Меню

Как определить реальную мощность двигателя



Калькулятор расчета мощности двигателя автомобиля

Рассмотрим 5 популярных способа как вычислить мощность двигателя автомобиля используя такие данные как:

  • обороты двигателя,
  • объем мотора,
  • крутящий момент,
  • эффективное давление в камере сгорания,
  • расход топлива,
  • производительность форсунок,
  • вес машины
  • время разгона до 100 км.

Каждая из формул, по которой будет производиться расчет мощности двигателя автомобиля довольно относительная и не может со 100% точностью определить реальную лошадиную силу движущую машину. Но произведя подсчеты каждым из приведенных гаражных вариантов, опираясь на те или иные показатели, можно рассчитать, по крайней мене, среднее значение будь-то стоковый или тюнингованный движок, буквально с 10-ти процентной погрешностью.

Мощность — энергия, вырабатываемая двигателем, она преобразуется в крутящий момент на выходном валу ДВС. Это не постоянная величина. Рядом со значениями максимальной мощности всегда указываются обороты, при которых можно её достигнуть. Точкой максимума достигается при наибольшем среднее эффективном давлении в цилиндре (зависит от качества наполнения свежей топливной смесью, полноты сгорания и тепловых потерь). Наибольшую мощность современные моторы выдают в среднем при 5500–6500 об/мин. В автомобильной сфере измерять мощность двигателя принято в лошадиных силах. Поэтому поскольку большинство результатов выводятся в киловаттах вам понадобится калькулятор перевода кВт в л.с.

Как рассчитать мощность через крутящий момент

Самый простой расчет мощности двигателя авто можно определить по зависимости крутящего момента и оборотов.

Крутящий момент

Сила, умноженная на плечо ее приложения, которую может выдать двигатель для преодоления тех или иных сопротивлений движению. Определяет быстроту достижения мотором максимальной мощности. Расчетная формула крутящего момента от объема двигателя:

Мкр = VHхPE/0,12566, где

  • VH – рабочий объем двигателя (л),
  • PE – среднее эффективное давление в камере сгорания (бар).

График зависимости мощности от крутящего момента

Обороты двигателя

Скорость вращения коленчатого вала.

Формула для расчета мощности двигателя внутреннего сгорания автомобиля имеет следующий вид:

P = Mкр * n/9549 [кВт], где:

  • Mкр – крутящий момент двигателя (Нм),
  • n – обороты коленчатого вала (об./мин.),
  • 9549 – коэффициент, дабы обороты подставлять именно в об/мин, а не косинусами альфа.

Поскольку по формуле, результат получим у кВт, то при надобности также можно конвертировать в лошадиные силы или попросту умножать на коэффициент 1,36.

Использование данных формул — это самый простой способ перевести крутящий момент в мощность.

А дабы не вдаваться во все эти подробности быстрый расчет мощности ДВС онлайн, можно произвести, используя наш калькулятор.

Но, к сожалению, данная формула отражает лишь эффективную мощность мотора которая не вся доходит именно до колес автомобиля. Ведь идут потери в трансмиссии, раздаточной коробке, на паразитные потребители (кондиционер, генератор, ГУР и т.п.) и это без учета таких сил как сопротивление качению, сопротивление подъему, аэродинамическое сопротивление.

Как рассчитать мощность по объему двигателя

Если же вы не знаете крутящий момент двигателя своего автомобиля, то для определения его мощности в киловаттах также можно воспользоваться формулой такого вида:

Ne = Vh * pe * n/120 (кВт), где:

  • Vh — объём двигателя, см³
  • n — частота вращения, об/мин
  • pe — среднее эффективное давление, МПа (на обычных бензиновых моторах составляет порядка 0,82 — 0,85 МПа, форсированных — 0,9 МПа, а для дизеля от 0,9 и до 2,5 МПа соответственно).

Для получения мощности движка в «лошадках», а не киловаттах, результат следует разделить на 0,735.

Расчет мощности двигателя по расходу воздуха

Такой же приблизительный расчет мощности двигателя можно определять и по расходу воздуха. Функция такого расчета доступна тем, у кого установлен бортовой компьютер, поскольку нужно зафиксировать значение расхода, когда двигатель автомобиля, на третьей передаче, раскручен до 5,5 тыс. оборотов. Полученное значение с ДМРВ делим на 3 и получаем результат.

Формула как рассчитать мощность ДВС по расходу воздуха в итоге выглядит так:

Такой расчет, как и предыдущий, показывает мощность брутто (стендовое испытание двигателя без учета потерь), которая выше на 10—20% от фактической. А еще стоит учесть, что показания датчика ДМРВ сильно зависят от его загрязненности и калибровок.

Расчет мощности по массе и времени разгона до сотни

Еще один интересный способ как рассчитать мощность двигателя на любом виде топлива, будь-то бензин, дизель или газ – по динамике разгона. Для этого используя вес автомобиля (включая пилота) и время разгона до 100 км. А чтобы Формула подсчета мощности была максимально приближена к истине нужно учесть также потери на пробуксовку в зависимости от типа привода и быстроту реакции разных коробок передач. Приблизительные потери при старте для переднеприводных составит 0,5 сек. и 0,3-0,4 у заднеприводных авто.

Используя этот калькулятор мощности ДВС, который поможет определить мощность двигателя исходя из динамики разгона и массы, вы сможете быстро и достаточно точно узнать мощь своего железного коня не вникая в технические характеристики.

