Что такое мощность двигателя и крутящий момент

Содержание
  1. Как рассчитывается мощность двигателя?
  2. Видео: Простыми словами без сложных формул и расчетов, что такое мощность, крутящий момент и обороты двигателя.
  3. Что такое киловатты (кВт)
  4. Приборы для измерения электрической мощности
  5. Внешняя скоростная характеристика (ВСХ)
  6. Мощность через массу авто и время разгона до «сотни»
  7. Мощность вращающихся объектов
  8. Как проверить двигатель при покупке автомобиля
  9. Мощность электродвигателя по установочным и габаритным размерам
  10. Таблица для перевода л с в кВт
  11. Таблица для перевода л с в кВт
  12. Почему именно 0,735 кВт
  13. Пересчитываем «лошадей»: народные авто на стенде мощности
  14. Разбежавшийся табун
  15. Крутящий момент двигателя и мощность, на что влияют эти показатели?
  16. Мощность через расход воздуха
  17. Введение
  18. Определение мощности электродвигателя без бирки
  19. Определение мощности двигателя по диаметру вала и длине
  20. Другие типы двигателей
  21. Расчет мощности двигателя: методики и необходимые формулы
  22. Расчет по лошадиным силам
  23. Что вам понадобится
  24. Что такое крутящий момент
  25. Расчет мощности 3-фазного асинхронного агрегата
  26. На что еще влияет рабочий объем
  27. Самостоятельная проверка
  28. Соотношения
  29. Расчет мощности по массе и времени разгона до сотни
  30. Выездная диагностика автомобиля
  31. Расчет по производительности форсунок
  32. Часто задаваемые вопросы
  33. Как рассчитать мощность двигателя внутреннего сгорания?
  34. Какой коэффициент учитывать при расчете мощности двигателя?
  35. Как рассчитать мощность двигателя по крутящему моменту?
  36. Как рассчитать мощность по объему двигателя

Как рассчитывается мощность двигателя?

Расчет мощности двигателя осуществляется несколькими способами. Удобнее всего через пару. Умножаем крутящий момент на угловую скорость: получаем мощность мотора.

N_dv = M ∙ ω = 2 ∙ π ∙ M ∙ n_dv

где это находится:

N_дв — мощность двигателя, кВт;

М — крутящий момент, Нм;

ω — угловая скорость вращения вала двигателя, рад / с;

— математическая константа, равная 3,14;

n_дв — частота вращения двигателя, мин-1.

Мощность также рассчитывается с использованием фактического среднего давления. Камера сгорания имеет определенный объем. Нагретые газы действуют на поршень в цилиндре с определенным давлением. Двигатель работает с определенной частотой. Произведение рабочего объема двигателя, среднего эффективного давления и скорости, разделенное на 120, даст теоретическую мощность двигателя в кВт.

N_dv = (V_dv ∙ P_eff ∙ n_dv) / 120

где это находится:

V_дв — объем двигателя, см3;

P_eff — фактическое давление в цилиндрах, МПа;

120 — коэффициент, используемый для расчета мощности четырехтактного двигателя (для двухтактных двигателей внутреннего сгорания этот коэффициент равен 60).

Для расчета мощности киловатты умножаются на 0,74.

N_ (дв л. С.) = N_dv ∙ 0,74

где это находится:

Нідв HP — мощность двигателя, л вместе с.

Другие формулы мощности двигателя в реальных расчетах используются реже. Эти формулы включают определенные переменные. А для измерения мощности двигателя другими методами необходимо знать производительность форсунок или массу воздуха, потребляемого двигателем.

На практике автопроизводители производят расчет мощности эмпирически, то есть измеряют ее на стенде и отслеживают фактическую зависимость, исходя из показателей, полученных в ходе испытаний.

Мощность двигателя переменная. Для каждого двигателя существует кривая зависимости мощности в лошадиных силах от частоты вращения двигателя. До определенного пика, около 4-5 тысяч оборотов, мощность растет пропорционально оборотам. Далее идет постепенное отставание в росте мощности, кривая наклоняется. Примерно к 7-8 тысячам об / мин мощность снижается. Сказывается перекрытие клапанов при высокой частоте вращения коленчатого вала и снижение КПД двигателя из-за недостаточно интенсивного газообмена.

Чтобы узнать мощность двигателя, обратитесь к руководству по эксплуатации автомобиля. В разделе с техническими характеристиками двигателя будет указана мощность и количество оборотов, при которых он достигает своего максимального значения. Если мощность выражена в киловаттах, используйте приведенную выше формулу для расчета мощности двигателя. В некоторых случаях автопроизводитель предоставляет график, показывающий зависимость мощности и крутящего момента двигателя от числа оборотов в минуту.

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

Мощность двигателя внутреннего сгорания определяет, насколько быстро автомобиль способен двигаться или ускоряться (работать). Чистая мощность двигателя рассчитывается с учетом потерь в трансмиссии, то есть показывает, какая часть исходной мощности двигателя фактически достигает колес автомобиля.

Что такое киловатты (кВт)

Ватт — это единица измерения мощности в системе СИ, названная в честь изобретателя Дж. Ватта, создавшего универсальный паровой двигатель. Ватт был принят за единицу мощности на 2-м Конгрессе Научной ассоциации Великобритании в 1889 году. Раньше для расчета в основном использовали мощность, введенную Дж. Ваттом, реже — фут-фунт / мин. 19-я Генеральная конференция по измерениям в 1960 году решила включить ватт в СИ.

