Как рассчитать потребляемую мощность двигателя

В этой статье мы разберем, что такое мощность трехфазного асинхронного двигателя и как ее рассчитать.

Понятие мощности электродвигателя

Мощность – пожалуй, самый важный параметр при выборе электродвигателя. Традиционно она указывается в киловаттах (кВт), у импортных моделей – в киловаттах и лошадиных силах (л.с., HP, Horse Power). Для справки: 1 л.с. приблизительно равна 0,75 кВт.

На шильдике двигателя указана номинальная полезная (отдаваемая механическая) мощность. Это та мощность, которую двигатель может отдавать механической нагрузке с заявленными параметрами без перегрева. В формулах номинальная механическая мощность обозначается через Р₂.

Электрическая (потребляемая) мощность двигателя Р₁ всегда больше отдаваемой Р₂, поскольку в любом устройстве преобразования энергии существуют потери. Основные потери в электродвигателе – механические, обусловленные трением. Как известно из курса физики, потери в любом устройстве определяются через КПД (ƞ), который всегда менее 100%. В данном случае справедлива формула:

Р₂ = Р₁ · ƞ

КПД в двигателях зависит от номинальной мощности – у маломощных моделей он может быть менее 0,75, у мощных превышает 0,95. Приведенная формула справедлива для активной потребляемой мощности. Но, поскольку электродвигатель является активно-реактивной нагрузкой, для расчета полной потребляемой мощности S (с учетом реактивной составляющей) нужно учитывать реактивные потери. Реактивная составляющая выражается через коэффициент мощности (cosϕ). С её учетом формула номинальной мощности двигателя выглядит так:

Р₂ = Р₁ · ƞ = S · ƞ · cosϕ

Мощность и нагрев двигателя

Номинальная мощность обычно указывается для температуры окружающей среды 40°С и ограничена предельной температурой нагрева. Поскольку самым слабым местом в двигателе с точки зрения перегрева является изоляция, мощность ограничивается классом изоляции обмотки статора. Например, для наиболее распространенного класса изоляции F допустимый нагрев составляет 155°С при температуре окружающей среды 40°С.

В документации на электродвигатели приводятся данные, из которых видно, что номинальная мощность двигателя падает при повышении температуры окружающей среды. С другой стороны, при должном охлаждении двигатели могут длительное время работать на мощности выше номинала.

Мы рассмотрели потребляемую и отдаваемую мощности, но следует сказать, что реальная рабочая потребляемая мощность P (мощность на валу двигателя в данный момент) всегда должна быть меньше номинальной:

Р 2 1

Это необходимо для предотвращения перегрева двигателя и наличия запаса по перегрузке. Кратковременные перегрузки допустимы, но они ограничены прежде всего нагревом двигателя. Защиту двигателя по перегрузке также желательно устанавливать не по номинальному току (который прямо пропорционален мощности), а исходя из реального рабочего тока.

Современные производители в основном выпускают двигатели из ряда номиналов: 1,5, 2,2, 5,5, 7,5, 11, 15, 18,5, 22 кВт и т.д.

Расчет мощности двигателя на основе измерений

На практике мощность двигателя можно рассчитать, прежде всего, исходя из рабочего тока. Ток измеряется токовыми клещами в максимальном рабочем режиме, когда рабочая мощность приближается к номинальной. При этом температура корпуса двигателя может превышать 100 °С, в зависимости от класса нагревостойкости изоляции.

Измеренный ток подставляем в формулу для расчета реальной механической мощности на валу:

Р = 1,73 · U · I · cosϕ · ƞ, где

• U – напряжение питания (380 или 220 В, в зависимости от схемы подключения – «звезда» или «треугольник»),
• I – измеренный ток,
• cosϕ и ƞ – коэффициент мощности и КПД, значения которых можно принять равными 0,8 для маломощных двигателей (менее 5,5 кВт) или 0,9 для двигателей мощностью более 15 кВт.

Если нужно найти

номинальную мощность двигателя, то полученный результат округляем в бОльшую сторону до ближайшего значения из ряда номиналов.

Р₂ > Р

Если необходимо рассчитать потребляемую активную мощность, используем следующую формулу:

Р₁ = 1,73 · U · I · ƞ

Именно активную мощность измеряют счетчики электроэнергии. В промышленности для измерения реактивной (и полной мощности S) применяют дополнительное оборудование. При данном способе можно не использовать приведенную формулу, а поступить проще – если двигатель подключен в «звезду», измеренное значение тока умножаем на 2 и получаем приблизительную мощность в кВт.

Расчет мощности при помощи счетчика электроэнергии

Этот способ прост и не требует дополнительных инструментов и знаний. Достаточно подключить двигатель через счетчик (трехфазный узел учета) и узнать разницу показаний за строго определенное время. Например, при работе двигателя в течении часа разница показаний счетчика будет численно равна активной мощности двигателя (Р

1). Но чтобы получить номинальную мощность Р₂, нужно воспользоваться приведенной выше формулой.

Другие полезные материалы:
Степени защиты IP
Трехфазный двигатель в однофазной сети
Типичные неисправности электродвигателей

Как выбрать максимальная и номинальная мощность двигателей

В 2010 году европейские и американские производители двигателей прекратили указывать их мощность, ограничившись лишь показателями объема и крутящего момента, выраженного либо в Ньютонах на метр (Н/м) либо в американской системе – футов на фунт (Ft/Lbs). Во втором случае, чтобы получить более привычные для нас единицы, достаточно умножить значение на 1,356. Впрочем, полученные данные все равно не столь очевидны, чтобы сразу сориентироваться в мощности устройства.

Мощность измеряется по формуле P (Вт) = Момент (Н·м) *Частоту вращения (Об/мин) / 9.5492.

Нужно иметь в виду, что максимальная мощность и максимальный момент достигаются при разных оборотах двигателя. Так максимальный момент, как видно из графика, будет на оборотах примерно 2400-2600, а максимальная мощность – при 3600 об/мин. Поэтому, для того, чтобы все-таки узнать на какой мощности у вас работает двигатель, нужно знать, на какие рабочие обороты он настроен, что не все производители указывают. Серьезные компании двигателей указывают для этого график, аналогичный представленному внизу, или конкретные значения мощности, зависящие оборотов. Если у вас есть регулятор оборотов двигателя, значит, максимальная мощность будет на максимальных оборотах.

Этим различием и пользовались производители двигателей: указывая мощность, которую можно получить при завышенных оборотах (например, 5.0 л.с., которую можно достичь при 4500 об/мин), при этом сам двигатель при постоянной работе был настроен на обороты 3600, выдавая всего 3.5 л.с. Численно мощность от оборотов зависит гораздо больше, чем от момента. Надо также понимать, что при завышении оборотов мощность растет, а крутящий момент падает.

Практически это означает, что для косилки, чем больше мощность, тем на большие обороты можно раскрутить нож или на те же обороты, но более длинный/тяжелый нож. Но при этом, если задрать обороты и соответственно уменьшить крутящий момент, то нож сможет преодолевать все меньшее сопротивление. То есть наступает ситуация, что при последующем увеличении оборотов, будет уменьшаться крутящий момент, и двигатель будет раньше глохнуть при увеличении сопротивления (нагрузки) и, значит, хуже будет косить густую траву.

Поэтому с 2010 года чаще всего указывается мощность двигателя, работающего в конкретной технике с учетом ее использования и установленным рабочим числом оборотов.  На двигателях же указывается только максимальный крутящий момент, на который и стоит ориентироваться, ведь чем он больше, тем лучше устройство будет справляться со своей задачей.

Все это касается нормальных (брендовых) производителей техники. Сейчас все больше и больше появляется двигателей из Китая, как и от европейских производителей (MTD, Emak, Stiga, Al-Ko и т.д.), так и собственно китайских брендов Zongshen, Loncin, Rato, Lifan и других. Также существует большое количество «заказных» марок сделанных на основе аутсорсинга, то есть владелец бренда заказывает двигатели под собственным названием на заводах в Китае. А тут уже все зависит от добросовестности заказчика/поставщика этих агрегатов. По вашей просьбе и за ваши деньги в Китае вам напечатают любой паспорт и наклейки с любыми цифрами. Поэтому, покупая культиватор/косилку с гордой надписью 7-8 л.с. с китайским мотором, вы можете получить двигатель реальной мощности 4-5 л.с. Но так как в России потребитель в первую очередь выбирает технику по мощности, то наша компания, по возможности, указывает для бензиновой техники с четырехтактными двигателями две мощности: максимальную — завышенная мощность, которую указывали до 2010 года и продолжают указывать некоторые производители/продавцы для увеличения привлекательности своего товара, и номинальную (реальную). Но номинальную мощность, к сожалению, указывают не все производители или указывают завышенную, выдавая ее за номинальную. При этом этот параметр можно замерить только в заводских условиях, поэтому не во всех товарах есть возможность указать данную характеристику.

