Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Мощность двигателя 60 кВт, его КПД 30%

Условие задачи:

Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Мощность двигателя 60 кВт, его КПД 30%. Определите расход бензина на 1 км пути.

Задача №2.7.19 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

(upsilon=72) км/ч, (N=60) кВт, (eta=30)%, (S=1) км, (m-?)

Решение задачи:

Коэффициент полезного действия (eta) равен отношению полезной работы (A_п) к затраченной работе (A_з).

Полезная работа (A_п) заключается в том, что сила тяги (F) совершит некоторую работу, определяемую формулой:

Поскольку автомобиль двигался равномерно, то время движения легко найти по формуле:

Фактически двигатель совершит работу (A_з), равную теплоте, выделяемой при сгорании бензина.

Здесь (lambda) – удельная теплота сгорания бензина, равная 46 МДж/кг. Подставим выражения (2) и (3) в формулу (1):

Значит расход бензина на 1 км можно определить по формуле:

Перед тем, как подставлять данные задачи в полученную формулу, необходимо перевести скорость автомобиля, путь и КПД в систему СИ.

Ответ: 217,4 г.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

1. Какая масса автомобиля?
2. КПД двс НЕ может быть больше 25%, т.к. 3 такта из 4-х ТОРМОЗЯТ машину, а НЕ двигают! КПД бензинового ДВС=16% (Любого!)
3. 60 квт=81,6 л.с.=6120 кг.м/сек. При 100% КПД n=979,2 кг.м/сек. (13 л.с.=9,6 квт)
S/tt=F/m. t=1000:20. t=50 секунд. 1000/2500=979/m. m=2447,5 кг.
При удельном расходе (226 гр.л.с/час- 92-й бензин) . Расход за час=18,4 литра. За 50 сек. (1 км) расход составит 255 грамм.

Не понимаю Вашего стремления откорректировать задачу под более реальные (т.е. которые имеют место в жизни) числа, если всё равно Вы получили какие-то дикие цифры: у Вас автомобиль мощностью 81,6 л.с. потребляет за 1 час 18,4 литра. А за это время машина даже 100 км не проедет.

Детей на таких задачах учат применять законы, писать формулы, а не получать относящиеся к реальности результаты (этому они научатся в ВУЗе, не переживайте).

только там удельная теплота сгорания БЕНЗИНА (ТО ЕСТЬ 44)
Не керосина (46)
и ответ в итоге =0,227 кг))))

Я пользовался таблицей удельных теплот сгорания, приведенной в конце указанного в условии сборника

Все способы увеличения мощности двигателя

Многим людям в основном молодым ребятам нахватает лошадиных сил в своем автомобиле, каждый из них любит скорость и поэтому они хотят прибавить этих лошадиных сил в свой мотор. Поэтому наш сайт решил помочь вам в ответе на вопрос, как увеличить мощность двигателя, рассказав практически про все существующие способы, и насколько каждый из этих способов поможет вам.

Хочется сразу уточнить, что если у вас небольшой бюджет, то больших достижений можно не ждать, да, конечно можно добиться с небольшими деньгами высоких результатов, но надежность мотора снизится во много раз. Итак, поехали.

Мы решили начать с самых популярных способов и постепенно двигаться к менее известным или менее используемым, по каким-то особым причинам.

Содержание:

Увеличение объема

Один из самых дешевых и достаточно эффективных способов это сделать объем мотора больше. Производится это следующим образом, края каждого цилиндра растрачиваются на определенное расстояние, тем самым повышая объем в каждом цилиндре и во всем агрегате в целом.

Такую процедуру могут сделать как в каком-нибудь тюнинг ателье, возможно на СТО, а также это можно сделать самостоятельно. Лошадей становится больше, но высоких цифр там не получится, также во всем диапазоне поднимается крутящий момент и при этом надежность остается прежней. Также этот способ служит хорошим началом для дальнейшего глубокого тюнинга, но даже если его в ваших планах нет, его спокойно можно использовать для легкого тюнинга. Если вы расточите цилиндры, то система впуска и выпуска не сможет также идеально, как раньше справляться с наполнением цилиндров и отведением выхлопных газов и поэтому мотор станет мощнее на низких оборотах. Для того, чтобы это исправит необходимо сделать больше ход поршню я помощью замены коленчатого вала на более длинный, а также на эту же длину уменьшить общую длину поршня с шатуном. Используя расточку блока цилиндров и поднятие длины хода коленчатого вала можно долбиться максимального объема, хоть это и будет стоить дорого, но даст хороший фундамент для дальнейшей доработки мотора.