Одним из основных параметров любого электрического устройства является потребляемая мощность. По этой причине на каждом электрическом устройстве (или в прилагаемой к нему инструкции) можно считывать данные о количестве ватт, необходимых для работы устройства.

1 Ватт — единица мощности, позволяющая выполнять работу в размере 1 Дж за 1 секунду.

Выделяется не только механическая сила. Известны также тепловая энергия и электрическая энергия. 1 Вт на тепловой поток равен 1 Вт механической мощности. 1 Вт электроэнергии равен 1 Вт механической мощности и по сути представляет собой мощность постоянного электрического тока, имеющего силу 1 А, который выполняет работу в условиях напряжения 1 В.

преобразование в лошадиные силы в автомобиле

Приборы для измерения электрической мощности

Принимая во внимание основные составляющие формулы, легко понять, что нужные значения параметров (ток и напряжение) можно найти с помощью обычного мультиметра. Метод и класс измерительного прибора выбираются исходя из требуемого уровня точности.


Современный ваттметр может передавать информацию онлайн для удаленного управления телеметрией

Специализированные продукты (ваттметры) способны отображать результаты поиска при работе в сетях переменного и постоянного тока. Специальные модификации (варметры) измеряют реактивную составляющую.

Внешняя скоростная характеристика (ВСХ)

Внешняя скоростная характеристика двигателя показывает зависимость мощности, расхода топлива и крутящего момента от частоты вращения коленчатого вала. Все эти параметры отображаются графически в виде кривых.

Производители двигателей стремятся к тому, чтобы двигатель развивал максимальный крутящий момент в максимально широком диапазоне оборотов («полка крутящего момента была самой широкой»), а максимальная мощность достигалась при частоте вращения двигателя, наиболее близкой к этой полке. Такой мотор выйдет из болота и в городе позволит быстро разогнаться.

Внешняя скоростная характеристика оценивает динамические характеристики автомобиля, определяет КПД и расход топлива по нескольким параметрам.

Высокий крутящий момент на низких оборотах увеличивает тяговое усилие, грузоподъемность и проходимость агрегата.

Мощность через массу авто и время разгона до «сотни»

Расчет с использованием веса автомобиля и его скорости разгона до 100 км / ч — один из самых простых методов расчета реальной мощности двигателя, потому что вес автомобиля и время разгона, заявленные в «сотнях», являются параметрами паспорт машины.

Этот метод актуален для двигателей, работающих на любом виде топлива — бензине, дизеле, газе — поскольку учитывает только динамику разгона.

При расчетах стоит учитывать вес транспортного средства вместе с водителем. Кроме того, чтобы результат расчетов был максимально приближен к реальности, стоит учесть потери, затрачиваемые на торможение, занос и скорость реакции КПП. Роль и тип подразделения играет роль. Например, переднеприводные автомобили сначала теряют около 0,5 секунды, а заднеприводные — от 0,3 до 0,4 секунды.

Осталось найти в сети калькулятор, чтобы рассчитать мощность автомобиля через скорость разгона, ввести необходимые данные и получить ответ. Приводить математические расчеты, производимые калькулятором, нет смысла из-за их сложности.

Результат расчета будет одним из самых точных, близких к реальному.

Многие считают этот способ расчета реальной мощности автомобиля наиболее удобным, ведь автовладельцам придется приложить минимальные усилия — для чистоты эксперимента измерить скорость разгона до 100 км / ч и ввести дополнительные данные в автоматический калькулятор.

асинхронный двигатель

Мощность вращающихся объектов

Формула эффективности

Аналогичными уравнениями можно описать процессы, связанные с вращением объектов. Эквивалентом вращательной силы является крутящий момент M, эквивалентом скорости V является угловая скорость ω.

Если подставить соответствующие значения, получится формула:

N = M x.

M = F xr, где r — радиус вращения.

Для расчета мощности вращающегося вала по отношению к силе применяется формула:

N = 2π x M xn,

где n — скорость в оборотах / с (n = ω / 2π).

Это дает нам такое же упрощенное выражение:

N = M x.

Следовательно, двигатель может достигать высокой мощности как при высокой скорости, так и при высоком крутящем моменте. Если угловая скорость ω равна нулю, мощность также равна нулю, независимо от крутящего момента.

Как проверить двигатель при покупке автомобиля

Двигатель — основная составляющая автомобиля. Это сердце автомобиля, которое, по сути, заставляет его двигаться. Движок дорогой. Контрактные двигатели для недорогих автомобилей также могут стоить сотни тысяч рублей, что иногда превышает стоимость самого подержанного автомобиля.

Цена двигателя составляет не менее 70% от стоимости автомобиля, поэтому проверка двигателя автомобиля является основным шагом перед покупкой подержанного автомобиля. Проверка проводится несколькими способами, и вы можете узнать не только состояние двигателя, но и его номер. С помощью технологий легко рассчитать и фактическую мощность агрегата.

Мощность электродвигателя по установочным и габаритным размерам

Для первого метода необходимо знать установочные размеры электродвигателя и синхронную скорость. Последний измеряется мультиметром, установленным в режиме миллиамперметра. Для этого установите указатель колеса селектора на 100 мкА. Подключите черный щуп к общему разъему «COM», а красный щуп к разъему для измерения напряжения, сопротивления и тока до 10 А.