Также мы рекомендуем в первую очередь обращать внимание на крутящий момент и объем двигателя. Учитывая, что двигатели на садовой технике сконструированы достаточно просто (нет никакого турбо наддува, форсажа и т.д.), то с одного объема невозможно снять больше мощности на 30-50%.

Крутящий момент и мощность – основные характеристики двигателя — Автомобильный журнал АВТОГИД 174

Крутящий момент и мощность – основные характеристики двигателя

Итак, что же это за основные характеристики и на что они влияют. Если с мощностью более-менее понятно и среднестатистический автолюбитель скажет, что для бюджетного хатчбека 100 лошадиных сил вполне хватает, то с крутящим моментом начинается полная неразбериха.

Мощность автомобиля характеризует его скоростные качества – чем выше мощность, тем выше можно развить скорость. Так уж повелось, что в автомобильном мире мощность принято измерять лошадиными силами. Однако, мощность двигателя является величиной не постоянной и напрямую зависит от его оборотов. Другими словами, на низких оборотах в работе двигателя задействован далеко не весь «табун лошадей», а только некоторая его часть. Так для бензиновых двигателей большинства современных автомобилей максимальная мощность (которую указывают в паспорте) достигается при 5000-6000 оборотах в минуту, а для дизельных – 3000-4000. Однако, в повседневной городской езде обороты двигателя, как правило, ниже, а значит, ниже мощность. А теперь представим, что нам надо ускориться для обгона – мы нажимаем на педаль и обнаруживаем, что «автомобиль не едет». В чем же причина? Причина – в крутящем моменте.

Крутящий момент – это произведение силы на плечо рычага, к которому она приложена, Мкр = F х L. Сила измеряется в ньютонах, рычаг – в метрах. 1 Нм – крутящий момент, который создает сила в 1 Н, приложенная к концу рычага длиной 1 м. В двигателе внутреннего сгорания роль рычага исполняет кривошип коленчатого вала. Сила, рождаемая при сгорании топлива, действует на поршень, через который и создает крутящий момент. В контексте настоящей статьи крутящий момент есть величина, определяющая насколько быстро двигатель может набрать максимальную мощность. Нетрудно догадаться, что именно эта величина характеризует динамику разгона. Также как и мощность, максимальный крутящий момент указывается для конкретных оборотов двигателя. При этом важным параметром является не столько величина момента, сколько обороты, на которых он достигается. Например, для резкого ускорения при спокойной езде (2000-2500 об./мин.) более предпочтителен тот двигатель, крутящий момент которого достигается на низких оборотах – нажал на педаль и машина выстрелила.

Известно, что серийные бензиновые двигатели развивают не самый большой крутящий момент, при этом максимальное значение достигается только на средних оборотах (обычно 3000-4000). Зато бензиновые двигатели могут раскручиваться до 7-8 тыс. об./мин., что позволяет им развивать довольно большую мощность. В противоположность таким моторам «тихоходные дизели», развивающие не более 5 000 об./мин., обладают внушительным моментом, доступным практически с самых «низов», при этом проигрывают в максимальной мощности.

И на десерт капелька математики. Мощность двигателя можно рассчитать по формуле:
P = Mкр*n/9549 [кВт],

где Mкр – крутящий момент двигателя (Нм), n – обороты коленчатого вала двигателя (об./мин.).

Для получения лошадиных сил необходимо полученный результат умножать на коэффициент 1,36.

На практике известно, что мощность двигателя в большей степени зависит от оборотов, потому что эту величину «проще нарастить», чем крутящий момент.

Сухой остаток: для максимальной скорости важна мощность двигателя, а для ускорения – крутящий момент. При этом важной характеристикой являются обороты двигателя, на которых этот крутящий момент максимален, то есть на которых возможно максимальное ускорение. диаметра цилиндра D, хода поршня S, числа оборотов п и тактности т.

Иэ уравнения видно, что с увеличением числа цилиндров iи рабочего объема Vhмощность двигателя повышается. Однако такое повышение мощности связано с увеличением габаритных размеров и массы двигателя. Поэтому необходимо стремиться найти способы увеличения мощности, приходящейся на единицу рабочего объема.

Конструкцию двигателя принято оценивать по литровой мощности.

Уравнение позволяет произвести анализ влияния основных факторов на величину литровой мощности двигателя.

1.Для применяемых в двигателях жидких топлив величинаколеблется в небольших пределах и практически не влияет наШл.

2.Величина — характеризует совершенство процесса в двигателе. Индикаторный к.п.д. определяет теплоиспользование в действительномцикле. Дляувеличениямощностинеобходимо стремиться к тому, чтобы отношение — было по возможности большим.

Индикаторный к.п.д. имеет наибольшее значение при а = = 1,05-5-1,15. Дальнейшее увеличение а приводит к ухудшению процесса сгорания.-0,9. а Указанныепределыограничиваютдиапазонрегулировкикарбюратора (заштрихованная область).

На рис. 72, б показана зависимость щ и *~ от адлядизелей,

в которых, как известно, применяется качественное регулирование. При увеличении коэффициента избытка воздуха а (см. рис. 71) индикаторный к.п.д. возрастает. Наименьшее значение а, при котором происходит полное сгорание топлива, будет всегда больше единицы (ада1,25 ч-1,4). При дальнейшем обогащении смеси процесс сгорания резко ухудшается, появляется дым в отработавших газах и происходит недопустимый перегрев двигателя.Величина а, при котором отношение — имеет максимальное значение (точка а), соответствует предельно допустимому обогащению смеси. Незначительное дальнейшее уменьшение а приводит к резкому ухудшению процесса и сильному дымлению. Вследствие этого количество подаваемого топлива ограничивают так, чтобы предельное значение а соответствовало абсциссе точки Ъ (рис. 72, б).

3.Для получения возможно большей мощности необходимо увеличитькоэффициентнаполнения.

4.Тактность двигателя влияет на наибольшую мощность двигателя. Из уравнения (266) видно, что в случае применения двухтактных двигателей (т = 2) при прочих равных условиях мощность увеличивается в 2 раза по сравнению с четырехтактными (т = 4). В действительности такого увеличения мощности не происходит, так как в двухтактном двигателе процесс газообмена осуществляется при положении поршня вблизи н.м.т. и часть рабочего объема теряется на этот процесс. Кроме того, затрачивается мощность на приведение в действие компрессора. В результате этого при применении двухтактных двигателей литровая мощность по сравнению с четырехтактными при одних и тех же числах оборотов коленчатого вала и литраже возрастает примерно на 40—60%.

5.Чем выше механический к.п.д., тем больше литровая мощность двигателя. Для увеличения механического к.п.д. необходимо уменьшить потери мощности на трение и привод вспомогательных механизмов. Качество обработки сопряженных деталей и сборки двигателя существенно влияет на величину механических потерь. = 1,0-ь0,80, создаетряд преимуществ,

главными из которых являются: 1) повышение числа оборотов при сохранении в допустимых пределах средней скорости поршня; 2) уменьшение отдачи теплоты в воду и повышение экономичности двигателя при увеличении числа оборотов коленчатого вала; 3) увеличение проходных сечений клапанов; 4) большая жесткость коленчатого вала; 5) большая компактность двигателя; 6) уменьшение массы двигателя.

7. Литровая мощность двигателя зависит от плотности поступающего в цилиндр воздуха. При работе двигателя в высокогорных условиях необходимо учитывать, что чем выше над уровнем моря эксплуатируется двигатель, тем меньше плотность воздуха р0. Если уменьшение р0 не компенсируется наддувом, то мощность двигателя с подъемом на высоту снижается.

Повышение литровой мощности достигается применением наддува (см.§ 60).

Литровая мощность современных автомобильных двигателей без наддува находится в следующих пределах: карбюраторные двигатели NJl= 20-н37 квт/л = 27-5-50 л.-30л.с./л.

Почему чем больше пробег автомобиля тем меньше мощность и крутящий момент

Причина, по которой автомобиль со временем теряет лошадиные силы и максимальный крутящий момент.

 

Все мы с вами знаем, что износ двигателя рано или поздно приводит к выходу его из строя. Но задолго до этого, как мотор окончательно выйдет из строя он начинает терять свою мощность и крутящий момент. А также, помимо этого в машине растет и расход потребляемого топлива. И чем больше будет этот износ двигателя, тем больше мы будем чувствовать потерю мощности, крутящего момента в автомобиле, который начнет больше потреблять топлива.

 

Но почему же так происходит? Что происходит внутри двигателя по мере увеличения им пробега, и что еще кроме естественного износа внутренних компонентов мотора влияет на эту самую мощность автомобиля? Уважаемые друзья, наши читатели, предлагаем Вам посмотреть на очередное интересное видео от блогера Джейсона Фэнске, который в традиционной для себя манере объяснил всё максимально подробно. 