Расчет мощности ДВС по производительности форсунок

Не менее эффективным показателем мощности автомобильного двигателя является производительность форсунок. Ранее мы рассматривали её расчет и взаимосвязь, поэтому, труда, высчитать количество лошадиных сил по формуле, не составит. Подсчет предполагаемой мощности происходит по такой схеме:

Читайте также:  Максимальная мощность разрешенная для технологического присоединения

формула мощности двигателя используя производительность форсунок

Где, коэффициент загруженности не более 75-80% (0,75…0,8) состав смеси на максимальной производительности где-то 12,5 (обогащенная), а коэффициент BSFC будет зависеть от того какой это у вас двигатель, атмосферный или турбированный (атмо — 0.4-0.52, для турбо — 0.6-0.75).

Узнав все необходимые данные, вводите в соответствующие ячейки калькулятора показатели и по нажатию кнопки «Рассчитать» Вы сразу же получаете результат, который покажет реальную мощность двигателя вашего авто с незначительной погрешностью. Заметьте, что вам совсем не обязательно знать все представленные параметры, можно расчищать мощность ДВС отдельно взятым методом.

Ценность функционала данного калькулятора заключается не в расчете мощности стокового автомобиля, а если ваш автомобиль подвергся тюнингу и его масса и мощность притерпели некоторые изменения.

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать мощность двигателя внутреннего сгорания?

Мощность двигателя в кВт можно рассчитать по объему двигателя и оборотах коленвала. Формула расчета мощности двигателя имеет вид:
Ne = Vh * Pe * n / 120 (кВт), где:
Vh — объём двигателя, см³
n — количество оборотов коленчатого вала за минуту
Pe — среднее эффективное давление, Мпа

Какой коэффициент учитывать при расчете мощности двигателя?

Коэффициент мощности (cosϕ) для расчета мощности электродвигателя принимают равным 0,8 для маломощных двигателей (менее 5,5 кВт) или 0,9 для двигателей мощностью свыше 15 кВт.

Как рассчитать мощность двигателя по крутящему моменту?

Для определения мощности двигателя в киловаттах, когда известен крутящий момент, можно по формуле такого вида: P = Mкр * n/9549, где:
Mкр – крутящий момент (Нм),
n – обороты коленвала (об./мин.),
9549 – коэффициент для перевода оборотов в об/мин.

Как рассчитать мощность двигателя по расходу воздуха?

Рассчитать мощность двигателя в кВт зная его потребления воздуха (при наличии бортового компьютера) можно используя простую схему. Необходимо раскрутить двигатель на третьей передаче до 5500 об/мин (пик крутящего момента) и по показаниям, на тот момент, зафиксировать расход воздуха, а затем разделить то значение на три. В результате такого математического вычисления можно узнать приблизительную мощность двигателя с небольшой погрешностью.

Источник

Определение мощности электродвигателя по потребляемому току

Мощность двигателя можно определить по потребляемому им току. Для измерения силы тока будем использовать токоизмерительные клещи.

Перед началом измерений предварительно отключаем подачу напряжения на электродвигатель. После этого снимаем крышку с клеммной коробки и расправляем токопроводящие жилы, чтобы обеспечить удобный доступ к ним.

Затем подаем напряжение на двигатель и даем поработать в режиме номинальной нагрузки в течение нескольких минут. Устанавливаем предел измерений на значение «200 А» и токовыми клещами выполняем измерение потребляемого тока на одной из фаз. Далее замеряем напряжение на обмотках с помощью щупов, входящих в комплект токоизмерительных клещей.

Колесо выбора режимов и пределов измерений устанавливаем в позицию для измерения переменного напряжения с пределом в 750 В. Щуп красного цвета присоединяем к гнезду для измерения напряжения, сопротивления и силы тока до десяти Ампер, а черного – к гнезду «COM» . Замеры выполняем между клеммами «U1-V1» или «V1-W1» или «U1-W1» .

Расчет мощности электродвигателя выполняем по формуле:

где S – полная мощность (кВА), I – сила тока (А), U – значение линейного напряжения (кВ).

Замеряем ток на одной из фаз, а также напряжение и подставляем полученные значения в формулу (например, при замере мы получили ток равный 15,2А, а напряжение – 220В):

Важно отметить, что мощность эл. двигателя не зависит от схемы соединения обмоток статора. В этом можно убедиться, выполнив измерения на этом же двигателе, но с обмотками статора, соединенными по схеме «звезда»: измеренный ток будет равен 8,8А, напряжение – 380В. Также подставляем значения в формулу:

S=1.73×8,8×0.38=5.78 кВА

По этой формуле мы определили мощность электродвигателя, потребляемую из электрической сети.

Чтобы узнать мощность двигателя на валу, нужно полученное значение умножить на коэффициент мощности двигателя и на коэффициент его полезного действия. Таким образом, формула мощности двигателя выглядит так:

где P – мощность двигателя на валу; S – полная мощность двигателя; сosφ – коэффициент мощности асинхронного электродвигателя; η – КПД двигателя.

Поскольку мы не располагаем точными данными, подставим в формулу средние значения cosφ и КПД двигателя:

P=5,78×0,8×0,85=3,93≈4кВт

Таким образом, мы определили мощность электродвигателя, которая равна 4 кВт.

Мы рассказали о самых надежных методах определения мощности электродвигателя. Вы также можете посмотреть наше видео, в котором подробно показано, как определить мощность электродвигателя.

Оригинал статьи размещен на нашем сайте

Если этот материал был для Вас полезным, ставьте «лайк» и поделитесь статьей в социальных сетях!