Далее обесточиваем электродвигатель и снимаем крышку с клеммной колодки. Подключаем щупы мультиметра к началу и концу любой из обмоток (например, V1 и V2). После этого медленно проворачиваем рукой вал мотора, чтобы он повернулся и подсчитываем количество отклонений стрелки от состояния покоя, которое она совершит за этот период. Количество отклонений стрелки на один оборот вала равно количеству полюсов и соответствует следующей синхронной скорости: Теперь вам нужно знать установочные размеры двигателя. Для измерений мы используем штангенциркуль, механический или электронный, а также рулетку. Отмечаем результаты замера в миллиметрах: диаметр и длина выступа вала, высота оси вращения, расстояние между центрами отверстий в «ножках» и если мотор фланцевый, то диаметр фланец и диаметр крепежных отверстий. Полученные данные сравниваются с параметрами таблиц 1-3. Таблица 1. Определение мощности двигателя по диаметру вала и его выступу Таблица 2. Определение мощности по расстоянию между отверстиями в ножках Таблица 3. Определение мощности по диаметру фланца и крепежных отверстий

Таблица для перевода л с в кВт

Для расчета мощности двигателя в кВт необходимо использовать соотношение 1 кВт = 1,3596 л.с вместе с. Его обратный вид: 1 литр вместе с. = 0,73549875 кВт. Вот как эти две единицы взаимно переводятся друг в друга.

кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с.
1 1,36 30 40,79 58 78,86 87 118,29 115 156,36 143 194,43 171 232,50
2 2,72 31 42,15 59 80,22 88 119,65 116 157,72 144 195,79 172 233,86
3 4,08 32 43,51 60 81,58 89 121,01 117 160,44 145 197,15 173 235,21
4 5,44 33 44,87 61 82,94 90 122,37 118 160,44 146 198,50 174 236,57
5 6,80 34 46,23 62 84,30 91 123,73 119 161,79 147 199,86 175 237,93
6 8,16 35 47,59 63 85,66 92 125,09 120 163,15 148 201,22 176 239,29
7 9,52 36 48,95 64 87,02 93 126,44 121 164,51 149 202,58 177 240,65
8 10,88 37 50,31 65 88,38 94 127,80 122 165,87 150 203,94 178 242,01
9 12,24 38 51,67 66 89,79 95 129,16 123 167,23 151 205,30 179 243,37
10 13,60 39 53,03 67 91,09 96 130,52 124 168,59 152 206,66 180 144,73
11 14,96 40 54,38 68 92,45 97 131,88 125 169,95 153 208,02 181 246,09
12 16,32 41 55,74 69 93,81 98 133,24 126 171,31 154 209,38 182 247,45
13 17,67 42 57,10 70 95,17 99 134,60 127 172,67 155 210,74 183 248,81
14 19.03 43 58,46 71 96,53 100 135,96 128 174,03 156 212,10 184 250,17
15 20,39 44 59,82 72 97,89 101 137,32 129 175,39 157 213,46 185 251,53
16 21,75 45 61,18 73 99,25 102 138,68 130 176,75 158 214,82 186 252,89
17 23,9 46 62,54 74 100,61 103 140,04 131 178,9 159 216,18 187 254,25
18 24,47 47 63,90 75 101,97 104 141,40 132 179,42 160 217,54 188 255,61
19 25,83 48 65,26 76 103,33 105 142,76 133 180,83 161 218,90 189 256,97
20 27,19 49 66,62 78 106,05 106 144,12 134 182,19 162 220,26 190 258,33
21 28,55 50 67,98 79 107,41 107 145,48 135 183,55 163 221,62 191 259,69
22 29,91 51 69,34 80 108,77 108 146,84 136 184,91 164 222,98 192 261,05
23 31,27 52 70,70 81 110,13 109 148,20 137 186,27 165 224,34 193 262,41
24 32,63 53 72,06 82 111,49 110 149,56 138 187,63 166 225,70 194 263,77
25 33,99 54 73,42 83 112,85 111 150,92 139 188,99 167 227,06 195 265,13
26 35,35 55 74,78 84 114,21 112 152,28 140 190,35 168 228,42 196 266,49
27 36,71 56 76,14 85 115,57 113 153,64 141 191,71 169 229,78 197 267,85
28 38,07 57 77,50 86 116,93 114 155,00 142 193,07 170 231,14 198 269,56

Таблица для перевода л с в кВт

Для расчета мощности двигателя в кВт необходимо использовать соотношение 1 кВт = 1,3596 л.с вместе с. Его обратный вид: 1 литр вместе с. = 0,73549875 кВт. Вот как эти две единицы взаимно переводятся друг в друга.

кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с.
1 1,36 30 40,79 58 78,86 87 118,29 115 156,36 143 194,43 171 232,50
2 2,72 31 42,15 59 80,22 88 119,65 116 157,72 144 195,79 172 233,86
3 4,08 32 43,51 60 81,58 89 121,01 117 160,44 145 197,15 173 235,21
4 5,44 33 44,87 61 82,94 90 122,37 118 160,44 146 198,50 174 236,57
5 6,80 34 46,23 62 84,30 91 123,73 119 161,79 147 199,86 175 237,93
6 8,16 35 47,59 63 85,66 92 125,09 120 163,15 148 201,22 176 239,29
7 9,52 36 48,95 64 87,02 93 126,44 121 164,51 149 202,58 177 240,65
8 10,88 37 50,31 65 88,38 94 127,80 122 165,87 150 203,94 178 242,01
9 12,24 38 51,67 66 89,79 95 129,16 123 167,23 151 205,30 179 243,37
10 13,60 39 53,03 67 91,09 96 130,52 124 168,59 152 206,66 180 144,73
11 14,96 40 54,38 68 92,45 97 131,88 125 169,95 153 208,02 181 246,09
12 16,32 41 55,74 69 93,81 98 133,24 126 171,31 154 209,38 182 247,45
13 17,67 42 57,10 70 95,17 99 134,60 127 172,67 155 210,74 183 248,81
14 19.03 43 58,46 71 96,53 100 135,96 128 174,03 156 212,10 184 250,17
15 20,39 44 59,82 72 97,89 101 137,32 129 175,39 157 213,46 185 251,53
16 21,75 45 61,18 73 99,25 102 138,68 130 176,75 158 214,82 186 252,89
17 23,9 46 62,54 74 100,61 103 140,04 131 178,9 159 216,18 187 254,25
18 24,47 47 63,90 75 101,97 104 141,40 132 179,42 160 217,54 188 255,61
19 25,83 48 65,26 76 103,33 105 142,76 133 180,83 161 218,90 189 256,97
20 27,19 49 66,62 78 106,05 106 144,12 134 182,19 162 220,26 190 258,33
21 28,55 50 67,98 79 107,41 107 145,48 135 183,55 163 221,62 191 259,69
22 29,91 51 69,34 80 108,77 108 146,84 136 184,91 164 222,98 192 261,05
23 31,27 52 70,70 81 110,13 109 148,20 137 186,27 165 224,34 193 262,41
24 32,63 53 72,06 82 111,49 110 149,56 138 187,63 166 225,70 194 263,77
25 33,99 54 73,42 83 112,85 111 150,92 139 188,99 167 227,06 195 265,13
26 35,35 55 74,78 84 114,21 112 152,28 140 190,35 168 228,42 196 266,49
27 36,71 56 76,14 85 115,57 113 153,64 141 191,71 169 229,78 197 267,85
28 38,07 57 77,50 86 116,93 114 155,00 142 193,07 170 231,14 198 269,56

Почему именно 0,735 кВт

1 литр вместе с примерно равным значением 75 кгс / м / с — это показатель усилия, необходимого для подъема груза массой 75 кг на высоту 1 м за 1 секунду. В разных странах используются разные типы этого устройства с разными значениями:

  • метрическая система = 0,735 кВт (используется в Европе, используется для преобразования стандартных кВт в CV);
  • механический = 0,7457 кВт (ранее использовался в Англии и англоязычных странах, почти не используется);
  • электрический = 0,746 кВт (используется для маркировки электродвигателей);
  • котельная = 9,8 кВт (используется в США в энергетике и промышленности);
  • гидравлический = 0,7457.

В России используется европейская мощность, называемая метрической, равная 0,735 кВт. Он был официально выведен из употребления, но продолжает использоваться при расчете налогов.

Пересчитываем «лошадей»: народные авто на стенде мощности

Как определяется мощность двигателя?

Насколько официальные характеристики отличаются от настоящих? Мы уже тестировали умные автомобили из пограничной налоговой категории до 250 л.с. Результаты оказались разными: кто-то честно отдал заявленную мощность, а кто-то до нее не дошел. Но одно дело — достаточно мощные автомобили, которые ни в коем случае не страдают дефицитом тяги, а другое — популярные.

Итак, мы проверили машины попроще. Поскольку у них меньше силы, потеря каждой «лошади» становится очень заметной. То же самое и с парой.

Итак, вот наш пятый тест. Lada XRAY Cross и ее конкурент Renault Logan Stepway относятся к бюджетному сегменту. В гольф-классе набирает обороты Kia Ceed третьего поколения. Также привлек внимание один из лидеров кроссоверов: обновленный Nissan X-Trail.

Китайский кроссовер Haval H6 не самый популярный на российском рынке среди одноклассников, но довольно крутой. О реальной мощи «китайцев», особенно турбо, ходят слухи в каждом гараже. Давай проверим!

Разбежавшийся табун

Мы проводим измерения вместе с нашими хорошими друзьями из мастерской AGP Motorsport — на современном динамометре Dynomax 5000 AWD с вращающимися барабанами, рассчитанном на любой тип привода. Прежде чем поставить машины на барабаны, несколько слов о методике испытаний.

Все производители теперь измеряют мощность на маховике со всем вспомогательным оборудованием. Конечно, мы не можем снять двигатель со всех машин. Понятно, что мощность скамейки «с колес» при разгоне на прямом приводе с 1500–2000 об / мин на максимальной скорости будет существенно меньше полезной мощности на маховике. Потому что потери при передаче неизбежны. Поэтому любой современный стенд умеет пересчитывать результаты с учетом всех потерь.

Еще один фактор, автоматически применяемый стендом, касается условий испытаний. Согласно правилам ЕЭК ООН n. 85 и ISO 1585, температура окружающей среды должна быть +25 ° C, атмосферное давление — 99 кПа.

Крутящий момент двигателя и мощность, на что влияют эти показатели?