 

Например, блогер напоминает всем автомобилистам, что мощность и максимальный крутящий момент могут падать не только из-за естественного износа компонентов двигателя.

 

Во-вторых, все мы с вами знаем, что мощность автомобиля может падать также к примеру, из-за углеродных отложений в камере сгорания двигателя, в самих топливных форсунках, ну и т.д. Все эти отложения существенно влияют не только на мощность машины, но и приводят к увеличению расхода топлива.

 

В принципе блогер в своем видео-ролике попытался объяснить владельцам авто простым и понятным языком, почему в любом автомобиле со временем падает мощность, его крутящий момент и растет потребление топлива. Да, безусловно, для тех кто разбирается в ремонте автомобилей и кто знаком с его устройством этот видео-ролик вряд ли будет полезен. Но вот для тех кто знает об этом поверхностно или по наслышке и для кого очень тяжело понять устройство транспортных средств, это видео (надеемся) будет полезным. 

 

Видео

 

 

Кстати Джейсон Фэнске в своем видео-ролике также напоминает и о том, что плановая замена многих компонентов автомобиля поможет не только поддерживать машину в исправном состоянии долгие годы, но и защитит от той же потери мощности и ослабеванию крутящего момента.

 

Например, никогда не надо и не стоит забывать, что если вовремя не менять воздушный фильтр в машине, то двигателю начинает нахватать достаточного количества кислорода для воспроизводства нормальной топливной смеси. Естественно, что эксплуатация машины с грязным фильтром приводит не только к потере мощности автомобиля, но и к росту потребления им топлива. 

 

В том числе этот видеоблогер напоминает автомобилистам, что потеря мощности и максимального крутящего момента может происходить также и из-за ослабления тросика педали газа, который непосредственно управляет дросселем.

 

И если в конечном итоге его подтянуть, то вы сможете вернуть своей машине былую мощность и прежний расход топлива.

 

Не стоит также забывать и о катализаторе, который со-временем забивается и рано или поздно в итоге выходит из строя. Но еще задолго до такой поломки этот загрязненный катализатор отнимет у вашей машины немало лошадиных сил, и, как правило, это приведет к росту расхода топлива.

 

Стоит помнить и о бензонасосе, который также по истечению времени изнашивается и начинает неправильно подавать топливо в двигатель. Это почти всегда приводит к потере базовой изначальной заводской мощности, которая заявлена автопроизводителем.

 

Не забывайте друзья и о свечах зажигания, которые тоже со-временем изнашиваются и в результате чего в камере сгорания начинает вспыхивать неправильная искра, а это приводит к неправильному воспламенению топлива, что в итоге не только повлияет на мощность и крутящий момент автомобиля, но и приведет к перерасходу топлива. Поэтому запомните, надо периодически проверять состояние свечей зажигания и своевременно менять старые износившиеся свечи на новые.

 

Как видите сами, в большинстве случаев потеря мощности, крутящего момента и рост потребления топлива не связаны напрямую с износом двигателя, как это предполагают многие автомобилисты. И это в чем-то радует, поскольку большинство самых распространённых причин потери лошадиных сил машиной связаны с естественным износом многих компонентов автомобиля, которые, в своем принципе, можно легко заменить на новые, что позволит достаточно просто вернуть своей машине былую мощность, а вместе с ним крутящий момент и прежний нормальный расход топлива.

 

Но есть все-таки одна особенная причина, по которой ваш автомобиль теряет мощность по мере своей эксплуатации, которую устранить бывает не так-то просто. Речь идет о поршневых кольцах, которые со временем. как известно, тоже изнашиваются. К нашему сожалению, их поменять не так легко, поскольку для этого вам придется разобрать весь двигатель.

 

Также, в своем видео-ролике блогер Джейсон Фэнск напоминает еще об одной распространенной причине потери мощности в автомобиле. Речь идет о снижение компрессии в двигателе, что случается из-за естественного износа внутренних компонентов мотора.

 

И в этом случае, к сожалению многих, вашему двигателю необходим капитальный ремонт, который вернет компрессию к нормальным значениям и приведет к восстановлению мощности машины вместе с другими техническими характеристиками. 

 

Мы описали самые основные причины, по которым в вашей машине может снизиться мощность, максимальный крутящий момент и вырасти расход топлива.

 

На самом же деле существует масса других причин, по которым в автомобиле может наблюдаться потеря мощности и других ее показателей. Но сам блогер в своем новом видео-ролике рассказал автолюбителям именно о самых распространенных причинах.

 

Если вы хотите или желаете лично рассказать о других причинах, по которым в машине могут снижаться лошадиные силы, крутящий момент или вырасти расход топлива, то мы предлагаем вам друзья поделиться с нами в своих комментариях оставленных на нашей страничке. Удачи всем и успехов!

Мощность двигателя — как работает и что это такое,на что влияет

Изобретенный более 100 лет назад поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), на сегодняшний день все еще является самым распространенным в автомобилестроении. При выборе модели двигателя своего будущего автомобиля покупатель может предварительно ознакомиться с его основными характеристиками. В этой статье мы подробно расскажем об основных показателях двигателей внутреннего сгорания, что они собой представляют и как влияют на работу.

Важнейшими характеристиками двигателя являются его мощность, крутящий момент и обороты, при которых эта мощность и крутящий момент достигаются.

Обороты двигателя

Под широкоупотребимым термином «обороты двигателя» имеется в виду количество оборотов коленчатого вала в единицу времени (в минуту).

И мощность, и крутящий момент — величины не постоянные, они имеют сложную зависимость от оборотов двигателя. Эта зависимость для каждого двигателя выражается графиками, подобными нижеследующему:

Производители двигателей борются за то, чтобы максимальный крутящий момент двигатель развивал в как можно более широком диапазоне оборотов («полка крутящего момента была шире»), а максимальная мощность достигалась при оборотах, максимально приближенных к этой полке.

Мощность двигателя

Чем выше мощность, тем большую скорость развивает авто

Мощность — это отношение работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения.

Мощность двигателя последнее время все чаще указывают в кВт, а ранее традиционно указывали в лошадиных силах.

Как видно на приведенном выше графике, максимальная мощность и максимальный крутящий момент достигаются при различных оборотах коленвала. Максимальная мощность у бензиновых двигателей обычно достигается при 5-6 тыс. оборотов в минуту, у дизельных — при 3-4 тыс. оборотов в минуту.

График мощности для дизельного двигателя:

Крутящий момент

Крутящий момент характеризует способность ускоряться и преодолевать препятствия

Крутящий момент (момент силы) — это произведение силы на плечо рычага. В случае кривошипно-шатунного механизма, данной силой является сила, передаваемая через шатун, а рычагом — кривошип коленчатого вала. Единица измерения — Ньютон-метр.

Иными словами, крутящий момент характеризует силу, с которой будет вращаться коленвал, и насколько успешно он будет преодолевать сопротивление вращению.

На практике высокий крутящий момент двигателя будет особенно заметен при разгонах и при передвижении по бездорожью: на скорости машина легче ускоряется, а вне дорог — двигатель выдерживает нагрузки и не глохнет.

Виды мощности

Для определения характеристик двигателя применяют такие понятия мощности как:

• индикаторная;
• эффективная;
• литровая.

Индикаторной называют мощность, с которой газы давят на поршень. То есть, не учитываются никакие другие факторы, а только давление газов в момент их сгорания. Эффективная мощность, эта та сила, которая передается коленчатому валу и трансмиссии. Индикаторная будет пропорциональной литражу двигателя и среднему давлению газов на поршень.

Эффективная мощность двигателя будет всегда ниже индикаторной.

Также есть параметр, называемый литровой мощность двигателя. Это соотношение объема двигателя к его максимальной мощности. Для бензиновых моторов литровая мощность составляет в среднем 30-45 кВт/л, а у дизельных – 10-15 кВт/л.

Как узнать мощность двигателя автомобиля

Можно посмотреть в документах на машину, но иногда требуется узнать мощность автомобиля, который подвергался тюнингу или давно находится в эксплуатации. В таких случаях не обойтись без динамометрического стенда. Его можно найти в специализированных организациях и на станциях техобслуживания. Колеса автомобиля помещаются между барабанами, создающими сопротивление вращению. Далее имитируется движение с разной нагрузкой. Компьютер сам определит мощность двигателя. Для более точного результата может понадобиться несколько попыток.

Роль мощности и крутящего момента двигателя

Для обеспечения лучших динамических показателей двигателя, производители стараются наделить силовой агрегат максимальным крутящим моментом, который будет достигаться в более широком значении оборотов двигателя.

