاحتراق. أما بالنسبة للقيمة الصافية، تكون عندما ينطلق الماء بشكل بخار. بما أن بخار الماء يعطي طاقة حرارية عندما يتحول من بخار إلى سائل، والقيمة الإجمالية تشمل الحرارة الكامنة من تبخر الماء فإنها أكبر. الفرق بين القيمة الإجمالية والصافية واضح، حوالي 8 أو 9%.

نوع الوقود	كثافة الطاقة بالحجوم	كثافة الطاقة بالكتل	وحدة حرارية بريطانية/غالون	وحدة حرارية بريطانية/غالون أمريكي	رقم أوكتان
عادي بنزين	34.8	~47	150,100	125,000	Min. 91
ممتاز بنزين		~46			Min. 95
غاز السيارات (غاز نفطي مسال) (60% بروبان و 40% بوتان)	25.5–28.7	~51			108–110
إيثانول	23.5	31.1[2]	101,600	84,600	129
ميثانول	17.9	19.9	77,600	64,600	123
وقود كحولي (10% إيثانول و 90% بنزين)	33.7	~45	145,200	121,000	93/94
إي85 (85% إيثانول و 15% بنزين)	25.2	~33	108,878	90,660	100–105
ديزل	38.6	~48	166,600	138,700	غير معروف (انظر السيتاني)
ديزل حيوي	35.1	39.9	151,600	126,200	غير معروف (انظر السيتاني)
زيت الخضروات (باستخدام 9.00 كالوري/غرام)	34.3	37.7	147,894	123,143
بنزين الطائرات	33.5	46.8	144,400	120,200	80-145
وقود النفاثات،النفط	35.5	46.6	153,100	127,500	غير معروف بالنسبة لمحركات النفاثة
وقود النفاثات، كيروسين	37.6	~47	162,100	135,000	غير معروف بالنسبة لمحركات النفاثة
غاز طبيعي مسال	25.3	~55	109,000	90,800
هيدروجين سائل	9.3	~130	40,467	33,696

مراجع

1. "How Hybrid Work". U.S. Department of Energy. مؤرشف من الأصل في 2018-08-03. اطلع عليه بتاريخ 2014-01-16.
2. Calculated from heats of formation. Does not correspond exactly to the figure for MJ/L divided by density.