full screen background image

ГОСТ Р ИСО 3046-7-2001 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Характеристики. Часть 7. Обозначение мощности двигателя

3

Содержание

ГОСТ Р ИСО 3046-7-2001 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Характеристики. Часть 7. Обозначение мощности двигателя

Почему мощность измеряют в лошадиных силах, а не метрических единицах

Лошади уже давным-давно были заменены более надёжными и сильными двигателями. Но почему вместо метрической единицы мы измеряем мощность по старинке — в лошадиных силах? Ведь это практически тоже самое как измерять мощность лампочки в свечах или расстояние в шагах.

Безусловно, биологические единицы не совсем точны, как и шаг может быть разным по величине, так и лошадь может обладать разной силой.

И тут встаёт вопрос: в каких именно лошадях измеряется мощность — в беговых породистых скакунах или обычных деревенских?

Попробуем разобраться. Единицу измерения «лошадиная сила» придумал Джеймс Ватт. Естественно как учёный он мог объяснить силу как кгс*м/с, но даже сейчас не все могут понять это значение, а во второй половине 18 века тем более.

Но чтобы он мог продавать паровые двигатели ему нужно было объяснить на простом языке какую работу они могут совершать. В Англии, в те годы, использовали бочки, для того, чтобы вытаскивать людей и уголь из шахт. И вытаскивали их, как вы понимаете, с помощью пары лошадей.

А дальше простая математика. Масса бочки примерно 180кг, скорость с которой лошади вытягивали её — 2 мили/ч. Ватт пришёл к выводу что одна лошадь может вытянуть такую же бочку, но уже со скоростью 1миля/ч. Округлив и переведя расчёты в фунто-футы в минуту получилось 33000 фунто-футов в минуту.

В Европе, как и в России 1 лошадиная сила определена как 75 кгс*м/с. То есть необходимая мощность чтобы поднять вертикально груз 75кг со скоростью 1 м/с. И она равна 735,5 ватт.

Интересный факт.

Со временем был изобретен стенд для измерения реальной силы лошади и выяснилось что сила скаковой лошади равна примерно 10 «Ваттовским» лошадиным силам.

Подписка на рассылку

Наиболее распространенным типом промышленных силовых установок являются асинхронные электродвигатели. Один из наиболее важных их параметров — мощность электродвигателя, которая в зависимости от модели может варьироваться в широких пределах. От мощности зависит тип энергосистемы, к которой двигатель можно подключить, а также тип и производительность оборудования, с которым он будет сопряжен. По этой причине, не зная мощность электродвигателя, использовать его практически невозможно.
Определение мощности электромотора по размерам сердечка статора

Если технического паспорта нет, можно произвести расчет мощности электродвигателя, исходя из размеров сердечника статора и частоты вращения. Для этого используется формула P2H = C * D1 2 / N1 * 10 -6 кВт. Здесь: С —постоянная мощность; D — размер внутреннего диаметра сердечника статора в см; l — длина статора в см; N1 — значение синхронной частоты вращения в об/мин.

Постоянная мощность зависит от частоты вращения и габаритов мотора. Она определяется по величине полюсного деления как зависимость мощности от количества полюсов и размеров полюсного деления τ, если U1 Рисунок 1. Шильдик с параметрами на корпусе электродвигателя Работая с электромоторами, нужно знать, как по шильдику определяется потребляемая мощность электродвигателя. Значение мощности Р — это не электрическая мощность мотора, а механическая мощность на валу, обозначенная в кВт.

Чтобы найти потребляемую мощность, нужно обратить внимание на КПД и cosφ двигателя, указанные на шильдике. Причем КПД может быть обозначен как просто буквами КПД, так и буквой η, что и видно на шильдике. Сначала необходимо найти активную мощность, потребляемую двигателем от сети, по формуле Ра = Р / КПД.

Т. е. в нашем случае (рис. 1) потребляемая электродвигателем из сети активная мощность равна Ра = 0,75кВт/0,75 = 1 кВт. Теперь, чтобы найти полную потребляемую мощность, нужно воспользоваться формулой S = Pa/cosφ = 1/0,78 = 1,28 кВт.