Итак, что такое мощность двигателя и на что она влияет? Для большинства автомобилистов не секрет, что чем больше мощность автомобиля (ее принято измерять в лошадиных силах), тем большую максимальную скорость может развить автомобиль. Но следует помнить, что мощность, развиваемая двигателем автомобиля, является величиной переменной и напрямую зависит от оборотов двигателя. Проще говоря, тогда при нормальной езде на оборотах двигателя до 3-4 тысяч об / мин он расходуется далеко от всей мощности, имеющейся под капотом. Потому что пик максимальной мощности (указывается в паспорте автомобиля) на большинстве бензиновых двигателей достигается при 5500-6500 об / мин, а для дизельных двигателей на всех 3000-4000 об / мин. И почему-то так получилось, что в автомобильном мире было принято считать мощность главной ценностью, характеризующей динамические характеристики автомобиля.

Мощность через расход воздуха

Мощность агрегата также можно определить по расходу воздуха. Правда, такой способ расчета доступен только тем автовладельцам, у которых установлен бортовой компьютер, позволяющий зафиксировать расход воздуха на 5,5 тыс. Об / мин на третьей передаче.

Чтобы получить приблизительную мощность двигателя, расход, полученный при указанных выше условиях, необходимо разделить на три. Формула выглядит так:

  • P = G / 3, где G — расход воздуха.

Этот расчет характеризует работу двигателя в идеальных условиях, то есть без учета трансмиссионных потерь, сторонних потребителей и аэродинамического сопротивления. Реальная мощность на 10 и даже 20% ниже расчетной%.

В результате количество потребляемого воздуха определяется в лабораторных условиях на специальном стенде, на котором устанавливается автомобиль.

Показания бортовых датчиков сильно зависят от их загрязнения и калибровки.

Поэтому расчет мощности двигателя по данным расхода воздуха далеко не самый точный и эффективный, но вполне пригоден для получения приблизительных данных.

Введение

Существует как минимум четыре общепринятых метода расчета мощности двигателя внутреннего сгорания. В этих методах используются следующие параметры блока цилиндров:

  1. Оборот.
  2. Объем.
  3. Пара.
  4. Эффективное давление внутри камеры сгорания.

Для расчетов также необходимо знать массу автомобиля и время разгона до 100 км / ч.

Каждая из следующих формул для расчета мощности двигателя имеет определенную погрешность и не может дать 100% точный результат. Это всегда нужно учитывать при анализе полученных данных.

Если рассчитать мощность по всем формулам, которые будут описаны в статье, можно найти среднее значение реальной мощности двигателя, причем расхождение с реальным результатом будет не более 10%.

Если пренебречь различными научными тонкостями, связанными с определением технических концепций, то можно сказать, что мощность — это энергия, генерируемая двигателем и преобразуемая в крутящий момент на валу. В этом случае мощность является переменной величиной, и ее максимальное значение достигается при определенной частоте вращения вала (указывается в паспортных данных).

В современных двигателях внутреннего сгорания максимальная мощность достигается при 5,5-6,6 тыс. Об / мин. Наблюдается при наибольшем значении фактического среднего давления в цилиндрах. Величина этого давления зависит от следующих параметров:

  • качество топливной смеси;
  • полнота сгорания;
  • утечка топлива.

Мощность как физическая величина измеряется в ваттах, а в автомобильной промышленности — в лошадиных силах. Расчеты, описанные в приведенных ниже методах, дадут результаты в киловаттах, поэтому их нужно будет преобразовать в мощность с помощью специального калькулятора.

автомобильный двигатель

Определение мощности электродвигателя без бирки

При отсутствии техпаспорта или шильдика на мотор возникает вопрос: как узнать мощность электродвигателя без шильдика или технической документации? Самые распространенные и быстрые способы, о которых мы поговорим в статье:

  • По диаметру и длине вала
  • Размеры и установочные размеры
  • Завершение сопротивления
  • Сила тока минимум
  • Ток в клеммной колодке
  • С помощью индукционного счетчика (для бытовых электродвигателей)

Определение мощности двигателя по диаметру вала и длине

Самый простой способ определить мощность и марку двигателя — по размеру — вал или монтажные отверстия. В таблице указаны длины и диаметры вала (D1) и длина (L1) для каждой модели трехфазного промышленного асинхронного двигателя. Перейти к детальным размерам электродвигателей AIR

P, кВт 3000 об / мин мин 1500 об / мин мин 1000 об / мин мин 750 об / мин мин
D1, мм L1, мм D1, мм L1, мм > D1, мм L1, мм D1, мм L1, мм
1.5 22 50 22 50 24 50 28 год 60
2.2 24 28 60 32 80
3 24 32 80
4 28 60 28 60 38
5.5 32 80 38
7,5 32 80 38 48 110
11 38 48 110
15 42 110 48 110 55
18,5 55 60 140
22 48 55 60 > 140
30 65
37 55 > 60 140 65 75
45 75 75
55 65 80 170
75 65 140 75 80 170
90 90
110 70 80 170 90
132 100 210
160 75 90 100 210
200
250 85 170 100 210
315

Другие типы двигателей

Не секрет, что двигатели используются не только в автомобилях, но и в промышленности, и даже в быту. На заводах встречаются двигатели различных размеров — приводные валы — и в бытовой технике, например, в автоматической мясорубке.

Иногда необходимо рассчитать реальную мощность таких двигателей. Как это сделать, описано ниже.

Сразу стоит отметить, что расчет мощности трехфазного двигателя можно проводить следующим образом:

  • P = Mtorque * n, где Mtorque — это крутящий момент, а n — скорость вращения вала.