А для того, чтобы не пропустить выход новых статей, подписывайтесь на наш канал: Кабель.РФ: всё об электрике .

Источник

Как проверить двигатель при покупке автомобиля

Двигатель – главная деталь в автомобиле. Это сердце машины, которое, собственно, и заставляет ее ехать. Двигатель стоит дорого. Даже контрактные двигатели на бюджетные авто могут обойтись в сотни тысяч рублей, что иногда превышает стоимость самого подержанного автомобиля.

проверить двигатель при покупке автомобиля

Цена двигателя составляет не менее 70 процентов стоимости машины, поэтому проверка двигателя автомобиля – главное действие перед покупкой б/у машины. Проверку выполняют несколькими способами, и можно узнать не только о состоянии двигателя, но и его номер. С помощью техники легко вычислить даже реальную мощность агрегата.

Читайте также:  Ваттметр имеет предел измерения 600 мощность 475

Существует ряд способов, как проверить двигатель на автомобиле перед покупкой, и сегодня мы подробно их рассмотрим.

Содержание

  • Самостоятельная проверка
  • Проверка в автосервисе
  • Выездная диагностика автомобиля
  • Как проверить мощность двигателя автомобиля

Самостоятельная проверка

Способ для тех, кто разбирается в автомобилях и может сам определить состояние мотора. Если вы взялись проверять двигатель машины самостоятельно, то начните с открытия капота автомобиля.

Самостоятельная проверка авто перед покупкой

При самостоятельной проверке нужно:

  • Осмотреть сам двигатель на предмет подтёков, посторонних жидкостей и деформации корпуса от удара. Уже после этого станет очевидно наличие или отсутствие некоторых распространённых проблем, таких, как повреждение от внешнего воздействия (лобового удара) или подтёки масла. Если двигатель под капотом б/у автомобиля пыльный и грязный, то вам повезло: на чистом и отмытом моторе не видно подтёков масла и других жидкостей. Осматривать двигатель на предмет подтёков следует в светлое время суток и с фонариком, иначе говоря, при максимальном освещении подкапотного пространства. Если двигатель недавно вымыт, то о течах масла остаётся только задавать вопрос, рассчитывая на честность продавца, иначе такой дефект удастся определить со временем после покупки машины, и это станет неприятным сюрпризом.

Проверка двигателя авто

  • Пока вы рядом с заведённой машиной, можете на звук проверить работу двигателя автомобиля. Он должен работать ровно, без перепадов звука и не издавая звук громче или тише без нажатия на педали. Стоит помнить, что звук работы дизельного двигателя отличается от звука работы бензинового – он «тарахтит», как трактор, в то время как бензиновый двигатель работает в одной тональности. Также отличается звук работы оппозитных двигателей, которые встречаются на некоторых спортивных авто, например, на всей линейке Subaru – эти моторы «рычат» даже на холостых оборотах.
  • Прокатиться на автомобиле. По сути, единственный способ увидеть мотор «в деле», возможность самостоятельно оценить мощность и отклики на педаль, понять, всё ли работает как нужно и, и не теряет ли автомобиль в мощности, нет ли «провалов» при движении и так далее.
  • Осмотреть подкапотное пространство и узнать, не было ли у машины лобового удара. Если видно, что передняя часть автомобиля восстанавливалась после сильной аварии, стоит учитывать, что это может сказаться на работе двигателя в дальнейшем.
  • Подключить диагностический провод – если у вас есть такая техника, вы можете считать логи ошибок бортового компьютера и узнать наверняка, какие проблемы есть у двигателя. Но будьте внимательны – порой недобросовестные продавцы с помощью техники стирают ошибки из памяти компьютера.

Если у вас имеется диагностический провод, и вы проверяете не слишком старую иномарку, то подключите через него ноутбук и считайте ошибки, зафиксированные бортовым компьютером. В современных автомобилях компьютер считывает ошибки и сохранят их в лог, который всегда можно посмотреть с помощью соответствующей техники, несложной и недорогой: нужны лишь провод OBD, ноутбук и софт под вашу марку авто.

Диагностика авто при покупке

Если вам не повезло, и вы натолкнулись на «убитый» автомобиль, то компьютер выдаст кучу ошибок, среди которых могут быть и ошибки по двигателю. Далее вы просто сопоставляете номера ошибок с базой и получаете информацию, что именно не так, причём различных дефектов может быть огромное множество: от неисправности подушек двигателя, приводящих к вибрациям в салоне, до пропуска катушек зажигания или задиров в цилиндрах.

Проверка в автосервисе

Верный способ узнать всё о машине и её двигателе, если вы не считаете себя хорошим экспертом для самостоятельного осмотра. Специалисты сервисов за умеренную плату осмотрят автомобиль полностью, считают его компьютером (если у авто есть диагностический разъём), проверят все технические составляющие машины и даже выяснят, были ли вмешательства в память бортового компьютера, скручивался ли через него пробег и затирались ли ошибки.

Обращаться лучше или к официальным дилерам, или к специализированным центрам, которые работают с одной маркой автомобилей, или с узким кругом автомобильных брендов. Как правило, в таких сервисах лучше знают все типичные «болячки» автомобилей и очень хорошо разбираются в двигателях, представленных на моделях марки.

Проверка в автосервисе при покупке авто

В данном случае от вас требуется лишь выбрать сервис, который имеет большое число положительных отзывов и продолжительную историю работы, оплатить услуги сервиса и дождаться окончания диагностики, после которой вам на руки выдадут заказ-наряд на выполнение работ. Приобретать авто после этого и оплачивать запчасти и ремонт, или же вручить документ продавцу и отказаться от покупки автомобиля, дело уже ваше. Такой способ проверки двигателя автомобиля очень действенный и, как правило, безошибочный – если автомобиль неисправен или требует существенных вложений, специалисты сообщат об этом по результатам диагностики.