Коэффициент мощности электромотора

Коэффициент мощности электродвигателя, или cos φ — это соотношение активной и полной мощности двигателя. Определяется коэффициент мощности электродвигателя по формуле cosφ = P/S. Здесь: Р — активная мощность в Вт; S — полная мощность в ВА.

В большинстве случаев активная мощность имеет меньшее значение, чем полная, из-за чего коэффициент составляет меньше единицы. Только тогда, когда нагрузка будет исключительно активной, cosφ станет равен единице.

Чем ниже коэффициент мощности потребителя, тем более мощными должны быть трансформаторы, электрические станции, а также питающие линии электропередач. Кроме того, моторы с низким коэффициентом имеют меньший КПД и большие энергопотери.

Читать дальше: Тест драйв мерседес е класс 2021 видео

Мощность
N , P , W = d A d t >>
Размерность L 2 MT −3
Единицы измерения
СИ Вт
СГС эрг·с −1

— скалярная физическая величина, равная в общем случае скорости изменения, преобразования, передачи или потребления энергии системы. В более узком смысле мощность равна отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени [1] .

Почему мощность двигателя измеряется в лошадиных силах?

Дела давно минувших дней, преданья старины глубокой. Был такой шотландский инженер, звали его Джеймс Уатт. Как и многие инженеры, он был ещё и изобретателем. И не простым, а таким, которые стремятся опередить время своими разработками. В начале 1780 -х годов (в одно время с нашим Иваном Кулибиным) изобрёл он экономичный паровой двигатель. Чтобы продать своё изобретение (и в те времена с внедрением их были небывалые трудности) он решил убедить людей в преимуществе своей машины над лошадьми. Сравнить машину с лошадью.

За основу он взял одну среднюю тягловую лошадь и приблизительно подсчитал, сколько энергии может вырабатывать типичная лошадь. Оценив затраты энергии лошади при вытаскивании из шахты бочку угля весом в один баррель, который весил 172,4 кг, он пришел к выводу что усилие средней лошади в течение 8 часов работы составляет 15% от её веса 500 кг или 75 килограмм-сил при массе лошади в 500 кг. Так появилась новая единица измерения — лошадиная сила, равная 75 кгс·м/с, то есть как мощность, затрачиваемая при равномерном вертикальном подъёме груза массой в 75 кг со скоростью 1 м/с.

В результате своих экспериментов Уатт убедился, что его машина куда производительнее лошадей. Об этом он и заявил покупателям.

Благодаря этому факту, введённая им единица измерения мощности двигателя стала популярной. В наши дни в системе СИ для вычисления мощности мы используем единицу Ватт, названный в честь Джеймса Уатта в 1882 году на Втором Конгрессе Британской Научной ассоциации (согласитесь, что легче и быстрее назвать изобретателя Джеймс Ватт, чем Джеймс Уатт). Ватт пришёл на смену лошадиной силе, но она жива в расчетах мощности автомобилей. 1 л.с. составляет 735,4985 Вт (1 кВт 1,3596 л.с.), эту величину называют «метрической лошадиной силой».

Лошадиная сила влияет и на транспортный налог автомобиля, чем больше мощность вашего автомобиля, тем больше Вам придется платить за его использование. Но это — другая история.

Таблица для перевода л. с. в кВт

Чтобы вычислить мощность мотора в кВт, нужно воспользоваться пропорцией 1 кВт = 1,3596 л. с. Обратный её вид: 1 л. с. = 0,73549875 кВт. Именно так взаимно переводятся друг в друга 2 эти единицы.

кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с.
1 1.36 30 40.79 58 78.86 87 118.29 115 156.36 143 194.43 171 232.50
2 2.72 31 42.15 59 80.22 88 119.65 116 157.72 144 195.79 172 233.86
3 4.08 32 43.51 60 81.58 89 121.01 117 160.44 145 197.15 173 235.21
4 5.44 33 44.87 61 82.94 90 122.37 118 160.44 146 198.50 174 236.57
5 6.80 34 46.23 62 84.30 91 123.73 119 161.79 147 199.86 175 237.93
6 8.16 35 47.59 63 85.66 92 125.09 120 163.15 148 201.22 176 239.29
7 9.52 36 48.95 64 87.02 93 126.44 121 164.51 149 202.58 177 240.65
8 10.88 37 50.31 65 88.38 94 127.80 122 165.87 150 203.94 178 242.01
9 12.24 38 51.67 66 89.79 95 129.16 123 167.23 151 205.30 179 243.37
10 13.60 39 53.03 67 91.09 96 130.52 124 168.59 152 206.66 180 144.73
11 14.96 40 54.38 68 92.45 97 131.88 125 169.95 153 208.02 181 246.09
12 16.32 41 55.74 69 93.81 98 133.24 126 171.31 154 209.38 182 247.45
13 17.67 42 57.10 70 95.17 99 134.60 127 172.67 155 210.74 183 248.81
14 19.03 43 58.46 71 96.53 100 135.96 128 174.03 156 212.10 184 250.17
15 20.39 44 59.82 72 97.89 101 137.32 129 175.39 157 213.46 185 251.53
16 21.75 45 61.18 73 99.25 102 138.68 130 176.75 158 214.82 186 252.89
17 23.9 46 62.54 74 100.61 103 140.04 131 178.9 159 216.18 187 254.25
18 24.47 47 63.90 75 101.97 104 141.40 132 179.42 160 217.54 188 255.61
19 25.83 48 65.26 76 103.33 105 142.76 133 180.83 161 218.90 189 256.97
20 27.19 49 66.62 78 106.05 106 144.12 134 182.19 162 220.26 190 258.33
21 28.55 50 67.98 79 107.41 107 145.48 135 183.55 163 221.62 191 259.69
22 29.91 51 69.34 80 108.77 108 146.84 136 184.91 164 222.98 192 261.05
23 31.27 52 70.70 81 110.13 109 148.20 137 186.27 165 224.34 193 262.41
24 32.63 53 72.06 82 111.49 110 149.56 138 187.63 166 225.70 194 263.77
25 33.99 54 73.42 83 112.85 111 150.92 139 188.99 167 227.06 195 265.13
26 35.35 55 74.78 84 114.21 112 152.28 140 190.35 168 228.42 196 266.49
27 36.71 56 76.14 85 115.57 113 153.64 141 191.71 169 229.78 197 267.85
28 38.07 57 77.50 86 116.93 114 155.00 142 193.07 170 231.14 198 269.56

Советуем изучить Заземление металлических лотков пуэ

Почему мощность двигателя считают в лошадиных силах и что это значит?

Мощность — это понятие, помогающее понять о том, как быстро можно разогнать автомобиль с помощью двигателя до определенной скорости. Работу мотора измеряют разными величинами, но наиболее распространенной является – «лошадиные силы».

Всем давно известна эта мера исчисления. Ее придумал Джеймс Уатт, когда создал первое паровое приспособление в мире. На презентации своего изобретения он должен был сравнить мощность своего прибора обычными лошадьми, которые работали на поле, чтобы люди поняли всю суть.

Через многие столетия после такого открытия люди все еще используют фразу «лошадиные силы», чтобы сказать о мощности мотора.

Этот термин часто используют для измерения мощности силового агрегата. Также, исходя из этого показателя высчитывается, сколько налогов должен будет заплатить хозяин определенного автомобиля.

Понятие довольно легко запомнить, поэтому оно используется по всему миру и, наверное, никогда не уйдет из нашей речи. Со временем этот термин приобрел дополнительные значения лошадиных сил:

Отличие соотношения киловатт и лошадиных сил при разных способах измерения

Способ измерения фактической мощности напрямую влияет на цифры, полученные при переводе киловатт в лошадиные силы.

Это особенно актуально для вычисления реальной мощности двигателей транспортных средств.

Существуют понятия брутто и нетто лошадиной силы.

При проведении замеров брутто мощность двигателя оценивают на стенде. Не учитывается работа сопутствующих систем, обеспечивающих функционирование машины в целом — генератора, насоса системы охлаждения и так далее.

Измерение мощности нетто на стенде осуществляется с ориентиром на его работу в нормальных условиях, то есть со всеми вспомогательными системами.

Соответственно, первая величина всегда будет больше в цифрах, но не покажет реальной мощности механизма.