Чтобы правильно оценить роль этих двух понятий, стоит обратить внимание на следующие факты:

• Взаимосвязь мощности и крутящего момента можно выразить в формуле: P = 2П*M*n, где Р – это мощность, M – показатель крутящего момента, а n – количество оборотов коленвала в единицу времени.
• Крутящий момент более конкретный показатель характеристики двигателя. Низкий крутящий момент (даже при высокой мощности) не позволит реализовать потенциал двигателя: имея возможность разогнаться до высокой скорости, автомобиль будет достигать этой скорости невероятно долго.
• Мощность двигателя будет возрастать с повышением оборотов: чем выше, тем больше мощность, но до определенных пределов.
• Крутящий момент увеличивается с повышением количества оборотов, но при достижении максимального значения показатели крутящего момента снижаются.
• При равных показателях мощности и крутящего момента более эффективным будет двигатель с меньшим расходом топлива.

Вопрос — ответ

1. Автомобиль в глубокой колее сел на брюхо: ведущие колеса вертятся, не касаясь земли. Водитель упрямо газует. Какую полезную мощность может при этом выдать двигатель?

А — паспортную;

Б — в зависимости от оборотов;

В — нулевую;

Г — в зависимости от включенной передачи.

Правильный ответ: В. Автомобиль не движется, мотор не совершает полезной работы. Значит, и полезная мощность равна нулю.

2. Заднеприводный автомобиль с блокированным дифференциалом движется по плохой дороге. Как распределена мощность между ведущими колесами?

А — поровну;

Б — обратно пропорционально частоте вращения каждого из колес;

В — в зависимости от сил сцепления с покрытием;

Г — прямо пропорционально частоте вращения каждого из колес.

Правильный ответ: В.  При блокированном дифференциале ведущие колеса вращаются с одинаковой скоростью, но моменты на них не выравниваются — они зависят только от сцепления с дорогой. Следовательно, реализуемые колесами мощности тоже определяются силами сцепления с покрытием.

3. На что влияет мощность мотора?

А — на динамику разгона;

Б — на максимальную скорость;

В — на эластичность;

Г — на все перечисленные параметры.

Правильный ответ: Г. Часто полагают, что машину тащит исключительно крутящий момент. Но поставщиком крутящего момента является мотор. Если тот перестанет снабжать колеса энергией, то все динамические параметры будут равны нулю. Например, резко тронуться на повышенной передаче не удастся: при низких оборотах просто не хватит мощности. А она-то и определяет запас энергии, которую способен выдать двигатель. И влияет на все перечисленные параметры.

Объем двигателя — как работает и что это такое,на что влияет.

Система зажигания двигателя: описание,датчик распределитель,фото,видео.

Вентилятор охлаждения двигателя: типы,диагностика,назначение,устройство.

Поршень двигателя: функции,конструкция,типы,фото,видео

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

• Mercedes amg gt s 2019 года: описание цена дизайн оборудование фото видео.
• Как правильно заправляться на заправке
• Основные причины неисправности стартера
• Центральный замок в авто — что это такое,принцип работы,видео
• Наконечник рулевой тяги: описание, предназначение, неисправности, фото ,видео
• Как выполнить блокировку дифференциала своими руками?
• Mercedes-AMG G63 / G65 4MATIC — технические характеристики
• 8 неудачных примеров самостоятельного ремонта
• Audi A6: характеристика,описание,комплектация,фото,видео,двигатель.
• Бмв i3 описание обзор фото видео комплектация характеристики.
• Тут главное свою ласточку не поцарапать — видео
• Опель Корса 2019 года: характеристики,цена,фото ,комплектация

Мощность или крутящий момент — что важнее для мотора

Про “лошадиные силы” слышали все, даже те, кто далек от автомобилей. А если разговор заходит о той или иной машине, то такую единицу мощности упоминают всегда. Но что точно вкладывается в понятие лошадиная сила с точки зрения мощности двигателя и почему во всех технических характеристиках упоминается еще и такой показатель как крутящий момент. И что важнее для мотора “лошади” или “ньютонометры”?

Что такое лошадиная сила

Меру мощности “лошадиная сила” ввел известный шотландский инженер Джеймс Ватт (или Уатт), именем которого сейчас измеряют мощность наших бытовых лампочек. Жил он на рубеже веков с 1736 до 1819 года. Согласно исторической справке, на то, чтобы мерить мощность лошадьми его подтолкнули пони, которые в то время активно использовались на шахтах. Он заметил, что одна такая мини-лошадь способна поднять примерно 150 кг груза с глубины 30 м за 1 минуту, 300 кг – 300 м. за 1 минуту, 1500 кг с 3 м за 1 минуту. Если продолжить этот ряд, то можно предположить, что одна лошадь может сдвинуть 15 тонн на 30 см за 1 минуту, ну или 1,5 кг на 3 км за туже минуту, что, на минуточку, равняется 180 км/ч, а это уже тянет на абсурд. Но так далеко Ватт не пошел и в качестве базовых величин были взяты первые расчеты.

В большинстве стран Европы одну лошадиную силу определяют как 75 кгс м/с. Это достаточная сила, чтобы поднять 75 кг. груза на высоту 1 метр за 1 секунду. Но в серьезных кругах такую меру как “лошадиная сила” использую крайне редко из-за её неоднозначности, а вот в автомобильной тематике она получила свое самое распространенное применение.

Во всем мире стандартной мерой мощности является ватт. И 1 л.с. = 736 ватт. Если “на пальцах” то, если мы возьмем одну стандартную лошадь и заставим её вращать некую динамо машину, то она сможет произвести энергии как раз на 736 ватт или 75 кгс м/с. Для простого и быстрого перевода “ваттов” в “лошади” нужно мощность в кВт умножить на 1,36 и вы получите уже мощность в л.с.

“Лошадиные силы” в разных странах обозначаются по разному. В России и на всем постсоветском пространстве мы используем буквосочетание л.ч. В германии – PS (Pferdestarke), во Франции – CV (Cheval-Vapeur), в англоязычных странах, таких как США и Англия HP (HorsePower).

В США и Японии есть два показателя мощности: BHP (Брутто) и HP (Нетто). Первый вариант предполагает отсутствие на двигателе различного дополнительного оборудования, таких как генератор, кондиционер и т.п. Второй вариант – на двигателе есть все, что мы привыкли иметь в автомобиле. Зачастую разница мощности между этими вариантами может доходить до 20%.

Также не следует забывать, что мощность – величина не постоянная, она зависит от оборотов двигателя. Рядом с числом максимальной мощности принято указывать обороты, при которых она достигается. Современные моторы, в своем массе, выдают максимальную мощность при 5000-6000 об/мин. Но часто ли вы ездите на таких оборотах? В городском цикле средние обороты чаще всего держаться в районе 3000 об/мин. При таких низких оборотах мотор будет выдавать около 50% своей потенциальной мощности. И чтобы быстро ускориться нужно держать обороты ближе к отметке 6000, переходя на пониженную передачу.

Что такое крутящий момент

Предположим вам нужно резко ускориться, чтобы завершить обгон. Вот где нам понадобились бы все лошадиные силы мотора. Но к сожалению весь табун одномоментно запрячь не получиться, двигателю нужно сначала раскрутиться до 6000 оборотов, а для этого нужно время. И вот здесь вступает наш второй сегодняшний конкурсант – “крутящий момент”.

Мощность двигателя – это вырабатываемая энергия, которая преобразуется в крутящий момент на выходном валу, изменяется в КПП и редукторе (при его наличии) и передается на ведущие колеса. Т.о. крутящий момент – это и есть та сила, которая толкает авто вперед, а мощность есть ни что иное как производная крутящего момента.

Даже при наличии маломощного двигателя, автомобиль сможет тронуться с места и перевезти груз за счет правильного подбора передаточных отношения в КПП. Для того, чтобы при это ехать быстрее, нужно иметь достаточный крутящий момент на всем диапазоне скоростей и запас мощности у двигателя. Крутящий момент – это сила, умноженная на плечо ее приложения, которую может выделить двигатель автомобиля для преодоления сопротивления движению. Как известно, сила измеряется в ньютонах, а рычаг мы будем мерить в метрах. Например, 1 Нм – это сила, с которой масса в 0,1 кг. давит на конец рычага длинной 1 м. В двигателе внутреннего сгорания в качестве рычага выступает кривошип коленвала, через него и создается крутящий момент.

От крутящего момента зависит время достижения двигателем его максимальной мощности и соответственно динамика разгона автомобиля. Можно сказать, что крутящий момент это некий “пастух”, который сгоняет всех своих “лошадей” в одну упряжку. Выше крутящий момент – быстрее набираются обороты, быстрее достигается максимальная мощность, быстрее разгоняется автомобиль.

Обороты двигателя

Еще немаловажным фактором являются обороты мотора, при которых достигается максимальный крутящий момент. Если, к примеру, это 4000 об/мин, то для раскрутки двигателя нужно некоторое время, которое вы теряете при внезапных резких маневрах.

