Меню

Автомобиль мощностью 50 квт преодолевает силу сопротивления



3.11. Силы сопротивления движению и мощности, затрачиваемые на их преодоление

Силами сопротивления называются силы, препятствующие движению автомобиля. Эти силы направлены против его движе­ния.

Рис. 3.12. Силы сопротивления движению автомобиля

При движении на подъеме, характеризуемом высотой Нп, длиной проекции Вп на гори­зонтальную плоскость и углом подъема дороги α, на автомобиль действуют следующие силы со­противления (рис. 3.12): сила со­противления качению Рк, равная сумме сил сопротивления каче­нию передних (Рк1) и задних (Рк2) колес, сила сопротивления подъе­му Рп, сила сопротивления воз­духа Рв и сила сопротивления раз­гону Ри. Силы сопротивления ка­чению и подъему связаны с особенностями дороги. Сумма этих сил называется силой сопротивления дороги Рд.

Сила сопротивления качению

Возникновение силы сопротивления качению при движении обусловлено потерями энергии на внутреннее трение в шинах, поверхностное трение шин о дорогу и образование колеи (на де­формируемых дорогах).

О потерях энергии на внутреннее трение в шине можно судить по рис. 3.13, на котором приведена зависимость между вертикаль­ной нагрузкой на колесо и деформацией шины — ее прогибом fш.

При движении колеса по неровной поверхности шина, испы­тывая действие переменной нагрузки, деформируется. Линия Оа, которая соответствует возрастанию нагрузки, деформирующей шину, не совпадает с линией аО, отвечающей снятию нагрузки. Площадь области, заключенной между указанными кривыми, ха­рактеризует потери энергии на внутреннее трение между отдель­ными частями шины (протектор, каркас, слои корда и др.).

Потери энергии на трение в шине называются гистерезисом, а линия ОаО — петлей гистерезиса.

Потери на трение в шине необратимы, так как при деформа­ции она нагревается и из нее выделяется теплота, которая рассе­ивается в окружающую среду. Энергия, затрачиваемая на дефор­мацию шины, не возвращается полностью при последующем вос­становлении ее формы.

Сила сопротивления качению Рк достигает наибольшего зна­чения при движении по горизонтальной дороге. В этом случае

Рк = f G ,

где G вес автомобиля, Н; f — коэффициент сопротивления качению.

Рис. 3.13. Потери энергии на внутреннее трение в шине:

а — точка, соответствующая мак­симальным значениям нагрузки и прогиба шины

Рис. 3.14. Зависимости силы сопротив­ления качению Рк и мощности Nк, не­обходимой для преодоления этого со­противления, от скорости автомобиля

При движении на подъеме и спуске сила сопротивления каче­нию уменьшается по сравнению с Рк на горизонтальной дороге, и тем значительнее, чем они круче. Для этого случая движения сила сопротивления качению

Рк = f Gcosα ,

где α — угол подъема, °.

Зная силу сопротивления качению, можно определить мощ­ность, кВт, затрачиваемую на преодоление этого сопротивления:

Nк =(v f Gcosα)/1000 ,

где v — скорость автомобиля, м/с.

Для горизонтальной дороги cos 0° = 1 и

Nк =(vPк)/1000 = (v f G)/1000 .

Зависимости силы сопротивления качению Рк и мощности Nк от скорости автомобиля v показаны на рис. 3.14.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Источник

Мощность, макс. (л.с. (кВт) при об./мин.): определение и на что влияет мощность двигателя

Практически все автолюбители знакомы с таким определением, как максимальная мощность двигателя внутреннего сгорания в автомобиле. Однако, далеко не каждый автовладелец имеет представление о том, что эта величина изменчива, а а предельный показатель достигается лишь при определенной скорости вращения коленчатого вала. Разумеется, далеко не всем автолюбителям такая информация будет полезной, однако, углубившись в подробности, можно будет более детально иметь представление о возможностях силового агрегата, присутствующего в автомобиле. Следует понимать, что при изучении данного вопроса можно столкнуться с целым рядом непонятных моментов, из-за чего, здесь предстоит описать такой показатель, как мощность авто наиболее доступно, подчеркнув основные нюансы, так как параметр оказывает влияние не только на динамику, но и на стоимость авто.