В итоге, если указанные в документации на техническое средство киловатты переводить в лошадиные силы первым способом, можно оценить количество работы, производимой исключительно двигателем. Для получения реальной информации о мощности транспорта или иного агрегата это будет не очень полезно, так как погрешность составит от 10 до 25 %.

Также такие замеры невыгодны для выяснения фактических показателей двигателя при расчете налогов на транспорт и покупке ОСАГО, так как для более высоких показателей предусмотрены повышенные тарифы, а исчисление производится с учетом каждой лошадиной силы.

Для точного измерения значения существуют специальные устройства — динамометры. Услуги так называемых диностендов (динамометрических стендов) предоставляются некоторыми автосервисами.

Помимо этого, производятся довольно дорогостоящие электронные устройства, устанавливаемые непосредственно в транспортное средство.

Советуем изучить Что такое делитель напряжения и как его рассчитать?

Самостоятельно, но с некоторой погрешностью измерить мощность движка в киловаттах или лошадиных силах можно при помощи специализированных приложений для компьютеров, подключив ноутбук через кабель к автомобилю и замерив показатели при разной скорости движения. Замеры будут содержать некоторую погрешность, о которой программа также информирует после проведения вычислений.

Как вычисляют лошадиные силы?

В общем, 1 лошадиная сила приравнивается к силе, которая нужна, чтобы поднять груз 75 кг на высоту 1 метра за 1 секунду. Также это значение сравнивают с киловаттами. 1 л. с. будет равна 0,735 киловатт.

Чтобы вычислить лошадиные силы вашего автомобиля нужно разделить то, что написано в техническом паспорте на 0,735. Как раз получится количество лошадиных сил вашего автомобиля.

Всем понятно, что это самая распространённая величина для исчисления мощности автомобиля, но все таки не все ей пользуются.

Есть несколько других единиц измерения, чтобы вычислить, насколько мощный двигатель у машины:

Самый универсальный способ — это измерение в киловаттах. Его используют множество ученых по всему миру.

Иногда мощность измеряют ваттами. Тогда она будет равна мощности, которая потратится для работы в 1 джоуль за какую-то определенную единицу времени.

Еще в Европе часто пишут, что 1 лошадиная сила — это 75 кг, умноженные на метр в секунду. Тогда вычисляется мощность, которая затрачивается при поднятии груза 75 кг со скоростью 1 м/с.

Также в Британии и Соединенных Штатах Америки используют определенную единицу измерения, где лошадиные силы равны 735 Ватт. Исходя из этого, иногда происходит путаница, так как американские лошадиные силы равны 1.0238 европейских сил.

Почему мощность двигателя измеряется в лошадиных силах?

«В то время, как наши космические корабли бороздят просторы Вселенной…» мы продолжаем измерять мощность двигателя в лошадиных силах. Откуда взялись эти «лошадиные силы» и почему в век высоких технологий, беспроводной передачи информации и покорения космоса мы продолжаем пользоваться этой единицей измерения?

Термин «horse power» (лошадиная сила) придумал в 1789 году шотландец Джеймс Уатт. В те времена для поднятия воды, которая скапливалась на дне шахт, использовали либо традиционную лошадиную силу, либо паровую машину Ньюкомена. Джеймсу Уатту удалось сконструировать машину, которая по своей эффективности значительно превосходила детище Ньюкомена и потребляла на 70% меньше топлива.

Несмотря на очевидные преимущества, консервативные хозяева шахт не спешили приобретать разработку Уатта. Для того, чтобы продать свою машину, необходимо было описать её преимущества. А это значит, сравнить её с тем, что использовало большинство владельцев шахт – с лошадью.

Перед Уаттом встала задача измерить, с какой силой лошадь может выполнять какую-либо работу. Для этого им и был придуман термин horse power. До сих пор неизвестно, как именно проводил свою эксперименты Уатт, но, возможно, он наблюдал за тем, как лошади вытаскивали бочку из шахты. Проведя множество наблюдений, Джеймс установил, что средняя скорость вытаскивания лошадьми бочки объемом 160 л (≈1 баррель) составляет 3,6 км/ч (≈2 мили/ч). Умножив 2 мили/ч на ½ барреля (мы ведь считаем силу одной лошади), получаем результат 1 миля/ч × 1 баррель, что в более мелких измерениях равно 33 000 футо-фунтов*. Если перевести получившееся значение в Ватты (которые, кстати, и получили название в честь Джеймса Уатта), то выясним, что одна лошадиная сила равняется ≈745,699 Вт. Это значение получило название «Механическая лошадиная сила» и используется в США и Великобритании. В России и Европе пользуются Метрической лошадиной силой, определяющую мощность, которую необходимо затратить на подъем груза в 75 кг на 1 метр. Её значение равняется ≈735,49 Вт.