Плюсы обращения в автосервис:

    • Вы будете знать наверняка всю подноготную автомобиля и его узлов: вам расскажут, скручивался ли пробег машины, были ли ДТП, что именно нужно заменить или отремонтировать на данный момент времени и т.д.
    • На месте выдадут заказ-наряд, подскажут, где приобрести запчасти и расходники. В случае, если вы приобретаете автомобиль прямо на месте, можно начинать проводить работу по устранению проблем, никуда не выезжая.
Читайте также:  Сип 16х4 какая мощность квт

Минусы работы с автосалоном:

    • Необходимо оплатить услуги специализированного сервиса, цены варьируются в зависимости от региона и квалификации сервисменов. В среднем для сервисов, специализирующихся на иномарках, один нормочас оценивается от 900 до 2000 рублей, диагностика длится час-полтора, эти расходы потенциальный покупатель берёт на себя.
    • Придется затратить время на дорогу до сервиса, диагностику автомобиля и после – дорогу домой, также нужно согласовывать время, удобное для всех сторон: вас, продавца и автосервиса. Ввиду сложности организации, процесс может затянуться на недели.
    • В случае, если вы выберете недорогой сервис «за гаражами», есть риск, что диагностику не смогут провести качественно, что после покупки автомобиля выльется для вас в дополнительные расходы.

Если вы располагаете достаточным количеством времени и готовы потратить несколько тысяч рублей, чтобы точно избежать ошибки, то сервис – ваш вариант. Но будьте внимательны при выборе самого сервиса, экономить здесь – не лучший путь, лучше потратить больше денег на услуги высокоуровневых специалистов.

Выездная диагностика автомобиля

Выездная диагностика автомобиля

Услуга вошла в обиход недавно, но успела широко распространиться и обрасти огромным числом специалистов. Сегодня любой желающий может заказать проверку автомобиля с выездом на дом, это практически то же, что автосервис, только специалисты приезжают к вам, а не вы к ним.

Как правило, проверку проводят автомобильные эксперты, работающие или мастерами в автосервисе, или специалистами по продаже автомобилей с пробегом. Намётанным глазом они определят состояние автомобиля, проведут диагностику через бортовой компьютер и точно расскажут, что пережил этот автомобиль в прошлом, и чего следует опасаться в будущем.

Преимуществом по сравнению с сервисом является то, что вам не потребуется никуда ехать, и проверка будет проведена быстрее, однако слабой стороной выездных специалистов остается отсутствие сложной техники, присутствующей в автосервисах, такой как подъемник. Однако при наличии гаража с ямой эта проблема нивелируется.

    • Специалисты приедут к вам с набором необходимой техники и осмотрят автомобиль. Работа занимает от 40 минут до одного часа.
    • Как правило, специалисты выездной диагностики проводили подобную процедуру уже много раз, и намётанным глазом быстро и точно определяют, что именно не так с автомобилем. Качество диагностики и «вердикт» выездных экспертов обычно очень точен.
    • Эксперты по подбору автомобилей также торгуются с продавцом за вас, и можно хорошо «сбить» цену на интересующий вас авто в хорошем состоянии. Несмотря на то, что цена на такие услуги высокая, обычно она меньше, чем сумма, на которую подборщикам авто удается сторговаться, и в результате все остаются при выгоде.
    • Отсутствие некоторой профессиональной техники, присутствующей в автосервисе.
    • Риск столкнуться с дилетантами, которые некорректно оценят состояние автомобиля.

Как проверить мощность двигателя автомобиля

В случае, если вы приобретаете с рук мощный авто с большим количеством «лошадей», вам наверняка немаловажно знать, не потерял ли двигатель с годами свой потенциал.

проверить мощность двигателя автомобиля

Для такой проверки необходимо загнать автомобиль на мощностной стенд, специальный аппарат, на котором двигатель подвергнут предельной нагрузке и выяснят, сколько лошадиных сил и крутящего момента у агрегата в действительности.

С годами автомобили теряют былые свойства, двигатели слабеют и теряют в лошадиных силах, и только с помощью мощностного стенда можно выяснить, сколько их ещё осталось, и уже после решить, стоит ли покупать автомобиль, со временем растерявший былые силы.

Неважно, проверяете вы авто самостоятельно или отвезёте его в сервис, вы всегда можете узнать о двигателе машины самое основное благодаря онлайн-сервису «Автокод». В бесплатном отчёте по итогам проверки будет указан тип двигателя, его мощность и объём, таким образом вы сможете заранее посчитать налог на данный автомобиль и прикинуть расход топлива.

Заказав полный отчет за 349 рублей, вы узнаете всю историю автомобиля: реальный пробег, наличие ограничений ГИБДД, таможенную историю, историю штрафов, информацию об ОСАГО и тех. осмотрах и многое другое.

Если вы профессиональный продавец авто, воспользуйтесь сервисом безлимитных проверок авто «Автокод Профи» . «Автокод Профи» позволяет оперативно проверять большое количество машин, добавлять комментарии к отчетам, создавать свои списки ликвидных ТС, быстро сравнивать варианты и хранить данные об автомобилях в упорядоченном виде.

Перед покупкой автомобиля, с проверкой его технического состояния или без, всегда лучше иметь на руках отчёт по нему. С его помощью можно избежать существенных потерь и не столкнуться с обманом со стороны продавца автомобиля.