Читайте также:  Tda7266sa схема усилителя мощности

Что такое лошадиная сила

В данном случае речь идет про величину, измеряющую мощность силового агрегата, установленного на транспортное средство. Как уже было сказано ранее, данный показатель имеет свойство меняться в зависимости от оборотов двигателя и достигает пика лишь при определенной скорости вращения коленчатого вала. Впервые термин лошадиная сила был введен еще в 18 веке, когда инженер Джеймс Уатт на примере обычной лошади в упряжке, выполняющей конкретную работу, охарактеризовал коэффициент полезного действия от перемещения животного в замкнутом пространстве. Аналогия была проведена с самыми первыми двигателями внутреннего сгорания, которые могли выполнять ту же работу, что и лошадь в 2-3 раза быстрее. Нужно отдать должное, что этот параметр в автомобиле не имеет общемирового стандарта, однако, в большинстве стран фигурирует даже в законодательстве. К примеру, в России, основываясь на максимальной мощности авто, рассчитывается транспортный налог.

Российский офис Chery дал комментарии по поводу пожизненной гарантии на двигатели: нет такого закона

Новый «развод» от российских гаишников, или почему нельзя возить людей на переднем сидении?

Почему автоэксперты не рекомендуют заправлять полный бак? Опасные последствия, о которых мало кто знает

Стоит отметить, что эффективность любого транспортного средства в основном зависит от текущего соотношения лошадиных сил, а также общей массы автомобиля. Иными словами, машины с большим числом лошадиных сил не с проста считаются более мощными и могут демонстрировать лучшую динамику. Также исходя из этого выходит, что увеличение количества лошадиных сил и снижение веса авто позволяет увеличить динамику и скорость разгона до определенного момента. Что же касается повышения массы машины, то в этом случае потребуется большая мощность, чтобы достигать установленного результата за тот же промежуток времени.

К чему приравнивается одна лошадиная сила

Ранее уже было сказано, что к лошадиной силе приравнивается определенный объем работы, который может быть выполнен за отдельный временной промежуток. Ученый и инженер Джеймс Ватт в процессе исследований взял за основу обычную лошадь, которая способна поднимать груз 75 килограмм на высоту в один метр за одну секунду. Впоследствии, именно эта величина и стала именоваться лошадиной силой, так как двигатели внутреннего сгорания могли за тот же временной промежуток проделать в два, а порой и три раза больший объем работы.

Читайте также:  Мощность насоса при длине

На что оказывает влияние максимальная мощность

Практически во всех атмосферных бензиновых двигателях максимальная мощность достигается при 3,5 – 5,5 тысячах оборотов, после чего вновь начинается просадка. Если говорить про дизельные моторы, то здесь показатель достигается сразу на низких оборотах и постепенно проваливается с увеличением скорости вращения коленчатого вала. Турбомоторы лишены такого свойства, как понижение мощности, и могут отдавать максимальное КПД в широких диапазонах скорости оборотов двигателя.

Если говорить про то, для чего необходима мощность автомобиля, то здесь становится очевидно, что данная величина требуется для успешного преодоления сопротивления. К нему относятся трение, вес транспортного средства и сопутствующего груза, а также сопротивление воздуха. Иными словами, чем выше максимальная мощность мотора, тем больше противодействующих сил может преодолеть транспортное средство. По этой причине, авто с большим запасом лошадиных сил часто оценивают дороже. Однако, в этой ситуации не все так однозначно, потому что кроме мощности также важен такой показатель, как крутящий момент.

Сколько лошадиных сил у автомобиля

Такой показатель, как число лошадиных сил в автомобиле, напрямую зависит от целого ряда характеристик. В частности, здесь принимаются во внимание следующие моменты:

  • рабочий объем двигателя внутреннего сгорания;
  • вес транспортного средства;
  • тип установленного ДВС;
  • наличие или отсутствие нагнетателей для обогащения горючей смеси;
  • число цилиндров в двигателе;
  • степень форсировки блока.

Примечательно, что в техпаспорте каждого автомобиля прописана такая величина, как максимальная мощность двигателя не только в лошадиных силах, но и в киловаттах (кВт).

Как узнать максимальную мощность автомобиля

В техпаспорте транспортного средства эта величина прописана в кВт. При этом, автомобилисты могут самостоятельно перевести значение в лошадиные силы. В этой ситуации точный показатель кВт умножается на коэффициент 1,35. Если необходимо сделать обратное вычисление, то общий показатель л.с. умножают на 0,735. Как правило, в документации на автомобиль указываются точные данные. Однако, если у автолюбителя возникают определенные сомнения, то он может обратиться в специальный сервисный центр, где осуществляется диагностика и замер мощности транспортного средства.