Вычисления вычислениями, а что же было с Джеймсом Уаттом? С помощью нового термина он смог наглядно показывать хозяевам шахт, сколько лошадей смогут заменить его чудо-машины. Результат не заставил себя ждать: инженер обрел популярность и положил начало индустриальной революции в Англии, а введенный им термин «лошадиные силы» стал настолько удачливым, что на столетия укоренился в языках по всему миру.

Единицы мощности

Мощность измеряют в джоулях в секунду, или ваттах. Наряду с ваттами используются также лошадиные силы. До изобретения паровой машины мощность двигателей не измеряли, и, соответственно, не было общепринятых единиц мощности. Когда паровую машину начали использовать в шахтах, инженер и изобретатель Джеймс Уатт занялся ее усовершенствованием. Для того чтобы доказать, что его усовершенствования сделали паровую машину более производительной, он сравнил ее мощность с работоспособностью лошадей, так как лошади использовались людьми на протяжении долгих лет, и многие легко могли представить, сколько работы может выполнить лошадь за определенное количество времени. К тому же, не во всех шахтах применялись паровые машины. На тех, где их использовали, Уатт сравнивал мощность старой и новой моделей паровой машины с мощностью одной лошади, то есть, с одной лошадиной силой. Уатт определил эту величину экспериментально, наблюдая за работой тягловых лошадей на мельнице. Согласно его измерениям одна лошадиная сила — 746 ватт. Сейчас считается, что эта цифра преувеличена, и лошадь не может долго работать в таком режиме, но единицу изменять не стали. Мощность можно использовать как показатель производительности, так как при увеличении мощности увеличивается количество выполненной работы за единицу времени. Многие поняли, что удобно иметь стандартизированную единицу мощности, поэтому лошадиная сила стала очень популярна. Ее начали использовать и при измерении мощности других устройств, особенно транспорта. Несмотря на то, что ватты используются почти также долго, как лошадиные силы, в автомобильной промышленности чаще применяются лошадиные силы, и многим покупателям понятнее, когда именно в этих единицах указана мощность автомобильного двигателя.

Запутался в обозначениях мощности, КВт, л.с., PS, Hp? Мы поможем разобраться!

Автопроизводители из разных стран измеряют мощность своих автомобилей в различных единицах. Зачем? Ответ вы узнаете ниже

Читая статью про автомобили, будьте уверены, вы всегда будете встречаться с этими данными. С какими? С данными мощности автомобилей. Мощность двигателя автомобиля это один из важнейших показателей, актуальный в любое время, в любой ситуации. Как с практической, так и с теоретической точек зрения.

Показатели мощности всегда актуальны. По статистике одна из самых интересующих читателей частей информации о новинках кроется именно в мощности двигателей автомобилей. Таким образом на подсознательном уровне люди сравнивают модели, их преимущества и слабые стороны относительно друг друга лишь по одному параметру- мощности мотора.

Мощность как суть является мерой того, насколько быстро и как далеко двигатель при помощи физической работы может передвинуть машину вперед с помощью крутящего момента. В машиностроении этот явление обобщено понятием количества «работы», которую силовой агрегат автомобиля должен совершить для того чтобы продвинуть машину вперед. В качестве меры измерения такая работа получила с течением времени множество различных единиц. С некоторыми из них мы сегодня познакомимся поближе.

Киловатты (кВт)

С технической стороны вопроса, эта форма измерения является наиболее универсальным методом вычисления мощности. Ей пользуются инженеры по всему миру.

Ватт- это единица измерения входящая в систему СИ (Международную систему единиц), означает, то, какая мощность потребуется для выполнения работы в 1Дж за единицу времени.

