Мощность двигателя — как работает и что это такое,на что влияет

Изобретенный более 100 лет назад поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), на сегодняшний день все еще является самым распространенным в автомобилестроении. При выборе модели двигателя своего будущего автомобиля покупатель может предварительно ознакомиться с его основными характеристиками. В этой статье мы подробно расскажем об основных показателях двигателей внутреннего сгорания, что они собой представляют и как влияют на работу.

Важнейшими характеристиками двигателя являются его мощность, крутящий момент и обороты, при которых эта мощность и крутящий момент достигаются.

Обороты двигателя

Под широкоупотребимым термином «обороты двигателя» имеется в виду количество оборотов коленчатого вала в единицу времени (в минуту).

И мощность, и крутящий момент — величины не постоянные, они имеют сложную зависимость от оборотов двигателя. Эта зависимость для каждого двигателя выражается графиками, подобными нижеследующему:

Производители двигателей борются за то, чтобы максимальный крутящий момент двигатель развивал в как можно более широком диапазоне оборотов («полка крутящего момента была шире»), а максимальная мощность достигалась при оборотах, максимально приближенных к этой полке.

Мощность двигателя

Чем выше мощность, тем большую скорость развивает авто

Мощность — это отношение работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения.

Мощность двигателя последнее время все чаще указывают в кВт, а ранее традиционно указывали в лошадиных силах.

Как видно на приведенном выше графике, максимальная мощность и максимальный крутящий момент достигаются при различных оборотах коленвала. Максимальная мощность у бензиновых двигателей обычно достигается при 5-6 тыс. оборотов в минуту, у дизельных — при 3-4 тыс. оборотов в минуту.

График мощности для дизельного двигателя:

Крутящий момент

Крутящий момент характеризует способность ускоряться и преодолевать препятствия

Крутящий момент (момент силы) — это произведение силы на плечо рычага. В случае кривошипно-шатунного механизма, данной силой является сила, передаваемая через шатун, а рычагом — кривошип коленчатого вала. Единица измерения — Ньютон-метр.

Иными словами, крутящий момент характеризует силу, с которой будет вращаться коленвал, и насколько успешно он будет преодолевать сопротивление вращению.

На практике высокий крутящий момент двигателя будет особенно заметен при разгонах и при передвижении по бездорожью: на скорости машина легче ускоряется, а вне дорог — двигатель выдерживает нагрузки и не глохнет.

Виды мощности

Для определения характеристик двигателя применяют такие понятия мощности как:

• индикаторная;
• эффективная;
• литровая.

Индикаторной называют мощность, с которой газы давят на поршень. То есть, не учитываются никакие другие факторы, а только давление газов в момент их сгорания. Эффективная мощность, эта та сила, которая передается коленчатому валу и трансмиссии. Индикаторная будет пропорциональной литражу двигателя и среднему давлению газов на поршень.

Эффективная мощность двигателя будет всегда ниже индикаторной.

Также есть параметр, называемый литровой мощность двигателя. Это соотношение объема двигателя к его максимальной мощности. Для бензиновых моторов литровая мощность составляет в среднем 30-45 кВт/л, а у дизельных – 10-15 кВт/л.

Как узнать мощность двигателя автомобиля

Можно посмотреть в документах на машину, но иногда требуется узнать мощность автомобиля, который подвергался тюнингу или давно находится в эксплуатации. В таких случаях не обойтись без динамометрического стенда. Его можно найти в специализированных организациях и на станциях техобслуживания. Колеса автомобиля помещаются между барабанами, создающими сопротивление вращению. Далее имитируется движение с разной нагрузкой. Компьютер сам определит мощность двигателя. Для более точного результата может понадобиться несколько попыток.

Роль мощности и крутящего момента двигателя

Для обеспечения лучших динамических показателей двигателя, производители стараются наделить силовой агрегат максимальным крутящим моментом, который будет достигаться в более широком значении оборотов двигателя.

Чтобы правильно оценить роль этих двух понятий, стоит обратить внимание на следующие факты:

• Взаимосвязь мощности и крутящего момента можно выразить в формуле: P = 2П*M*n, где Р – это мощность, M – показатель крутящего момента, а n – количество оборотов коленвала в единицу времени.
• Крутящий момент более конкретный показатель характеристики двигателя. Низкий крутящий момент (даже при высокой мощности) не позволит реализовать потенциал двигателя: имея возможность разогнаться до высокой скорости, автомобиль будет достигать этой скорости невероятно долго.
• Мощность двигателя будет возрастать с повышением оборотов: чем выше, тем больше мощность, но до определенных пределов.
• Крутящий момент увеличивается с повышением количества оборотов, но при достижении максимального значения показатели крутящего момента снижаются.
• При равных показателях мощности и крутящего момента более эффективным будет двигатель с меньшим расходом топлива.

Вопрос — ответ

1. Автомобиль в глубокой колее сел на брюхо: ведущие колеса вертятся, не касаясь земли. Водитель упрямо газует. Какую полезную мощность может при этом выдать двигатель?

Б — в зависимости от оборотов;

Г — в зависимости от включенной передачи.

Правильный ответ: В. Автомобиль не движется, мотор не совершает полезной работы. Значит, и полезная мощность равна нулю.

2. Заднеприводный автомобиль с блокированным дифференциалом движется по плохой дороге. Как распределена мощность между ведущими колесами?

Б — обратно пропорционально частоте вращения каждого из колес;

В — в зависимости от сил сцепления с покрытием;

Г — прямо пропорционально частоте вращения каждого из колес.

Правильный ответ: В. При блокированном дифференциале ведущие колеса вращаются с одинаковой скоростью, но моменты на них не выравниваются — они зависят только от сцепления с дорогой. Следовательно, реализуемые колесами мощности тоже определяются силами сцепления с покрытием.

3. На что влияет мощность мотора?

А — на динамику разгона;

Б — на максимальную скорость;

В — на эластичность;

Г — на все перечисленные параметры.

Правильный ответ: Г. Часто полагают, что машину тащит исключительно крутящий момент. Но поставщиком крутящего момента является мотор. Если тот перестанет снабжать колеса энергией, то все динамические параметры будут равны нулю. Например, резко тронуться на повышенной передаче не удастся: при низких оборотах просто не хватит мощности. А она-то и определяет запас энергии, которую способен выдать двигатель. И влияет на все перечисленные параметры.

Как рассчитать лошадиные силы по объему двигателя

Лошади́ная си́ла

(русское обозначение:
л. с.
; английское:
hp
; немецкое:
PS
; французское:
CV
) — внесистемная единица мощности.

В мире существует несколько единиц измерения под названием «лошадиная сила». В России, как правило, под лошадиной силой имеется в виду так называемая «метрическая лошадиная сила

», равная точно 735,49875 ваттам.

В настоящее время в России формально лошадиная сила выведена из употребления, однако до сих пор применяется для расчёта транспортного налога и ОСАГО. В России и во многих других странах она всё ещё очень широко распространена в среде, где используются двигатели внутреннего сгорания (автомобили, мотоциклы, тракторная техника, мотокосы, триммеры).

В Международной системе единиц (СИ) официально установленной единицей измерения мощности является ватт.

В английской системе мер единицей измерения мощности считается фунто-фут в секунду, но в реальности в Англии он уже не используется, а в США — используется исключительно редко.

Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) в своих рекомендациях относит метрическую лошадиную силу к единицам измерения, «которые должны быть изъяты из обращения как можно скорее там, где они используются в настоящее время, и которые не должны вводиться, если они не используются»[1].

Эталоны лошадиной силы

В Российской Федерации величина лошадиной силы установлена равной 735,499 Вт[2].

В большинстве европейских стран лошадиная сила определяется как 75 кгс·/, то есть как мощность, затрачиваемая при равномерном вертикальном поднимании груза массой в 75 кг со скоростью 1 метр в секунду при стандартном ускорении свободного падения (9,80665 м/с²)[3]. В таком случае 1 л. с. составляет ровно 735,49875 , что иногда называют метрической лошадиной силой, хотя она не входит в метрическую систему единиц.

В США и Великобритании в автомобильной отрасли чаще до сих пор приравнивают лошадиные силы к 745,69988145 Вт (обозначение англ. hp), что равно 1,01386967887 метрической лошадиной силы.

В США также используются электрическая лошадиная сила и котловая лошадиная сила (Boiler horsepower

— используются в промышленности и энергетике).

Соотношения

Для вычисления мощности двигателя в киловаттах следует использовать соотношение 1 кВт = 1,3596 л. с. (1 л. с. = 0,73549875 кВт).

История

Приблизительно в 1789 году шотландский инженер и изобретатель Джеймс Уатт ввел термин «лошадиная сила», чтобы показать, работу скольких лошадей способны заменить его паровые машины. В частности утверждается, что одну из первых машин Уатта купил пивовар, чтобы заменить ею лошадь, которая приводила в действие водяной насос[4]. Согласно распространенной легенде, при этом пивовар решил сжульничать, выбрав самую сильную лошадь и заставив её работать на пределе сил. Уатт принял и даже превысил полученную пивоваром цифру, и эталоном стала именно мощность построенной машины, несмотря на то что реальная мощность, которую развивает лошадь при нормальной работе в течение продолжительного времени, значительно меньше — по некоторым оценкам, в полтора раза.[5][6]

В то время в Англии для поднятия из шахт угля, воды и людей использовались бочки объёмом от 140,9 до 190,9 л. Существовала (и существует) единица объема баррель (единица объёма), основанная на массе типовой бочки (англ. barrel) с грузом, которая весила 380 фунтов (1 фунт = 0,4536 кг), то есть 1 баррель = 172,4 кг.

Естественно, что вытащить такую бочку могли только две лошади за канат, перекинутый через блок. Усилие средней рабочей лошади в течение 8 часов работы составляет 15 % от её веса или 75 кгс при массе лошади в 500 кг. За 8 часов лошадь с таким усилием может пройти 28,8 км со скоростью 3,6 км/ч (1 м/с).

Наблюдая за традиционным источником энергии — лошадью, Уатт пришел к выводу, что бочку массой 180 кг могут вытягивать из шахты две лошади со скоростью 2 мили/ч (3,6 км/ч). В этом случае лошадиная сила в английских мерах принимает вид 1 л. с. = 1/2 барреля · 2 мили/ч = 1 баррель·миля/ч (здесь баррель принят за единицу силы

, а не
массы
). То же самое в более мелких единицах составляет 380 фунтов на 88 футов/мин. Округлив расчеты в фунто-футах за минуту, он решил, что лошадиная сила будет равна 33 000 фунто-футов в минуту.

Расчёты Уатта относились к мощности лошади, усреднённой за большое время. Кратковременно лошадь может развивать мощность около 1000 кгс·м/с, что соответствует 9,8 кВт или 33 475 BTU/ч (котловая лошадиная сила). По другим данным — до 15 л. с. в пике.[источник не указан 523 дня

На Втором Конгрессе Британской Научной ассоциации в 1882 году была принята новая единица измерения мощности — ватт (обозначение: Вт, W), названая в честь Джеймса Уатта (Ватта), создателя универсальной паровой машины. До этого при большинстве расчётов использовались введённые Джеймсом Уаттом лошадиные силы.

Как рассчитать объем двигателя

Объем двигателя у всякого автомобиля – величина непрерывная и со временем не изменяется и не колеблется. От того какой объем у машины, напрямую зависит его мощность. А данный показатель влияет безусловно на все – на скорость и даже на оформление годичной страховки на автомобиль.

Вам понадобится

• техпаспорт машины;
• знания об устройстве двигателя

Инструкция

1. Дабы определить объем двигателя и верно его рассчитать, необходимо знать, как, в тезисе, устроен мотор машины. Задача двигателя – преобразовывать тепловую энергию, получающуюся в процессе сгорания топлива в цилиндрах, в механическую энергию, которая, собственно, и разрешает машине двигаться.

2. Цилиндров в автодвигателе несколько. Помещаются они в цельный блок, внутри которого еще добавочно установлены поршни. И каждая вот эта система определяет свой работой объем мотора. Рассчитать его, невзирая на кажущуюся трудность, довольно легко. Для этого надобно знать технические параметры “начинки”, то есть цилиндров и поршней, а дальше все считать по определенной математической формуле. 3. Формула, которая применяется для расчета объема двигателя , скажем, для четырехцилиндровой машины, выглядит так: V = 3,14 х Н х D в квадрате / 1000 (это число циклов в минуту на низких и средних показателях). В данной формуле величина D определяет диаметр поршня двигателя , указанного в миллиметрах, а Н – это ход поршня в миллиметрах. К примеру, у авто диаметр поршня равен 82,4 мм, а ход поршня – 74,8 мм, значит V двигателя у него будет дальнейшим: 3,14 х 74,8 х 82,4 х 82,4 / 1000 = 1595 сантиметров кубических. Соответственно, и мощность у такой машины средняя.

4. Рассчитывается объем неизменно либо в кубических сантиметрах, либо в литрах. Определяя рабочий объем двигателя , дозволено храбро систематизировать все автомобили по группам: микролитражные (объем до 1,4 литра), малолитражные (1,2-1,7 литра), среднелитражные (1,8-3,5 литра) и крупнолитражные (свыше 3,5 литров). В большинстве стран в мире от показателей объемов двигателя зависит налогообложение и страхование. Так, скажем, в некоторых европейских странах для больше сильных авто (тех, которые имеют рабочий объем двигателя больше 2000 кубических сантиметров) предполагается уплата повышенного налога.

Моторы автомобилей Волжского автозавода выпускаются небольшого объема, но, как знаменито, литраж мотора дозволено с триумфом увеличить. Вследствие чему в последствии возрастает мощность и динамика автомобиля, что подталкивает последователей управления машиной в спортивном жанре к осуществлению тюнинга двигателя .

Вам понадобится

• – новая поршневая группа, – новейший коленвал. – подмога моториста.

Инструкция

1. Мотористы, в случае обращения к ним за советом, могут предложить несколько вариантов по увеличению объема двигателя , выбор одного из них зависит от пожелания клиента, а также от того, какую сумму обладатель готов потратить на реконструкцию двигателя . 2. Примитивный и малозатратный по средствам вариант предусматривает тривиальную расточку гильз блока цилиндров под установку поршней большего диаметра, что в результате незначительно, но все же увеличит литраж мотора. Использование данного способа форсирования двигателя повлечет за собой лишь расходы, связанные с получением новой поршневой группы. 3. Наравне с этим существует еще один вариант увеличения объема двигателя , тот, что предусматривает замену штатного коленвала иным, имеющим увеличенный радиус кривошипа. Соответственно, коленвал, особого исполнения не может устанавливаться в мотор в комплекте с обыкновенными поршнями, следственно данный способ форсирования предусматривает также получение особой поршневой группы. В итоге проведения сходственного тюнинга мотора возрастает рабочий ход поршня, что значительно увеличивает объем всего цилиндра в частности, и увеличивает литраж двигателя в совокупности. 4. Какой из 2-х вариантов по увеличению объема двигателя предпочесть, весь автомобилист решает для себя сам. Но не стоит забывать о том, что форсирование двигателя выполняется только в специализированной мастерской высококвалифицированными экспертами, в распоряжении тот, что имеются высокоточные приборы и нужное оборудование, и которые помогут обладателю определиться с выбором определенного варианта по увеличению объема мотора. Видео по теме Обратите внимание! Изредка для увеличения мощности мотора вносятся метаморфозы в газораспределительный механизм, предусматривающий реконструкцию головки блока цилиндров с заменой распредвала и клапанов. Изучите и данный вариант форсирования мотора. Кто знает, может он окажется еще результативнее по части обнаружения спрятанных вероятностей силовой установки.

Основным критерием при выборе отопительного прибора является его тепловая мощность . Она представляет собой степень обогрева помещения. Радиатор должен нагревать воздух так, дабы возместить тепловые потери самой конструкции.

Вам понадобится

• -калькулятор.

Инструкция

1. Отопительный прибор – прибор, тот, что тем либо другим методом обеспечивает передачу тепловой энергии в окружающее пространство. Существуют разные его виды. Они могут быть радиационными, конвективными и смешанного типа. Конструкции также дозволено подразделить на секционные, панельные, трубчатые и пластинчатые. 2. Перед тем как предпочесть обогреватель, рассчитайте минимальную нужную тепловую мощность , для вашего определенного случая. Чем поменьше утеплен дом, тем больше сильным должен быть отопительный прибор. Измеряется данный показатель в ккал/ч. 3. Для расчета воспользуйтесь дальнейшей формулой:Q = v??t?k. 1-й её элемент представляет собой объем помещения, тот, что нужно обогревать. 2-й – это разница между температурой вне помещения и нужной температурой внутри него. 3-й – показатель рассеяния. Он зависит от типа конструкции и изоляции комнаты. Принимает значение 3,0-4,0 в случае, если конструкция является упрощенной деревянной либо сделана из гофрированного металлического листа в отсутствии теплоизоляции. 2,0-2,9 – если ваша комната из одинарной кирпичной кладки. Величина показателя 1,0-1,9 – для стандартно построенного здания из кирпича и небольшого числа окон. Показатель рассеяния равен 0,6-0,9 при наличии в доме усовершенствованной конструкции, сдвоенных рам, толстого основания пола и крыши из высококачественного теплоизоляционного материала. 4. Дальше определите данный показатель для самого отопительного прибора. Он рассматривается как число теплоты, отдаваемое этим прибором в установившемся режиме. Она зависит от разности средних температур теплоносителя и воздуха, и измеряется в киловаттах ( кВт ). Формула расчета имеет вид:Тнап=(Твх+Твых)/2-Ткомн.Твх,Твых – температура на входе и выходе радиатора, Ткомн – температура воздуха в комнате. 5. В техническом паспорте радиатора обыкновенно указывается либо температурный режим в формате Твх/Твых/Ткомн, либо температурный напор одним числом

Мощность двигателя

Для мощностей автомобильных двигателей есть не только разные единицы измерения, но и разные способы измерения, дающие разные результаты. Стандартный способ измерения мощности, принятый в Европе, использует киловатты. Если же мощность дана в лошадиных силах, то способы измерения в разных странах могут отличаться (даже если используются одни и те же лошадиные силы).

В США и Японии используют свои стандарты определения лошадиных сил двигателя, но они уже давно практически полностью унифицированы с другими. И в Америке, и в Японии существуют два вида показателей:

Измерение нетто

Измерение мощности двигателя нетто (итал. netto — чистый, net). Предусматривает стендовое испытание двигателя, оборудованного всеми вспомогательными, необходимыми для эксплуатации транспортного средства агрегатами: генератором, глушителем, вентилятором и пр.

Измерение брутто

Подразумевает стендовое испытание двигателя, не оборудованного

дополнительными, необходимыми для эксплуатации транспортного средства агрегатами: генератором, насосом системы охлаждения и так далее. Мощность брутто выше мощности нетто на 10—20 % и более, чем до установления федерального стандарта в 1972 году широко пользовались североамериканские производители автомобилей, завышая мощность двигателей.

Измерение по DIN

Метод измерения мощности немецкого института стандартизации (Deutsche Industrie Normen, DIN) предусматривает стендовое испытания двигателя с «неотделимым» оборудованием, которое обязательно присутствует на автомобиле. Неотделимым оборудованием в данном методе считается вентилятор системы охлаждения, насос системы охлаждения, масляный и топливный насосы, и также генератор, не имеющий нагрузки. Испытания проводятся без воздушного фильтра и глушителя.

Измерение по ECE

Согласно замыслу одного или нескольких участников Википедии, на этом месте должен располагаться подраздел, посвящённый измерению мощности

. Вы можете помочь проекту, написав этот подраздел. Эта отметка установлена
31 января 2020 года
.

Лошадиная сила в транспортном налогообложении

Россия

Следует исправить раздел согласно стилистическим правилам Википедии. (24 октября 2017)

В России величина транспортного налога зависит от мощности двигателя в лошадиных силах. Пересчёт в лошадиные силы осуществляется путём умножения мощности двигателя, выраженной в кВт, на множитель, равный 1,35962 (то есть используется переводной коэффициент 1 л. с. = (1 / 1,35962) кВт). Хотя законом вопрос не урегулирован, налоговые органы советуют при таком пересчете во внесистемные единицы мощности (л. с.) округлять с точностью до второго знака после запятой[7].

Каждый регион имеет право увеличивать или уменьшать размер налога в пределах федеральных норм.

Если мощность меньше 100 л. с., то, например, в Московской области платится 7 рублей/л. с. в год, а если чуть больше — уже 29 рублей/л. с. в год. Причем, от 101 л. с. до 150 л. с. ставка налога одинакова. Таким образом, из-за разных значений мощности цена меняется с менее чем 700 до нескольких тысяч рублей в год. Этот факт приводит к досадным курьёзам. Так, мощность южнокорейского автомобиля Hyundai Accent равна строго 75 кВт, то есть 102 л. с. Для американского автовладельца получилась бы ещё более обидная цифра 100,7 hp, но в США налог не зависит от лошадиных сил. В США некоторые налоги (дорожный, экологический) включены в цену бензина[источник не указан 3094 дня

], кроме того, ежегодно надо платить налог с личного имущества (personal property tax), прямо пропорциональный цене автомобиля.

Другие страны

В прошлом в некоторых странах (например, в Великобритании, Германии, Бельгии, Франции, Испании) транспортный налог зависел от мощности в лошадиных силах. В одних странах отказались от использования мощности при налогообложении (например, в Великобритании в сороковых годах вместо мощности стали использовать размеры автомобиля), в других (например, во Франции), вместо лошадиных сил стали использовать киловатты. От тех времён остались выражения «Caballo fiscal» и «Cheval fiscal».

Помимо использования лошадиных сил в расчетах транспортного налога, в РФ также данный вид единицы мощности применяется в страховании. А именно при расчете страховой премии при обязательном страховании гражданской ответственности владельцев транспортных средств (в просторечии — «автогражданка»).

Крутящий момент

Важно понимать, что транспортное средство толкает вперёд не мощность. Это делает крутящий момент. Именно этот показатель важен для понимания, как быстро автомобиль сможет набрать полную мощность, то есть использовать все лошадиные силы. Отвечает, в том числе, за ускорение транспортного средства.

Крутящий момент, по сути – сила, помноженная на плечо приложения этой силы. Скорость достижения высочайшей мощности зависит от кривошипа коленвала, если речь идёт о ДВС. То есть, именно этот элемент оказывает самое сильное влияние на ускорение автомобиля.

Величина крутящего момента и скорость набора лошадиных сил находятся в прямопропорциональной зависимости. Важное значение имеет количество оборотов двигателя за минуту. Чем оно меньше, тем быстрее транспортное средство достигнет максимальной скорости. На раскрутку двигателя ведь нужно время.

Так что основных момента два: в крутящем моменте важна как его величина, так и обороты.

Обозначение на машинах

Для легковых машин обозначение мощности на кузове явление крайне редкое , зато на грузовых машинах и тракторах это явление распространённое . На грузовиках Европейского типа включая некоторые Российские мощность в ЛС указывается на кабине либо над колёсной нишей переднего моста , либо на передней части кабины.

На электрогенераторах мощность двигателя внутреннего сгорания обозначается латинскими буквами HP, например, 5HP. Электрическая мощность генератора, как правило, заметно меньше.

• Грузовик Scania P320 мощностью в 320 л.с.
• Автомобиль Volvo FH 12 , на кабине чуть дальше от двери указан экологический класс Евро 5 и мощность в 480 л.с.

Калькулятор расчета рабочего объёма двигателя внутреннего сгорания

Рабочий объем цилиндра представляет собой объем находящийся между крайними позициями движения поршня.Формула расчета цилиндра известна еще со школьной программы – объем равен произведению площади основания на высоту.

И для того чтобы вычислить объем двигателя автомобиля либо мотоцикла также нужно воспользоваться этими множителями.

Рабочий объём любого цилиндра двигателя рассчитывается так: где, h — длина хода поршня мм в цилиндре от ВМТ до НМТ (Верхняя и Нижняя мёртвая точки)r — радиус поршня ммп — 3,14 не именное число.Для расчета рабочего объема двигателя вам будет нужно посчитать объем одного цилиндра и затем умножить на их количество у ДВС.

Что такое мощность двигателя, крутящий момент и удельный расход топлива

Изобретенный более 100 лет назад поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), на сегодняшний день все еще является самым распространенным в автомобилестроении. При выборе модели двигателя своего будущего автомобиля покупатель может предварительно ознакомиться с его основными характеристиками. В этой статье мы подробно расскажем об основных показателях двигателей внутреннего сгорания, что они собой представляют и как влияют на работу.

1. Основные показатели двигателя
2. Что такое мощность двигателя
3. Виды мощности
4. Как узнать мощность двигателя автомобиля
5. Что такое крутящий момент
6. Что такое расход (удельный расход) топлива
7. Внешняя скоростная характеристика (ВСХ)
8. Роль мощности и крутящего момента двигателя

Основные показатели двигателя

Сгорание топлива происходит внутри ДВС, в специальной камере цилиндра. Это приводит в движение поршень, который, совершая циклические возвратно-поступательные движения, проворачивает коленчатый вал. Таков упрощенный принцип работы любого поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Основные характеристики ДВС можно оценить тремя основными показателями:

• мощность двигателя;
• крутящий момент;
• расход топлива.

Основные показатели ДВС

Рассмотрим более подробно каждый из этих показателей.

Что такое мощность двигателя

Под мощностью следует понимать физическую величину, которая показывает совершаемую двигателем работу за единицу времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения коленчатого вала. Обычно она указывается в лошадиных силах (л.с.), но встречается измерение и в кВт.

Существует несколько единиц измерения под названием «лошадиная сила», но, как правило, имеется в виду так называемая «метрическая лошадиная сила», которая равная ≈ 0,7354 кВт. А вот в США и Великобритании лошадиные силы, касающиеся автомобилей, приравнивают к 0,7456 кВт, то есть как 75 кгс*м/с, что приблизительно равно 1,0138 метрической.

• 1 кВт = 1,3596 л.с. (для метрического исчисления);
• 1 кВт = 1,3783 hp (английский стандарт);
• 1 кВт = 1,34048 л.с. (электрическая «лошадка»).

Если же конвертировать мощность 1 лошадиной силы в киловатты (в промышленности или энергетике), то она будет примерно равна 0,746 кВт. Понятие лошадиная сила не входит в международную систему измерений (СИ), поэтому измерение мощности в кВт будет более правильным.

Чем больше мощность, тем большую скорость сможет развить автомобиль.

Виды мощности

Для определения характеристик двигателя применяют такие понятия мощности как:

• индикаторная;
• эффективная;
• литровая.

Индикаторной называют мощность, с которой газы давят на поршень. То есть, не учитываются никакие другие факторы, а только давление газов в момент их сгорания. Эффективная мощность, эта та сила, которая передается коленчатому валу и трансмиссии. Индикаторная будет пропорциональной литражу двигателя и среднему давлению газов на поршень.

Эффективная мощность двигателя будет всегда ниже индикаторной.

Также есть параметр, называемый литровой мощность двигателя. Это соотношение объема двигателя к его максимальной мощности. Для бензиновых моторов литровая мощность составляет в среднем 30-45 кВт/л, а у дизельных – 10-15 кВт/л.