Если после получения отчета у вас нет возможности выехать на осмотр, воспользуйтесь выездной проверкой. Мастер приедет на место и проведет диагностику автомобиля с помощью специальных приборов. Просто закажите выездную проверку Автокод и будьте уверены в своей покупке.

Источник

Как определить реальную мощность двигателя



Пересчитываем «лошадей»: народные авто на стенде мощности

Насколько официальные технические характеристики отличаются от реальных? Мы уже проверяли на лукавство машины из пограничной налогововыгодной категории до 250 л.с. Результаты оказались разными: кто-то честно выдавал заявленную мощность, а кто-то — несколько не дотягивал. Но одно дело – довольно мощные автомобили, которые в любом случае не страдают дефицитом тяги, и совсем другое – народные.

Вот мы и проверили машины попроще. Поскольку силенок у таких меньше, потеря каждой «лошади» становится весьма ощутимой. То же касается и крутящего момента.

Итак, вот наша тестовая пятерка. В бюджетном сегменте выступают Лада XRAY Cross и ее родственник-конкурент Renault Logan Stepway. В гольф-классе – набирающий обороты Kia Ceed третьего поколения. Привлек наше внимание и один из лидеров в стане кроссоверов – обновленный Nissan X‑Trail.

Китайский кроссовер Haval H6 не самый популярный на российском рынке среди одноклассников, но довольно свежий. О реальной мощности «китайцев», особенно с турбонаддувом, судачат в каждом гараже. Вот и проверим!

Разбежавшийся табун

Замеры мы проводим совместно с нашими хорошими знакомыми из мастерской AGP Motorsport – на современном динамометрическом стенде Dynomax 5000 AWD с беговыми барабанами, который рассчитан на привод любого типа. Прежде чем загнать машины на барабаны, несколько слов о методике испы­таний.

Сейчас все производители замеряют мощность на маховике двигателя со всем вспомогательным оборудованием. Естественно, мы не можем снять мотор с каждой машины. Понятно, что стендовая мощность «с колес» при разгоне на прямой передаче с 1500–2000 об/мин до максимальных оборотов будет значительно меньше мощности нетто на маховике. Потому что неизбежны потери в трансмиссии. Именно ­поэтому любой современный стенд умеет пересчитывать результаты с учетом всех потерь.

Еще один автоматически применяемый стендом коэффициент касается условий испытаний. Согласно правилам ЕЭК ООН № 85 и ИСО 1585, температура окружа­ющего воздуха должна быть +25 °C, атмосферное давление – 99 кПа.

При этом все равно стенд дает погрешность, которая не превышает 5%. Как показывает наш опыт, погрешность эта всегда не в пользу автомобилиста. Но если полученные данные укладываются в эти проценты, считаем, что мощность и момент двигателя указаны честно.

Чтобы подкрепить результаты стенда, мы проведем и замеры динамики, то есть времени разгона с места до 100 км/ч.

НЕТТО И БРУТТО

Как измеряется мощность двигателя при составлении технических данных нового автомобиля? Когда-то производители оперировали мощностью брутто, или так называемой лабораторной мощностью, – снимаемой с двигателя без навесного оборудовании. Понятно, что в этом случае показатели выше, но к реальной отдаче «на колесах» эти данные не имеют никакого отношения. Поэтому постепенно от таких замеров отказались в пользу мощности нетто, замеряемой на маховике двигателя со всем вспомогательным оборудованием.

Стендап

Первой на барабаны заезжает Лада XRAY Cross с 1,8‑литровым двигателем ВАЗ‑21179. Серия зачетных выбегов дает лучший результат 118 л.с. при заявленных 122 силах. С учетом погрешности измерений можно считать, что вазовский мотор честно выдает заявленную мощность. А вот крутящий момент недотянул до заводских данных, часть ньютон-метров разбежалась в неизвестном направлении: 152 Н·м против 170 Н·м в заводской таблице характеристик.

Следом – три иномарки российской сборки: Renault Logan Stepway с 113‑сильным мотором 1.6, за ним хэтчбек Kia Ceed с мотором того же объема, но мощностью 128 л.с. и полноприводный Nissan X‑Trail с 2,5‑литровым двигателем в 171 л.с. Результаты замеров оказались как под копирку – все недобрали по пять-шесть «лошадок». А вот с крутящим моментом ситуация другая: Renault и Kia выдали близкие к официальным данным результаты, тогда как Nissan X‑Trail «ньютонов» недосчитался.

На десерт – Haval. Под свист китайской турбины H6 раскручивает барабаны и… Скептики посрамлены! Мощность очень близка к заявленной, как и момент: 206 Н∙м против 210 Н∙м в «паспорте». Выходит, честнее всех оказался именно тот, в ком мы больше всего сомневались.

Важность момента

Как соотносятся лабораторно-барабанные результаты с реальностью? Действительно ли разгоняет автомобиль не мощность, а именно крутящий момент? Алгоритм динамических замеров стандартный: все «лишние» потребители, отрицательно влияющие на разгон (в первую очередь это компрессор кондиционера), отключены. Окна закрыты. Дорога должна быть идеально ровная к горизонту и прямая. Масса – снаряженная. Правда, при замерах заводчане, как правило, используют автомобили в минимальных комплектациях: чем меньше допоборудования, тем машина легче. Мы же «довольствуемся» тестовыми экземплярами, которые, как правило, напичканы опциями, а потому тяжелее.

Увы, сравнить полученный результат «китайца» не с чем. Заводских данных о максимальной скорости H6 и его динамике попросту нет. Мы разогнали кроссовер до 100 км/ч за 12,5 секунды. Принимая во внимание выданную мощность и полторы тонны снаряженной массы, это ожида­емый среднестатистический результат.

Хотя Лада ближе других подобралась к заявленной мощности, от заводских 10,9 секунды она оказалась далеко. Измерительный комплекс VBOX Racelogic зафиксировал 12,67 секунды разгона с места до 100 км/ч. Это самое большое несоответствие заявленным данным в сегодняшней компании.

Читайте также:  Как вычислить максимальную мощность для провода

Оптимисты работают и в Renault: «бумажные» 12 секунд до сотни мы не смогли получить, сколько ни старались. В реальности Logan Stepway проигрывает обещаниям полторы секунды: его результат – 13,48. Разница меньше, чем у Лады, как и недобор крутящего момента.

Больше секунды по сравнению с «заводом» перебрал Nissan.

Kia Ceed точнее всех: 12 реальных секунд против одиннадцати с половиной в заводских данных.

Источник

Расчет мощности двигателя: методики и необходимые формулы

Кому-то необходимо рассчитать мощность двигательного агрегата, чтобы вычислить автомобильный налог. Некоторым важно самостоятельно произвести расчет мощности двигателя компрессора. Для кого-то важно точно знать мощности машины, чтобы сверить ее с той, что была заявлена. В целом расчет мощности и выбор двигателя – два неразделимых процесса.

Это не единственные причины, по которым автолюбители пытаются самостоятельно рассчитать мощности двигателей своих авто. Это довольно сложно сделать без наличия необходимых формул для расчета. Именно они будут приведены в этой статье, чтобы каждый автомобилист мог сам посчитать, сколько же составляет реальная мощность двигателя его авто.

Введение

Существует как минимум четыре распространенных способа расчета мощности двигателя внутреннего сгорания. В данных методах применяются следующие параметры двигательного агрегата:

  1. Обороты.
  2. Объем.
  3. Крутящий момент.
  4. Эффективное давление внутри камеры сгорания.

Для вычислений необходимо знать и вес автомобиля, а также время разгона до 100 км/ч.

Каждая из далее приведенных формул расчета мощности двигателя имеет некоторую погрешность и не может дать на 100% точный результат. Это всегда стоит учитывать при анализе полученных данных.

Если рассчитать мощность по всем формулам, которые будут описаны в статье, можно узнать среднее значение реальной мощности мотора, а расхождение с действительным результатом составит не более 10%.

Если не учитывать различные научные тонкости, связанные с определением технических понятий, то можно сказать, что мощность – это энергия, вырабатываемая двигательным агрегатом и преобразуемая в крутящий момент на валу. При этом мощность – величина непостоянная, а ее максимальное значение достигается при определенной скорости вращения вала (указывается в паспортных данных).

В современных двигателях внутреннего сгорания максимальная мощность достигается при 5,5-6,6 тысяч оборотов в минуту. Она наблюдается при наибольшем среднем эффективном значении давления в цилиндрах. Величина этого давления зависит от следующих параметров:

  • качество топливной смеси;
  • полнота сгорания;
  • топливные потери.

Мощность, как физическая величина, измеряется в Ваттах, а в автомобильной отрасли она измеряется в лошадиных силах. Расчеты, описываемые в методах далее, будут давать результаты в киловаттах, затем их понадобится перевести в лошадиные силы с помощью специального калькулятора-конвертера.

Мощность через крутящий момент

Один из способов вычисления мощности является определение зависимости крутящего момента мотора от количества оборотов.

Любой момент в физике – произведение силы на плечо ее приложения. Крутящий момент – произведение силы, которую может развивать двигатель для преодоления сопротивления нагрузки, на плечо ее приложения. Именно данный параметр определяет, насколько быстро мотор достигает своей максимальной мощности.

Крутящий момент можно определить, как отношение произведения рабочего объема на среднее эффективное давление в камере сгорания к 0,12566 (константа):

  • M = (V рабочий * P эффективное)/0,12566, где V рабочий – рабочий объем мотора [л], P эффективное – эффективное давление в камере сгорания [бар].

Обороты двигателя характеризуют скорость вращения коленвала.

Используя величины крутящего момента и оборотов двигателя, можно использовать следующую формулу расчета мощности двигателя:

  • P = (M * n)/9549, где M – крутящий момент [Нм], n – скорость вращения вала [об/мин], 9549 – коэффициент пропорциональности.

Рассчитанная мощность измеряется в киловаттах. Чтобы перевести вычисленную величину в лошадиные силы, нужно результат умножить на коэффициент пропорциональности 1,36.

Этот способ вычисления состоит в использовании всего двух элементарных формул, поэтому считается одним из самых простых. Правда, можно поступить еще проще и воспользоваться онлайн-калькулятором, в который необходимо внести определенные данные об автомобиле и его двигательном агрегате.

Стоит заметить, что данная формула расчета мощности двигателя позволяет рассчитать лишь ту мощность, которая получается на выходе двигателя, а не ту, которая реально доход до колес автомобиля. В чем разница? Пока мощность (если представить ее как поток) доходит до колес, она испытывает потери в раздаточной коробке, например. Играют весомую роль и побочные потребители вроде кондиционера или генератора. Нельзя не упомянуть потери на преодоление сопротивления подъему, качению, а также аэродинамическому сопротивлению.

Частично этот недостаток компенсируется использованием других расчетных формул.