В основном используется профессионалами, как более «правильный» с точки зрения фундаментальной науки показатель мощности. Как единица измерения в автомобильной сфере используется в основном в Южном полушарии, так исторически сложилось.

Метод измерения мощности в киловаттах на автомобилях в основном происходит путем нахождения величины крутящего момента, передаваемого от колес на динамометрическом стенде, затем для подсчетов применяется данное уравнение:

Киловатты, стали современной мерой фиксации выходной мощности автомобилей и возможно в будущем они станут общепринятой мировой мерой. По крайней мере, если посмотреть на любые официальные данные предлагаемые автопроизводителями вы обязательно увидите единицы кВт мощности двигателей внутреннего сгорания наравне с лошадиными силами.

Более того, с начинающимся ажиотажем вокруг автомобилей с электрическими двигателями, вхождение в обиход этой формы измерения станет еще более оправданной, ведь количество произведенной электродвигателем работы измеряются с помощью кВт⋅ч (киловатт-часов), которые определяют, как долго электродвигатель может производить определенное количество энергии, к примеру, для движения автомобиля.

Лошадиные силы (л.с.)

Введенная в обиход «маэстро» и по совместительству создателем продуктивных паровых двигателей – мистером Джеймсом Уаттом – это единица мощности, основанная на лошадиных силах каким-то образом жива и по сей день, пронеся подсчеты гениального инженера сквозь столетия. Она является основной единицей измерения мощности автомобилей во многих странах, в том числе и в России, используется не только в качестве измерения мощности двигателя внутреннего сгорания в официальных документах к моделям автомобилей, но и для расчетов налогообложения в автомобильной сфере, например, подсчет транспортного налога.

От чего берется мощность двигателя

Что надо знать про мощность и крутящий момент в автомобиле

Мощность двигателя – это величина, показывающая, какую работу способен совершить мотор в единицу времени. То есть то количество энергии, которую двигатель передает на трансмиссию за определенный временной промежуток. Измеряется в киловаттах (кВт) или лошадиных силах (л. с.).

Как рассчитывается мощность двигателя?

Расчет мощности мотора проводится несколькими способами. Самый доступный способ – через крутящий момент. Умножаем крутящий момент на угловую скорость – получаем мощность двигателя.

N_дв=M∙ω=2∙π∙M∙n_дв

N_дв – мощность двигателя, кВт;

M – крутящий момент, Нм;

ω – угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/сек;

π – математическая постоянная, равная 3,14;

n_дв – частота вращения двигателя, мин-1.

Мощность рассчитывается и через среднее эффективное давление. Камера сгорания имеет определенный объем. Разогретые газы воздействуют на поршень в цилиндре с определенным давлением. Двигатель вращается с некоторой частотой. Произведение объема двигателя, среднего эффективного давления и частоты вращения, поделенное на 120, и даст теоретическую мощность двигателя в кВт.

N_дв=(V_дв∙P_эфф∙n_дв)/120

V_дв – объем двигателя, см3;

P_эфф – эффективное давление в цилиндрах, МПа;

120 – коэффициент, применяемый для расчета мощности четырехтактного двигателя (у двухтактных ДВС этот коэффициент равен 60).

Для расчета лошадиных сил киловатты умножаем на 0,74.

N_(дв л.с.)=N_дв∙0,74

N_дв л.с. – мощность двигателя в лошадиных силах, л. с.

Другие формулы мощности двигателя используются в реальных расчетах реже. Эти формулы включают в себя специфичные переменные. И чтобы измерить мощность двигателя по другим методикам, нужно знать производительность форсунок или массу потребленного двигателем воздуха.

На практике расчет мощности автопроизводители выполняют эмпирическим способом, то есть замеряют на стенде и строят график зависимости по факту, на основании полученных во время испытаний показателей.

Мощность двигателя – величина непостоянная. Для каждого мотора есть кривая, которая отображает на графике зависимость мощности от частоты вращения коленчатого вала. До определенного пика, примерно до 4-5 тысяч оборотов, мощность растет пропорционально оборотам. Далее идет плавное отставание роста мощности, кривая наклоняется. Примерно к 7-8 тысячам оборотов мощность идет на спад. Сказывается перекрытие клапанов на большой частоте вращения коленвала и падение КПД мотора из-за недостаточно интенсивного газообмена.

