Содержание
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%.
зачем при не всегда высокой мощности такой большой объем?
03.05.2019
Вопрос:
Зачем выбирать мотор большого объема и почему на американских авто устанавливается большой объем двигателя при не всегда впечатляющей мощности?
Ведь некоторые японские/европейские авто выжимают 300 л.с. из 2 или 3 литров двигателя, а не из 5 литров (как американские) и они же при одинаковом его объеме с американскими авто выдают больше мощности в л.с., например, Мерседес объемом в 5 литров выдает 330 л/с, а Джип Гранд Чероки при том же объеме выдает всего-навсего 220.
Ответ:
Откинув эмоции и не переходя на личности, попробую рассказать, что такое американский двигатель вообще и он же большого объема в частности.
Дело в том, что люди, которые пытаются сравнивают классические американские двигатели с европейскими или японскими по мощности — являются абсолютными невеждами в автомобильной области вообще, и в области двигателестроения в частности.
Поясним.
Классический большеобъемный американский мотор и европейские/японские малолитражные моторы имеют кардинальные отличия.
Но обо всем по порядку.
Когда то давно, в 50-70 годах, американцы были беззаботными и веселыми ребятами, которые с удовольствием ездили на больших, и на тот момент очень совершенных автомобилях.
В то время надпись Made in USA на автомобиле означала престиж и качество. Да и по другому быть не могло, ибо уже тогда американцы делали отличных машин едва ли не больше, чем во всем остальном мире вместе взятом.
Японский автопром тогда ходил под стол пешком и ходил туда в таком положении где-то до середины 80-х годов.
В европе тогда автопром тоже не блистал яркостью и разнообразием.
Кстати, такой любимый нынешнеми ценителями MB SL Gullwing, имел в подвеске не шаровые опоры, а шкворни, в то время как в америке в это же время даже на семейные седаны ставились шаровые опоры. Это так, для сведения, чтобы был ясен уровень Америки и Европы с Японией на тот момент.
Тогда, каждому американцу было ясно как день, что хороший автомобиль — это большой американский автомобиль. Чем больше и просторнее — тем лучше. И для обеспечения неплохой динамики почти 3-х тонным машинкам нужен был мощный двигатель.
И американцы, не долго думая, рассудили просто. Чем больше объем — тем больше мощность. Отсюда и пошли 4, 5, 7 и 8 литровые двигатели. Тогда, в то время они без особого напряга выдавали 300-400 лошадей и могли разгонять 3-х тонного 6-ти метрового сверкающего хромом красавца до сотни секунд за 9-10. Машинка при этом могла кушать 30-40 литров бензина, однако, такой расход в то время никого особенно не пугал, ибо бензина было много, он был дешевый а доходы даже простых американцев росли вместе с подъемом экономики Америки.
В Европе же, от банальной послевоенной бедности и природной прижимистости европейцев такие мощные двигатели никак не могли появится, и европа пошла своим путем. Они начали делать маленькие двигатели и ставить их в свои плешивые маленькие автомобильчики типа Ситроен 2CV.
А уж потом, по мере развития технологий стали доводить эти маленькие моторчики и поднимать их мощность с целью научить свои евродрандулеты ездить быстрее.
Но пришел топливный кризис 70-х и американцы задумались о том, что не все в этом мире так просто. К тому же в штатах, вовсю набирались сил т.н. зеленые, борющиеся за чистый воздух и прочие высокие материи. Их крайне раздражали прожорливые и достаточно неэкологичные моторы большого объема, и в результате под лозунгом борьбы за экологию и экономию бензина, произошло ключевое событие:
АМЕРИКАНСКИЕ ДВИГАТЕЛИ УРЕЗАЛИ ПО МОЩНОСТИ ОСТАВИВ ПРИ ЭТОМ ИХ ОБЪЕМ
И в результате к примеру Бьюик Ривера 74 года выпуска с двигателем объемом 7.5 литров имел мощность 245 лошадей при степени сжатия 8.5:1. Хотя снять с этого двигателя все 400 лошадей можно было бы путем нескольких простых операций. Но нельзя. Зеленые не разрешали.