Расчет мощности двигателя: методики и необходимые формулы

Мощность двигателя — это энергия, которая вырабатывается внутри двигателя внутреннего сгорания во время работы. Этот показатель очень важен для любого автомобиля, и многие водители руководствуются им при выборе автомобиля. Это можно определить разными способами. Перечислим основные методы:

  • Через наезды и крутящий момент.
  • За объемный ДВС.
  • О воздушном потоке.
  • По весу и времени разгона до 60 миль в час.
  • По производительности форсунок.

Ватты — это основная единица измерения мощности, но иногда их выражают в лошадиных силах. Между этими устройствами существует простая корреляция, поэтому мощность можно легко преобразовать в ватты (и наоборот) при необходимости).

Расчет по лошадиным силам

автоматический расчет мощности

Если вам известна мощность вашего двигателя, вы можете легко узнать и рассчитать мощность двигателя. Для расчета используется простая формула:

M = M (CV) x 0,735

Это означает:

  • М (л.с.) — мощность двигателя внутреннего сгорания, выраженная в лошадиных силах.
  • 0,735 — это поправочный коэффициент, на который нужно умножить количество ваших «лошадей».

Что вам понадобится

  • Весы (для измерения веса)
  • Правило
  • Калькулятор
  • Секундомер
  • Инструкция по эксплуатации автомобиля или техническая документация

Что такое крутящий момент

Крутящий момент в двигателе автомобиля — это сила вращения, которая численно равна произведению приложенной силы (давления горячего газа на поршень) на плечо (расстояние между осями главного шатуна и вала двигателя в выступе перпендикулярно к оси вращения вала двигателя). Крутящий момент измеряется в ньютонах на метр (Нм).

Крутящий момент двигателя внутреннего сгорания зависит от силы давления на поршень и расстояния между главным пальцем и шатуном. Зависимость здесь проста. Чем больше заплечик и больше давление на поршень, тем больше крутящий момент двигателя.

Дизельные двигатели имеют более высокую степень сжатия. Ход поршня в цилиндре также больше (диаметр цилиндра равен диаметру бензинового двигателя). Это означает, что расстояние между основным штифтом и шатуном будет больше. То есть плечо длиннее. Из-за более высокой степени сжатия во время рабочего хода дизельные двигатели имеют большее усилие давления на поршень. При прочих равных крутящий момент у дизельных двигателей выше, чем у бензиновых.

Крутящий момент влияет на мощность, которую двигатель выдает в этот момент. Крутящий момент — это величина, которая определяет энергию, фактически передаваемую трансмиссии в данный момент. Чем больше крутящий момент, тем больше тяга двигателя при текущей скорости.

Расчет мощности 3-фазного асинхронного агрегата

Чтобы рассчитать полезную мощность на обмотке статора трехфазного асинхронного двигателя, умножьте фазное напряжение на фазный ток и коэффициент мощности и умножьте полученное значение мощности на три (для количества фаз):

  • Pstator = 3 * Uph * Iph * cosφ.

Расчет мощности и активного двигателя, то есть мощности, отводимой от вала двигателя, производится следующим образом:

  • Poutput = Pstator — Ploss.

В асинхронном двигателе возникают следующие потери:

  • электрические в обмотке статора;
  • в стали сердечника статора;
  • электрические в обмотке ротора;
  • механик;
  • дополнительный.

Для расчета мощности трехфазного двигателя в обмотке статора, имеющей реактивный характер, необходимо сложить три составляющие этого вида мощности, а именно:

  • реактивная мощность, затрачиваемая на создание рассеивающего потока обмотки статора;
  • реактивная мощность, затрачиваемая на создание рассеивающего потока обмотки ротора;
  • реактивная мощность, затрачиваемая на создание основного потока.

Реактивная мощность в асинхронном двигателе расходуется в первую очередь на создание переменного электромагнитного поля, но некоторая часть энергии расходуется на создание потоков рассеяния. Потоки утечки ослабляют основной магнитный поток и снижают КПД асинхронного агрегата.

На что еще влияет рабочий объем

Динамика разгона автомобиля и максимальная скорость, которую он способен развивать, зависят от рабочего объема двигателя внутреннего сгорания. Но и здесь есть определенная зависимость от параметров кривошипно-шатунного механизма.

И, конечно же, рабочий объем агрегата влияет на стоимость автомобиля и притом очень существенно. И дело не только в увеличении затрат на производство самого двигателя. Для работы с более мощным двигателем потребуется еще и более серьезная коробка передач. Более динамичный автомобиль требует более эффективных и мощных тормозов. Системы впрыска, рулевого управления, трансмиссии и подвески станут более сложными, мощными и дорогими. Шины, очевидно, тоже будут дороже.

В целом расход топлива также определяется размером цилиндров — чем они больше, тем прожорливее будет машина. Однако и здесь не все ясно. При бесшумном движении по городу малолитражки расходуют около 6… 7 литров бензина на 100 км. Для автомобилей с двигателем среднего размера расход составляет 9… 14 л. Двигатели большой мощности «съедают» 15… 25 л.

Однако в более напряженных дорожных условиях небольшой автомобиль часто должен поддерживать высокие обороты двигателя, бензин и пониженную передачу. А если машина заряжена и кондиционер тоже включен, расход топлива значительно возрастет. В этом случае заметно ухудшится и динамика разгона.

Но что касается езды по загородным дорогам, то на скорости 90… 130 км / ч разница в расходе топлива для машин разного водоизмещения не так велика.

Самостоятельная проверка

Метод для тех, кто разбирается в автомобилях и умеет определять состояние двигателя самостоятельно. Если вы пытались самостоятельно проверить двигатель автомобиля, начните с открытия капота.