Чтобы узнать мощность двигателя, обратитесь к инструкции по эксплуатации авто. В разделе с техническими характеристиками мотора будет указана мощность и обороты, при которых она достигает пикового значения. Если мощность указана киловаттах, чтобы рассчитать лошадиные силы двигателя, воспользуйтесь приведенной выше формулой. В некоторых случаях автопроизводитель предоставляет график, на котором есть зависимость мощности двигателя и крутящего момента от частоты оборотов.

Видео: Простыми словами без сложных формул и расчетов, что такое мощность, крутящий момент и обороты двигателя.

Мощность ДВС определяет, насколько быстро автомобиль способен передвигаться или ускоряться (совершать работу). Полезная мощность двигателя рассчитывается с учетом потерь в трансмиссии, то есть указывает, сколько от изначальной мощности мотора по факту доходит до колес авто.

Что такое крутящий момент

Крутящий момент в двигателе автомобиля – это вращающая сила, которая численно равна произведению приложенной силы (давление раскаленных газов на поршень) на плечо (расстояние между осями коренных и шатунных шеек коленчатого вала в проекции, перпендикулярной оси вращения коленвала). Измеряется крутящий момент в ньютонах на метр (Нм).

Крутящий момент ДВС зависит от силы давления на поршень и расстояния между коренными и шатунными шейками. Зависимость здесь прямая. Чем больше плечо и чем больше давление на поршень – тем больше крутящий момент двигателя.

У дизельных двигателей степень сжатия больше. Больше и ход поршня в цилиндре (при равном с бензиновым мотором диаметре цилиндров). А это значит, что и расстояние между коренными и шатунными шейками будет больше. То есть длиннее плечо. За счет большей степени сжатия при рабочем такте у дизелей выше сила, давящая на поршень. Крутящий момент в дизельных моторах при прочих равных больше, чем в бензиновых.

Крутящий момент влияет на то, сколько энергии отдает мотор в текущий момент времени. Крутящий момент есть та величина, которая определяет фактически передаваемую в данный момент времени энергию на трансмиссию. Чем больше момент, тем сильнее тяга двигателя при текущих оборотах.

Что лучше: мощность или крутящий момент

Мощность и крутящий момент двигателя – величины взаимосвязанные. Это хорошо видно в формуле из первого пункта.

Пик крутящего момента на графике зависимости от частоты вращения мотора появляется раньше, чем пик мощности. Это справедливо как для дизельных, так и для бензиновых моторов. Однако у дизелей крутящий момент достигается раньше, и плато (интервал частоты вращения при пиковом значении) длиннее. У бензиновых ДВС мощность выше, хотя для ее достижения нужно раскрутить мотор почти до максимальных оборотов.

Сказать определенно, что лучше: мощность или крутящий момент, нельзя. Все зависит от случая. Трансмиссия современного авто способна трансформировать эти величины под требуемые условия. Поясним на примерах.

Для тяжелой техники, которой важна тяга в широком диапазоне оборотов, важнее крутящий момент. Мотор должен хорошо тянуть. Раскручивать его до предельных оборотов не нужно. Отчасти поэтому почти вся коммерческая техника оснащается дизельными моторами.

В гоночных автомобилях важнее мощность. Моторы этих авто по оборотам пилоты во время заездов держат в красной зоне. Двигатель отдает максимальную мощность. А трансмиссия преобразовывает мощность в тягу.

Для гражданских авто важен стиль вождения. Для езды на автомате подойдут оба мотора. Автоматическая трансмиссия будет держать мотор в диапазоне оборотов, при которых двигатель отдает максимум своего потенциала.

Для агрессивной езды на механике с раскручиванием двигателя в красную зону тахометра лучше подойдет бензиновый мотор. Но в этом случае нужно понимать, что для получения максимальной производительности от мотора потребуется держать его на пике оборотов и часто переключать передачи. Пик мощности у бензинового ДВС имеет малый диапазон и находится около максимальных оборотов. Для уверенных обгонов и ускорений нужно будет понижать передачу и раскручивать двигатель.