Как примерно гласит американская пословица — «Если тебе попался лимон, не расстраивайся — сделай из него лимонад» так и в урезании мощности двигателей вскоре нашли своеобразный плюс.
Во-первых, большие двигатели с низкой мощностью обладали гигантским крутящим моментом на низких оборотах, и как следствие во первых, автомобиль обладал хорошей динамикой разгона на любых скоростях.
Во-вторых, из-за того, что двигатель был низкооборотистым (максимум 4000-4500 об/мин), автомобиль обладал НИЗКИМ УРОВНЕМ ШУМА двигателя при движении с постоянной скоростью. Ну а так как хорошая машина для американцев — это комфортная машина, то такое положение вещей очень даже всех устроило.
И с тех пор, американцы поступили мудро, сохранив традицию оснащать свои автомобили большеобъемными, низкооборотистыми моментными двигателями. Именно поэтому двигатель, например Джип Гранд Чероки при объеме в 5.2 литра имеет мощность «лишь» 220 лошадей, но зато при этом обладает далеко недетским крутящим моментом в 406 Nm уже при 2800 оборотах, что делает его очень серьезным противником на светофорных гонках даже для 740 БМВ.
А все дело в том, что БМВ обладая большей мощностью при меньшем объеме, имеет пик крутящего момента выше чем двигатель гранда.
И так в любом европейском или японском двигателе.
ЧЕМ ВЫШЕ МОЩНОСТЬ ПРИ МЕНЬШЕМ ОБЪЕМЕ, ТЕМ БЫСТРЕЕ ДОЛЖЕН ВРАЩАТЬСЯ ДВИГАТЕЛЬ
И наоборот.
На практике это означает, что для того чтобы какой-нибудь узкоглазый автомобиль с 2 литровым 200 лошадным двигателем разгонялся так как Гранд, двигатель этого узкоглазого должен визжать как электродрель где-нибудь на 8000 оборотов, в то время как гранд будет разгонятся точно так же, а то и быстрее расслабленно бурча на 3000 оборотах.
Это немного утрированно, но смысл именно такой.
Итак, законспектируем и запомним:
- На разгонную динамику автомобиля влияет не максимальная мощность двигателя, а его крутящий момент, измеряемый в Ньютон-метрах. Чем ниже по оборотам двигателя находится пик крутящего момента, тем быстрее машина будет разгонятся с низкого старта. Именно в этом сильны американские большеобъемные двигатели.
- Максимальная мощность двигателя влияет на максимальную скорость автомобиля, а не на динамику его разгона.
- Классический большеобъемный американский двигатель отличается от европейского и японского прежде всего тем, что обладает низкой литровой мощностью но при этом большим крутящим моментом на низких оборотах (2500-3000), низкой степенью сжатия и, как следствие, БОЛЬШОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТЬЮ.
- Для особо непонятливых — еще проще: Американский двигатель крутится медленно, а разгоняет машину офигенно быстро. В этом его ОСНОВНОЕ отличие от европейских и японских малообъемных агрегатов.
Рассказать друзьям
WHAT’S Technical Articles and Product Descriptions Mechanical Engineering FundamentalsPiston Справочные материалы EPI Дополнительные продукты материал
Журнал Race Engine Technology ВВЕДЕНИЕ в Race Engine Technology ПОДПИСАТЬСЯ
| Последнее обновление: 25 февраля 2019 г. ПРИМЕЧАНИЕ. Все наши продукты, конструкции и услуги являются УСТОЙЧИВЫМИ, ОРГАНИЧЕСКИМИ, БЕЗГЛЮТЕНОВЫМИ, НЕ СОДЕРЖАТ ГМО и не будут |
Однако основным определяющим фактором является МАССА воздуха (а не объем), который двигатель может нагнетать в цилиндры. МАССА вдыхаемого воздуха прямо пропорциональна (а) плотность воздуха и (b) объемный КПД .
И вообще автомобильные двигатели редко превышают 90% VE. Для такой производительности существует множество веских причин, в том числе требования к конструкции автомобильных двигателей (хороший крутящий момент на низких оборотах, хорошая приемистость, большой пробег, низкий уровень выбросов, низкий уровень шума, низкие производственные затраты, ограничительные форм-факторы и т. д.). а также экономически обоснованные допуски для компонентов при крупносерийном производстве.