А вот если максимальный крутящий момент достигается уже при 2000 об/мин, тогда все отлично, вы давите на газ и тут же получаете всю мощь мотора, не теряя время на раскрутку и машина срывается с места.

От сюда можно вывести тот факт, что чем меньше обороты максимального крутящего момента, тем лучше.

Большим запасом крутящего момента могут похвастаться многоцилиндровые, V-образные двигатели с турбонаддувом. Но лидерами по крутящему моменту всегда были дизельные моторы, а особенно те, которые ставят на трактора. Они достигают своего максимума уже ан 1500 об/мин и за это их называются “тяговитыми”. Если вы слышите такую фразу “двигатель хорошо тянет внизу” – это значит, что его максимальный крутящий момент приходится на обороты в районе 2000 об/мин, при которых и достигается его максимальная мощность в л.с.

Бензиновый или дизельный двигатель

Бензиновые двигатели не могут похвастаться большим крутящим моментом, по сравнению с дизельными. Их максимальны момент приходится на средние обороты в районе 4500. Но бензиновые моторы можно раскручивать даже до 7000-8000 об/мин, что дает им развивать очень большую мощность. А мощность напрямую зависит от оборотов. Поэтому дизельный двигатель, развивающий всего 5000 об/мин, всегда проиграет аналогичному бензиновому.

Максимальная мощность нужна для достижения максимальной скорости, а крутящий момент определяет скорость достижения этой скорости. Здесь как раз применимо известное правило механики – “выигрывая в крутящем моменте, проигрываем в частоте вращения”. В гонках на ускорение авто с бензиновым мотором выиграет у дизельного, т.к. последнему нужно будет постоянно переключать передачи, т.к. пиковый крутящий момент достигается очень быстро, а переключение – это секундные замедления оборотов, а соответственно и прекращение набора скорости. Но такой вариант развития событий применим только к гонкам по прямой со старта. В повседневной жизни, для того, чтобы бензиновому мотору потягаться в дизельным, нужно будет всегда держать большие обороты, близкие к максимум. Или, к примеру, на шоссе, на крейсерской скорости, чтобы резко ускориться, дизельному мотору нужно просто нажать на газ, а бензиновому нужно сначала перейти на пониженную передачу.

Все вышеперечисленное применимо исключительно к двигателям внутреннего сгорания. У электродвигателей зависимость обратная. Меньше крутящий момент – выше мощность. От сюда нарастающая популярность гибридных моторов, когда в нужный момент подключается нужная часть силовой установки.

Мощность и крутящий момент: что это такое и зачем это нужно?

Ньютон-метры и киловатты: самые запутанные понятия, объясняющие магию удара в спину при ускорении автомобиля.

От лингвистов до механиков и автожурналистов способность упростить понятия мощности и крутящего момента до простого и понятного английского языка остается одной из самых сложных задач.

Тем не менее, базовое представление об этих показателях позволяет лучше понять, как работают двигатели и почему они ведут себя так, а не иначе.

Начнем с крутящего момента.

В Южной Африке способность двигателя развивать крутящий момент выражается в ньютон-метрах, сокращенно Нм, или в футо-фунтах в Великобритании и США. В своей простейшей форме крутящий момент — это измерение силы вращения (или, если быть несколько более научным, силы в один ньютон, приложенной к концу рычага момента длиной один метр).

Способность двигателя развивать крутящий момент можно измерить, а мощность рассчитать. Мощность, выраженная в киловаттах (кВт) в Южной Африке (и в лошадиных силах в Великобритании и США), представляет собой единицу работы, выполняемой в единицу времени (один ватт = один джоуль в секунду).

Чтобы надеть полный анорак по этому определению, одна лошадиная сила эквивалентна 33 000 футо-фунтов, или мощности, необходимой для подъема 550 фунтов на один фут за одну секунду, или около 746 ватт (1 лошадиная сила = 746 ватт).

Киловатт является функцией крутящего момента и числа оборотов в минуту и ​​рассчитывается следующим образом: Мощность (кВт) = крутящий момент (Нм) x скорость (оборотов в минуту или об/мин) / 9,5488.

Итак, как двигатель моей машины вырабатывает мощность?

Путем вращения выходного вала с определенным числом оборотов в минуту.На величину создаваемого крутящего момента влияет число оборотов в минуту, используемых в данный момент. Коробка передач действует как мультипликатор крутящего момента, изменяя скорость вращения двигателя. На низких передачах крутящий момент увеличивается за счет скорости, например, при трогании с места или при буксировке тяжелых грузов. Обратное происходит на высоких скоростях, когда крутящий момент двигателя приносится в жертву крутящему моменту колес.

Чем больший крутящий момент создает двигатель, тем выше его способность выполнять работу. Мощность – это скорость выполнения этой работы.Величина создаваемого крутящего момента ограничена количеством воздуха, проходящего через двигатель. Вот почему двигатели большой мощности или двигатели с искусственным наддувом с турбонаддувом или наддувом развивают большую мощность, чем их безнаддувные аналоги.

Итак, что же наиболее желательно?

Как указывалось ранее, мощность является побочным продуктом крутящего момента, поэтому это не случай «или-или», а то, что предпочтительнее, определяется рассматриваемым приложением. Разные двигатели также создают крутящий момент по-разному: если вам нужно тянуть большой вес, крутящий момент лучше, но чтобы двигаться быстро, вам нужна мощность.Два крайних примера: низкооборотный двигатель большой мощности тридцатитонного грузовика имеет 16 передач и тысячи ньютон-метров, но развивает относительно мало киловатт для своей мощности двигателя. Напротив, у однолитрового японского супербайка всего шесть передач и скудный крутящий момент, но приличная киловаттная квота вырабатывается на заоблачных оборотах.

Идеальный двигатель легкового автомобиля должен обеспечивать что-то среднее: большой крутящий момент распределяется по максимально широкой кривой, что обеспечивает быстрое ускорение и хорошее ускорение при обгоне при минимальном переключении передач.Найдите всю необходимую мощность и крутящий момент на AutoTrader. AutoTrader South Africa предлагает множество новых и подержанных автомобилей на любой вкус. AutoTrader South Africa на протяжении последних 25 лет является ведущей медийной площадкой для покупки и продажи автомобилей. Независимо от того, хотите ли вы купить совершенно новый автомобиль или ищете уже полюбившуюся модель, AutoTrader предлагает более 71 000 качественных автомобилей на выбор! Посетите AutoTrader сегодня, чтобы найти автомобиль своей мечты.

Почему мощность двигателя измеряется в лошадиных силах? » Научная азбука

Мощность двигателя измеряется в лошадиных силах благодаря шотландскому инженеру по имени Джеймс Уатт. Согласно наблюдениям Уатта, 1 лошадиная сила = 33 000 футо-фунтов работы в минуту. Значение лошадиных сил явно не было абсолютным, но на самом деле это не имело значения ни для Ватта, ни для потенциальных покупателей. Все, что нужно было знать владельцу тягловой лошади, это то, что паровая машина Уатта могла выполнять в 5 раз больше работы, чем его единственная тягловая лошадь.

Количество физических величин, с которыми мы имеем дело ежедневно, слишком велико, чтобы их перечислять. Температура, сила и расстояние являются одними из наиболее распространенных, но это едва поверхностно. Единицы измерения этих сил (градусы Цельсия, ньютоны и метры соответственно) также «звучат» красиво, теперь, когда мы к ним привыкли.

Обычно единицы физических величин называют в честь ученого, который либо открыл их первым, либо внес беспрецедентный вклад в соответствующую область. Все это заставляет меня задуматься о другом типе силы, создаваемой двигателем. В частности, мне интересно, почему мы используем «лошадиную силу» для измерения мощности? Как лошади рысью попали в картину власти?

За этим стоит очень интересная история…

---

Рекомендуемое видео для вас:

---

Паровой двигатель Уатта

паровая машина более эффективна.Прежде чем он представил свою конструкцию, мир уже привык к двигателю Ньюкомена, который был по сути первой машиной, использующей пар для выполнения работы.

Однако двигатель Уатта, наряду с другими техническими усовершенствованиями, генерировал такое же количество механической мощности, используя только четверть топлива, которое требовалось двигателю Ньюкомена! Уатт, очевидно, хотел продать это существенное практическое преимущество, которое его конструкция могла предложить по сравнению с двигателем Ньюкомена.

Маркетинг этого очевидного технического преимущества был достаточно прост для людей, которые действительно использовали паровые двигатели.Он мог говорить с ними, используя много «двигательного жаргона», или просто сказать: «Эй, мой двигатель делает то же самое, что и двигатель Ньюкомена, но потребляет на 75% меньше топлива!»

Дело в том, что в то время не все пользовались паровыми машинами; была большая часть населения, которая все еще использовала ломовых лошадей, чтобы делать вещи «механически». Ватт хотел найти способ заставить этих людей понять преимущества его машины с помощью цифр, чтобы объяснить, почему его двигатель был более производительным, чем упряжные лошади, на которых они полагались, чтобы заработать себе на жизнь.Чтобы добиться этого, ему, очевидно, пришлось сравнить эффективность двух совершенно разных объектов, то есть его двигателя и лошадей, с использованием одного устройства.