Мощность через объем двигателя

Не всегда есть возможность определить крутящий момент двигателя. Иногда автовладельцы и вовсе не знают значения этого параметра. В таком случае мощность двигательного агрегата можно узнать при помощи объема мотора.

Для этого понадобится умножить объем агрегата на частоту вращения коленвала, а также на среднее эффективное давление. Полученную величину необходимо разделить на 120:

  • P = (V * n * P эффективное)/120 где V – объем двигателя [см 3 ], n – скорость вращения коленвала [об/мин], P эффективное – среднее эффективное давление [МПА], 120 – константа, коэффициент пропорциональности.
Читайте также:  Как определить мощность лампочки светодиодной

Так производится расчет мощности двигателя автомобиля с помощью объема агрегата.

Чаще всего значение P эффективное в бензиновых двигателях стандартного образца варьируется от 0,82 МПа до 0,85 МПа, в форсированных моторах – 0,9 МПа, а в дизельных агрегатах значение давления находится в промежутке от 0,9 МПа до 2,5 МПа.

При использовании данной формулы для расчета реальной мощности мотора, чтобы перевести кВт в л. с., необходимо разделить полученную величину на коэффициент, равный 0,735.

Данный метод расчета также далеко не самый сложный и занимает минимум времени и усилий.

С помощью этого метода можно произвести расчет мощности двигателя насоса.

Мощность через расход воздуха

Мощность агрегата можно определить и по расходу воздуха. Правда, данный метод расчета доступен только тем автовладельцам, у которых установлен бортовой компьютер, позволяющий зафиксировать расход воздуха при 5,5 тысячи оборотов на третьей передаче.

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

  • P = G/3, где G – расход воздуха.

Данный расчет характеризует работу двигателя в идеальных условиях, то есть без учета потерь на трансмиссию, сторонних потребителей и аэродинамическое сопротивление. Реальная мощность ниже вычисленной на 10 или даже 20%.

Соответственно, величина расхода воздуха определяется в лабораторных условиях на специальном стенде, на который устанавливают автомобиль.

Показания бортовых датчиков сильно зависят от их загрязнения и от калибровки.

Поэтому расчет мощности двигателя на основе данных о расходе воздуха является далеко не самым точным и эффективным, но для получения приблизительных данных он вполне подойдет.

Мощность через массу авто и время разгона до «сотни»

Расчет с применением веса автомобиля и его скорости разгона до 100 км/ч – один из самых простых методов вычисления реальной мощности двигателя, ведь масса авто и заявленное время разгона до «сотни» – паспортные параметры машины.

Этот метод актуален для двигателей, работающих на любых видах топлива – бензин, дизельное топливо, газ – ведь он учитывает лишь динамику разгона.

При расчете стоит учитывать вес транспортного средства вместе с водителем. Также чтобы максимально приблизить результат вычислений к действительному, стоит учесть и потери, затрачиваемые на торможение, пробуксовку, а также скорость реакции коробки передач. Играет роль и тип привода. Например, переднеприводные автомобили теряют на старте около 0,5 секунды, заднеприводные – от 0,3 секунды до 0,4 секунды.

Остается найти в сети калькулятор для расчета мощности авто через скорость разгона, внести необходимые данные и получить ответ. Нет смысла приводить математические расчеты, которые производит калькулятор, из-за их сложности.

Результат вычислений будет одним из самых точных, приближенных к реальному.

Данный метод расчета реальной мощности машины многие считают самым удобным, ведь автовладельцам придется приложить минимум усилий – измерить для чистоты эксперимента скорость разгона до 100 км/ч и внести дополнительные данные в автоматический калькулятор.

Другие типы двигателей

Не секрет, что двигатели применяются не только в автомобилях, но и в промышленности и даже в быту. Двигатели разных размеров можно найти на заводах – приводят в движение валы – а также в бытовой технике вроде автоматической мясорубки.

Иногда требуется вычислить реальную мощность и таких двигателей. Как это сделать, описано далее.

Стоит сразу заметить, что расчет мощности 3-фазного двигателя можно произвести следующим образом:

  • P = M крутящий * n, где M крутящий – крутящий момент, а n – скорость вращения вала.

Асинхронный двигатель

Асинхронный агрегат – устройство, особенность которого заключается в том, что частота вращения магнитного поля, создаваемого его статором, всегда больше частоты вращения его ротора.

Принцип действия асинхронной машины похож на принцип действия трансформатора. Применяются законы электромагнитной индукции (изменяющееся во времени потокосцепление обмотки наводит в ней ЭДС) и Ампера (на проводник определенной длины, по которому течет ток, находящийся в поле с определенным значением индукции, действует электромагнитная сила).

Асинхронный двигатель в общем случае состоит из статора, ротора, вала и опоры. Статор включает в себя следующие основные составляющие: обмотка, сердечник, корпус. Ротор состоит из сердечника и обмотки.

Основная задача асинхронного двигателя – преобразование электрической энергии, которая подается на обмотку статора, в механическую энергию, которую можно снять с вращающегося вала.

Мощность асинхронного двигателя

В технической области науки выделяют три вида мощности:

  • полную (обозначается буквой S);
  • активную (обозначается буквой P);
  • реактивную (обозначается буквой Q).

Полную мощность можно представить в виде вектора, который имеет действительную и мнимую часть (стоит вспомнить раздел математики, связанный с комплексными числами).

Действительная часть представляет собой активную мощность, которая затрачивается на выполнение полезной работы вроде вращения вала, а также на выделение тепла.