(ки) х об/мин / 3456
Общепризнанно (и доказуемо), что данный двигатель (разумной конструкции) достигает наибольшей мощности при концентрации смеси примерно 12,6 частей воздуха на одну часть топлива (бензина) по весу . (Другие виды топлива имеют другие значения максимальной мощности смеси. Метанол, например, где-то около 5,0 к 1.) требуется:
с. x BSFC
)
Ртуть — это тяжелый металл, который находится в жидком состоянии под условия стандартной температуры и давления. Ртуть обычно используется в манометрах и барометрах (специальное применение манометра) из-за его высокой плотности и его текучести. Вспоминая из средней школы химии, «HG» является химическим символом для элемента Меркурий, происходит от греческого слова H YDRAR G ERIUM , буквально серебряная вода .5 способов расчета мощности двигателя автомобиля. Калькулятор для определения мощности двигателя онлайн
Рассмотрим 5 популярных способов, как рассчитать мощность двигателя автомобиля, используя такие данные, как:
- обороты двигателя,
- объем двигателя
- крутящий момент,
- эффективное давление в камере сгорания,
- расход топлива,
- 3
- 3
- 3
- 3 производительность,
- вес автомобиля,
- время разгона до 100 км.
Каждая из формул, которые будут использоваться для расчета мощности двигателя автомобиля , весьма относительна и не может определить реальную мощность автомобиля со 100% точностью. Но производя расчеты по каждому из вышеперечисленных вариантов гаража, исходя из тех или иных показателей, можно рассчитать хотя бы среднее значение с 10% ошибка , будь то стандартный или индивидуальный движок.
Мощность – это энергия, вырабатываемая двигателем, которая преобразуется в выходной крутящий момент двигателя. Это не постоянное значение. Обороты, при которых может быть достигнута максимальная мощность, всегда указываются рядом со значениями максимальной мощности. Максимальная точка достигается при наибольшем среднем эффективном давлении в цилиндре (в зависимости от качества свежей топливной смеси, полноты сгорания и тепловых потерь). Современные двигатели развивают максимальную мощность в среднем при 5500–6500 об/мин. В автомобильной сфере принято измерять мощность двигателя в лошадиных силах.
Поэтому, поскольку большинство результатов выводятся в киловаттах, вам понадобится калькулятор преобразования кВт в л.с.
Как рассчитать мощность через крутящий момент
Самый простой способ рассчитать мощность двигателя автомобиля по зависимости крутящего момента и оборотов .
Крутящий момент
Сила, умноженная на плечо его приложения, которую может производить двигатель для преодоления сопротивления движению. Он определяет, насколько быстро двигатель достигает максимальной мощности. Формула расчета крутящего момента по мощности двигателя:
Мкрутящий момент = VHхPE/0,12566 , где
- VH – объем двигателя (л),
- PE – среднее эффективное давление в камере (бар).
Обороты двигателя
Скорость вращения коленчатого вала.
Формула для расчета мощности двигателя взрыва выглядит следующим образом:
P = Mкрутящий момент * n/9549 [кВт] , где:
- Mtorque – крутящий момент двигателя (Нм),
- n – число оборотов коленчатого вала (об/мин) ),
- 9549 – коэффициент для ввода оборотов в оборотах в минуту, а не в коэффициентах мощности.
Так как результат получается в кВт по формуле, при необходимости его можно перевести в лошадиные силы или умножить на коэффициент 1,36.
Использование этих формул является самым простым способом преобразования крутящего момента в мощность.
А чтобы не вдаваться во все подробности, быстрый расчет мощности двигателя взрыва можно произвести с помощью нашего онлайн-калькулятора.
Но, к сожалению, эта формула отражает только эффективную мощность двигателя, которая не доходит полностью до колес автомобиля. Ведь есть потери в трансмиссии, раздаточной коробке, паразитных потребителях (кондиционер, генератор, ГЭС и т.д.) и он не учитывает такие силы, как сопротивление качению, сопротивление уклону, аэродинамическое сопротивление.