Тяжелая лошадь (Источник изображения: Wikimedia Commons)

Чтобы добиться такого сравнения, он приступил к расчету производительности типичной тяжелой лошади, определив, сколько энергии обычная тяжелая лошадь может генерировать за определенный период времени. Существуют разные отчеты об экспериментах, которые он проводил, но, в конце концов, он отметил, что типичная упряжная лошадь могла выполнить почти 33 000 футо-фунтов (поднять 33 000-фунтовый вес на 1 фут) за минуту и ​​поддерживать ту же скорость. в течение дня (что несколько надумано как предположение).Так родилась новая единица – лошадиная сила. Согласно наблюдениям Уатта, расчет был следующим:

1 лошадиная сила = 33 000 футо-фунтов работы в минуту

.

Значение лошадиных сил явно не было абсолютным, но на самом деле это не имело значения ни для Ватта, ни для потенциальных покупателей. Все, что нужно было знать владельцу тягловой лошади, это то, что паровая машина Уатта могла выполнять в 5 раз (а то и больше) больше работы, чем его единственная тягловая лошадь. Другими словами, его единственный двигатель был эквивалентен как минимум 5 лошадям!

Это сравнение яблок и апельсинов сотворило чудеса, и двигатель Уатта стал одним из самых ценных инструментов промышленной революции.Даже сегодня термин «лошадиная сила» используется как дополнительная единица применительно к выходной мощности турбин, поршневых двигателей и других машин.

Джеймс Уатт, как известно сегодня всему миру, был настоящим гением. Он не только создал паровой двигатель, который был намного эффективнее того, что существовало в то время, но также нашел способ убедительно продать его населению, которое все еще жило в прошлом. В процессе он невольно дал миру новую единицу мощности, которая широко используется и по сей день!

5 способов рассчитать мощность двигателя автомобиля.Калькулятор для определения мощности двигателя онлайн

Рассмотрим 5 популярных способов, как рассчитать мощность двигателя автомобиля, используя такие данные, как:

• обороты двигателя,
• объем двигателя,
• крутящий момент,
• эффективное давление в камере сгорания,
• расход топлива,
• производительность форсунок,
• масса автомобиля
• время разгона до 100 км.

Каждая из формул, которые будут использоваться для расчета мощности двигателя автомобиля , весьма относительна и не может определить реальную мощность автомобиля со 100% точностью.Но производя расчеты по каждому из вышеперечисленных вариантов гаража, исходя из тех или иных показателей, можно рассчитать хотя бы среднее значение с 10% ошибкой , будь то стандартный или кастомный двигатель.

Мощность — это энергия, вырабатываемая двигателем, которая преобразуется в выходной крутящий момент двигателя. Это не постоянное значение. Обороты, при которых может быть достигнута максимальная мощность, всегда указываются рядом со значениями максимальной мощности. Максимальная точка достигается при наибольшем среднем эффективном давлении в цилиндре (в зависимости от качества свежей топливной смеси, полноты сгорания и тепловых потерь).Современные двигатели развивают максимальную мощность в среднем при 5500–6500 об/мин. В автомобильной сфере принято измерять мощность двигателя в лошадиных силах. Поэтому, поскольку большинство результатов выводятся в киловаттах, вам понадобится калькулятор преобразования кВт в л.с.

Как рассчитать мощность через крутящий момент

Самый простой способ рассчитать мощность двигателя автомобиля по зависимости крутящего момента и оборотов .

Крутящий момент

Сила, умноженная на плечо его приложения, которую может производить двигатель для преодоления сопротивления движению.Он определяет, насколько быстро двигатель достигает максимальной мощности. Формула расчета крутящего момента в зависимости от объема двигателя:

Мкрутящий момент = VHхPE/0,12566 , где

• VH – объем двигателя (л),
  
• PE – среднее эффективное давление в камере (бар).

Обороты двигателя

Скорость вращения коленчатого вала.

Формула для расчета мощности двигателя взрыва выглядит следующим образом:

P = Mкрутящий момент * n/9549 [кВт] , где:

• Mtorque – крутящий момент двигателя (Нм),
• n – число оборотов коленчатого вала (об/мин) ),
• 9549 – коэффициент для ввода оборотов в оборотах в минуту, а не в коэффициентах мощности.

Так как результат получается в кВт по формуле, при необходимости его можно перевести в лошадиные силы или умножить на коэффициент 1,36.

Использование этих формул является самым простым способом преобразования крутящего момента в мощность.

А чтобы не вдаваться во все подробности, быстрый расчет мощности двигателя взрыва можно произвести с помощью нашего онлайн-калькулятора.

Но, к сожалению, эта формула отражает только эффективную мощность двигателя, которая не доходит полностью до колес автомобиля.Ведь есть потери в трансмиссии, раздаточной коробке, паразитных потребителях (кондиционер, генератор, ГЭС и т.д.) и он не учитывает такие силы, как сопротивление качению, сопротивление уклону, аэродинамическое сопротивление.

Как рассчитать мощность по объему двигателя

Если вам не известен крутящий момент двигателя вашего автомобиля, вы также можете использовать следующую формулу для определения его мощности в киловаттах:

Ne = Vh * pe * n/120 (кВт), где:

• Vh — объем двигателя, см³
• n — частота вращения, об/мин
• pe — среднее эффективное давление, МПа (у стандартного бензинового двигателя оно равно 0.82 — 0,85 МПа, у более мощного двигателя — 0,9 МПа, у дизеля от 0,9 до 2,5 МПа соответственно).

Чтобы получить мощность двигателя в лошадиных силах, а не в киловаттах, результат нужно разделить на 0,735.

Как рассчитать мощность по расходу воздуха

Такой же примерный расчет мощности двигателя можно выполнить по расходу воздуха. Такой способ расчета доступен тем, у кого есть бортовой компьютер, так как необходимо зафиксировать норму расхода при оборотах двигателя автомобиля до 5.5 тысяч оборотов на третьей передаче. Полученное значение с ДМРВ делим на 3 и получаем результат.

Формула расчета мощности ДВС по расходу воздуха выглядит следующим образом:

Gв [кг]/3=P[л.с.]

Такой расчет, как и предыдущий, показывает полную мощность двигателя ( стендовые испытания двигателя без учета потерь), что на 10–20 % выше фактического. И стоит учесть, что показания ДМРВ сильно зависят от его загрязнения и калибровки.

Как рассчитать мощность с помощью веса и разгона до 100 км

Еще один интересный способ расчета мощности двигателя на любом виде топлива, будь то бензин, дизель или газ, исходя из динамики разгона. Для этого используется вес автомобиля (включая водителя) и время разгона до 100 км. А для того, чтобы Формула расчета мощности была максимально приближена к истине, необходимо также учитывать потери на скольжение в зависимости от типа привода и скорости реакции разных коробок передач.Ориентировочные потери при старте для переднего привода 0,5 секунды, для заднего 0,3-0,4 секунды.

С помощью этого калькулятора мощности двигателя, который поможет вам определить мощность двигателя на основе динамики разгона и веса, вы сможете быстро и точно рассчитать мощность вашего автомобиля без учета технических характеристик.

Как рассчитать мощность по характеристикам форсунок

Производительность форсунок – не менее эффективный показатель мощности двигателя автомобиля.Ранее мы рассмотрели его расчет и взаимосвязь, поэтому легко рассчитать количество лошадиных сил по формуле. Расчет расчетной мощности производится по следующей схеме:

Где при коэффициенте использования не более 75-80% (0,75…0,8) топливная смесь на максимальной производительности около 12,5 (обогащенная) , а коэффициент BSFC зависит от того, какой у вас двигатель, атмосферный или турбированный (атмосферник — 0,4-0,52, турбированный — 0.6-0,75).

Когда вы узнали все необходимые данные, введите значения в соответствующие поля калькулятора, нажмите кнопку «Рассчитать» и вы сразу же получите результат, который показывает реальную мощность двигателя вашего автомобиля с небольшой погрешностью . Обратите внимание, что вам не обязательно знать все вышеперечисленные параметры; Вы можете рассчитать мощность двигателя взрыва, используя только один метод.

Функциональная ценность данного калькулятора заключается не в расчете мощности стандартного автомобиля, а в расчете кастомизированного автомобиля, вес и мощность которого были изменены.

Выходная мощность двигателя электромобиля — Easy Electric Life

Что означает выходная мощность двигателя автомобиля?

В физике под выходной мощностью понимается количество энергии, доставленное в течение заданного периода времени. Применительно к автомобильной промышленности это означает количество механической энергии, вырабатываемой двигателем, опять же в течение заданного периода времени. Он влияет на ускорение автомобиля, его тяговое усилие (вес, который он способен перемещать) и его способность подниматься в гору.