Читайте также:  Формула вращающего момента через мощность

Мнимая часть выражена реактивной мощностью, которая принимает участие в создании магнитного потока (обозначается буквой Ф).

Именно магнитный поток лежит в основе принципа работы асинхронного агрегата, синхронного двигателя, машины постоянного тока, а также трансформатора.

Реактивная мощность используется для заряда конденсаторов, создания магнитного поля вокруг дросселей.

Активная мощность рассчитывается как произведение тока с напряжением на коэффициент мощности:

  • P = I * U * cosφ.

Реактивная мощность рассчитывается как произведение тока с напряжением на коэффициент мощности, сдвинутый по фазе на 90°. Иначе можно записать:

  • Q = I * U * sinφ.

Значение полной мощности, если помнить, что ее можно представить в виде вектора, можно рассчитать по теореме Пифагора как корень суммы квадратов активной и реактивной мощности:

  • S = (P 2 +Q 2 ) 1/2 .

Если рассчитать формулу полной мощности в общем виде, то получится, что S – это произведение тока на напряжение:

Коэффициент мощности cosφ – это величина, численно равная отношению активной составляющей к полной мощности. Чтобы найти sinφ, зная cosφ, нужно вычислить значение φ в градусах и найти его синус.

Это стандартный расчет мощности двигателя по току и напряжению.

Расчет мощности 3-фазного асинхронного агрегата

Чтобы рассчитать полезную мощность на обмотке статора асинхронного 3-фазного двигателя, следует умножить фазное напряжение на фазный ток и на коэффициент мощности, а полученное значение мощности умножить на три (по количеству фаз):

  • P статора = 3 * U ф * I ф * cosφ.

Расчет мощности эл. двигателя, имеющей активный характер, то есть мощности, которая снимается с вала двигателя, производится так:

  • P выходная = P статора – P потерь.

В асинхронном двигателе имеют место следующие потери:

  • электрические в обмотке статора;
  • в стали сердечника статора;
  • электрические в обмотке ротора;
  • механические;
  • добавочные.

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

  • реактивную мощность, расходуемую на создание потока рассеяния обмотки статора;
  • реактивную мощность, расходуемую на создание потока рассеяния обмотки ротора;
  • реактивную мощность, расходуемую на создание основного потока.

Реактивная мощность в асинхронном двигателе в основном расходуется на создание переменного электромагнитного поля, но часть мощности расходуется на создание потоков рассеяния. Потоки рассеяния ослабляют основной магнитный поток и снижают эффективность работы асинхронного агрегата.

Мощность по току

Расчет мощности асинхронного двигателя можно осуществить, используя данные тока. Для этого следует выполнить следующие действия:

  1. Подать питание в двигатель.
  2. С помощью амперметра замерить ток в каждом витке.
  3. Рассчитать среднее значение тока по итогам замеров, выполненных во втором пункте.
  4. Умножить среднее значение тока на напряжение. Получится мощность.

Мощность всегда можно рассчитать, как произведение тока на напряжение. При этом важно знать, какие именно значения U и I следует брать. В данном случае U – напряжение питания, это постоянная величина, а I может варьироваться в зависимости от того, на какой обмотке (статора или ротора) замеряется ток, поэтому необходимо выбрать именно его среднее значение.

Мощность по габаритам

Статор имеет множество различных составляющих, одна из которых – сердечник. Для расчета мощности двигателя с использованием габаритов следует выполнить следующие действия:

  1. Измерить длину и диаметр сердечника.
  2. Вычислить постоянную C, которая будет использована при дальнейшем расчете. C = (π * D * n)/(120 * f), где D – диаметр сердечника, n – скорость вращения вала, f – частота напряжения (чаще всего это промышленная частота 50 Гц).
  3. Вычислить мощность P по формуле P = C * D 2 * l * n * 10 -6 , где C – вычисленная константа, D – диаметр сердечника, n – скорость вращения вала, l – длина сердечника.

Лучше производить все измерения и вычисления с максимальной точностью, чтобы расчет мощности двигателя электропривода был максимально приближен к действительности.

Мощность по тяговой силе

Мощность асинхронного двигателя можно определить и с помощью значения тяговой силы. Для этого понадобится измерить радиус сердечника (чем точнее, тем лучше), зафиксировать, с какой скоростью вращается вал агрегата, а также измерить с помощью динамометра тяговую силу двигателя.

Все данные необходимо подставить в следующую формулу:

  • P = 2*π * F * n * r, где F – тяговая сила, n – скорость вращения вала, r – радиус сердечника.

Нюанс асинхронного двигателя

Все выше приведенные формулы, которые применяются для расчета мощности трехфазного двигателя, позволяют сделать важный вывод о том, что двигатели могут быть различных габаритов, иметь разную частоту вращения, но в итоге иметь одну и ту же мощность.

Это позволяет конструкторам создавать модели двигателей, которые можно применять в самых разнообразных условиях.

Двигатель постоянного тока

Двигателем постоянного тока называется машина, преобразующая электрическую мощность, получаемую от постоянного тока, в механическую. Принцип ее действия имеет мало общего с асинхронной машиной.

Двигатель постоянного тока состоит из статора, якоря и опоры, а также контактных щеток и коллектора.

Коллектор – устройство, преобразующее переменный ток в постоянный (и наоборот).

Чтобы рассчитать полезную мощность такого агрегата, которая расходуется на выполнение какой-либо работы, достаточно умножить ЭДС якоря на ток якоря:

Как видно, расчет мощности двигателя постоянного тока намного проще расчетов, производимых в асинхронном двигателе.

Источник