Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Расчет рабочих характеристик асинхронных двигателей

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

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

Скорость вращения коленчатого вала.

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

P = Mкр * n/9549 [кВт]

  • 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.

Большая нагрузка на двигатель на холостых

Время впрыска, фактор нагрузки и цикловое наполнение.

Способность двигателя преобразовывать команды водителя в изменение скорости движения автомобиля, является важнейшим свойством двигателя. Каким образом это достигается? Рассмотрим наиболее широко распространенный случай, когда водитель, управляет положением педали акселератора, физически связанной с дроссельной заслонкой. Как известно управление мощностью двигателя возможно путем изменения количества рабочей смеси поступающей в цилиндры двигателя. Количество подаваемого топлива в цилиндры регулируется временем открытого состояния форсунки (время впрыска). Для понимания процессов происходящих в двигателе приведу 3 примера. 1. Холостой ход. Скорость вращения двигателя 880 об/мин. Расход воздуха 9 кг/ч. Время впрыска 3,7 мс.
2. Автомобиль стоит на месте. Угол открытия дроссельной заслонки 8%. Скорость вращения двигателя 4700 об/мин. Расход воздуха 45 кг/час. Время впрыска 3,7 мс.

3. Автомобиль едет в гору. Угол открытия дроссельной заслонки 30%. Скорость вращения двигателя 3000 об/мин. Расход воздуха 120 кг/час Время впрыска 20 мс. От чего зависит время впрыска? Почему в одном случае при высоких оборотах маленькое время впрыска, а в другом случае при более низких оборотах время впрыска в разы больше? Здесь все дело в количестве поступившего воздуха в цилиндры в расчете на один такт работы двигателя. Эту величину принято называть цикловым наполнением. В случае, когда к двигателю не приложена нагрузка, даже при больших оборотах во впускном коллекторе создается давление ниже атмосферного (разряжение, чтобы было понятно) величиной около 30 кПа. Когда двигатель работает под нагрузкой, дроссельная заслонка открыта на большую величину, соответственно давление во впускном коллекторе выше и наполняемость цилиндров свежим зарядом топливной смеси гораздо больше, соответственно время впрыска будет тоже больше. Вот что пишет Гирявец по этому поводу: Величина циклового наполнения Gвц [мг/цикл] характеризует количество воздуха поступившего в цилиндр двигателя в процессе впуска, является одним из первичных управляющих параметров, определяющим возможный характер протекания paбочего цикла. Цикловое наполнение можно определить как количество воздуха, поступившего в цилиндр двигателя из впускной системы в конкретном рабочем цикле или при yстановившемся положении режимной точки, пренебрегая неравномерностью распределения воздуха по цилиндрам двигателя, как долю одного цилиндра в общей массе воздуха Mgв поступившей в цилиндры двигателя за рабочий цикл, соотнесенную с тактностью работы двигателя:

Где: Gbc — величина циклового наполнения. Mgb — общая масса воздуха поступившей в цилиндры двигателя i – тактность двигателя n — частота вращения коленчатого вала двигателя [мин -1]

Блок управления двигателем рассчитывает цикловое наполнение (мг/такт) цилиндра воздухом из расчета общего количества воздуха, поступившего в двигатель в соответствии с оборотами коленчатого вала. После этого рассчитывается количество топлива (цикловая подача топлива, мг/такт), которая должна попасть в цилиндр через форсунку.

Некоторые блоки, такие как январь 5.1 и 7.2 показывают этот напрямую параметр, а другие отображают относительное наполнение (например Bosch 7.9.7) и пересчитывают в фактор нагрузки. Но суть остается одна – чем больше нагрузка приложена к двигателю, тем больше будет цикловое наполнение и соответственно время впрыска.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Современные системы впрыска топлива, такие как Bosch 7.9.7, при расчете времени впрыска топлива форсункой учитывают множество факторов, такие как температура охлаждающей жидкости и воздуха, адаптационные коррекции, нагрузка на двигатель и др. Схема расчета времени впрыска приведена на рисунке ниже. Расчет параметров нагрузки на двигатель электронного блока управления Bosch 7.9.7 ведется по формуле, приведенной на рисунке ниже.

Относительное наполнение – это отношение действительного количества свежего заряда смеси, поступившего в цилиндр двигателя к тому его количеству, которое могло бы поместиться в рабочем объеме цилиндра при атмосферном давлении и температуре. Поскольку цикловое наполнение рассчитывается исходя из общей массы воздуха, поступившей в двигатель, далее мы рассмотрим какими методами можно измерить расход воздуха.

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

  • 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.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Как добиться топливной экономичности без вреда для двигателя

Сейчас читают
Головка блока цилиндров двигателя: всё про неё здесь

Промывка радиатора без снятия с автомобиля

Прежде всего, нужно определить, на какой скорости на каждой передаче обороты двигателя на конкретном ТС падают ниже 1800-2000 об/мин. Как правило, для большинства моторов 1.8-2 тыс. оборотов являются тем «минимумом», когда давление в системе смазки уже достаточное для того, чтобы избежать повышенного износа.

Второе, нужно обязательно учитывать дорожные условия. Например, автомобиль движется со скоростью 60 км/ч на 5 передаче по ровной дороге, однако далее начинается подъем. Водитель может или сильнее нажать на газ, чтобы поддерживать набранную скорость, или же перейти на пониженную передачу.

Так вот, в первом случае нагрузки на двигатель будут очень большими, а также возникает риск детонации. При этом никакой экономии топлива уже нет, так как приходится сильнее нажимать на газ, чтобы поддерживать набранную скорость. Получается, бензин в цилиндрах сгорает интенсивнее, а тяги на повышенной передаче нет, при этом машина с большим трудом преодолевает подъем.