Для размеренной езды, особенно в городе, больше подходит дизель. Для обгона на дизельном авто зачастую не потребуется переходить на пониженную передачу, а высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов позволит реже переключаться.

Что такое мощность двигателя, крутящий момент и удельный расход топлива

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.

Основные показатели двигателя

Сгорание топлива происходит внутри ДВС, в специальной камере цилиндра. Это приводит в движение поршень, который, совершая циклические возвратно-поступательные движения, проворачивает коленчатый вал. Таков упрощенный принцип работы любого поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Основные характеристики ДВС можно оценить тремя основными показателями:

  • мощность двигателя;
  • крутящий момент;
  • расход топлива.

Основные показатели ДВС

Рассмотрим более подробно каждый из этих показателей.

Что такое мощность двигателя

Под мощностью следует понимать физическую величину, которая показывает совершаемую двигателем работу за единицу времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения коленчатого вала. Обычно она указывается в лошадиных силах (л.с.), но встречается измерение и в кВт.

Существует несколько единиц измерения под названием «лошадиная сила», но, как правило, имеется в виду так называемая «метрическая лошадиная сила», которая равная ≈ 0,7354 кВт. А вот в США и Великобритании лошадиные силы, касающиеся автомобилей, приравнивают к 0,7456 кВт, то есть как 75 кгс*м/с, что приблизительно равно 1,0138 метрической.

  • 1 кВт = 1,3596 л.с. (для метрического исчисления);
  • 1 кВт = 1,3783 hp (английский стандарт);
  • 1 кВт = 1,34048 л.с. (электрическая «лошадка»).

Если же конвертировать мощность 1 лошадиной силы в киловатты (в промышленности или энергетике), то она будет примерно равна 0,746 кВт. Понятие лошадиная сила не входит в международную систему измерений (СИ), поэтому измерение мощности в кВт будет более правильным.

Чем больше мощность, тем большую скорость сможет развить автомобиль.

Виды мощности

Для определения характеристик двигателя применяют такие понятия мощности как:

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

Конечно, значение 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.

Что такое крутящий момент

Крутящий момент двигателя рассчитывается по формуле: M = F*R, где F – это сила, с которой давит поршень, R – длина плеча (рычага). В нашем случае плечом будет расстояние от оси вращения коленчатого вала до места крепления шатунной шейки. Этот параметр измеряется в ньютонах на метр (Hм). 1H соответствует 0,1 кг, который давит на конец рычага длиной в метр.

Крутящий момент ДВС характеризует показатель силы вращения коленчатого вала и определяет динамику разгона автомобиля.

Что такое расход (удельный расход) топлива

Удельный расход топлива двигателя – это количество топлива, затрачиваемое для производства определенного количества энергии. Чем расход ниже, тем рациональнее будет использоваться топливо. Расход связан с эффективностью двигателя. Один двигатель может иметь разный расход топлива в зависимости от скорости и нагрузки.

Внешняя скоростная характеристика (ВСХ)

Внешняя скоростная характеристика двигателя показывает зависимость мощности, расхода топлива и крутящего момента от числа оборотов коленвала. Все эти параметры показываются графически в виде кривых.

Внешняя скоростная характеристика

На рисунке можно видеть кривые с обозначениями Pe – мощность двигателя, – крутящий момент, ge – удельный расход топлива. Как видно, с ростом числа оборотов и мощности увеличивается расход топлива. Крутящий момент растет до определенного уровня, а затем идет на спад. В точке, где наиболее эффективный крутящий момент и мощность двигателя, будет самый оптимальный показатель расхода топлива.

Производители моторов 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. Такой двигатель и из болота вытянет, и в городе позволяет быстро ускоряться.

Внешняя скоростная характеристика дает оценку динамическим характеристикам автомобиля, определяет КПД и топливный расход при разных параметрах.

Высокий крутящий момент на более низких оборотах увеличивает тяговую силу агрегата, грузоподъемность и проходимость.

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:

Источник https://avto-lover.ru/obuchenie/moshchnost-dvigatelya-kak-oboznachaetsya.html

Источник https://avtika.ru/ot-chego-beretsya-moschnost-dvigatelya/

Источник

Источник




Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *