От чего зависит мощность двигателя автомобиля: Чем определяется мощность автомобиля? — Выкуп авто в Санкт-Петербурге, скупка автомобилей в любом состоянии в СПб срочно и дорого // РЕМАВТО

Содержание

Чем определяется мощность автомобиля?

Многие люди, покупая автомобиль или задумываясь про мощность двигателя, смотрят на значение «количество лошадиных сил», а вовсе не на показатель крутящего момента и его максимальное значение. Тем не менее для дальновидных водителей эта особенность двигателя, дающая возможность радостно разгоняться и как следствие, ловко маневрировать, является тоже очень важной. Что же нужно знать об этой характеристике, от чего она зависит и автомобиль с каким крутящим моментом лучше?

По определению, момент силы – физическая величина, вычисляемое как произведение радиус-вектора, который имеет начальную точку на оси вращения, а конечную в точке приложения силы, на вектор этой силы. Это понятие, характеризующее вращательное действие силы, направленной на твёрдое тело. Крутящий момент в двигателе автомобиля определяется умножением действующей на поршень силы на расстояние от центральной оси шейки шатуна до коленчатого вала, точнее, центральной его оси.

Это тяговая характеристика, момент силы, для информации, измеряется в ньютон-метрах.

Мощность машины и крутящий момент двигателя тесно связаны. Садясь в автомобиль и следуя по трассе, водитель выясняет, что способность двигателя производить хорошую динамику на наименьших оборотах имеет первостепенное значение. Конечно же, после безопасности. Скорость и динамика разгона автомобиля зависят от мощности двигателя, всем известных лошадиных сил. Мощность вычисляется умножением момента силы на частоту вращения вала. Соответственно, есть два пути ее повышения: повысить крутящий момент либо частоту вращения вала. Повысить эту частоту у поршневого двигателя нелегко: влияют силы инерции (по квадрату оборотов), нагрузки на конструкцию, трение (в десятки раз). У каждого двигателя на графике будет точка перегиба, где крутящий момент, ненадолго повысившись, падает, так как при работе на высокой мощности ухудшается наполнение цилиндров смесью топлива и воздуха. Другой путь: увеличить крутящий момент. Здесь нужен наддув для того, чтобы прокачать через мотор вдвое большее количество воздуха и горючего. Тогда крутящий момент увеличится примерно вдвое все при тех же оборотах. Но в этом случае нарастают тепловые нагрузки, отсюда другие проблемы.

Если взять средний автомобиль, то все силы будут задействованы лишь при 5000–6500 об/мин. А при обычной езде по городу, при низких оборотах, в 2—3 тысячи, автомобиль приводят в движение только половина лошадиных сил. И только при осуществлении скоростного маневра на трассе, при высоких оборотах проявится полная сила мотора. Притом любому ясно, что чем быстрее двигатель будет набирать обороты, тем раньше разгонится автомобиль. Крутящий момент прямо пропорционально зависит от длины шатуна. То есть чем он длиннее, тем выше крутящий момент.

Зачастую человеку кажется, что если у него столько-то лошадиных сил под капотом, то все они на него каждую секунду и работают. А вот и нет! Допустим, есть автомобиль, максимальная мощность двигателя которого будет при

5000–6500 об/мин. То есть для достаточного ускорения придется разогнать мотор увеличить обороты в минуту. Это удастся лишь через определенное время, которое может оказаться очень важным при обгоне. В случае мощного мотора с нормальным крутящим моментом, когда необходимая мощность появляется уже при 2000 оборотах, получим моментальное ускорение для любого рискованного маневра.

Разница крутящего момента у малолитражки бензинового или дизельного двигателя

Принято считать, что почти все автомобили-малолитражки с «тяговитыми» двигателями, а также авто с дизельными моторами. Водители автомобилей с дизельным двигателем особенно замечают быстрый разгон даже при низких оборотах. Они, похваляясь, чаще всего говорят, что в нем, в крутящем моменте, вся сила. Теперь ясно: крутящий момент не в меньшей степени, чем лошадиные силы, важная характеристика железного коня. На него следует смотреть в первую очередь при покупке нового автомобиля, а также при подборе подержанного.

Зависимость оборотов двигателя от крутящего момента

Вот и стало ясно, чем те же самые 200 Hм на 1700 об/мин. лучше, чем те же 200 при 4000 оборотах в мин. Теперь понятно, что именно крутящий момент влияет на маневренность и скорость разгона автомобиля. Это заметно по времени, в течение которого можно разгоняться дальше. Конечно, здорово изобрести машину, у двигателя которой значение крутящего момента на любых оборотах низких ли, средних или высоких стабильно и максимально было бы приближено к пиковому. Жаль, но такого идеального варианта пока не существует. Это уже из области фантастики.

Все про мощность двигателя и крутящий момент — журнал За рулем

Mожет ли крутящий момент существовать при нулевой мощности? Способна ли коробка передач увеличить мощность? Как распределена мощность между ведущими колесами, когда заднеприводный автомобиль с блокированным дифференциалом движется по плохой дороге? На эти и другие каверзные вопросы по физике процесса предлагают ответить Михаил Колодочкин и Эдуард Коноп. Проверим себя?

Gonschiki MRW_zr 11_15

Материалы по теме

Мощность — это работа, совершаемая за единицу времени. Можно сказать, что мощность — это скорость выполнения работы. Например, трактор за секунду накосит больше сена, чем газонокосилка. Основная единица измерения мощности — ватт (Вт). Численно она характеризует собой работу в один джоуль (Дж), совершенную за одну секунду. Распространенная внесистемная единица — лошадиная сила, равная 0,736 кВт. Для примера: мощность двигателя 170 кВт соответствует 231,2 л.с.

А что такое крутящий момент? Со школы помним про силу, помноженную на плечо, — измеряется в ньютон-метрах (Н·м). Смысл очень простой: если момент, приложенный к колесу радиусом 0,5 м, составляет, скажем, 2000 Н·м, то толкать наш автомобиль будет сила в 4000 Н (с округлением — 400 кгс). Чем больше момент, тем энергичнее мотор тащит машину.

Связь между этими двумя основными параметрами неразрывная: мощность — это крутящий момент, умноженный на угловую скорость (грубо говоря, обороты) вала. А может ли существовать крутящий момент при нулевой мощности? Способна ли коробка передач увеличить мощность?

Tires_1600

Оцените уровень своих знаний — ответьте на вопросы. Это не так просто, как кажется на первый взгляд. Исходные условия: разного рода потери, например на трение, не учитываем, а нагрузки на колёса и условия сцепления шин с покрытием считаем одинаковыми, если не оговорено иное.

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.

колесо

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.

Почему автомобиль со временем теряет мощность — Российская газета

В процессе эксплуатации автомобиля определенные его характеристики неизбежно меняются. Некоторые автовладельцы замечают, что со временем машина становится менее приемистой, теряет в динамике разгона и не так резво, как прежде, идет на обгон. Возможно, дело в том, что двигатель перестает работать на всю свою мощность? Рассмотрим факторы, которые влияют на отдачу мотора.

Издание aif.ru в своей публикации отмечает, что проблемы с работой двигателя автомобиля возникают, в первую очередь, из-за несвоевременного технического обслуживания.

Прежде чем говорить о причинах снижения эффективности работы мотора, стоит исключить одну из главных причин — механические повреждения его компонентов. Очевидно, что, если в моторе есть изношенные или поврежденные поршни, поршневые кольца, цилиндры, прокладки или другие детали, рассчитывать на то, что он будет работать исправно, не приходится. И не стоит забывать, что повреждение деталей двигателя оборачивается для автовладельца чаще всего дорогостоящим ремонтом или заменой компонентов.

Кроме того, на эффективность работы двигателя и на его способность выдавать заявленный максимум мощности напрямую влияет качество используемого топлива. Здесь действует простое правило: для того, чтобы двигатель работал по заявленным параметрам мощности, для его заправки необходимо использовать тип топливо, рекомендованный автопроизводителем. Например, современные турбомоторы и атмосферные двигатели предполагают применение топлива АИ-98. Манипуляции с целью адаптировать такой двигатель под более дешевое топливо — а такой маневр позволяет совершить блок управления мотором — приводят к тому, что мощность силового агрегата снижается, по меньшей мере, на 10-15%.

Для приготовления воздушно-топливной смеси в камеру сгорания двигателя поступает воздух из вне. И качество такой смеси напрямую зависит от чистоты воздуха и от его объема. Воздушный фильтр в системе двигателя ответственен за очистку воздуха. Нерегулярная замена этого компонента приводит к тому, что в камеру сгорания поступает плохо очищенный воздух и поступает он в недостаточном объеме именно из-за того, что грязный фильтр пропускает воздуха меньше, чем раньше. Все это влияет на качество топливной смеси, а значит, и на эффективность работы мотора. Чтобы избежать таких ситуаций, рекомендуется менять топливный фильтр не реже одного раза в год, а при больших пробегах — каждые 15 тыс. км.

Кислородный датчик — важный элемент системы дожига отработанный газов. Для работоспособности этого компонента качество топлива становится критичным условием. Если долгое время автомобиль работает на некачественном «горючем», катализатор загрязняется продуктами сгорания топлива и повреждается. Из-за этого кислородный датчик выдает блоку управления двигателем неправильные данные о качестве воздушно-топливной смеси. А блок управления, в свою очередь, передает двигателю неверные команды, и тот не может работать на полную мощность. Для того, чтобы исключить такие проблемы, стоит менять кислородные датчики каждые 80 тыс. км пробега.

Чистота и работоспособность компонентов топливной системы также влияют на показания работы мотора. Мощность двигателя может упасть из-за того, что топливный насос засорился или, например, забились форсунки впрыска топлива. В этом случае пропускная способность этих элементов снижается, в камеру сгорания не падает в нужном объеме топливо, в итоге из-за этого двигатель работает на 50%.

Купившим электронный ОСАГО больше не нужно возить с собой его распечатку:

Мощность и крутящий момент — что это?

ЧТО ТАКОЕ ЛОШАДИНАЯ СИЛА?

— У тебя сколько сил? — такой вопрос слышал любой, кто хоть немного касался мира автомобилей. Никому даже пояснять не надо, какие силы на самом деле имеются в виду — лошадиные. Именно в них мы привыкли оценивать мощность мотора, одну из важнейших потребительских характеристик машины.

Уже и гужевого транспорта практически не осталось даже в деревнях, а эта единица измерения живёт и здравствует больше ста лет. А ведь лошадиная сила — величина, по сути, нелегальная. Она не входит в международную систему единиц (полагаю, многие со школы помнят, что называется она СИ) и потому не имеет официального статуса. Более того, Международная организация законодательной метрологии требует как можно скорее изъять лошадиную силу из обращения, а директива ЕС 80/181/EEC от 1 января 2010 прямо обязует автопроизводителей использовать традиционные «л.с.» только как вспомогательную величину для обозначения мощности.

Но не зря считается, что привычка — вторая натура. Ведь говорим же мы в обиходе «ксерокс» вместо копир и обзываем клейкую ленту «скотчем». Вот и непризнанные «л.с.» сейчас используют не только обыватели, но и едва ли не все автомобильные компании. Какое им дело до рекомендательных директив? Раз покупателю удобнее — пусть так и будет. Да что там производители — даже государство на поводу идёт. Если кто забыл, в России транспортный налог и тариф ОСАГО именно от лошадиных сил высчитываются, как и стоимость эвакуации неправильно припаркованного транспорта в Москве.

Лошадиная сила родилась в эпоху промышленной революции, когда потребовалось оценить, насколько эффективно механизмы заменяют животную тягу. По наследству от стационарных двигателей эта условная единица измерения мощности со временем перешла и на автомобили

И никто бы к этому не придирался, если не одно весомое «но». Задуманная, чтобы упростить нам жизнь, лошадиная сила на самом деле вносит путаницу. Ведь появилась она в эпоху промышленной революции как совершенно условная величина, которая не то что к автомобильному мотору, даже к лошади имеет достаточно опосредованное отношение. Смысл этой единицы в следующем — 1 л.с. достаточно, чтобы поднять груз массой 75 кг на высоту 1 метр за 1 секунду. Фактически, это сильно усреднённый показатель производительности одной кобылы. И не более того.

Иными словами, новая единица измерения очень пригодилась промышленникам, добывавшим, к примеру, уголь из шахт, и производителям соответствующего оборудования. С её помощью было проще оценить преимущество механизмов над животной силой. А поскольку приводились станки уже паровыми, а позднее и керосиновыми двигателями, то «л.с.» перешли по наследству и к самобеглым экипажам.

Джеймс Уатт — шотландский инженер, изобретатель, учёный, живший в XVIII — начале XIX века. Именно он ввёл в обращение как «нелегальную» сейчас лошадиную силу, так и официальную единицу измерения мощности, которую назвали его именем

По иронии судьбы изобрёл лошадиную силу человек, именем которого названа официальная единица измерения мощности — Джеймс Уатт. А поскольку ватт (а точнее, применительно к могучим машинам, киловатт — кВт) к началу XIX века тоже активно входил в оборот, пришлось две величины как-то приводить друг к другу. Вот здесь-то и возникли ключевые разногласия. Например, в России и большинстве других европейских стран приняли так называемую метрическую лошадиную силу, которая равна 735,49875 Вт или, что сейчас нам более привычно, 1 кВт = 1,36 л.с. Такие «л.с.» чаще всего обозначают PS (от немецкого Pferdestärke), но есть и другие варианты — cv, hk, pk, ks, ch… При этом в Великобритании и ряде её бывших колоний решили пойти своим путём, организовав «имперскую» систему измерений с её фунтами, футами и прочими прелестями, в которой механическая (или, по-другому, индикаторная) лошадиная сила составляла уже 745,69987158227022 Вт. А дальше — пошло-поехало. К примеру, в США придумали даже электрическую (746 Вт) и котловую (9809,5 Вт) лошадиные силы.

Вот и получается, что один и тот же автомобиль с одним и тем же двигателем в разных странах на бумаге может иметь разную мощность. Возьмём, например, популярный у нас кроссовер Kia Sportage — в России или Германии по паспорту его двухлитровый турбодизель в двух вариантах развивает 136 или 184 л.с., а в Англии — 134 и 181 «лошадку». Хотя на самом деле отдача мотора в международных единицах составляет ровно 100 и 135 кВт — причём в любой точке земного шара. Но, согласитесь, звучит непривычно. Да и цифры уже не такие впечатляющие. Поэтому автопроизводители и не спешат переходить на официальную единицу измерения, объясняя это маркетингом и традициями. Это как же? У конкурентов будет 136 сил, а у нас всего 100 каких-то кВт? Нет, так не пойдёт…

КАК ИЗМЕРЯЮТ МОЩНОСТЬ?

Впрочем, «мощностные» хитрости игрой с единицами измерения не ограничиваются. До последнего времени её не только обозначали, но даже измеряли по-разному. В частности, в Америке долгое время (до начала 1970-х годов) автопроизводители практиковали стендовые испытания двигателей, раздетых догола — без навески вроде генератора, компрессора кондиционера, насоса системы охлаждения и с прямоточной трубой вместо многочисленных глушителей. Само собой, сбросивший оковы мотор легко выдавал процентов на 10-20 больше «л.с.», так необходимых менеджерам по продажам. Ведь в тонкости методики испытаний мало кто из покупателей вдавался.

Другая крайность (но гораздо более приближенная к реальности) — снятие показателей прямо с колёс автомобиля, на беговых барабанах. Так поступают гоночные команды, тюнинговые мастерские и прочие коллективы, которым важно знать отдачу мотора с учётом всех возможных потерь, и трансмиссионных в том числе.

Мощность также зависит от того, как её измерять. Одно дело крутить на стенде «голый» мотор без навесного оборудования и совсем другое — снимать показания с колёс, на беговых барабанах, с учётом трансмиссионных потерь. Современные методики предлагают компромиссный вариант — стендовые испытания двигателя с необходимой для его автономной работы навеской

Но в итоге за образец в различных методиках вроде европейских ECE, DIN или американских SAE приняли компромиссный вариант. Когда двигатель устанавливают на стенде, но со всей необходимой для бесперебойного функционирования навеской, включая стандартный выпускной тракт. Снять можно только оборудование, относящееся к другим системам машины (к примеру, компрессор пневмоподвески или насос гидроусилителя руля). То есть тестируют мотор ровно в том виде, в котором он фактически стоит под капотом автомобиля. Это позволяет исключить из финального результата «качество» трансмиссии и определить мощность на коленвале с учётом потерь на привод основных навесных агрегатов. Так, если говорить о Европе, то эту процедуру регламентирует директива 80/1269/EEC, впервые принятая ещё в 1980 году и с тех пор регулярно обновляемая.

ЧТО ТАКОЕ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ?

Но если мощность, как говорят в Америке, помогает автомобили продавать, то двигает их вперёд крутящий момент. Измеряют его в ньютон-метрах (Н∙м), однако у большинства водителей до сих пор нет чёткого представления об этой характеристике мотора. В лучшем случае обыватели знают одно — чем выше крутящий момент, тем лучше. Почти как с мощностью, не правда ли? Вот только чем тогда «Н∙м» отличаются от «л.с.».?

На самом деле, это связанные величины. Более того, мощность — производная от крутящего момента и оборотов мотора. И рассматривать их по отдельности просто нельзя. Знайте — чтобы получить мощность в ваттах необходимо крутящий момент в ньютон-метрах умножить на текущее число оборотов коленвала и коэффициент 0,1047. Хотите привычные лошадиные силы? Нет проблем! Делите результат на 1000 (таким образом получатся киловатты) и умножайте на коэффициент 1,36.

Чтобы обеспечить дизелю (на фото слева) высокую степень сжатия, инженеры вынуждены делать его длинноходным (это когда ход поршня превышает диаметр цилиндра). Поэтому у таких моторов крутящий момент конструктивно получается большим, но предельное число оборотов приходится ограничивать ради повышения ресурса. Разработчикам бензиновых агрегатов, наоборот, проще получить высокую мощность — детали здесь не такие массивные, степень сжатия меньше, так что двигатель можно сделать короткоходным и высокооборотным. Впрочем, в последнее время различие между дизелями и бензиновыми агрегатами постепенно стирается — они становятся всё более похожими как по конструкции, так и по характеристикам

Выражаясь техническим языком, мощность показывает, сколько работы способен выполнить мотор за единицу времени. А вот крутящий момент характеризует потенциал двигателя к совершению этой самой работы. Показывает сопротивление, которое он может преодолеть. Например, если машина упрётся колёсами в высокий бордюр и не сможет тронуться с места, мощность будет нулевой, так как никакой работы мотор не совершает — движения нет, но крутящий момент при этом развивается. Ведь за то мгновение, пока движок не заглохнет от натуги, в цилиндрах сгорает рабочая смесь, газы давят на поршни, а шатуны стараются привести во вращение коленвал. Иными словами, момент без мощности существовать может, а мощность без момента — нет. То есть именно «Н∙м» являются основной «продукцией» двигателя, которую он производит, превращая тепловую энергию в механическую.

Если проводить аналогии с человеком, «Н∙м» отражают его силу, а «л.с.» — выносливость. Именно поэтому тихоходные дизельные двигатели в силу своих конструктивных особенностей у нас, как правило, тяжелоатлеты — при прочих равных условиях они могут тащить на себе больше и легче преодолевают сопротивление на колёсах, пусть и не так проворно. А вот быстроходные бензиновые моторы скорее относятся к бегунам — нагрузку держат хуже, зато перемещаются быстрее. В общем, действует простое правило рычага — выигрываем в силе, проигрываем в расстоянии или скорости. И наоборот.

Так называемая внешняя скоростная характеристика двигателя отражает зависимость мощности и крутящего момента от оборотов коленвала при полностью открытом дросселе. По идее, чем раньше наступает пик тяги и позже — мощности, тем проще мотору адаптироваться к нагрузкам, его рабочий диапазон увеличивается, что позволяет водителю или электронике реже переключать передачи и почём зря не жечь топливо. На этих графиках видно, что бензиновый двухлитровый турбомотор (справа) выигрывает по этому показателю у турбодизеля аналогичного объёма, но уступает ему в абсолютной величине крутящего момента

Как это выражается на практике? В первую очередь, надо понять, что именно кривые крутящего момента и мощности (вместе, а не по отдельности!) на так называемой внешней скоростной характеристике двигателя будут раскрывать его истинные возможности. Чем раньше достигается пик тяги и позже пик мощности, тем лучше мотор приспособлен к своим задачам. Возьмём простой пример — автомобиль движется по ровной дороге и вдруг начинается подъём. Сопротивление на колёсах возрастает, так что при неизменной подаче топлива обороты станут падать. Но если характеристика двигателя грамотная, крутящий момент при этом наоборот начнёт расти. То есть мотор сам приспособится к увеличению нагрузки и не потребует от водителя или электроники перейти на передачу пониже. Перевал пройден, начинается спуск. Машина пошла на разгон — высокая тяга здесь уже не так важна, критичным становится другой фактор — мотор должен успевать её вырабатывать. То есть на первый план выходит мощность. Которую можно регулировать не только передаточными числами в трансмиссии, а повышением оборотов двигателя.

Здесь уместно вспомнить гоночные автомобильные или мотоциклетные моторы. В силу относительно небольших рабочих объёмов, они не могут развить рекордный крутящий момент, зато способность раскручиваться до 15 тысяч об/мин и выше позволяет им выдавать фантастическую мощность. К примеру, если условный двигатель при 4000 об/мин обеспечивает 250 Н∙м и, соответственно, примерно 143 л.с., то при 18000 об/мин он мог бы выдать уже 640,76 л.с. Впечатляет, не правда ли? Другое дело, что «гражданскими» технологиями это не всегда получается добиться.

И, кстати, в этом плане близкую к идеальной характеристику имеют электродвигатели. Они развивают максимальные «ньютон-метры» прямо со старта, а потом кривая крутящего момента плавно падает с ростом оборотов. График мощности при этом прогрессивно возрастает.

Современные моторы «Формулы 1» имеют скромный объём 1,6 л и относительно невысокий крутящий момент. Но за счёт турбонаддува, а главное — способности раскручиваться до 15000 об/мин, выдают порядка 600 л.с. Кроме того, инженеры грамотно интегрировали в силовой агрегат электродвигатель, который в определённых режимах может добавлять ещё 160 «лошадок». Так что гибридные технологии могут работать не только на экономичность

Думаю, вы уже поняли — в характеристиках автомобиля важны не только максимальные значения мощности и крутящего момента, но и их зависимость от оборотов. Вот почему журналисты так любят повторять слово «полка» — когда, допустим, мотор выдаёт пик тяги не в одной точке, а в диапазоне от 1500 до 4500 об/мин. Ведь если есть запас крутящего момента, мощности тоже, скорее всего, будет хватать.

Но всё же лучший показатель «качества» (назовём его так) отдачи автомобильного двигателя — его эластичность, то есть способность набирать обороты под нагрузкой. Она выражается, например, в разгоне от 60 до 100 км/ч на четвёртой передаче или с 80 до 120 км/ч на пятой — это стандартные тесты в автомобильной индустрии. И может случиться так, что какой-нибудь современный турбомотор с высокой тягой на малых оборотах и широченной полкой момента даёт ощущение отличной динамики в городе, но на трассе при обгоне окажется хуже древнего атмосферника с более выгодной характеристикой не только момента, но и мощности…

Так что пусть в последнее время разница между дизельными и бензиновыми агрегатами становится всё более расплывчатой, пусть развиваются альтернативные моторы, но извечный союз мощности, крутящего момента и оборотов двигателя останется актуальным. Всегда.

Что такое мощность двигателя и крутящий момент. Как рассчитать мощность мотора

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 6 мин. Просмотров 309

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

где:

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

где:

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

где:

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.

крутящий момент или мощность двигателя?

Так уж повелось, что любого автолюбителя при оценке способностей машины в первую очередь интересует такой показатель, как мощность. Но не менее важной характеристикой является крутящий момент. И вот почему

Евгений Яблоков

Несмотря на то, что гужевой транспорт давно «канул в Лету» и «л. с.» является персоной нон-грата в международной системе классификации, «лошадиная» единица измерения мощности продолжает пользоваться спросом. Причем не только у простого люда, но и на государственном уровне. Для этого достаточно взглянуть на квитанцию об уплате транспортного налога.

Между тем, появившаяся в период промышленной революции «л. с.» весьма условна. А все потому, что она определяет относительный уровень производительности среднестатистической лошади путем определения усилий, необходимых для подъема 75-килограммового груза на один метр за одну секунду. Новая единица измерения, взятая на вооружение фабрикантами для оценки превосходства стационарных механизмов над животными, со временем перекочевала в мир подвижного состава.

Позже шотландский инженер Джеймс Уатт ввел в обращение официальную единицу измерения мощности своего имени – «Вт», которую для удобства использования укрупнили до «кВт». Ватт, синхронизированный с л. с. в соотношении 1 кВт = 1,36 л. с., так и не добился всеобщей любви, оставив пальму первенства конской силе. Однако мощность мощностью, но, как говорится, двигает машину не она, а крутящий момент, измеряемый в ньютон-метрах (Н∙м).

Что такое крутящий момент?

У многих автомобилистов нет адекватного представления о том, что это за «зверь». О нем, впрочем, как и о мощности, бытует расхожее мнение: чем больше, тем лучше. По сути, это тесно связанные характеристики. Мощность в ваттах не что иное, как крутящий момент в ньютон-метрах, умноженный на число оборотов и на 0,1047. Другими словами, мощность демонстрирует количество работы, выполняемой двигателем за определенный промежуток времени, а крутящий момент отражает способность силового агрегата эту работу совершить. Если, скажем, автомобиль завяз в глинистом грунте и обездвижился, то производимая им мощность будет равняться нулю. Ведь работа не совершается. А вот момент, хотя его и не хватает для движения, присутствует. Крутящий момент без мощности существовать может, а мощность без момента — нет.

Главным достижением работающего мотора при превращении тепловой энергии в механическую является момент, или тяга. Высокие моментные значения характерны для дизельных двигателей, конструктивная особенность которых – большой (больше диаметра цилиндра) ход поршня. Большой крутящий момент у дизеля нивелируется относительно низким допустимым числом оборотов, которые ограничивают для увеличения ресурса. Высокооборотистым бензиновым моторам свойствен «крен» в сторону мощности, ведь их детали отличаются меньшим весом. И степень сжатия тоже ниже. Правда, современные силовые агрегаты – и дизельные, и бензиновые – совершенствуясь, становятся ближе и конструктивно, и по показателям. Но пока банальное правило рычага сохраняется: выигрывая в силе, проигрываешь в скорости. И, соответственно, в расстоянии.

Лучшие черты двигателя определяются совокупностью оптимальных значений мощности и тяги. Чем раньше наступает максимум крутящего момента и чем позже пик мощности, тем шире диапазон возможностей силового агрегата. Близкие к оптимальным характеристики имеют электрические двигатели. Они располагают тягой, близкой к максимальной, практически с начала движения. В то же время значение мощности прогрессивно возрастает. Существенным фактором в вопросах определения мощности и крутящего момента являются обороты двигателя. Чем они выше, тем большую мощность можно снять.

В этом контексте уместно упомянуть о гоночных моторах. Из-за относительно скромных объемов они не блещут умопомрачительным крутящим моментом. Однако способны раскручиваться до 15–20 тыс. оборотов в минуту (мин^-1), что позволяет им выдавать супермощность. Так, если рядовой силовой агрегат при 4000 об/мин генерирует 250 Н∙м и порядка 140 л. с., то при 18 000 мин^-1 он мог бы выдать в районе 640 л. с.

К сожалению, повышать частоту вращения довольно сложно. Мешают силы инерции, нагрузки, трение. Скажем, если раскрутить мотор от 6000 до 12 000 мин^-1, то силы инерции возрастут вчетверо, что потенциально грозит опасностью перекрутить мотор. Повысить величину крутящего момента можно с помощью турбонаддува, но в этом случае негативную роль начинают играть тепловые нагрузки.

Принцип максимальной отдачи мощности красноречиво иллюстрируют моторы болидов «Формулы-1», имеющие весьма скромный объем (1,6 литра) и относительно невысокий показатель тяги. Но за счет наддува и способности раскручиваться до высоких оборотов выдают порядка 600 л. с. Плюс к тому, конструкция у «Ф1» – гибридная, и электродвигатель, дополняющий основной мотор, при необходимости добавляет еще 160 «лошадей».

Важной характеристикой, отражающей возможности мотора, является диапазон оборотов, при котором доступна максимальная тяга. Но еще важнее эластичность двигателя, то есть способность набирать обороты под нагрузкой. Другими словами, это соотношение между числами оборотов для максимальной мощности и оборотов для максимального крутящего момента. Оно определяет возможность снижения и увеличения скорости за счет работы педалью газа без переключения передач. Или возможность езды на высоких передачах с малой скоростью. Эластичность, к примеру, выражается способностью автомобиля разгоняться на пятой передаче с 80 до 120 км/ч на пятой. Чем меньше времени займет этот разгон, тем эластичнее двигатель. Из двух двигателей одинакового объема и мощности предпочтителен тот, у которого выше эластичность. При прочих равных условиях такой мотор будет меньше изнашиваться, работать с меньшим шумом и меньше расходовать топливо, а также облегчит работу трансмиссии.

А если все-таки задаться вопросом о том, что важнее – крутящий момент или мощность, деля мир на черное и белое, ответ будет предельно прост: так как это зависимые величины, важно и то и другое.

Редакция рекомендует:

Хочу получать самые интересные статьи

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%.

лошадиных сил против крутящего момента: в чем разница?

Эндрю Трэхан Автомобиль и водитель

Что лучше? Вот как можно прекратить споры о ночном баре.

Йоги Берра, который никогда не останавливался на деталях двигателя, пришел бы к выводу, что крутящий момент и мощность — это одно и то же, только разные. Собственно, это упрощение отчасти верно.

Крутящий момент и мощность — это то, что двигатели производят, когда вы поворачиваете ключ и нажимаете педаль акселератора.Воздух и топливо, воспламеняющиеся в камерах сгорания, вызывают скручивание коленчатого вала, трансмиссии и ведущих мостов. Это чудо преобразования энергии: потенциальная энергия, содержащаяся в галлоне переработанного динозавра, эффективно изменилась на кинетическую энергию, необходимую для вождения.

Копнув глубже, рассмотрим эти определения из учебников:

Энергия — это способность выполнять работу. В этом случае двигатели выполняют тяжелую работу (работу), которую раньше выполняли лошади.

Работа является результатом силы, действующей на некотором расстоянии.Единица измерения работы (а также энергии) в США — фут-фунт. В Международной системе (СИ) работа измеряется в джоулях и, в редких случаях, в ньютон-метрах.

Крутящий момент — это сила вращения, создаваемая коленчатым валом двигателя. Чем выше крутящий момент двигатель, тем выше его способность выполнять работу. Измерение такое же, как у работы, но немного отличается. Поскольку крутящий момент является вектором (действующим в определенном направлении), он измеряется в единицах фунт-фут и ньютон-метр.

Конечно, всегда есть исключения. В этом случае различие составляет статический крутящий момент , который вы прикладываете гаечным ключом для затягивания болтов головки. Во избежание путаницы единицами измерения статического крутящего момента традиционно являются фунты-футы. Напротив, SI придерживается ньютон-метров как для статических, так и для динамических измерений крутящего момента.

Power — это то, насколько быстро выполняется работа. Шотландский изобретатель восемнадцатого века Джеймс Ватт дал нам эту удобную эквивалентность: одна лошадиная сила — это мощность, необходимая для подъема 33000 фунтов ровно на один фут за одну минуту.В соответствии с этим вкладом единицей измерения мощности в системе СИ является киловатт.

Возвращаясь к теореме Берра, крутящий момент — это способность выполнять работу, а мощность — это скорость, с которой можно выполнить некоторую трудоемкую задачу. Другими словами, мощность — это скорость выполнения работы (или приложения крутящего момента) за заданный промежуток времени. Математически мощность в лошадиных силах равна крутящему моменту, умноженному на число оборотов в минуту. H = T x об / мин / 5252, где H — мощность в лошадиных силах, T — фунт-фут, об / мин — это скорость вращения двигателя, а 5252 — постоянная, заставляющая единицы двигаться.Таким образом, для получения большей мощности двигателю необходимо генерировать больший крутящий момент, работать на более высоких оборотах или и то, и другое.

Хотя определения эскизов отлично подходят для учебников, применение их к реальным движкам — другое дело. Одна проблема заключается в том, что у каждого автомобильного двигателя есть рабочий диапазон от холостого хода до красной черты. Например, 6,2-литровый двигатель Hellcat V-8 Dodge Challenger выдает 707 лошадиных сил ТОЛЬКО при 6000 об / мин. Он выдает существенно меньшую мощность на холостом ходу (достаточную только для вращения аксессуаров с приводом от двигателя) и чуть меньше 700 лошадиных сил на красной границе 6200 об / мин.И он обеспечивает максимальный крутящий момент 650 фунт-фут ТОЛЬКО при 4000 об / мин.

Другая проблема — точное определение мощности и крутящего момента вращающегося коленчатого вала. Инструмент для этой задачи — динамометр двигателя. Хотя это слово означает «устройство измерения мощности», на практике крутящий момент и частота вращения двигателя измеряются, а его мощность рассчитывается с использованием приведенной выше формулы.

Вихретоковые динамометры используют магнитное поле для передачи крутящего момента от вращающегося коленчатого вала на опору плеча рычага против статического датчика силы (известного как датчик нагрузки), расположенного на точном расстоянии от центра кривошипа.Другой широко используемый тип динамометра — это водяной тормоз; он использует один вращающийся и один статический набор лопаток насоса для передачи крутящего момента коленчатого вала через плечо рычага на датчик нагрузки.

Совершенный двигатель развивает достаточный крутящий момент на низких оборотах и выдерживает его до минимального уровня. Величина создаваемого крутящего момента прямо пропорциональна потоку воздуха, проходящего через двигатель. Большие двигатели перекачивают больше воздуха и, следовательно, развивают больший крутящий момент. Бустеры — нагнетатели, турбокомпрессоры — доставляют дополнительный воздух, помогая малым двигателям работать крупными.Конечно, в камеры сгорания должно подаваться соответствующее количество топлива, но это простая часть, особенно с электронным управлением впрыском.

Чтобы восполнить легкость впрыска нужного количества топлива, конструкторы двигателей сталкиваются с несколькими сложными задачами. Один из них — сделать все компоненты достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузки, которым они подвергаются из-за давления сгорания и, в случае движущихся частей, их собственной инерции.Потребности в охлаждении и смазке примерно пропорциональны производимой мощности. А закачка воздуха в любой двигатель на сверхвысоких оборотах и из него — это то место, где инженерное дело становится видом искусства. Включите топливную экономичность и чистоту выхлопных газов в уравнение разработки, и станет ясно, почему мастера двигателей редко тусуются у водоохладителя.

На этом этапе обсуждения должно быть ясно, что крутящий момент и лошадиные силы подобны разлученным братьям и сестрам; они тесно связаны, но не имеют много общего.Но как насчет более серьезной моральной проблемы, стоящей перед человечеством в целом и автолюбителями в частности: что лучше?

Мы ответим, что Йоги Берра был бы признателен. В бейсболе, если крутящий момент аналогичен кетчеру, то питчер — это лошадиные силы. Оба они необходимы для игры в мяч, но ответственность питчера — определение скорости и траектории каждого брошенного мяча — определяет ход игры. Крутящий момент жизненно важен для работы каждого двигателя, но мощность — это то, что отличает отличный двигатель от хорошего.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Выходная мощность двигателя электромобиля — Easy Electric Life

Что означает выходная мощность двигателя автомобиля?

В физике выходная мощность относится к количеству энергии, доставленной в течение заданного периода времени.Применительно к автомобильной промышленности это означает количество механической энергии, производимой двигателем, опять же в течение заданного периода времени. Это влияет на ускорение, тяговое усилие автомобиля (вес, который он может перемещать) и его способность подниматься в гору.

Будь то двигатель внутреннего сгорания или электродвигатель, выходная мощность механической энергии определяется произведением скорости вращения (измеряется в оборотах в минуту) и крутящего момента. Выраженный в Ньютон-метрах (Нм) крутящий момент описывает тяговую мощность двигателя.

Этим объясняется тот факт, что два двигателя с одинаковой выходной мощностью могут вести себя по-разному и чувствовать себя водителем по-разному. Спортивный автомобиль демонстрирует характеристики, которые не могут сравниться с характеристиками большого грузовика, даже если они оба одинаково мощны с точки зрения мощности двигателя!

Как рассчитывается выходная мощность двигателя электромобиля?

Производители не могут просто заявить мощность двигателя: это измерено во время процесса тестирования, что иллюстрируется изменениями крутящего момента в зависимости от скорости вращения.Значение, используемое производителями автомобилей, обычно относится к максимальной измеренной выходной мощности. Выражается в ваттах (Вт) и, в более общем смысле, в киловаттах (кВт).

Как найти выходную мощность двигателя электромобиля

Говоря об электрической системе, такой как в электромобиле, механическая мощность выражается в ваттах (Вт), киловаттах (кВт) или лошадиных силах (л.с.) — рассчитывается путем умножения скорости (об / мин) на крутящий момент, вращательный эквивалент линейной силы, измеренной в фунт-футах (фунт-фут) или ньютон-метрах (Нм).Но прежде чем приступить к каким-либо долгим вычислениям, быстрый поиск в Интернете приведет к появлению ряда веб-сайтов, на которых вы просто вводите скорость и крутящий момент вашего электромобиля, чтобы рассчитать его выходную мощность в киловаттах. Или вы можете посмотреть руководство по эксплуатации вашего автомобиля.

Как киловатты (кВт) соотносятся с мощностью (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, которую люди могут понять.Таким образом, мощность в лошадиных силах, иногда обозначаемая аббревиатурой PS (немецкое «Pferdestärke»), относится к выходной мощности, создаваемой лошадью, чтобы поднять 75-килограммовый груз на высоту одного метра за одну секунду. В метрической системе это равно примерно 736 Вт.

Таким образом, мощность двигателя электромобиля может быть взаимозаменяемо указана в кВт или л.с. Например, двигатель R135 в ZOE выдает мощность двигателя 100 кВт или 135 л.с. — отсюда и название! Его крутящий момент теперь улучшен до 245 Нм по сравнению с 225 Нм у двигателя ZOE R110, выпущенного в 2018 году, чтобы сделать электромобиль более динамичным в ситуациях, когда требуется ускорение, например, при проезде или выезде на шоссе.

Какие факторы определяют выходную мощность электромобиля?

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

Что такое «полезная» энергия, выделяемая электродвигателем?

Выходная мощность также является результатом урожайности, т.е.е. соотношение количества поступающей поставляемой электроэнергии к исходящей доставленной механической энергии.

Не вся энергия, вырабатываемая электросетью или зарядной станцией, в конечном итоге используется для питания двигателя. Его можно потерять 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.

Итак, для электромобиля расчет «полезной» энергии можно найти, разделив выходную мощность (скорость x крутящий момент) на входную и выразив результат в процентах. Это иначе известно как формула эффективности r = P / C, где P — количество полезной продукции («продукта»), произведенной на количество C («стоимость») 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 работает особенно хорошо. Имея запас хода по WLTP * в 395 км благодаря аккумулятору на 52 кВтч, он предлагает одно из лучших соотношений 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 стиль вождения оказывает наибольшее влияние на потребление энергии двигателем. Следовательно, речь идет не о самом эффективном двигателе электромобиля, а о самом эффективном поведении при вождении.Например, резкое ускорение будет означать скачок потребления электроэнергии. Периоды высокоскоростной езды также значительно расходуют заряд аккумулятора. Чем выше скорость, тем больше энергии требуется для ее поддержания.

И наоборот, расслабленное вождение снижает мгновенный расход и делает рекуперативное торможение более эффективным. Это принцип экологического вождения, 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 большую мощность на входе он может использовать для создания полезной выходной механической энергии для привода электромобиля.

Эффективность — ключевое слово для инженеров электромобилей, которое 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, аккумулятору энергии за счет его преобразования в переменный ток и, наконец, эффективности самого механического двигателя.Короче говоря, чем эффективнее транспортное средство, тем больше оно может использовать получаемую мощность и тем более рентабельно для всех участников; от производителя к водителю.

По сравнению со своими собратьями по двигателям внутреннего сгорания электромобили значительно опережают их в гонке за эффективностью. По данным Министерства энергетики США, «электромобили преобразуют более 77 процентов электроэнергии из сети в энергию на колесах. Обычные автомобили с бензиновым двигателем преобразуют только около 12–30% энергии, хранящейся в бензине, в привод в движение колес.”

* WLTP: Всемирная согласованная процедура испытаний легковых автомобилей. Стандартный цикл WLTP соответствует 57% поездок по городу, 25% поездок в пригород и 18% поездок по автомагистралям.

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

В чем разница между крутящим моментом и мощностью?

Большинство рекламных роликов о больших грузовиках рекламируют впечатляющую мощность и крутящий момент, которые обеспечивает двигатель.Вроде как обычно, чем больше цифр, тем лучше. Но что означают эти числа и как связаны эти две концепции?

Мощность, которую производит двигатель, называется мощностью в лошадиных силах. С математической точки зрения, одна лошадиная сила — это мощность, необходимая для перемещения 550 фунтов на один фут за секунду, или мощность, необходимая для перемещения 33000 фунтов на один фут за одну минуту. В физике мощность определяется просто как скорость выполнения работы.

Мощность двигателя измеряется на динамометре. Динамометр создает нагрузку на двигатель и измеряет крутящую силу, которую коленчатый вал двигателя прикладывает к нагрузке.Груз обычно представляет собой тормоз, предотвращающий пробуксовку колес.

На самом деле динамометр измеряет выходной крутящий момент двигателя. В автомобиле крутящий момент измеряется при различных оборотах двигателя или оборотах в минуту (об / мин). Эти два числа вводятся в формулу — крутящий момент, умноженный на число оборотов в минуту, деленный на 5 252, — чтобы получить мощность в лошадиных силах. Общество автомобильных инженеров имеет два стандарта определения мощности: чистая и полная. Перед испытанием максимальная мощность снимает с двигателя большую часть нагрузки, включая средства контроля выбросов.Чистая мощность — это то, что определяется при тестировании серийного автомобиля того же типа, который вы найдете в выставочном зале, и этот показатель сейчас используется в рекламе и в литературе производителей.

Мощность в лошадиных силах определяется по крутящему моменту, потому что крутящий момент легче измерить. Крутящий момент определяется конкретно как вращающая сила, которая может приводить или не приводить к движению. Он измеряется как величина силы, умноженная на длину рычага, через который она действует. Например, если вы используете гаечный ключ длиной один фут для приложения силы 10 фунтов к головке болта, вы создаете крутящий момент в 10 фунт-фут.

Крутящий момент, как упоминалось выше, можно создать без перемещения объекта. Однако, когда он действительно перемещает объект, он становится «работой», и это то, о чем большинство людей думают, когда думают о крутящем моменте (обычно в терминах буксировки). Чем больше крутящий момент производит двигатель, тем больше у него рабочего потенциала.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о взаимосвязи между мощностью и крутящим моментом.

В чем разница между мощностью и крутящим моментом?

Мы довольно часто используем слова «лошадиная сила» и «крутящий момент» в автомобильной промышленности, но, возможно, смысл обоих терминов теряется по ходу дела.Не бойтесь, Инженерное объяснение уже здесь.

В новом видео ведущий EE Джейсон Фенске помогает самым простым способом объяснить, что такое мощность и крутящий момент, и почему старая поговорка «Лошадиная сила — это скорость, с которой вы ударяетесь о стену, а крутящий момент — это насколько далеко вы перемещаете стену». это неверно. Это помогает получить базовое понимание того, чем на самом деле являются обе вещи. Крутящий момент — это сила, умноженная на расстояние, и самый простой способ понять это — использовать гаечный ключ. Когда человек прилагает усилие к гаечному ключу, он перемещается на некоторое расстояние и обеспечивает крутящий момент для затяжки болта.

Горение обеспечивает силу в цилиндре, которая прижимает поршень, который затем оказывает давление на коленчатый вал на определенном расстоянии. Отсюда и слово «единицы поворота», поскольку поршень и коленчатый вал обеспечивают крутящее усилие.

ПРОВЕРКА: Что лучше: нагнетатель или турбокомпрессор?

С другой стороны,

лошадиных сил — это скорость, с которой выполняется работа. Крутящий момент, умноженный на число оборотов в минуту, возвращает мощность в лошадиных силах. По сути, чем быстрее коленчатый вал вращается с тем же усилием, тем большую мощность будет развивать двигатель.Автомобиль с большей мощностью, чем крутящий момент, всегда будет быстрее, поскольку это дает автомобилю ускорение и скорость.

Джейсон использует две гипотетические машины, чтобы проиллюстрировать все это. Оба имеют одинаковое передаточное число, но в одном используется дизельный двигатель с крутящим моментом 200 фунт-фут, а в другом — бензиновый двигатель с крутящим моментом 100 фунт-фут. Дизельный двигатель с удвоенным крутящим моментом сначала будет ускоряться быстрее, потому что он имеет большую постоянную силу для большей мощности. Однако он разгоняется только до 2626 об / мин.Между тем, бензиновый двигатель разгонится до 5 252 об / мин. Первоначально он не будет ускоряться так быстро, но ему не придется переключать передачи, в то время как дизель будет это делать. Оба будут предлагать одинаковую скорость, но дизель будет разгоняться быстрее. Вот почему низкий крутящий момент становится важным для лучшего ускорения во многих сценариях.

Однако более высокий крутящий момент не означает, что одно транспортное средство обязательно будет быстрее другого. Например, Ford F-250 развивает крутящий момент 925 фунт-фут, а Honda S2000 — всего 162 фунт-фут.S2000 быстрее, даже с меньшей мощностью, из-за других факторов, наиболее важным из которых является соотношение мощности к весу. S2000 весом 2800 фунтов разгоняется до 60 миль в час за 5,7 секунды, в то время как F-250 весом 8300 фунтов делает это за 6,9 секунды, что свидетельствует о том, что соотношение мощности и веса более важно для ускорения, чем соотношение веса и крутящего момента. Это не означает, что S2000 готов буксировать прицеп весом 5000 фунтов, поскольку Джейсон объясняет, что вес и крутящий момент также очень важны для показателей буксировки.

_______________________________________

Следите за Motor Authority на Facebook, Twitter и YouTube.

Что важнее? »Oponeo.co.uk

Производители автомобилей используют разные единицы для измерения и выражения мощности двигателя автомобиля. Лошадиная сила и крутящий момент — одни из наиболее часто используемых терминов, особенно когда речь идет об ускорении автомобиля. Что они собой представляют и насколько они важны?

При ускорении имеют значение и крутящий момент, и мощность.

Что такое крутящий момент и что такое мощность?

И крутящий момент, и мощность в лошадиных силах — это сила.Крутящий момент выражает способность двигателя вращать (способность вращать маховик), а мощность означает общую выходную мощность двигателя. Проще говоря, крутящий момент — это сила, которую вы чувствуете, толкая вас назад в сиденье при ускорении, а мощность — это скорость, достигаемая в конце этого ускорения.

И мощность, и крутящий момент можно измерить разными способами, например: в лошадиных силах тормоза, стандарте мощности, ньютон-метре, ваттах, фунтах / футах и так далее. Мы предпочитаем л. С. Для тормозной мощности (количество мощности, производимой двигателем за вычетом количества, которое теряется из-за трения) и фунт / фут для преобразования крутящего момента (фунты на фут вращения вокруг одной точки).

Фактически, тормозная мощность получается из расчета, основанного на крутящем моменте: BHP = Torque X RPM / 5252. Проще говоря, умножьте крутящий момент на скорость вращения оси в минуту (RPM), и вы получите мощность двигателя. конечная выходная мощность.

Что важнее для ускорения: крутящий момент или мощность?

Важность крутящего момента и мощности зависит от характера ваших потребностей, и, конечно же, вы никогда не сможете получить одно без другого.

По правде говоря, нет однозначного ответа, что важнее.Более важным соображением является понимание баланса между ними, как они взаимодействуют или, возможно, как повлиять на двигатель, давая ему больше того или другого. Если вы хотите измельчить автомобильные шины, вам нужен небольшой крутящий момент, но если вы стремитесь к рекордам наземной скорости, то мощность всегда будет побеждать.

Технические характеристики двигателя для повышения мощности двигателя

Не все двигатели одинаковы, поскольку даже два агрегата, вытянутые из одной линии, будут отличаться на динамометрическом стенде двигателя.Даже в этом случае это должна быть полностью контролируемая среда, поскольку давление, температура и влажность воздуха будут влиять на показания мощности двигателя, тем более, когда мы вводим в уравнение принудительную индукцию.

Можно формировать характеристики мощности: например, длинноходный двигатель обычно дает больший крутящий момент, чем короткоходный двигатель. На этой же основе мы можем поиграть с синхронизацией кулачка, чтобы повлиять на подачу мощности — продвижение синхронизации кулачка должно обеспечить более низкий крутящий момент, в то время как замедление его приравнивается к мощности с высокими оборотами в минуту.

Большинство современных двигателей стремятся к балансу крутящего момента и мощности.

Еще один элемент, который следует учитывать, — это принудительная индукция (FI). Наддув или турбонаддув двигателя — отличный способ увеличить его мощность, обычно довольно экономичным способом. Здесь, опять же, у нас есть два маршрута, каждый из которых предлагает разные варианты. С одной стороны, наддув обычно дает больший крутящий момент двигателя, тогда как турбонаддув дает дополнительную мощность.

Конечно, нужно добавить нюанс. Любой из этих методов увеличивает «мощность», но вам необходимо учитывать множество других факторов.Однако для простоты это то, что вы могли ожидать, выбрав путь FI.

Еще одним фактором, который следует учитывать при проектировании, типе и мощности двигателя, является выбор топлива. Эти отношения становятся все более размытыми, поскольку когда-то дизельное топливо считалось топливом для грузовиков, а бензин — автомобильным топливом.

Это уже не так, поскольку в последние годы дизельные автомобили стали почти такими же популярными, как и бензиновые, что оказало огромное влияние на гоночную трассу. Например, такие производители, как Audi и Peugeot, использовали только дизельные автомобили в знаменитой 24-часовой гонке Ле-Ман, потому что крутящий момент и экономия топлива идеально подходят для гонок на выносливость.

Применение лошадиных сил и крутящего момента

Когда дело доходит до зависимости крутящего момента от лошадиных сил, это действительно вопрос применения; если вы пытаетесь вытащить пень из земли, лошадиные силы вам не помогут (если только вы не добавите 100-метровую веревку и не разберетесь). Тем не менее, если это что-то более спортивное, то впереди должна быть мощность. Большинство производителей нашли баланс, но иногда они немного корректируют цифры.

По правде говоря, хотя многие из нас могут просто знать, что конкретный двигатель или автомобиль по своей природе крутящий или мощный, очень немногие смогут различать характеристики «нормального» дорожного автомобиля с любой степенью точности. По общему мнению, вам потребуется минимум около 10% разницы, чтобы почувствовать ее, если только ваше сиденье дино для брюк не откалибровано особенно хорошо.

Будущее крутящего момента в электромобилях

В общем, разговоры о крутящем моменте и лошадиных силах, несомненно, станут спорным вопросом в будущем, поскольку его заменит одно простое измерение: кВт.

Если забыть обо всех причинах и причинах, электрическая энергия может передавать огромное количество крутящего момента из состояния покоя, а это означает, что ускорение всегда быстрое, несмотря на снижение веса, связанное с приклеиванием сотен аккумуляторов ноутбука к шасси.

В будущем баланс между мощностью и крутящим моментом может быть заменен электромобилями.

Фактически, Tesla Model S P90D только что установила рекорд для серийного полностью электрического автомобиля спринта на мили, преодолев его всего за 10.9 секунд. Для сравнения, Bugatti Veyron сделает то же самое за 10,175 секунды. На самом деле кажется, что электроэнергия — это путь вперед, поскольку разрыв в производительности сокращается очень и очень быстро.

Заключение

Будь то принудительная индукция, длинный или короткий ход, размер отверстия, степень сжатия или конструкция распределительного вала, все это играет роль в изменении характеристик мощности двигателя. Нет простого ответа на вопрос, что лучше всего, поэтому, возможно, простой вопрос: что подходит вам лучше всего?

Мощность и крутящий момент: что это такое и почему это важно?

Ньютон-метры и киловатты: самые запутанные понятия, объясняющие волшебство удара ногой в спину, когда ваша машина ускоряется.

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

Тем не менее, базовое понимание этих показателей позволяет лучше понять, как работают движки и почему они ведут себя именно так.

Начнем с крутящего момента.

В Южной Африке способность двигателя передавать крутящий момент выражается в ньютон-метрах, сокращенно до Нм, или фут-фунтах в Великобритании и США.В своей простейшей форме крутящий момент — это измерение силы вращения (или, если быть более научным, сила в один ньютон приложена к концу плеча момента, длина которого составляет один метр).

Способность двигателя передавать крутящий момент может быть измерена, тогда как мощность рассчитана. Мощность, выраженная в киловаттах (кВт) в Южной Африке (и лошадиных силах в Великобритании и США), представляет собой единицу выполняемой работы, разделенную на единицу времени (один ватт = один джоуль в секунду).

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

Киловатт является функцией крутящего момента и 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, используемое в данный момент. Коробка передач действует как мультипликатор крутящего момента, изменяя частоту вращения двигателя.На низких передачах крутящий момент увеличивается за счет скорости — например, при трогании с места или при транспортировке тяжелых грузов. Обратное происходит на высоких скоростях, когда крутящий момент двигателя приносится в жертву крутящему моменту колеса.

Чем выше крутящий момент двигатель, тем выше его способность выполнять работу. Власть — это то, как быстро производится эта работа. Величина создаваемого крутящего момента ограничена количеством воздуха, проходящего через двигатель. Вот почему двигатели большой мощности или двигатели с искусственным наддувом, которые имеют турбонаддув или наддув, вырабатывают больше мощности, чем их безнаддувные аналоги.

Итак, что лучше всего?

Как указывалось ранее, мощность является побочным продуктом крутящего момента, поэтому это не случай «либо-либо», а скорее то, что предпочтительнее, определяется конкретным применением. Разные двигатели также по-разному создают крутящий момент: если вам нужно тянуть большой вес, крутящий момент лучше, но чтобы двигаться быстрее, вам нужна мощность. Два крайних примера: большой малотоннажный двигатель тридцатитонного грузовика имеет 16 передач и тысячи Ньютон-метров, но развивает относительно небольшое количество киловатт для своего рабочего объема.В отличие от этого однолитровый японский супербайк имеет всего шесть передач и скудный крутящий момент, но приличную квоту в киловаттах развивают на сверхмощных оборотах.

Идеальный двигатель легкового автомобиля обеспечит нечто среднее — большой крутящий момент, распределенный по максимально широкой кривой, что обеспечивает быстрое ускорение и хорошее ускорение при обгоне при минимальном переключении передач. Найдите в AutoTrader всю необходимую мощность и крутящий момент. AutoTrader South Africa предлагает множество новых и подержанных автомобилей на любой вкус.AutoTrader South Africa в течение последних 25 лет была ведущей медиа-площадкой для покупки и продажи автомобилей. Если вы хотите купить новый автомобиль или хотите купить уже давно полюбившуюся модель, AutoTrader предлагает на выбор более 71 000 качественных автомобилей! Посетите AutoTrader сегодня, чтобы найти машину своей мечты.

Как создается мощность в двигателе

Когда речь идет о производительности, бесплатных обедов не бывает. Зарабатывать власть — это как зарабатывать деньги. Если бы это было легко, все бы этим занимались.Чтобы получить скромную мощность, требуется много усилий, потому что все дело в тепловой энергии и в том, как мы превращаем ее в мощность на коленчатом валу. Проблема с тепловой энергией состоит в том, чтобы использовать как можно больше ее, чтобы превратить ее в мощность для задних колес.

Знаете ли вы, что только 25 процентов тепловой энергии, производимой в камере сгорания, используется для выработки электроэнергии? Это означает, что 75 процентов тепловой энергии, создаваемой зажиганием над поршнем, теряется в атмосферу. Полные 50 процентов его теряется в выхлопной трубе.Еще 25 процентов теряется на систему охлаждения.

Формирующая сила — это прямая физика. Мы испытываем сильную ярость огня — тепловое расширение — и воздействуем на поршни, шатуны и коленчатый вал, чтобы преобразовать линейное действие во вращательное движение маховика или гибкой пластины. Когда вы наблюдаете, как развивалась мощность двигателей за последнее столетие, удивительно, как далеко мы продвинулись даже за последние 50 лет. Мы лучше понимаем, как создается власть, чем полвека назад. Компьютерный анализ вместе с давлением Вашингтона и покупателей позволил нам получить более мощные, экономичные и более экологически чистые двигатели.

В 80-е годы произошел качественный скачок, когда Детройт начал предлагать роликовые кулачки с более агрессивным профилем, улучшенными головками цилиндров и системой впуска, и, наконец, электронным впрыском топлива. В последующие годы производительность только улучшилась благодаря обширным усилиям лучших инженеров и разработчиков продуктов Motown. Регулируемые фазы газораспределения и впускные направляющие дали нам больше мощности и более широкую кривую крутящего момента. В наши дни Детройт перешел на прямой впрыск в своем стремлении к еще большей экономии топлива, сокращению выбросов и огромному количеству мощности.

И, кстати, передача мощности — это не только двигатель. Электронное управление двигателем превратилось в управление трансмиссией, где автоматические трансмиссии стали неотъемлемой частью управления двигателем, где они работают вместе для повышения общей производительности. Мы видим это больше всего в большем количестве скоростей в автоматических трансмиссиях, что позволяет поддерживать более постоянные обороты двигателя, когда мы перемещаемся по винтикам.

Внутреннее сгорание всегда использовало тепловую энергию и превращало ее в механическое движение.Хотя сегодня все управляется компьютером, двигатели внутреннего сгорания по-прежнему сосут, сжимают, ударяют, дуют и совершают движение. Мы втягиваем воздух и распыленное топливо в камеру сгорания, закрываем впускной клапан, сжимаем смесь, зажигаем ее, используем тепловую энергию, выделяемую при зажигании, и выпускаем отработанную смесь. Хитрость заключается в том, чтобы получить от выключенного света как можно больше энергии.

Топливо не «взрывается» в камерах сгорания. Топливо и воздух смешиваются в реакции, известной как распыление, воспламенение и что-то вроде быстрого возгорания над поршнем.Быстрое зажигание или зажигание генерирует огромное количество тепла и теплового расширения, достаточного для того, чтобы толкнуть поршень вниз в канале ствола, чтобы приложить силу к шейке кривошипа, заставляя эту энергию работать на нас. Это делается в синхронизированной последовательности через несколько цилиндров, чтобы мы катались.

Физика воздуха и топлива и то, сколько их мы можем разместить над поршнем, всегда определяла, сколько энергии мы собираемся выработать. Мы делаем это через размер отверстия и ход. В большем стволе больше воздуха и топлива.И если мы сможем втянуть поршень глубже в канал ствола, мы получим там больше воздуха и топлива. Однако это еще не все, что нужно для хода, чем большее количество воздуха и топлива. Инсульт дает механическое преимущество — рычаг, который дает нам больше возможностей, когда пора его использовать.

Хотя мы уделяем много внимания мощности, полезная мощность в основном зависит от крутящего момента. Мэдисон-авеню любит использовать слово «лошадиные силы» в автомобильной рекламе. Тем не менее, крутящий момент — это главный герой — то низкое ворчание, с которого мы начинаем.Лошадиная сила становится центром внимания, когда мы катимся, когда самая тяжелая работа уже выполнена за счет крутящего момента. Фактически, по нашему мнению, мощность в лошадиных силах слишком важна для крутящего момента.

Прежде чем вы начнете планировать сборку движка, вы должны сначала знать, что вы хотите, чтобы движок делал. Безнаддувная или принудительная индукция? Какой мощности и крутящего момента вы хотите и когда? Вы строите двигатель для дрэг-рейсинга или шоссейных гонок? Возможно, вы строите воина выходного дня или ежедневного пассажира.Каждая категория требует разного типа сборки двигателя. Двигатели для шоссейных гонок нуждаются в широкой кривой крутящего момента, что означает низкий крутящий момент для поворотов и высокую мощность для прямых. Все двигатели для дрэг-рейсинга — это лошадиные силы с высокими оборотами. Когда вы отправляетесь в круиз, вам нужна широкая кривая крутящего момента, которая дает вам мощность в большинстве условий движения.

И, наконец, спланируйте свою сборку и придерживайтесь ее. Когда вы меняете направление в процессе сборки двигателя, становится дорого. Продумайте все заранее и не поддавайтесь искушению изменить свой план.Если вы не можете выбрать направление, проконсультируйтесь с авторитетным производителем двигателей или опытным магазином хотродов. Заранее знайте, чего вы хотите.

Engine Math

Теория двигателя — это математика. Если вы машинист, это прямая математика и поправка на расширение при нагревании двигателя. Возможно, вы — производитель двигателей, который требует тех же мыслительных процессов, что и машинист, с пониманием того, какие части работают в горячем состоянии и в движении. Если вы планируете сборку двигателя, вам нужно подумать о таких элементах, как кованые поршни по сравнению с заэвтектическими, степень сжатия, профиль кулачка, впуск, головки цилиндров, рабочий объем и выхлоп.

Давайте возьмем для примера типичный Chevrolet 350ci. Диаметр цилиндра х диаметр цилиндра х ход поршня х 0,7854. Тогда 4 x 4 x 3,48 x 0,7854 = 43,73 Ки на цилиндр. Умножьте 43,73 ci на 8, и вы получите 349,85 ci, что является истинным смещением.

Для расчета степени сжатия вам потребуются следующие элементы: рабочий объем (D), объем поршня (PV), зазор между деками (DC), объем прокладки головки (G) и объем камеры сгорания (CC). Степень сжатия равна (D + PV + DC + G + CC) / (PV + DC + G + CC). В переводе на основе нашей формулы 350ci Chevy (43.73 + 0,305 + 0,1885 + 4,272) / (0,305 + 0,1885 + 4,272), что делает степень сжатия 10,18: 1.

Как и в любой формуле двигателя, есть переменные. Переменными поршня являются купола и тарелки, включая предохранительные клапаны. Это также включает область над канавкой верхнего кольца. Производители поршней могут сказать вам этот объем, который также снижает степень сжатия.

Объем зазора деки рассчитывается как расстояние между верхней частью поршня в верхней мертвой точке и декой блока. Всегда возможно, что поршень имеет нулевую высоту деки или даже выступает над блочной декой, и в этом случае ему следует присвоить отрицательное значение.Вы можете измерить зазор деки с помощью перемычки и циферблатного индикатора с поршнем в верхней мертвой точке. Поскольку поршень при комнатной температуре будет качаться на штифте, вы должны учитывать это движение в своих расчетах. Если поршень находится над декой блока, вам понадобится прокладка головки соответствующей толщины, чтобы не было контакта с головкой блока цилиндров. Толщина прокладки сжатой головки обычно составляет от 0,005 до 0,015 дюйма.

Объем камеры сгорания рассчитывается как простой объем в кубических сантиметрах.Размер камеры напрямую влияет на степень сжатия. Производители головок цилиндров могут сказать вам размер камеры. Тем не менее, всегда рекомендуется самостоятельно измерять размер камеры из-за производственных дефектов и любой машинной работы, которую вы, возможно, выполняли.

Посмотреть все 33 фотографииДино-залы всегда были лучшим местом для подтверждения теории двигателя. Вы можете внести изменения в двигатель, чтобы подтвердить каждое из этих изменений, будь то установка угла опережения зажигания, топливная смесь, фаза газораспределения и профиль кулачка, степень сжатия, впуска и головки цилиндров.Следующий этап тестирования — это реальный мир на открытой дороге. Динамометрическая комната сильно отличается от открытой дороги, потому что динамическая комната — это контролируемая среда. См. Все 33 фотографии Степень сжатия — самый быстрый путь к власти. То же самое с размером и формой камеры. Вам нужна хорошая закалка из камеры сгорания. Охлаждение — это область между поршнем и плоской частью головки вокруг кармана камеры сгорания. Хорошее охлаждение создает турбулентность в камере сгорания и, теоретически, подталкивает топливно-воздушную смесь к свече зажигания для более полного сгорания, сокращая выбросы и максимально используя топливно-воздушную смесь.Посмотреть все 33 фото За последние годы физика камеры сгорания сильно изменилась. Это винтажный малолитражный автомобиль Ford объемом 64 куб. См в стиле лопаты 70-х годов. Это не та головка блока цилиндров, которую вы хотите для Ford, потому что она не обеспечивает желаемой компрессии или гашения. См. Все 33 фотографии. Вот головка блока цилиндров Chevrolet Performance LT4, выпущенная в 90-х годах. Когда вы изучаете эти камеры с высокой завихренностью, становится ясно, как далеко продвинулись технологии. Головка LT4 обеспечивает превосходную закалку в герметичных камерах. Эта головка получила обширную работу над отверстием и чашей, а также дополнительную работу вокруг клапанов для улучшения воздушного потока.Посмотреть все 33 фотографии Ранние малоблочные головки Ford (289/302 куб. См) имели камеры меньшего размера 53-57 куб. См, что делало их хорошим выбором с точки зрения сжатия и закалки. Если вы делаете поглаживание, вы можете получить слишком сильное сжатие в этих меньших камерах. Там, где им не хватает, так это размера порта и выхода. Винтажные головки Ford всегда боролись с плохим потоком из-за очень маленького размера портов. См. Все 33 фотографии. В открытых камерах, подобных этой, не хватает гашения, необходимого для реальной мощности. Они склонны детонировать (пинг или искровой удар) даже при легком ускорении.Это не то, что вам нужно. Просмотреть все 33 фотографии Сегодняшние головки блока цилиндров послепродажного обслуживания обеспечивают высокую завихренность и лучшую закалку. Закалка должна происходить как можно ближе, чтобы поршень не касался поверхности головки. Вы можете пробежать от 0,038 до 0,043 дюйма со стальными шатунами на улице. С уличными двигателями вы можете получить его без последствий до 0,032 дюйма. См. Все 33 фотографии Форма клапана и шток клапана влияет на поток воздуха через впускные и выпускные отверстия. Многоугольная работа клапана сглаживает воздушный поток через седло и поверхность клапана в тот краткий момент, когда клапаны выходят из своих посадочных мест.См. Все 33 фотографии Грегг Якобсон из PHD Speedcenter в Бейкерсфилде, Калифорния, подчеркивает, что использование клапанов большего размера работает достаточно хорошо, если нет кожуха клапана в месте потери воздушного потока. Кожух клапана может лишить вас воздушного потока. См. Все 33 фотографии При расчете степени сжатия имейте в виду, что толщина прокладки головки не влияет на сжатие, потому что вы увеличили объем камеры. См. Все 33 фотографии Промежуточный объем отверстия цилиндра — это расстояние между купол поршня в нижней мертвой точке (НМТ) и верхней мертвой точке (ВМТ).Это расстояние, на которое поршень «перемещается» снизу вверх, отсюда и термин «стреловидный» объем. См. Все 33 фотографии Высота сжатия — это расстояние от центральной линии поршневого пальца до головки. Вам нужно будет знать это число, когда придет время покупать поршни, чтобы поршень располагался в нужном месте по отношению к колодке блока. Чтобы правильно рассчитать высоту сжатия, вы должны знать высоту деки блока, длину шатуна и ход. См. Все 33 фотографии. Компрессия рассчитывается не только поршнем.Рабочий объем, размер камеры сгорания, рабочий объем, платформа и высота сжатия — все это рассчитывается в степени сжатия. Если бы это был поршень с плоским верхом, у вас было бы большее сжатие, чем с этой большой тарелкой, известной как отрицательный купол. Смотрите все 33 фотографии Вот еще один пример отрицательной тарелки в поршне Ford с большим блоком. Предохранители тарелки и клапана уменьшают сжатие, но увеличенный размер 0,040 дюйма добавляет сжатие, когда мы сохраняем тот же размер камеры. Увеличение хода также увеличивает компрессию. Сами по себе поршни являются лишь частью расчета сжатия.Посмотреть все 33 фотоВажно проверить истинную ВМТ в составе своего двигателестроительного полка. Большинство строителей проверяют истинную ВМТ только на одном отверстии. Рекомендуется проверить истинную ВМТ на всех четырех отверстиях углового цилиндра. Вы даже можете проверить все восемь отверстий и вычислить среднее значение. Истинная ВМТ — это когда шейка кривошипа находится в положении «12 часов», а поршень — в пиковом положении. См. Все 33 фотографии. Длина стержня в зависимости от хода поршня влияет на геометрию хода поршня, которая известна как соотношение штока. Соотношение штоков также влияет на износ поршня и стенок цилиндра.Короткий стержень или меньшее передаточное число также увеличивает износ стенок цилиндра, повышая температуру двигателя. Более длинный шток или большее передаточное отношение штоков имеют большие преимущества, поскольку они уменьшают боковую нагрузку на поршень, тем самым уменьшая трение. Также имеется большее механическое преимущество благодаря более длительному времени пребывания поршня на каждом конце канала ствола. См. Все 33 фотографии. Количество воздуха и топлива, которое мы вводим в камеры, оказывает прямое влияние на мощность. Отверстие головки цилиндров, в зависимости от того, как оно сделано, дает большое преимущество в мощности.Здесь выхлопные отверстия расширяются, чтобы улучшить очистку. См. Все 33 фотографии. Доказательство эффективности подключения головки блока цилиндров проверяется на испытательном стенде путем проверки потока воздуха на различных уровнях подъема клапана. Увеличение размеров портов не всегда обеспечивает успех. Основная цель переноса — уменьшить турбулентность и ограничения. См. Все 33 фотографии. Приемные порты были открыты в результате обширной работы порта. Вам нужно хорошее совпадение отверстий между впускным коллектором и головкой блока цилиндров, а также плавный переход через канал к клапану.Вам нужна определенная шероховатость в порту, чтобы капли топлива оставались во взвешенном состоянии. Не каждый главный носильщик согласится с этим. Смотрите все 33 фотографии. Вам нужно уменьшить ограничения для лучшей уборки мусора. Но в то же время вам нужна скорость, которая помогает очистить мусор. Выхлопные отверстия — это только начало. Размер и длина трубы коллектора определяют все остальное. Вы не хотите, чтобы диаметр трубы был слишком большим, потому что вы теряете скорость и противодавление, что увеличивает мощность.Слишком маленький — и вы теряете мощность из-за ограничений. Посмотрите все 33 фотографии. Несомненно, одним из величайших прорывов в технологии двигателей стала конструкция распределительного вала. Это распредвал с плоскими толкателями, который может обеспечить адекватную производительность за счет продолжительности, подъема и центров лепестков. Однако он никогда не будет похож на кулачок с роликовым толкателем. См. Все 33 фотографии. Кулачки с роликовым механизмом и коромысла не только значительно снижают внутреннее трение; Вы также можете сделать больше с профилем выступа роликового кулачка, чем с плоским толкателем. Роликовые толкатели и кулачки позволяют использовать более агрессивный профиль, что обеспечивает более высокий уровень производительности.Посмотреть все 33 фотографии Конструкция и принцип действия впускного коллектора сбивает с толку многих энтузиастов, но на самом деле это довольно просто. Двухплоскостной впускной коллектор дает более длинные впускные направляющие, которые обеспечивают лучший крутящий момент от низкого до среднего для уличного использования. Крутящий момент от низкого до среднего — это то, что вы хотите на улице. См. Все 33 фотографии При более внимательном рассмотрении двухплоскостного впускного коллектора можно увидеть камеру статического давления, в которой начинается скорость и направляется к длинным впускным полозьям. Скорость на более низких оборотах двигателя — вот где мы получаем крутящий момент. Поверхность вафли в камере статического давления удерживает капли топлива во взвешенном состоянии.См. Все 33 фотографии Одноплоскостной впускной коллектор, подобный этому для Ford с большим блоком, является исключительно мощным агрегатом для высоких оборотов и не предназначен для работы на низких оборотах из-за своей огромной камеры статического давления и более коротких впускных направляющих. Этот коллектор оснащен фланцем Dominator (см. Все 33 фото) Размер карбюратора — еще одна дискуссия о гонках на скамейке, которая не требует сложного ответа. Карбюраторы большего размера обеспечивают мощность в лошадиных силах. Меньшие обычно обеспечивают крутящий момент. В ходе динамометрических испытаний мы узнали, что каждая комбинация двигателя и деталей индивидуальна.См. Все 33 фотографии. Форсунка карбюратора напрямую влияет на соотношение воздух / топливо, когда вы используете главный дозирующий контур карбюратора. Оптимальное соотношение воздух / топливо составляет 14,7: 1, что означает 14,7 частей воздуха на одну часть топлива. Конечно, не всегда получается 14,7: 1. Когда дело доходит до бедных по сравнению с богатыми, всегда лучше ошибаться на стороне богатых. Нежирная смесь не только лишает вас мощности, но и может серьезно повредить двигатель. См. Все 33 фотографии. Прокладки карбюратора обычно улучшают скорость за счет увеличения длины впускного коллектора / нагнетательной камеры.Вы можете убедиться в успехе, попробовав проставки разных размеров и проверив результат на динамометрическом стенде или на треке. Убедитесь, что ваша распорка не создает проблем с зазором капота, прежде чем захлопнуть капот. См. Все 33 фотографии Размер и длина трубки коллектора влияют на производительность так же, как и сторона всасывания, оказывая прямое влияние на продувку выхлопных газов. Жатки с длинными трубками обеспечивают лучшую производительность, чем короткие, особенно при высоких оборотах. Короткие трусики популярны, потому что они занимают меньше места и их легче установить.Меньшие первичные трубы коллектора обеспечивают большую скорость и продувку, в зависимости от рабочего объема и ожидаемой мощности. См. Все 33 фотографии Помимо хорошей исправной системы зажигания, мы подчеркиваем правильную установку, которая требует, чтобы все провода зажигания были проложены аккуратно и достаточно далеко друг от друга, чтобы предотвратить перекрестный огонь . Если связать провода зажигания вместе, вы получите перекрестный огонь.

Чем определяется мощность автомобиля?

Разница крутящего момента у малолитражки бензинового или дизельного двигателя

Зависимость оборотов двигателя от крутящего момента

Все про мощность двигателя и крутящий момент — журнал За рулем

Gonschiki MRW_zr 11_15

Tires_1600

колесо

Почему автомобиль со временем теряет мощность — Российская газета

Мощность и крутящий момент — что это?

Что такое мощность двигателя и крутящий момент. Как рассчитать мощность мотора

Как рассчитывается мощность двигателя?

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

Что такое крутящий момент

Что лучше: мощность или крутящий момент

крутящий момент или мощность двигателя?

Что такое крутящий момент?

Редакция рекомендует:

Хочу получать самые интересные статьи

Как выбрать максимальная и номинальная мощность двигателей

лошадиных сил против крутящего момента: в чем разница?

Выходная мощность двигателя электромобиля — Easy Electric Life

Что означает выходная мощность двигателя автомобиля?

Как рассчитывается выходная мощность двигателя электромобиля?

Как найти выходную мощность двигателя электромобиля

Как киловатты (кВт) соотносятся с мощностью (л.с.)?

Какие факторы определяют выходную мощность электромобиля?

Что такое «полезная» энергия, выделяемая электродвигателем?

Выходная мощность, потребление и запас хода

Как электродвигатели могут увеличить мощность?

Читайте также

Различные способы хранения энергии

Все, что нужно знать о подключаемом гибридном автомобиле

Все, что нужно знать о зарядке гибридного автомобиля

В чем разница между крутящим моментом и мощностью?

В чем разница между мощностью и крутящим моментом?

Что важнее? »Oponeo.co.uk

Что такое крутящий момент и что такое мощность?

Что важнее для ускорения: крутящий момент или мощность?

Технические характеристики двигателя для повышения мощности двигателя

Применение лошадиных сил и крутящего момента

Будущее крутящего момента в электромобилях

Заключение

Мощность и крутящий момент: что это такое и почему это важно?

Как создается мощность в двигателе

Engine Math

Добавить комментарий Отменить ответ