Если изучить основные рекомендации специалистов, касательно того, какие обороты, скорость, передачи и другие факторы влияют на расход топлива и ресурс ДВС, тогда для бензиновых моторов можно выделить следующее:

  • крайне нежелательно постоянно ездить на оборотах ниже 2000 тыс.;
  • необходимо подбирать передачу в соответствии с дорожными условиями;
  • движение на наивысшей передаче должно происходить с оптимальной скоростью;

Что касается дизельных моторов, оптимальная скорость, обороты и выбор передачи будет отличаться от бензиновых аналогов. По этой причине тонкости и особенности экономичной езды на дизельном моторе следует изучать отдельно.

Еще следует отметить, что для экономии топлива очень важно научиться сохранять инерцию. На практике это значит, что без необходимости не следует пользоваться тормозом, уметь применять торможение двигателем, своевременно переключать передачу, проходя повороты с минимальной потерей ранее набранной скорости и т.д.

Рекомендуем также прочитать статью о том, на каких оборотах двигателя лучше ездить. Из этой статьи вы узнаете о том, какие обороты мотора можно считать оптимальными в рамках повседневной эксплуатации автомобиля.

Обратите внимание, такая езда требует понимания всех происходящих процессов, то есть неопытный водитель сначала нуждается в определенной профессиональной подготовке (контраварийное вождение), только после чего можно применять полученные знания на практике!

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.

Задымление при различных параметрах нагрузки

В дизельных движках, имеющих неисправности, чрезмерное задымление выхлопных газов образуется из-за изменения режима скорости и нагрузки. Существуют три вида задымления по цветам:

  • чёрный — масса веществ углерода, образующаяся из-за чрезмерного обогащения заряда работы. Это возникает за счёт уменьшения скорости, повышенных нагрузок и сильных форсировок;
  • белый — вещества горючего, которые не успели сгореть. Обычно бывает у непрогретого мотора;
  • голубой – углеводород не успевает сгорать и выходит с отработанными газами.

Задымление чаще происходит, если нагрузка не превышает пятьдесят процентов. Если переваливает за этот предел, то задымление прекращается. При проведении различных опытов было доказано, что дым голубого цвета не присутствует у дизельных двигателей с четырёхтактной фазой. В таких движках дым только чёрного цвета.

Повышение объёма горючего, попадающего в мотор, с одновременным повышением нагрузки является результатом уменьшения индикаторного КПД. Переходя к наименьшим нагрузкам от холостых оборотов, механический и индикаторный коэффициент полезного действия повышается. Если дальше повышать нагрузку — механический КПД возрастёт, а расход горючего будет уменьшаться. Если повысить впрыск горючего, то повышается мощность мотора, но экономия падает, происходит задымление выхлопных газов, движок сильно греется — это явный признак некачественной переработки топлива.

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:

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.

Работа асинхронного двигателя под нагрузкой

Сердечник ротора также набирают из стальных пластин толщиной 0,5 мм, изоли­рованных лаком или тонкой бумагой для уменьшения потерь на вихревые токи. Пла­стины штампуют с впадинами и собирают в пакеты, которые крепят на валу машины, образуя цилиндр с продольными пазами. В пазах укладывают проводники обмотки ротора. В зависимости от типа обмотки асинхронные машины могут быть с фазным и короткозамкнутым рото­рами. Фазная обмотка ротора выполнена подобно статорной, т. е. проводники соответствующим образом соединены между собой, образуя трехфазную систему. Обмотки трех фаз соединены звез­дой. Начала этих обмоток подключены к трем контактным медным

кольцам, укрепленным на валу ротора. Кольца изолированы друг от друга и от вала и вращаются вместе с ротором. При вращении колец поверхности их скользят по угольным или медным щеткам, неподвижно укрепленным над кольцами. Обмотка ротора может быть замкнута на какое-либо сопротивление или накоротко при помощи указанных выше щеток. Короткозамкнутая обмотка рото­ра выполняется по типу беличь­его колеса (рис. 113). В пазах ротора укладывают массивные стержни, соединенные на торцовых сторонах медными кольцами. Часто короткозамкнутую обмотку ротора изготовляют из алюминия. Алюминий в горячем состоянии заливают в пазы ротора под давлением. Такая обмотка всегда замкнута накоротко и включение сопротивлений в нее невозможно. Двигатели с короткозамкнутым ротором проще и надежнее в эксплуатации, значительно дешевле, чем двигатели с фазным ротором. Однако двигатели с фазным ротором, как мы увидим ниже, обладают лучшими пусковыми и регулировочными свойствами.

В настоящее время асинхронные двигатели выполняют преимущественно с короткозамкнутым ротором и лишь при больших мощностях и в специальных случаях используют фазную обмотку

В СССР производят асинхронные двигатели мощностью от нескольким десятков ватт до 15 000 кет при напряжениях обмотки статора до 6 кв.

Между статором и ротором имеется воздушный зазор, величина которого оказывает существенное влияние на рабочие свойства двигателя.

Наряду с важными положительны-; ми качествами — простотой конструкции и обслуживания, малой стоимостью — асинхронный двигатель имеет и некоторые недостатки, из которых наиболее существенным является относительно низкий коэффициент мощности (соs ). У асинхронного двигателя соs  при полной нагрузке может достигать значений 0,85—0,9; при недо­грузках двигателя его соs  резко уменьшается и при холостом ходе составляет 0,2—0,3.

Низкий коэффициент мощности асинхронного двигателя объяс­няется большим потреблением реактивной мощности, которая не­обходима для возбуждения магнитного поля. Магнитный поток в асинхронном двигателе встречает на своем пути воздушный зазор между статором и ротором, который в большой степени увеличи­вает магнитное сопротивление, а следовательно, и потребляемую двигателем реактивную мощность.

В целях повышения коэффициента мощности асинхронных дви­гателей воздушный зазор стремятся делать возможно меньшим, доводя его у малых двигателей (порядка 2—5 квт) до 0,3 мм. В двигателях большой мощности воздушный зазор приходится увеличивать по конструктивным соображениям, но все же он не превышает 2—2,5 мм.

§ 92. РАБОТА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОД НАГРУЗКОЙ

В рабочем режиме ротор двигателя вращается с числом оборо­тов в минуту n2, меньшим числа оборотов n1 магнитного поля ста­тора, вращающегося в том же направлении, что и ротор. Поэтому магнитное поле, имеющее большую скорость, скользит относитель­но ротора с числом оборотов, равным разности чисел оборотов поля и ротора, т. е.

Относительное отставание ротора от вращающегося магнитного поля статора характеризуется скольжением

Скольжение представляет собой отношение числа оборотов магнитного поля статора относительно вращающегося ротора к числу оборотов поля статора в пространстве, т. е.

Эта формула определяет скольжение в относительных едини­цах. Скольжение может быть также выражено в процентах:

Если ротор неподвижен (n2=0), то скольжение равно единице или 100%.

Если ротор вращается синхронно с магнитным полем, т. е. с одинаковой скоростью (n2=n1), то скольжение равно нулю.

Таким образом, чем больше скорость вращения ротора, тем меньше скольжение.

В рабочем режиме асинхронного двигателя скольжение мало. У современных асинхронных двигателей скольжение при полной нагрузке составляет 3—5%, т. е. ротор вращается с числом оборо­тов, незначительно отличающимся от числа оборотов магнитного поля статора.

При холостом ходе, т. е. при отсутствии нагрузки на валу, сколь­жение ничтожно мало и может быть принято равным нулю.

Скорость вращения ротора можно определить из следующих соотношений:

Двигатель будет работать устойчиво с постоянной скоростью вращения ротора при равновесии моментов, т. е. если вращающий момент двигателя Мвр будет равен тормозному моменту на валу двигателя Мтор, который развивает приемник механической энер­гии, например, резец токарного станка. Следовательно, можно записать:

Любой нагрузке машины соответствует определенное число обо­ротов ротора т2 и определенное скольжение S.

Магнитное поле статора вращается относительно ротора с чис­лом оборотов n8 и индуктирует в его обмотке э. д. с. Е2, под дей­ствием которой по замкнутой обмотке ротора протекает ток силой I2.

Если нагрузка на валу машины увеличилась, т. е. возрос тор­мозной момент, то равновесие моментов будет нарушено, так как тормозной момент окажется больше вращающего. Это приведет к уменьшению скорости вращения ротора, а следовательно, к уве­личению скольжения. С увеличением скольжения магнитное поле статора будет пересекать проводники обмотки ротора чаще, э. д. с. E2, индуктированная в обмотке ротора возрастет, а в силу этого увеличится как сила тока в роторе, так и развиваемый двигателем вращающий момент. Увеличение скольжения и силы тока в ротор; будет происходить до значений, при которых вновь наступит равновесие моментов, т. е. вращающий момент станет равным тормоз­ному.

Так же протекает процесс изменения числа оборотов ротора и развиваемого момента при уменьшении нагрузки двигателя, С уменьшением нагрузки на валу двигателя тормозной момент становится меньше вращающего, что приводит к увеличению скорости вращения ротора или к уменьшению скольжения. В результате уменьшаются э. д. с. и сила тока в обмотке ротора, а следовательно, и вращающий момент, который вновь становится равным тормозному моменту.

Магнитное поле статора пересекает проводники обмотки статора и индуктирует в ней э. д. с. Е1 которая уравновешивает приложен­ное напряжение сети U1.

Если пренебречь падением напряжения в сопротивлении обмотки статора, которое мало по сравнению с э. д.с, то между абсо­лютными значениями приложенного напряжения и э. д. с. обмотки статора можно допустить приближенное равенство, т. е.

Таким образом, при неизменном напряжении сети будет неиз­менна и э. д.с. обмотки статора. Следовательно, магнитный поток в воздушном зазоре машины, так же как в трансформаторе, при любом изменении нагрузки остается постоянным.

Ток обмотки ротора создает свое магнитное поле, которое направлено навстречу магнитному полю, образуемому током обмот­ки статора. Чтобы результирующий магнитный поток в машине оставался неизмененным при любом изменении нагрузки двига­теля, размагничивающее магнитное поле обмотки ротора должно быть уравновешено магнитным полем обмотки статора. Поэтому при увеличении силы тока в обмотке ротора увеличивается и сила тока в обмотке статора.

Таким образом, работа асинхронного двигателя принципиально подобна работе трансформатора, у которого при увеличении тока во вторичной обмотке увеличивается ток в первичной обмотке.

Как рассчитать скорость по передаточным числам

Как рассчитать скорость по передаточным числам

Дайте формулы как расчитать, а в идеале дайте формулу и расчитайте пожалуйста, чтобы я раз и на всю оставшуюся жизнь запомнил на примере.
Интересует следующее:
1) Сколько оборотов при всех вышеприведенных данных мы получаем на ступице автомобиля, соответственно оборотов колеса?
2) Какова будет скорость автомобиля исходя из поученных и приведенных данных?

Прошу прощения за свою математическую безграмотность, но очень хочу рассчитать все как надо без косяков.

P.s. решение задачки напишите пожалуйста с объяснением кратенько, чтобы я понял и запомнил.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Ничего сложного.
Формулы приводить не буду, чтоб лишний раз не запутывать, просто объясню, как считать.
1. Не путать размерные единицы. Минуты, секунды и часы. Метры и дюймы.

Значить, так.
движок выдает те самые условные 2000 оборотов в минуту
ровно столько же делает и входной вал КПП.
Какая передача включена в КПП?
ДЕЛИМ! на передаточное число. Если включена прямая — понятно, передаточное число 1. Если включена пятая (где она есть) повышающая — ее передаточное число меньше 1 и обороты на выходе КПП будут больше.
Во всех остальных случаях меньше.
Дальше делим на передаточное число раздатки. Получаем, с какой частотой (те же об/мин) вращаются карданные валы.
Дальше делим на передаточное число мостов. Если колхозы — передаточное число главной передачи, если вояки — произведение передаточных чисел главной передачи и колесных редукеторов.
В итоге — частота вращения колес в тех же единицах, что и брались обороты двигатеоля (об/мин)
Отдельно вычисляем длинну беговой дорожки покрышки. (3,14159*диаметр). Длину сразу перевести в метры.
Если внимательно посмотреть на колесо, то оно в точке касания земли несколько сплющено, для учета этой деформации пролученную длину беговой дорожки надо умножить на 0,995. Коэффичиент примертный и зависит от конструкции покрышки и насколько она накачена .

Осталось только перемножить обороты колеса и длину беговой дорожки.
Обороты в мин. множим на метры — получаем скорость в метрах в мин.
если полученную величину разделить на 60 — будет скорость в метрах в сек., а если помножить на 60 и разделить на 1000 — будет в км/ч.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Ничего сложного.
Формулы приводить не буду, чтоб лишний раз не запутывать, просто объясню, как считать.
1. Не путать размерные единицы. Минуты, секунды и часы. Метры и дюймы.

Значить, так.
движок выдает те самые условные 2000 оборотов в минуту
ровно столько же делает и входной вал КПП.
Какая передача включена в КПП?
ДЕЛИМ! на передаточное число. Если включена прямая — понятно, передаточное число 1. Если включена пятая (где она есть) повышающая — ее передаточное число меньше 1 и обороты на выходе КПП будут больше.
Во всех остальных случаях меньше.
Дальше делим на передаточное число раздатки. Получаем, с какой частотой (те же об/мин) вращаются карданные валы.
Дальше делим на передаточное число мостов. Если колхозы — передаточное число главной передачи, если вояки — произведение передаточных чисел главной передачи и колесных редукеторов.
В итоге — частота вращения колес в тех же единицах, что и брались обороты двигатеоля (об/мин)
Отдельно вычисляем длинну беговой дорожки покрышки. (3,14159*диаметр). Длину сразу перевести в метры.
Если внимательно посмотреть на колесо, то оно в точке касания земли несколько сплющено, для учета этой деформации пролученную длину беговой дорожки надо умножить на 0,995. Коэффичиент примертный и зависит от конструкции покрышки и насколько она накачена .

Осталось только перемножить обороты колеса и длину беговой дорожки.
Обороты в мин. множим на метры — получаем скорость в метрах в мин.
если полученную величину разделить на 60 — будет скорость в метрах в сек., а если помножить на 60 и разделить на 1000 — будет в км/ч.

Как рассчитать скорость по передаточным числам

Как рассчитать передаточное отношение шестерен механической передачи.

В этой статье я приведу пример расчета передаточного отншения шестерен разного диаметра, с разным количеством зубьев. Данный расчет применяется в том случае, когда важно определить к примеру скорость вращения вала редуктора при известной скорости привода и характеристиках зубьев.

Естественно, можно произвести замеры частоты вращения выходного вала, однако в некоторых случаях требуется именно расчет. Помимо этого, в теоретической механике, при конструировании различных узлов и механизмов требуется рассчитать шестерни, чтобы получить заданную скорость вращения.

Термин передаточное число является весьма неоднозначным. Он перекликается с термином передаточное отношение, что не совсем верно. Говоря о передаточном числе, мы подразумеваем сколько оборотов совершит ведомое колесо (шестерня) относительно ведущего.

Для правильного понимания процессов и строения шестерни – следует предварительно ознакомится с ГОСТ 16530-83.

Итак, рассмотрим пример расчета с использованием двух шестерен.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Чтобы рассчитать передаточное отношение мы должны иметь как минимум две шестерни. Это называется зубчатая передача. Обычно первая шестерня является ведущей и находится на валу привода, вторая шестерня называется ведомой и вращается входя в зацепление с ведущей. Пи этом между ними может находится множество других шестерен, которые называются промежуточными. Для упрощения расчета рассмотрим зубчатую передачу с двумя шестернями.

В примере мы имеем две шестерни: ведущую (1) и ведомую (2). Самый простой способ заключается в подсчете количества зубьев на шестернях. Посчитаем количество зубьев на ведущей шестерне. Так же можно посмотреть маркировку на корпусе шестерни.

Представим, что ведущая шестерня (красная) имеет 40 зубьев, а ведомая(синяя) имеет 60 зубьев.

Разделим количество зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни, чтобы вычислить передаточное отношение. В нашем примере: 60/40 = 1,5. Вы также можете записать ответ в виде 3/2 или 1,5:1.

Такое передаточное отношение означает, что красная, ведущая шестерня должна совершить полтора оборота, чтобы синяя, ведомая шестерня совершила один оборот.

Теперь усложним задачу, используя большее количество шестерен. Добавим в нашу зубчатую передачу еще одну шестерню с 14 зубьями. Сделаем ее ведущей.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Начнем с желтой, ведущей шестерни и будем двигаться в направлении ведомой шестерни. Для каждой пары шестерен рассчитываем свое передаточное отношение. У нас две пары: желтая-красная; красная-синяя. В каждой паре рассматриваем первую шестерню как ведущую, а вторую как ведомую.

В нашем примере передаточные числа для промежуточной шестерни: 40/14 = 2,9 и 60/40 = 1,5.

Умножаем значения передаточных отношений каждой пары и получаем общее передаточное отношение зубчатой передачи: (20/7) × (30/20) = 4,3. То есть для вычисления передаточного отношения всей зубчатой передачи необходимо перемножить значения передаточных отношений для промежуточных шестерен.

Определим теперь частоту вращения.

Используя передаточное отношение и зная частоту вращения желтой шестерни, можно запросто вычислить частоту вращения ведомой шестерни. Как правило, частота вращения измеряется в оборотах в минуту (об/мин) Рассмотрим пример зубчатой передачи с тремя шестернями. Предположим, что частота вращения желтой шестерни 340 оборотов в минуту. Вычислим частоту вращения красной шестерни.

Будем использовать формулу: S1 × T1 = S2 × T2,

S1 – частота вращения желтой (ведущей) шестерни,

Т1 – количество зубьев желтой (ведущей) шестерни;

S2- частота вращения красной шестерни,

Т2 – количество зубьев красной шестерни.

В нашем случае нужно найти S2, но по этой формуле вы можете найти любую переменную.

340 rpm × 7 = S2 × 40

Получается, если ведущая, желтая шестерня вращается с частотой 340 об/мин, тогда ведомая, красная шестерня будет вращаться со скоростью примерно 60 об/мин. Таким же образом рассчитываем частоту вращения пары красная-синяя. Полученный результат – частота вращения синей шестерни – будет являться искомой частотой вращения всей зубчатой передачи.

РАСЧЕТ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ЧИСЕЛ ТРАНСМИССИИ

Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи определяем по формуле:

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

где _ угловая скорость коленчатого вала двигателя при максимальной скорости, рад/с; rК — радиус качения, м; — передаточное число высшей ступени коробки передач.

Учитывая, что на прототипе проектируемого автомобиля отсутствует делитель принимаем .

Радиус качения определяем по формуле:

где — динамический радиус, м.

где dп — посадочный диаметр колеса, м;

Н — высота профиля, м.

Из маркировки колеса: ,.

Выбор числа ступеней и расчет передаточных чисел коробки передач

Передаточное число первой передачи, необходимое по условию преодоления максимального сопротивления дороги, определяем по формуле:

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

где — коэффициент сопротивления дороги; — максимальный крутящий момент, Нм.

Коэффициент сопротивления дороги:

где — максимальный преодолеваемый подъем.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Возможность реализации окружной силы на колесах автомобиля при передаточном числе проверяется по условию отсутствия буксования ведущих колес, передаточное число при этом определяем по формуле:

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

где _ максимальный коэффициент сцепления колес с дорогой;

_ сцепной вес автомобиля;

_ коэффициент перераспределения реакций.

Так как автомобиль переднеприводной, то cцепной вес:

где — масса, приходящаяся на переднюю ось автомобиля.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Так как 2,38 4,69, то принимаем передаточное число первой передачи .

Определяем передаточные числа остальных передач по формуле:

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

где — передаточное число i-ой передачи;

n — общее количество передач;

i — номер текущей передачи.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

РАСЧЕТ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СКОРОСТИ АВТОМОБИЛЯ ПО ПЕРЕДАЧАМ

Кинематическую скорость автомобиля определяем по формуле:

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходуКакая нагрузка на двигатель на холостом ходуКакая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Расчет произведем для первой передачи и :

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Для других значений скоростей коленчатого вала и других передач расчет производим аналогично. Значения скоростей сводим в соответствующие графы таблицы 1 и по ним строим график (рисунок 2).

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Рисунок 2 — График кинематической скорости автомобиля

РАСЧЕТ ТЯГОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБИЛЯ

Касательную силу тяги на ведущих колесах автомобиля определяем по формуле:

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

При движении автомобиля на первой передаче и при скорости вращения коленчатого вала двигателя значение касательной силы тяги на ведущих колесах:

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Для остальных значений угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя и других передач значения касательной силы тяги на ведущих колесах автомобиля рассчитываем аналогично и результаты сводим в таблицу 1. Силу сопротивления воздуха при движении автомобиля определяем по формуле:

При движения автомобиля со скоростью сила сопротивления воздуха равна:

Для остальных значений угловой скорости и других передач значения силы рассчитываем аналогично, и результаты сводим в таблицу 1.

Свободную силу тяги определяем по формуле:

Полученные при расчете значения свободной силы тяги сводим в таблицу 1. На пятой передаче при значение свободной силы тяги , что свидетельствует о том, что установленный на автомобиле двигатель мощностью не сможет развить данную скорость. По полученным значениям , , строим график зависимости , называемый тяговой характеристикой автомобиля.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Рисунок 3 — Тяговая характеристика автомобиля

Анализируя тяговую характеристику автомобиля, заметим, что конструктивно автомобиль сможет развить скорость _ исходная скорость для расчета. Поэтому перерасчет параметров производить не будем.

Категории и разделы

Технические вопросы различных серий

Тех. вопросы Landcruiser серий 40, 55, 60

Классические мостовые рессорные Landcruiser серии 4x, 55 и 6x

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Редуктор от 80-ки задний.
  • Автор: Сергей К
  • 1 час назад

Тех. вопросы Landcruiser «лёгких» 7x (2L, 2L-T(Е), 3L, 1KZ-T(E) и 22R(Е))

Легкие 70ки и все о них

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • замена 1 KZTE прадо 78, на…
  • Автор: Сосна
  • 5 часов назад

Тех. вопросы Landcruiser «тяжелых» 7x (1HZ, 1PZ, 3B, 1FZ-FE)

Классика экспедиционников (75-79 Пикап)

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Вопрос по картеру HZJ78-79…
  • Автор: Sergo77
  • 12 часов назад

Тех. вопросы Landcruiser серий 80, 100, 105 (Lexus LX 450, 470)

Вопросы полноразмерных и мостовых SUV

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • ТЛК 80 дергается
  • Автор: Vlad009
  • Только что

Тех. вопросы Landcruiser 200 (Lexus LX 570), Sequoia, Tacoma, Tundra

Современные разработки Тойота на ниве больших внедорожников и пикапов

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Капитальный ремонт двигате…
  • Автор: Котдиванный
  • 2 часа назад

Тех. вопросы 4Runner и HiLux 1го и 2го поколения

Внедорожники и пикапы серий 6х и 130

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • справа на лево
  • Автор: Мишуха
  • 2 часа назад

Тех. вопросы 4Runner и HiLux 3го поколения, Landсruiser Prado 9x

Машины серии 185 и Прадо серии 9х

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • 4Runner 185 Родной брелок …
  • Автор: Karper
  • 48 минут назад

Тех. вопросы 4Runner и HiLux 4го и 5го поколения; Landсruiser Prado 12x,150 (Lexus GX); FJ Cruiser

Машины платформ 215 и 285

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Прадо 120
  • Автор: 101%
  • 4 часа назад

Тех. вопросы Highlander (Lexus RX), RAV4 и прочие автомобили Тойота

Обсуждение всех полноприводных Тойот

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • В дюну передний мост от 70
  • Автор: follow me
  • 26 октября

Общие технические вопросы

Вопросы эксплуатации и обслуживания АКПП на тойотах и не только. Тк коробки у многих моделей пересекаются

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Подробности по присоединен…
  • Автор: Sway
  • В среду в 16:02

Тюнинг, стайлинг, салон, автозвук и защита от угона

«Не силовой» обвес, отделка и реставрация салона, автозвук, шумоизоляция, противоугонки и прочее для всех моделей внедорожников Toyota.

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Тюнинг, аксессуары, доп. о…
  • Автор: Soundspeed
  • Во вторник в 11:30

Прочие околоТойотные вопросы.

Жизнь Toyota 4х4 — проблемы и решения общие для всех платформ.

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Оценка состояния кузова
  • Автор: Real Kamchadal
  • 45 минут назад

Технические не-тойотные вопросы

Любые машины от Acur’ы до УАЗ’а, если есть руль, колёса и это не тойота

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • ЛР Дискавери 3,4
  • Автор: SASH
  • В среду в 15:11

Общие темы

Встречи, покатушки и мероприятия клуба Land-Cruiser.ru

Выезды, встречи, мероприятия, соревнования организуемые сайтом Land-Cruiser.ru

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Рыбалка, Карелия, Медвежье…
  • Автор: Алекс Карел
  • 10 часов назад

Мероприятия других клубов

Объявления о мероприятиях других клубов

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • 27 окт. — 1 нояб. соревнов…
  • Автор: Zagi
  • В понедельник в 15:20

Курилка

Поздравлялки, смешилки и прочий оффтоп

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Транспортный налог 2019
  • Автор: Pavlik
  • 1 минута назад

Автотуризм

Путешествия. Карты. Треки отчеты.

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Обь-Енисейский канал. Баро…
  • Автор: глеб 501
  • 40 минут назад

Барахолка

Продаём, покупаем, меняем.

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Авторазбор моделей: LAND C…
  • Автор: ОЛЕГ800
  • 3 минуты назад

Продажа Авто

Просьба объявления о продаже автомобилей размещать сюда

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • ГАЗ 27057 4х4 2014 год
  • Автор: starivaz
  • 29 минут назад

Магазин Market.land-cruiser.ru

Общие вопросы по работе магазина и обсуждения товаров

Общие вопросы по работе магазина и обсуждения товаров

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Отзывы о работе магазина ф…
  • Автор: Санек
  • 4 марта

Автоспорт

Комитет по трофи-рейдам РАФ

Новости, обьявления и общение с представителями Комитета по трофи-рейдам РАФ

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Третий этап ЧР 2019 в Лени…
  • Автор: const
  • 15 октября

Технические и организационные вопросы

Всё, что касается конкретно соревнований:где проводятся, кто едет, какую каску купить, как трип подключить и т.д.

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Самые крутые фотки
  • Автор: snowflake
  • 30 сентября

Барахолка (автоспорт)

Купля-продажа авто-спорт инвентаря

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Продам лапландеры и аксесс…
  • Автор: Kirilan
  • 23 часа назад

Партнерская программа Land-cruiser.ru

Партнеры Land-cruiser.ru

Компании предоставляющие скидки по картам Land-Cruiser.ru

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Технический центр ФайнАвто…
  • Автор: Den-djan
  • 6 минут назад

F.A.Q. (Часто задаваемые вопросы) & Статьи

Статьи

Статьи, заметки из печатных изданий

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Шестидесятник
  • Автор: SergeySV
  • 28 декабря 2013

F.A.Q. «Landcruiser серий 70, 80, 100, 200»

Копилка знаний — обязательно читать, если вы в первый раз на форуме.

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Расходные жидкости в TLC 1…
  • Автор: AZIAT
  • 8 июля

F.A.Q. «4Runner/Surf/Prado 90, 120/FJ Cruiser/Tacoma/Hilux»

Копилка знаний — обязательно читать, если вы в первый раз на форуме.

  • Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу
  • Кронштейн вискомуфты 5VZ-F…
  • Автор: PTerekhov
  • 14 мая 2018

О сайте

О работе Форума

Обьявления Администрации + замечания, предложения, жалобы и непонятки по Форуму.

Расчет передаточного числа редуктора онлайн калькулятор

Калькулятор КПП позволяет рассчитать зависимость скорости автомобиля от рабочих оборотов двигателя на каждой передаче с учетом ряда параметров: передаточное отношение ряда в КПП, главной пары (редуктора), размера колес. Расчет ведется для двух разных конфигураций КПП для проведения сравнительного анализа. Это позволяет правильно подобрать тюнинговый ряд и ГП для коробки переключения передач.

Результаты расчета КПП выводятся в табличном и графическом виде. Графики позволяют произвести визуальный анализ, оценить «длину» каждой передачи, и «разрыв» между ними (на сколько падают обороты двигателя при переключении на повышенную передачу)

Заполните графы параметров колеса: ширину и высоту профиля покрышки (ищите маркировку на боковине покрышки) и диаметр колесного диска. Обратите внимание: маркировка R на покрышке означает ее конструкцию – радиальная, например, R14 — покрышка радиальной конструкции диаметром 14 дюймов.
Введите передаточное число главной пары и каждой передачи в соответствующие графы калькулятора КПП (разделитель дробной части – точка). Если шестой передачи нет, вводите ноль.
Нажмите кнопку «Рассчитать КПП».

Данный тюнинг-калькулятор поможет Вам просчитать изменения в поведении и характеристиках вашего внедорожника при замене колес, двигателя, коробки передач и т.д.

— Введите характеристики оборудования до и после тюнинга Вам достаточно ввести характеристики оборудования до и после тюнинга.

* Максимальная скорость вычисляется из передаточных чисел трансмиссии, оборотов двигателя и размеров шин. Но двигатель может оказатся недостаточно мощным и реальная максимальная скорость будет меньше, чем подсчитанная.
** Вычисление тяги и максимального угла подъема происходит без учета сил трения и сцепления колес с землей и могут быть меньше, чем подсчитанные.
*** Если на автомобиль установлены редукторные мосты, то показатель КПД следует уменьшить до 82%.

В данной статье содержится подробная информация о выборе и расчете мотор-редуктора. Надеемся, предлагаемые сведения будут вам полезны.

При выборе конкретной модели мотор-редуктора учитываются следующие технические характеристики:

  • тип редуктора;
  • мощность;
  • обороты на выходе;
  • передаточное число редуктора;
  • конструкция входного и выходного валов;
  • тип монтажа;
  • дополнительные функции.

Тип редуктора

Наличие кинематической схемы привода упростит выбор типа редуктора. Конструктивно редукторы подразделяются на следующие виды:

Червячный одноступенчатый со скрещенным расположением входного/выходного вала (угол 90 градусов).

Червячный двухступенчатый с перпендикулярным или параллельным расположением осей входного/выходного вала. Соответственно, оси могут располагаться в разных горизонтальных и вертикальных плоскостях.

Цилиндрический горизонтальный с параллельным расположением входного/выходного валов. Оси находятся в одной горизонтальной плоскости.

Цилиндрический соосный под любым углом. Оси валов располагаются в одной плоскости.

В коническо-цилиндрическом редукторе оси входного/выходного валов пересекаются под углом 90 градусов.

ВАЖНО!
Расположение выходного вала в пространстве имеет определяющее значение для ряда промышленных применений.

  • Конструкция червячных редукторов позволяет использовать их при любом положении выходного вала.
  • Применение цилиндрических и конических моделей чаще возможно в горизонтальной плоскости. При одинаковых с червячными редукторами массо-габаритных характеристиках эксплуатация цилиндрических агрегатов экономически целесообразней за счет увеличения передаваемой нагрузки в 1,5-2 раза и высокого КПД.

Таблица 1. Классификация редукторов по числу ступеней и типу передачи

Расчет скорости от передаточного числа

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Немного из школьного курса математики и геометрии — как рассчитать скорость в зависимости от оборотов двигателя и выбранной передачи.
Для этого необходимо знать размерность шин и передаточные отношения главной пары и передач в коробке передач…

Формулы:
Диаметр колеса: Ширина шины, м х Профиль, % х 2 + Диаметр обода, дюймов х 2,54/100
Пример: шина 195/65R15: 0,195 х 0,65 х 2 + 15 х (2,54 / 100) = 0,63 м
Используя формулу диаметра колеса, можно посчитать на сколько изменится клиренс, поделив изменение диаметра на 2
Окружность колеса: Диаметр колеса х число Пи (3,14)
Пример: 0,63 м х 3,14 = 1,98 м
Используя формулу окружности колеса, можно посчитать на сколько процентов изменятся показания одометра и спидометра при замене дисков и/или резины, поделив новое значение окружности на старое и отняв единицу, и умножив полученное значение на сто
Скорость автомобиля при 1 000 об/мин на выбранной передаче: Окружность колеса делим на произведение передаточного отношения главной пары и передаточного отношения выбранной передачи, полученное число умножаем на 60 (минут в часе) и делим на 1 000 (метров в километре), далее полученное число умножаем на число оборотов двигателя в минуту (в нашем случае 1 000 об/мин)
Пример: [1,98 / (3,8 х 1 (пятая передача))] х (60 / 1 000) х 1 000 = 31 км/ч

Технические данные для расчетов (Hyundai Elantra MD 1.6 MPi 6AT на шинах 195/65R15):

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Непосредственно сами расчеты (Hyundai Elantra MD 1.6 MPi 6AT на шинах 195/65R15):

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

* Максимальная мощность на этом двигателе достигается при 6 300 об/мин, максимальный крутящий момент — при 4 850 об/мин

3. Расчет передаточных чисел трансмиссии

Передаточное число трансмиссии автомобиля определяется выражением:

где iKи io — передаточные числа соответственно КПП и главной передачи.

Следовательно, для определения передаточного числа трансмиссии автомобиля необходимо отдельно определить передаточное число главной передачи (io) и передаточное число коробки передач (ik).