Будь то двигатель внутреннего сгорания или электродвигатель, выходная мощность механической энергии определяется как произведение скорости вращения (измеряемой в оборотах в минуту) и крутящего момента. Выраженный в ньютон-метрах (Нм), крутящий момент описывает тяговое усилие двигателя.

Это объясняет тот факт, что два двигателя с одинаковой выходной мощностью могут вести себя по-разному и ощущаться водителем по-разному. Спортивный автомобиль обеспечивает производительность, которую нельзя сравнить с производительностью большого грузовика, даже если они оба одинаково мощные с точки зрения мощности двигателя!

Как рассчитывается выходная мощность двигателя электромобиля?

Производители не могут просто заявить о мощности двигателя: измерено в процессе тестирования, что иллюстрируется изменениями крутящего момента в зависимости от скорости вращения.Значение, используемое производителями автомобилей, обычно относится к максимальной измеренной выходной мощности. Она выражается в ваттах (Вт) и, в более общем случае, в киловаттах (кВт).

Как найти выходную мощность двигателя электромобиля

Когда речь идет об электрической системе, например, в электромобиле, механическая мощность указывается в ваттах (Вт), киловаттах (кВт) или лошадиных силах (л.с.) — рассчитывается путем умножения скорости (об/мин) на крутящий момент, вращательный эквивалент линейной силы, измеряемый в фунт-футах (фунт-фут) или ньютон-метрах (Нм).Но прежде чем вы приступите к длительным вычислениям, быстрый поиск в Интернете выдаст несколько веб-сайтов, где вы просто вводите скорость и крутящий момент вашего электромобиля, чтобы вычислить его выходную мощность в киловаттах. Или вы можете посмотреть руководство по эксплуатации вашего автомобиля.

Как киловатты (кВт) связаны с лошадиными силами (л.с.)?

«Лошадиная сила» исторически относится к выходной мощности автомобильного двигателя и восходит к концу девятнадцатого века. Это способ выразить выходную мощность более буквально, приравняв ее к рабочей нагрузке, понятной людям.Лошадиная сила, иногда сокращенно PS (по-немецки «Pferdestärke»), поэтому относится к выходной мощности, генерируемой лошадью, чтобы поднять груз весом 75 кг на высоту один метр за одну секунду. В метрической системе она равна примерно 736 Вт.

Таким образом, мощность двигателя электромобиля может быть указана как в кВт, так и в л.с. Например, двигатель R135 в ZOE развивает мощность 100 кВт или 135 л.с. — отсюда и название! Его крутящий момент теперь увеличен до 245 Нм по сравнению с 225 Нм у двигателя ZOE R110, выпущенного в 2018 году, чтобы сделать электромобиль более динамичным в ситуациях, когда необходимо ускорение, например, при обгоне или слиянии с дорожным движением.

Какие факторы определяют выходную мощность электромобиля?

Роль двигателя заключается в создании механической энергии из другой формы энергии. Таким образом, его выходная мощность определяется его максимальной способностью преобразования энергии. В случае электромобиля его выходная мощность зависит от размера его двигателя (его объема) и мощности входящего тока.

Что такое «полезная» выходная энергия электродвигателя?

Выходная мощность также является результатом выхода, т.е.е. отношение количества поступающей электроэнергии к отпущенной механической энергии.

Не вся энергия, обеспечиваемая электросетью или зарядной станцией, в конечном итоге используется для питания двигателя. Он может быть потерян из-за тепла или трения по пути. Другими словами, механическая энергия, фактически используемая двигателем, является «полезной» энергией. Разделив фактическую выходную мощность электродвигателя на идеальную выходную мощность (равную начальной потребляемой мощности), вы получите механический КПД двигателя.

Таким образом, для электромобиля расчет «полезной» энергии можно найти, разделив выходную мощность (скорость x крутящий момент) на входную и выразив результат в процентах. Это также известно как формула эффективности r=P/C, где P — количество полезной продукции («продукт»), произведенной на количество C («затраты») потребленных ресурсов.

Цель состоит в том, чтобы уменьшить эти потери выходной мощности для достижения максимальной энергоэффективности. Таким образом, большая часть энергии, хранящейся в аккумуляторе, используется для увеличения запаса хода электромобиля.В этом отношении ZOE показывает себя особенно хорошо. Благодаря запасу хода по WLTP* в 395 км благодаря батарее емкостью 52 кВт·ч он предлагает одно из лучших показателей на рынке электромобилей во всех сегментах вместе взятых.

Выходная мощность, потребление и запас хода

При этом максимальная выходная мощность не влияет напрямую на запас хода электромобиля, поскольку наибольшее влияние на расход двигателя оказывает стиль вождения. Таким образом, речь идет не о самом эффективном двигателе электромобиля, а о самом эффективном вождении.Например, резкое ускорение будет означать всплеск потребления электроэнергии. Периоды вождения на высокой скорости также значительно расходуют заряд аккумулятора. Чем выше скорость, тем больше энергии требуется для ее поддержания.

И наоборот, расслабленное вождение снижает мгновенный расход топлива и делает рекуперативное торможение более эффективным. Это принцип эковождения, который является одним из лучших способов увеличить запас хода электромобиля.

Как электродвигатели могут увеличить мощность?

Хотя «идеальной машины», которая не теряет мощность между входом и выходом, не существует (однако она существует как гипотетическая механическая система), существуют способы увеличения выходной мощности.Чем эффективнее двигатель электромобиля, тем больше входной мощности он может использовать для создания полезной механической энергии для привода электромобиля.

Эффективность является ключевым словом для инженеров по производству электромобилей и применяется на каждом этапе производственного процесса: от передачи электроэнергии из сети в автомобиль (через зарядную станцию ​​или напрямую) до ее преобразования из переменного тока в постоянный, для хранения энергии батареи, путем ее преобразования в переменный ток и, наконец, эффективность самого механического двигателя.Короче говоря, чем эффективнее транспортное средство, тем больше оно может использовать получаемой мощности и тем более рентабельно для всех участников; от производителя до водителя.

По сравнению со своими собратьями с двигателями внутреннего сгорания электромобили значительно опережают конкурентов в гонке эффективности. По данным Министерства энергетики США, «электромобили преобразуют более 77 процентов электроэнергии из сети в мощность на колесах. Обычные автомобили, работающие на бензине, преобразуют только около 12-30% энергии, содержащейся в бензине, в мощность на колесах.”

 

*WLTP: Согласованная во всем мире процедура испытаний легковых автомобилей. Стандартный цикл WLTP соответствует 57 % городских поездок, 25 % пригородных поездок и 18 % поездок по автомагистралям.

 

Авторские права: MOUNOURY Жан-Кристоф, Renault Marketing 3D-Commerce

Читайте также

Электромобили

Различные методы хранения энергии

10 июня 2021 г.

Посмотреть больше

Электромобили

Все, что нужно знать о подключаемом гибридном автомобиле

10 июня 2021 г.

Посмотреть больше

Электромобили

Все, что нужно знать о зарядке подключаемого гибридного автомобиля

09 июня 2021 г.

Посмотреть больше

Фактическая выходная мощность газотурбинного двигателя T700 (23.05.10)

Фактическая выходная мощность газотурбинного двигателя T700 (23.05.10)

Задача 6.12 — Фактическая выходная мощность T700 Gas Турбинный двигатель

В Решено Задача 6.11 мы сделали идеальную термодинамический анализ газа вертолета General Electric T700 газотурбинный двигатель, показанный на следующей принципиальной схеме:

Еще раз обратите внимание, что работают две турбины. независимые выходные валы. Турбина высокого давления (первая) турбина газогенератора, напрямую соединена валом с компрессор. Его единственной целью является привод компрессора, поэтому мощность этой турбины должна равняться энергии, потребляемой компрессор.Турбина низкого давления (вторая) под названием Power турбина, соединена через редуктор с несущим винтом вертолета.

Обратите внимание, что в Решено Задача 6.11 мы предполагали, что компрессор и обе турбины были изоэнтропными. В этом упражнении мы хотите расширить анализ на неизоэнтропический компрессор и турбины. Предположим, что адиабатический КПД компрессора η _C = 88 %, и что каждая турбина имеет адиабатический КПД η _T = 86%. С использованием информацию, показанную на схеме выше, выполните далее:

• а) Зарисовать весь процесс на схеме h-s , четко показывая 5 станций на диаграмме и соответствующие изоэнтропические и линии постоянного давления.Укажите соответствующие фактические и значения изоэнтропической работы на эскизе.

• б) определить фактическая энергия, потребляемая компрессором [w _C,act = 373 кДж/кг], и фактическая температура на выходе из компрессора [Т _2а 628К].