Как узнать мощность двигателя автомобиля

Конечно, значение можно посмотреть в документах на машину, но иногда требуется узнать мощность автомобиля, который подвергался тюнингу или давно находится в эксплуатации. В таких случаях не обойтись без динамометрического стенда. Его можно найти в специализированных организациях и на станциях техобслуживания. Колеса автомобиля помещаются между барабанами, создающими сопротивление вращению. Далее имитируется движение с разной нагрузкой. Компьютер сам определит мощность двигателя. Для более точного результата может понадобиться несколько попыток.

Что такое крутящий момент

Крутящий момент двигателя рассчитывается по формуле: M = F*R, где F – это сила, с которой давит поршень, R – длина плеча (рычага). В нашем случае плечом будет расстояние от оси вращения коленчатого вала до места крепления шатунной шейки. Этот параметр измеряется в ньютонах на метр (Hм). 1H соответствует 0,1 кг, который давит на конец рычага длиной в метр.

Крутящий момент ДВС характеризует показатель силы вращения коленчатого вала и определяет динамику разгона автомобиля.

Что такое расход (удельный расход) топлива

Удельный расход топлива двигателя – это количество топлива, затрачиваемое для производства определенного количества энергии. Чем расход ниже, тем рациональнее будет использоваться топливо. Расход связан с эффективностью двигателя. Один двигатель может иметь разный расход топлива в зависимости от скорости и нагрузки.

Внешняя скоростная характеристика (ВСХ)

Внешняя скоростная характеристика двигателя показывает зависимость мощности, расхода топлива и крутящего момента от числа оборотов коленвала. Все эти параметры показываются графически в виде кривых.

Внешняя скоростная характеристика

На рисунке можно видеть кривые с обозначениями Pe – мощность двигателя, Mе – крутящий момент, ge – удельный расход топлива. Как видно, с ростом числа оборотов и мощности увеличивается расход топлива. Крутящий момент растет до определенного уровня, а затем идет на спад. В точке, где наиболее эффективный крутящий момент и мощность двигателя, будет самый оптимальный показатель расхода топлива.

Производители моторов борются за то, чтобы максимальный крутящий момент двигатель развивал в как можно более широком диапазоне оборотов («полка крутящего момента была шире»), а максимальная мощность достигалась при оборотах, максимально приближенных к этой полке. Такой двигатель и из болота вытянет, и в городе позволяет быстро ускоряться.

Внешняя скоростная характеристика дает оценку динамическим характеристикам автомобиля, определяет КПД и топливный расход при разных параметрах.

Высокий крутящий момент на более низких оборотах увеличивает тяговую силу агрегата, грузоподъемность и проходимость.

Роль мощности и крутящего момента двигателя

Для обеспечения лучших динамических показателей двигателя, производители стараются наделить силовой агрегат максимальным крутящим моментом, который будет достигаться в более широком значении оборотов двигателя.

Чтобы правильно оценить роль этих двух понятий, стоит обратить внимание на следующие факты:

• Взаимосвязь мощности и крутящего момента можно выразить в формуле: P = 2П*M*n, где Р – это мощность, M – показатель крутящего момента, а n – количество оборотов коленвала в единицу времени.
• Крутящий момент более конкретный показатель характеристики двигателя. Низкий крутящий момент (даже при высокой мощности) не позволит реализовать потенциал двигателя: имея возможность разогнаться до высокой скорости, автомобиль будет достигать этой скорости невероятно долго.
• Мощность двигателя будет возрастать с повышением оборотов: чем выше, тем больше мощность, но до определенных пределов.
• Крутящий момент увеличивается с повышением количества оборотов, но при достижении максимального значения показатели крутящего момента снижаются.
• При равных показателях мощности и крутящего момента более эффективным будет двигатель с меньшим расходом топлива.

Источник http://seite1.ru/zapchasti/moshhnost-dvigatelya-kak-rabotaet-i-chto-eto-takoena-chto-vliyaet/.html
Источник Источник http://autoprokat-rentmotors.ru/nado-znat/chto-daet-obem-dvigatelya.html
Источник Источник http://techautoport.ru/dvigatel/teoriya/osnovnye-pokazateli-dvs.html