Самостоятельный осмотр авто перед покупкой

Во время самопроверки необходимо:

  • Осмотрите сам двигатель на предмет утечек, посторонних жидкостей и деформации корпуса при ударе. Впоследствии станет очевидным наличие или отсутствие некоторых общих проблем, таких как повреждение от внешних воздействий (лобовой удар) или утечки масла. Если двигатель под капотом подержанной машины пыльный и грязный, значит, вам повезло: на чистом и вымытом двигателе нет пятен от масла и других жидкостей. Двигатель следует проверять на наличие пятен в светлое время суток и с помощью фонарика, другими словами, при максимальном освещении моторного отсека. Если двигатель был недавно промыт, то остается только задать вопрос о протечках масла, полагаясь на честность продавца, иначе такой дефект может быть выявлен в срок после покупки машины, и это станет неприятным сюрприз.

Автоматическое управление двигателем

  • Находясь рядом с движущейся машиной, вы можете проверить работу двигателя автомобиля на наличие звука. Он должен работать плавно, без провалов в звуке и без нажатия педалей. Стоит помнить, что звук дизельного двигателя отличается от звука бензинового: он «грохочет», как трактор, а бензиновый двигатель работает в той же тональности. Звук оппозитных двигателей, которые есть на некоторых спорткарах, например на всей линейке Subaru, также отличается: эти двигатели «рычат» даже на холостом ходу.
  • Прокатись на машине. Фактически, единственный способ увидеть двигатель «в действии» — это возможность самостоятельно оценить мощность и реакцию на педаль, чтобы понять, все ли работает так, как должно и, и если машина теряет мощность, если есть »да понизить «во время движения» и тд.
  • Осмотрите моторный отсек и выясните, не произошло ли лобовое столкновение с автомобилем. Если вы видите, что передняя часть автомобиля восстанавливалась после серьезной аварии, имейте в виду, что это может повлиять на работу двигателя в будущем.
  • Подключите диагностический кабель — если у вас есть такая техника, вы можете прочитать журналы ошибок бортового компьютера и точно узнать, какие проблемы у двигателя. Но будьте осторожны: недобросовестные продавцы иногда используют технологии, чтобы стереть ошибки из памяти компьютера.

Если у вас есть диагностический кабель и вы проверяете не слишком старую иномарку, подключите через него ноутбук и считайте ошибки, зафиксированные бортовым компьютером. В современных автомобилях компьютер считывает ошибки и сохраняет их в журнале, который всегда можно просмотреть с помощью подходящей, простой и недорогой технологии — вам просто понадобится кабель OBD, ноутбук и программное обеспечение для вашей марки автомобиля.

Диагностика автомобиля на момент покупки

Если вам не повезло и вы наткнулись на «убитую» машину, компьютер выдаст ряд ошибок, в том числе ошибки двигателя. Кроме того, достаточно сравнить номера ошибок с базой и получить информацию о том, что именно не так, а дефектов может быть огромное множество: от неисправных подушек двигателя, приводящих к вибрациям в салоне, до прыжков катушки зажигания или отметины в цилиндрах.

Соотношения

Имя Формула Мощность
Метрическая мощность ≡ 75 кгс м / с = 735,49875 Вт (точно)
Механическая мощность Индикатор мощности ≡ 33000 фут-фунт-сила / мин ≡ 550 фут-фунт-сила / с = 745,69987158227022 Вт
Электроэнергия = 746 Вт
Мощность котла 33 475 БТЕ/ = 9809,5 Вт

Чтобы рассчитать мощность двигателя в киловаттах, используйте коэффициент 1 кВт = 1,3596 л.с в сочетании с. (1 л.с. = 0,73549875 кВт).

Расчет мощности по массе и времени разгона до сотни

Еще один интересный способ расчета мощности двигателя на любом виде топлива, будь то бензин, дизельное топливо или газ, — это динамика разгона. Для этого используется вес автомобиля (включая водителя) и время разгона до 100 км. А чтобы формула расчета мощности была максимально приближена к истине, необходимо также учитывать потери на скольжение в зависимости от типа привода и скорости срабатывания различных редукторов. Ориентировочные стартовые потери для переднеприводных автомобилей составят 0,5 с, а для заднеприводных — 0,3-0,4.

Выездная диагностика автомобиля

Услуга начала использоваться недавно, но успела широко распространиться и обзавестись огромным количеством специалистов. Сегодня любой желающий может заказать оформление автомобиля на дом, это практически то же самое, что и автосервис, только специалисты приходят к вам, а не вы к ним.

Как правило, осмотр проводят автомобильные эксперты, работающие мастерами в автомобильном сервисе, или специалисты по продаже подержанных автомобилей. Зорким глазом они определят состояние автомобиля, проведут диагностику с помощью бортового компьютера и расскажут, что именно пережила эта машина в прошлом и чего следует опасаться в будущем.

Преимущество перед сервисом в том, что нет необходимости никуда ехать и осмотр будет проводиться быстрее, но слабой стороной специалистов в этом секторе является отсутствие в автосервисах сложного оборудования, такого как лифт. Однако если у вас есть гараж с ямой, эта проблема нивелируется.