• c) определить теплоту энергия, поглощаемая рабочим газом в камере сгорания [q _H = 709 кДж/кг].

• г) определить фактическая температура [T _4a = 934K] и давление [P ₄ 366 кПа] при выход из турбины газогенератора.

• д) определить фактическая температура [T _5a ] и выходной мощности силовой турбины [w _PT,act 252 кДж/кг].

• е) учитывая, что массовый расход рабочего газа через систему 4,6 кг/с, определить фактическую выходную мощность силовой турбины [1161 кВт].

• г) определить тепловую эффективность (η _й ) газовой турбины T700, сравните это значение с эквивалентным обратимый тепловой КПД и обсудить ваши результаты.

Вывести все используемые уравнения исходя из основного уравнения энергии для проточной системы, уравнение энтальпии идеального газа (Δh), основное определение адиабатический КПД компрессора и турбины (η _C , η _T ), основное определение теплового КПД тепловой машины (η _th ), и зависимость температура/давление для изоэнтропического процесса идеальный газ:

Используйте удельные теплоемкости воздуха при 800K (C _P = 1.099 [кДж/кг·К], k = 1,354)

( Подсказка: см. к адиабатическому Сводная таблица эффективности для определения Влияние КПД компрессора и турбины. Не забывайте, что турбина газогенератора обязательно всегда обеспечивает мощность, необходимую для газового компрессора)

Динамометры и расходомеры SuperFlow | Сассекс, Висконсин

Динамометр двигателя предназначен для испытания двигателя, когда он установлен на амортизаторе. Крутящий момент измеряется вместе со скоростью (об/мин), а мощность рассчитывается системой тестирования.Поглотителем мощности на большинстве динамометров является водяной тормоз, электродвигатель или вихревой ток. Эти типы поглотителей мощности прикладывают к двигателю контролируемую нагрузку и измеряют результирующий крутящий момент с помощью тензодатчика или тензодатчика. Крутящий момент в сочетании с числом оборотов в минуту рассчитывает мощность в лошадиных силах. Мощность = крутящий момент x об/мин / 5 252

На динамометре проводятся два типа испытаний: испытание на ускорение или развертку и испытание в установившемся режиме. Большинство операторов высокопроизводительных динамометров предпочитают развертку, поскольку она обеспечивает более широкое представление кривой крутящий момент/мощность и выполняется быстрее.

Однако есть два фактора, влияющих на выходную мощность двигателя в лошадиных силах, которая не измеряется тензодатчиком. Одним из них являются потери на трение. Механическое трение в двигателе и аэродинамическое трение в соединении с динамометром уменьшают мощность, передаваемую на динамометр. Но поскольку в центре внимания теста находится мощность на маховике (FHP), внутренние потери не имеют большого значения (за исключением компаний, производящих подшипники и масло), а аэродинамические потери очень минимальны.

Другим фактором является инерция. Согласно второму закону движения Ньютона скорость изменения импульса массы прямо пропорциональна приложенной силе (F=мА). Применительно к испытанию на развертку на динамометре требуется мощность для ускорения движущихся частей двигателя и динамометра. Эта сила не измеряется динамометром. Если бы эта мощность была известна, ее можно было бы добавить к мощности, измеренной тензодатчиком, чтобы получить результат общей мощности.

Для измерения этой мощности необходимо знать скорость ускорения и инерционную массу движущихся компонентов.Скорость ускорения легко рассчитать с помощью RPM и таймера. Или просто используя скорость ускорения, выбранную оператором. Но инерция неизвестна, за исключением редких случаев.

Хорошей новостью является то, что инерцию можно определить с помощью динамометра двигателя SuperFlow, поскольку мощность инерции рассчитывается с помощью WinDyn. Нам просто нужно знать инерцию двигателя, чтобы цифры были правильными.

Сначала выполняется тест в установившемся режиме. Испытание в установившемся режиме — это когда двигатель выдерживается под нагрузкой на фиксированной скорости.При этом ускорение равно нулю, и поэтому ускорение не воспринимает никакой силы. В установившемся режиме весь крутящий момент, создаваемый двигателем, измеряется тензодатчиком и используется для расчета лошадиных сил.

Затем выполняется испытание на ускорение, и данные сравниваются с данными установившегося состояния. На изображении ниже показаны различия в выходной мощности двигателя при ступенчатом тесте и при тесте на развертку без компенсации инерции. Этот график показывает, что чем выше скорость ускорения, тем больше неизмеримая мощность.

Ступенчатое испытание, ускорение при 300 и 600 об/мин на графике мощности двигателя

Ступенчатое испытание представляет собой форму установившегося режима, при котором двигатель удерживается на фиксированной скорости в течение нескольких секунд, после чего записывается одна точка данных. Затем динамометр сбрасывает часть нагрузки, чтобы «пошагово» об/мин перейти к следующей точке данных. Опять же, поскольку ускорение в каждой точке данных равно нулю, весь крутящий момент, создаваемый двигателем, измеряется тензодатчиком.

В программе WinDyn есть канал Спецификации с именем Inrtia.Это значение представляет собой общую инерцию всех движущихся частей двигателя и динамометра. Это введенное значение в сочетании с коэффициентом ускорения обеспечит близкое приближение к крутящему моменту, используемому при ускорении. Затем этот крутящий момент добавляется к измеренному крутящему моменту в канале EngTrq .

Другой канал спецификации с именем InrCor используется для управления использованием инерции в EngTrq . Значение «1» в этом канале включает корреляцию инерции, а «0» выключает ее.

Процедура

ПРИМЕЧАНИЕ. Все испытания выполняются при полностью открытом дросселе (WOT). Необходимо стараться поддерживать постоянную температуру масла и охлаждающей жидкости.

1. Начните с выполнения испытания на ускорение с InrCor , установленным на ноль (0)
2. Определите число оборотов в минуту, при которых возникает пиковая мощность или крутящий момент.
3. Оставьте InrCor на нуле (0) и при прогретом двигателе проведите испытание в установившемся режиме при максимальной мощности или крутящем моменте, записывая данные в течение не менее десяти секунд.
4. Используйте функцию Stored Viewer Column Averaging для определения средней мощности или крутящего момента при установившемся режиме оборотов в минуту (это цель).
5. Установите InrCor на единицу (1) и запишите введенное значение Inrtia.
6. Проведите испытание на ускорение на скоростях, которые охватывают желаемое пиковое значение (мощности или крутящего момента) при скорости об/мин , которую вы, вероятно, будете использовать для этого двигателя.
7. Откройте и начертите тест ускорения.
8. Наложение стационарного теста.
9. В идеале линия теста на ускорение должна пересекать среднюю точку теста в установившемся режиме.
10. Если это не так, измените значение Inrtia вверх или вниз по мере необходимости и запустите еще один тест ускорения.
11. Повторяйте, пока не будете удовлетворены.

Конечным результатом будет инерция всех движущихся частей двигателя и динамометра.

На изображении ниже показан пример динамометрического стенда SuperFlow PowerMark.

• Черная линия — тест на ускорение 400 об/мин с выключенным InrCor .
• Большая красная точка — это испытание в установившемся режиме при 6000 об/мин со средней мощностью 470 л.с.
• Синяя линия — это тест ускорения с Inrtia , установленным на значение по умолчанию 0,4.
• Зеленая линия — тест ускорения со значением Inrtia , установленным на 0,35.

Измеренные крутящий момент и мощность взяты с динамометра SuperFlow Powermark. В 2005 году они снова ужесточили стандарт измерения, добавив вещь под названием «Сертифицированная мощность SAE», которая в основном означала, что если автопроизводитель хотел получить сертификат SAE, он должен был сделать это в аккредитованной лаборатории в присутствии аккредитованной третьей стороны.В результате мощность некоторых двигателей увеличилась, а некоторых снизилась. Иди разберись.

Посетите официальный веб-сайт
SAE Certified Power >>

Или загрузите брошюру >>

Они также ужесточили правила, чтобы автопроизводители не подделывали отчеты, запуская тестовый двигатель с низким уровнем масла, чтобы уменьшить внутренние потери. Используемое топливо также контролировалось.

По сути, производители не могут даже подтасовать отчеты о выработке энергии, подавая в двигатель хороший холодный воздух, потому что обязательны поправочные коэффициенты для давления, влажности и температуры, чтобы стандартизировать результаты повсюду от Швеции до Дубая.

Существует также НЕМЕЦКИЙ СТАНДАРТ для мощности — он называется DIN (D-I-N для Немецкого института стандартизации) — в основном очень похож на стандарт чистой мощности SAE. Опять же, он измеряется на рукоятке. Все вспомогательные устройства подключены. Мощность выражается в PS.

Существует устаревший CUNA STANDARD из Италии, который предписывал использовать все аксессуары, необходимые для работы двигателя (например, водяной насос), но позволял исключить другие (например, генератор переменного тока и вентилятор радиатора).