Можно ли рассчитать максимальную мощность через крутящий момент

Также не стоит забывать о том, что автолюбители могут вычислить максимальную мощность своего авто через известный крутящий момент. Для этого потребуется значение Мкр, которое рассчитывается в Ньютон-метрах, его умножают на число оборотов коленчатого вала в минуту. Чтобы получить окончательное значение, полученную величину предстоит разделить на 9549. Вычисленный результат — это максимальная мощность мотора в кВт. Далее можно также узнать количество лошадиных сил, которые может отдавать двигатель внутреннего сгорания.

Можно ли рассчитать мощность ДВС по объему

При желании, автомобилисты могут также вычислить максимальное значение лошадиных сил по объему силового агрегата. Для этого в расчете участвуют такие величины, как объем мотора в кубических сантиметрах, число оборотов коленчатого вала в минуту, а также предусмотренное среднее эффективное давление. В этой ситуации объем агрегата умножают на среднее давление ДВС и на число оборотов, после чего полученный результат делится на 120. В конечном итоге получится результат в кВт, который легко можно перевести в лошадиные силы.

Читайте также:  Расчет мощности импульсных блоков питания

Можно ли рассчитать мощность силового агрегата по разгону до 100 км/ч

В случае необходимости, каждый автолюбитель может уточнить данный показатель, используя значение массы авто в килограммах, а также временной интервал, который требуется для разгона до 100 км/ч. В этой ситуации вес транспортного средства делится на время, за которое авто доходит до первой сотни при оптимальных условиях. Разумеется, в этот момент стоит сбросить 0,3 – 0,5 секунд на предусмотренную пробуксовку.

Как увеличить максимальную мощность

Необходимо принимать во внимание тот факт, что максимальная мощность автомобиля — это не конечный показатель, и при необходимости его можно значительно увеличить. Для этого можно прибегнуть к следующим методам:

  • увеличение объема ДВС;
  • улучшение системы впуска;
  • чип-тюнинг автомобиля;
  • установка более мощного турбокомпрессора.

Также в случае необходимости можно увеличить мощность, правда не столь значительно, путем установки облегченного маховика или за счет снижения трения поршня о стенки цилиндра с помощью специальных присадок.

Увеличение объема

Наиболее действенными способами увеличить производительность мотора является чипирование автомобиля, установка более объемного ДВС, а также модернизация впуска или увеличение давления наддува. В ситуации с объемом все достаточно просто, так как агрегат с большим рабочим объемом способен отдавать значительно больше лошадиных сил, если речь идет про стандартный «атмосферник». Разумеется, в этой ситуации вовсе не обязательно менять установку, так как можно форсировать мотор, и тем самым значительно улучшить его производительность, несущественно меняя объем.

Модернизация впуска

Такие доработки проводятся в том случае, когда автомобиль подвергается глобальной модернизации. Если говорить про отдельное улучшение впуска, то здесь прирост будет не столь существенным. Как правило, для лучшего эффекта здесь устраняется стандартный воздушный фильтр и на его место встает нулевой. Также замене подвергается дроссельная заслонка, которая меняется на устройство с большим диаметром. Помимо этого, принято подвергать замене ресивер и снимать впускной коллектор.

Чип-тюнинг

Еще один вариант увеличения максимальной мощности автомобиля. В данном случае речь идет про заливку специального программного обеспечения на блок управления двигателем. В этой ситуации меняются основные параметры, такие как время впрыска, обогащение смеси, количество воздуха, попадающего в силовой агрегат перед процессом сгорания топлива, а также давление, с которым топливо впрыскивается в камеру сгорания. Обычно, чип-тюнинг на подходящих для этого моторах может давать серьезный прирост мощности.

Вывод

Максимальная мощность силового агрегата — это крайне важная величина, про которую должен знать каждый автомобилист, тем более что с ее учетом в России рассчитывается транспортный налог на автомобиль. Однако, чрезмерно сильно зацикливаться на этом значении не следует, по той простой причине, что оно переменчиво и ни при всех обстоятельствах вырабатывается мотором. Более того, максимальную мощность можно значительно увеличить, но для этого потребуется внесение изменений в конструкцию авто, а такие действия в соответствии с действующим законодательством нужно в обязательном порядке регистрировать в установленном виде. Автор: Олег Мокров

Источник