    • Специалисты приедут к вам с набором необходимого оборудования и осмотрят машину. Работа длится от 40 минут до часа.
    • Как правило, специалисты выездной диагностики проделывают подобную процедуру много раз и опытным глазом быстро и точно определяют, что именно не так с автомобилем. Качество диагноза и «вердикт» специалистов в данной области обычно очень точны.
    • Специалисты по подбору автомобилей также торгуются за вас с продавцом, и вы вполне можете «снизить» цену на интересующий вас автомобиль в хорошем состоянии. Несмотря на то, что цена на такие услуги высока, обычно она меньше суммы, на которую авто пикапы умудряются торговаться и в результате все остаются в прибыли
    • Отсутствие профессионального оборудования в автосервисе.
    • Риск столкнуться с любителями, неправильно оценивающими состояние автомобиля.

Расчет по производительности форсунок

Форсунки — это распылительные детали, подающие топливо в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Характер работы форсунок напрямую влияет на формат работы двигателя, поэтому мощность двигателя можно рассчитать по производительности форсунок.

производительность инжектора

Для расчетов используется следующая сложная формула:

M = (PF x KF x KZ) / (TT x TD)

  • PF — производительность 1 форсунки. Этот параметр обычно указывается в технической документации двигателя (хотя в случае с новым автомобилем эту информацию можно получить с бортового компьютера).
  • CF — количество форсунок. Этот параметр также можно найти в технической документации или с помощью бортового компьютера.
  • КЗ — коэффициент использования форсунки. Для большинства легковых автомобилей этот параметр составляет 0,75-0,8.
  • ТТ — вид топливной смеси. Для бензина высокой степени очистки этот коэффициент обычно составляет 12-13.
  • ТД — это разновидность двигателя. Для атмосферного двигателя этот параметр составляет 0,4-0,5, для турбомотора — 0,6-0,7.

Этот метод расчета довольно неточен, поскольку формула содержит множество поправочных коэффициентов, многие из которых не имеют точного числового выражения. Поэтому реальная мощность может отличаться от формулы 1 на 10-15% (однако это небольшая ошибка).

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать мощность двигателя внутреннего сгорания?

Мощность двигателя в кВт можно рассчитать, исходя из рабочего объема двигателя и частоты вращения коленчатого вала. Формула расчета мощности двигателя:
Ne = Vh * Pe * n / 120 (кВт), где:
Vh — объем двигателя, см³
n — количество оборотов коленчатого вала в минуту
Pe — среднее эффективное давление, МПа

Какой коэффициент учитывать при расчете мощности двигателя?

Коэффициент мощности (cosϕ) для расчета мощности электродвигателя принимается равным 0,8 для двигателей малой мощности (менее 5,5 кВт) или 0,9 для двигателей мощностью более 15 кВт.

Как рассчитать мощность двигателя по крутящему моменту?

Для определения мощности двигателя в киловаттах, когда крутящий момент известен, можно использовать формулу такого вида: P = Mcr * n / 9549, где:
Mcr — крутящий момент (Нм),
n — обороты коленчатого вала (об / мин.),
9549 — коэффициент преобразования об / мин в об / мин.

Как рассчитать мощность по объему двигателя

Если вам неизвестен крутящий момент двигателя вашего автомобиля, то для определения его мощности в киловаттах можно также воспользоваться формулой следующего вида:

Ne = Vh * pe * n / 120 (кВт), где:

  • Vh — объем двигателя, см³
  • n — частота вращения, об / мин
  • pe — эффективное среднее давление, МПа (у обычных бензиновых двигателей оно составляет порядка 0,82 — 0,85 МПа, форсированных — 0,9 МПа, а у дизельных — от 0,9 до 2,5 МПа соответственно).

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

Источники

  • https://topmekhanik.ru/moshhnost-dvigatelya/
  • https://toyota-chr2.ru/sovety/moshchnost-avto.html
  • https://AutoClub174.ru/rekomendacii/kak-vychislit-loshadinye-sily-dvigatelya.html
  • https://molotok34.ru/osnovy/raschet-moshchnosti-dvigatelya-avtomobilya.html
  • https://math-nttt.ru/teoriya/moshchnost-dvs-formula.html
  • https://MasterServisNsk.ru/shkola-elektrika/mehanicheskaya-moshchnost-dvigatelya.html
  • https://dlobal.ru/kak-opredelit-moshhnost-dvigatelya-avtomobilya-v-loshadinyh-silah/
  • https://krokusavto.ru/dvigatel/kak-uznat-moshhnost-dvigatelya-avtomobilya.html
  • https://NpfGeoProm.ru/obuchenie/moshchnost-dvigatelya.html
  • https://Shinomontazh-Penza.ru/obuchenie/obem-moshchnost.html
  • https://Autoprokat-RentMotors.ru/nado-znat/moshchnost-avto-2.html
  • https://VmyatynNet.ru/na-zametku/moshchnost-dvigatelya-formula.html
  • https://FB.ru/article/463149/raschet-moschnosti-dvigatelya-metodiki-i-neobhodimyie-formulyi
  • https://BurForum.ru/teoriya-i-opyt/raschet-dvigatelya.html
  • https://mbmsystems.ru/dvigatel/kak-schitaetsya-moshhnost-dvigatelya.html
  • https://calcplus.ru/kalkulyator-rascheta-moschnosti-dvigatelya-avtomobilya/
  • https://maslo-5w30.ru/avto/opredelenie-moshhnosti-avtomobilya-kak-rasschitat
  • https://kazak-mo.ru/mosnost-dvigatela/
  • https://etlib.ru/calc/engine-power

Оцените статью
Блог о грузовых автомобилях