Как рассчитать мощность, используя рабочий объем двигателя
Если вы не знаете крутящий момент двигателя вашего автомобиля, вы также можете использовать следующую формулу для определения его мощности в киловаттах:
Ne = Vh * pe * n/120 (кВт), где:
- Vh — объем двигателя, см³
- n — частота вращения, об/мин
- pe — среднее эффективное давление, МПа (у стандартного бензинового двигателя 0,82 — 0,85 МПа, у двигателя большей мощности — 0,9 МПа, у дизеля от 0,9до 2,5 МПа соответственно).
Чтобы получить мощность двигателя в лошадиных силах, а не в киловаттах, результат нужно разделить на 0,735.
Как рассчитать мощность по расходу воздуха
Такой же приблизительный расчет мощности двигателя можно выполнить по расходу воздуха. Такой способ расчета доступен тем, у кого есть бортовой компьютер, так как необходимо фиксировать норму расхода при вращении двигателя автомобиля до 5,5 тысяч оборотов на третьей передаче. Полученное значение с ДМРВ делим на 3 и получаем результат.
Формула расчета мощности двигателя взрыва по расходу воздуха выглядит следующим образом:
Gв [кг]/3=P[л.с.]
Такой расчет, как и предыдущий, показывает полную мощность двигателя ( стендовые испытания двигателя без учета потерь), что на 10–20 % выше фактического. И стоит учесть, что показания ДМРВ сильно зависят от его загрязнения и калибровки.
Как рассчитать мощность с учетом веса и ускорения до 100 км
Еще один интересный способ расчета мощности двигателя на любом виде топлива, будь то бензин, дизель или газ, исходя из динамики разгона.
Для этого используется вес автомобиля (включая водителя) и время разгона до 100 км. А для того, чтобы Формула расчета мощности была максимально приближена к истине, необходимо также учитывать потери на скольжение в зависимости от типа привода и скорости реакции разных коробок передач. Ориентировочные потери при старте для переднего привода 0,5 секунды, для заднего 0,3-0,4 секунды.
С помощью этого калькулятора мощности двигателя, который поможет вам определить мощность двигателя на основе динамики разгона и массы, вы сможете быстро и точно рассчитать мощность вашего автомобиля без учета технических характеристик.
Как рассчитать мощность по характеристикам форсунок
Работа форсунок – не менее эффективный показатель мощности двигателя автомобиля. Ранее мы рассмотрели его расчет и взаимосвязь, поэтому легко рассчитать количество лошадиных сил по формуле. Расчет расчетной мощности производится по следующей схеме:
Где, при коэффициенте загруженности не более 75-80% (0,75.
..0,8) топливная смесь на максимальной производительности около 12,5 (обогащенная), а коэффициент BSFC зависит от того, какой у вас, атмосферный или двигатель с турбонаддувом (атмосферный — 0,4-0,52, турбированный — 0,6-0,75).
Когда вы узнали все необходимые данные, введите значения в соответствующие поля калькулятора, нажмите кнопку «Рассчитать» и вы сразу же получите результат, который показывает реальную мощность двигателя вашего автомобиля с небольшой погрешностью . Обратите внимание, что вам не обязательно знать все вышеперечисленные параметры; Вы можете рассчитать мощность двигателя взрыва, используя только один метод.
Функциональная ценность данного калькулятора заключается не в расчете мощности стандартного автомобиля, а в расчете кастомизированного автомобиля, вес и мощность которого были изменены.
Часто задаваемые вопросы
Какой фактор необходимо учитывать при расчете мощности двигателя?
Коэффициент мощности (cosϕ) для расчета мощности электродвигателя принимается равным 0,8 для малых двигателей (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 известен крутящий момент, можно воспользоваться формулой такого вида: P = Мкр * n/9549, где:
Мкр — крутящий момент (Нм),
n — обороты коленчатого вала (об/мин),
9549 — это коэффициент для перевода оборотов в об/мин.
org/Question»>Как рассчитать мощность двигателя внутреннего сгорания?
Мощность двигателя в кВт можно рассчитать по рабочему объему двигателя и частоте вращения коленчатого вала. Формула расчета мощности двигателя выглядит следующим образом: Ne = Vh * Pe * n/120 (кВт), где:
Vh — объем двигателя, см³
n — число оборотов коленчатого вала в минуту
Pe — среднее эффективное давление, МПа