Расчёт передаточного числа главной передачи

Передаточное главной передачи равно:

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу, (14)

где rk— радиус качения колеса;

nN – число оборотов вала ДВС, соответствующие максимальной мощности;

vN – скорость автомобиля, соответствующие максимальной мощности.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Расчёт передаточного числа первой передачи

Определение передаточного числа первой передачи производится по условиям:

1. Преодоление максимальных сопротивлений движению.

2. Сцепление колес с дорогой.

Выполнение первого условия обеспечивает неравенство:

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу, (15)

где Memax — максимальный крутящий момент на валу ДВС, определяемый по внешней скоростной характеристике; ψmax — максимальная величина коэффициента дорожного сопротивления.

При работе двигателя с полной нагрузкой можно считать, что

где χ – коэффициент влияния нагрузки.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу, (16)

где с, к, n – число пар цилиндрических, конических и количество карданов, передающих крутящий момент двигателя на ведущие колеса автомобиля.

По кинематической схеме автомобиля:

с=2; к=1; n=2, Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Для легкового автомобиля примем ψmax=0,27:

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Второе условие требует выполнения неравенства:

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу, (17)

где Gсц — вес приходящийся на ведущие колёса автомобиля;

mp — коэффициент перераспределения реакций при разгоне автомобиля.

Так как проектируемый автомобиль заднеприводной, то mp=1,2.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

С учетом обоих условий примем i1=3,5 , как у аналога.

Расчёт передаточных чисел промежуточных передач

Количество ступеней (передач) в коробке передач и соотношения передаточных чисел определяют величину ускорений при разгоне автомобиля. Но главное — это использование мощности ДВС. Чем больше число ступеней, тем лучше использование мощности, но при этом увеличиваются вес и габаритные параметры коробки передач и осложняются условия управления ей. Именно поэтому количество передач в коробке принимаем равным 5. С целью лучшего использования мощности ДВС передаточные числа коробки подбирают так, чтобы разгон на каждой передаче начинать при одинаковой скорости вращения коленчатого вала ДВС и заканчивать при скорости коленчатого вала, соответствующей максимальной мощности ДВС. С учетом всех требований передаточные числа равны:

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу(18)

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

4. Тяговая характеристика автомобиля

Тяговой характеристикой называют зависимость силы тяги от скорости автомобиля на определенной передаче при полной подаче топлива.

При движении автомобиля на первой передаче при ne=585об/мин и Мe=179,28 Н*м со скоростью:

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу, (19)

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

сила тяги будет равна:

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу, (20)

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Расчеты скоростей движения автомобиля на передачах и величины силы тяги РТ им соответствующие сводим в таблицу 2 и строим график тяговой характеристики (рисунок 2).

Таблица 2 — Скорости движения и сила тяги на передачах

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.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу Вам будет интересно: Пополняем словарный запас: постоялец — это.

Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Введение

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

  • Обороты.
  • Объем.
  • Крутящий момент.
  • 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.

    Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

    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 = (Vрабочий * Pэффективное)/0,12566, где Vрабочий – рабочий объем мотора [л], Pэффективное – эффективное давление в камере сгорания [бар].

    Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу Вам будет интересно: Как находить произведение матриц. Умножение матриц. Скалярное произведение матриц. Произведение трех матриц

    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.

    Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

    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 * Pэффективное)/120 где V – объем двигателя [см3], n – скорость вращения коленвала [об/мин], Pэффективное – среднее эффективное давление [МПА], 120 – константа, коэффициент пропорциональности.

    Так производится расчет мощности двигателя автомобиля с помощью объема агрегата.

    Чаще всего значение Pэффективное 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.

    Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу Вам будет интересно: Обомлеть — это что значит? Определение и синонимы

    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.

    Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

    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 = Mкрутящий * n, где Mкрутящий – 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.

    Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

    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.

    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:

    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.

    Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

    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):

    • Pстатора = 3 * Uф * Iф * cosφ.

    Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу Вам будет интересно: «Неожиданный» — это какой? Значение слова

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

    • Pвыходная = Pстатора – Pпотерь.

    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:

  • Подать питание в двигатель.
  • С помощью амперметра замерить ток в каждом витке.
  • Рассчитать среднее значение тока по итогам замеров, выполненных во втором пункте.
  • 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:

  • Измерить длину и диаметр сердечника.
  • 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).
  • Вычислить мощность P по формуле P = C * D2 * 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.

    Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

    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 http://koreec73.ru/transmissiya/normalnaya-nagruzka-na-dvigatel-holostyh.html
    Источник http://moy-instrument.ru/masteru/kak-rasschitat-skorost-po-peredatochnym-chislam.html
    Источник http://1ku.ru/obrazovanie/62107-raschet-moshhnosti-dvigatelja-metodiki-i-neobhodimye-formuly/

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Похожее

    Автомобильные аккумуляторы - все, что нужно знать о них

    Автомобильные аккумуляторы — все, что нужно знать о них

    Автомобильные аккумуляторы являются одним из наиболее важных компонентов любого транспортного средства. Они обеспечивают энергией все электрические устройства автомобиля, от запуска двигателя до подачи энергии на освещение и радио. В данной статье мы рассмотрим значимость аккумуляторов для автомобилей, их основные характеристики и важность правильного выбора, а также узнаем о предложениях по приобретению аккумуляторов в городе Казань. […]

    Тюнинг впускной системы для улучшения производительности автомобиля

    Тюнинг впускной системы для улучшения производительности автомобиля

    В мире автомобильного тюнинга существует множество способов улучшить производительность автомобиля. Один из самых важных аспектов тюнинга — это оптимизация впускной системы. В этой статье мы рассмотрим значимость тюнинга впускной системы, основные компоненты этого процесса и преимущества, которые он может принести владельцу автомобиля. Значение впускной системы в автомобильном тюнинге Впускная система играет ключевую роль в работе […]

    Яндекс.Метрика