Более высокая степень сжатия

Это один из тех способов, который не только увеличивает нужный нам показатель и крутящий момент двигателя во всем диапазоне, но также и уменьшает расход топлива автомобиля, но при этом придется перейти на бензин с более высоким октановым числом, то есть с 95-го на 98-ой.

Когда поршень в цилиндре доходит вверху до мертвой точки, то вместо находится выше него называется камерой сгорания и чем больше ее объем, тем выше ваша степной сжатия, а в соответствии и мощность. Сразу следует пояснить, что степень сжатия и компрессия это разные вещи, стерео сжатия является геометрической величиной, а компрессия динамической.

Для того чтобы повысить степень сжатия можно воспользоваться двумя способами, первый из них это приобретение поршней с большим диаметром и соответственно расточение под них цилиндров. В итоге вы получаете более высокий объем и степень сжатия тем самым получая плюс благодаря двум способам тюнинга.

Второй вариант – установка более тонкой прокладки ГБЦ. Этот способ даст результат, но с ним больше проблем, так как под такое изменение необходимо будет отрегулировать многие детали.

Вот такой результат вы можете получить:

• с 8 до 9 = 2.0 %;
• с 9 до 10 = 1.7 %;
• с 10 до 11 = 1.5 %;
• с 11 до 12 = 1.3 %;
• с 12 до 13 = 1.2 %;
• с 13 до 14 = 1.1 %;
• с 14 до 15 = 1.0 %;
• с 15 до 16 = 0.9 %;
• с 16 до 17 = 0.8 %.

Также если вы сильно повышаете степень сжатия, эти результаты суммируются, то есть подняв с 8-ми до 17-ти даст 11.5%. Также не забывайте, что от степени сжатия равной 12 уже необходим 98-ой бензин, а от 13.5 уже 102-ой, от 15-ти 105-й, который очень редкий и дорогой. Некоторым моторам смена топлива не требуется.

Тюнинг системы впуска

Улучшение впуска представляет собой уменьшение сопротивления поступающего воздуха в цилиндры. Это не сильно сложная доработка, но она требует изменение или добавление большого количества деталей, которые вместе дадут неплохой результат.

Нулевик

Первое, что необходимо сделать, это установить фильтр нулевого сопротивления, который намного уменьшит сопротивление воздуха, так как стандартный фильтр обладает фильтрующим элементом, сделанным из очень плотного материала, также сама конструкция фильтра не позволяет впускать большое количество воздуху. Чуть выше по ссылке вы можете прочитать подробнее про нулевик, о том, как его устанавливать и какие результаты от него можно получить. Сразу хочется сказать, что установив только нулевик, силы двигателя сильно не увеличится, поэтому его следует ставить только при комплексном тюнинге мотора.

Дроссельная заслонка увеличенного диаметра также является необходимой заменой при комплексном тюнинге. Большого результата от этой детали не получится, но при комплексной доработке эта деталь просто необходима, так как она снижает скорость входящего воздуха, тем самым повышая производительность системы впуска. Также по ссылке выше можете узнать подробнее об этой доработке.

Установка или замена ресивера

Ресивер для лучшей мощности двигателя имеет большой объем и короткие впускные патрубки. Установка этой детали дает хороший результат и поэтому ее можно поставить даже при легкой доработке мотора. Данная деталь сглаживает пульсации воздуха. Из-за того, что впускные трубопроводы короткие, максимальное наполнение цилиндров смещается на большие обороты, тем самым лошади и крутящий момент станут больше только на высоких оборотах, а на низких немного снижаемся. Можно добиться того, что у вас прирастет только крутящий момент на низких оборотах, но при этом тяга мотора во всем диапазоне станет меньше.

Также можно установить впускную систему у которой изменяется геометрия каналов, чтобы цилиндры наполнялись воздухом идеально во всем диапазоне опираясь на данные об оборотах и открытия дроссельной заслонки. Это будет самый идеальный, но при этом дорогостоящий вариант.

Отсутствие впускного коллектора

Иногда впускной коллектор снимают, а вместо него устанавливают так называемые дудки, которые настроены под большие обороты. Это позволяет сильно поднять количество поступаемого в мотор воздуха, также уменьшает холостые обороты и улучшает стабильность работы при низких и средних оборотах. На высоких оборотах, конечно, все становится просто шикарно.

Это самое сложное в тюнинге впуска атмосферных моторов, но при этом это самый эффективный и дорогостоящий вариант. Также можно установить несколько дроссельных заслонок, тем самым улучшить отклик на педаль газа. К сожалению, в результате снижается ресурс вашего мотора, и достаточно сильно прирастает расход топлива.

Тюнинг системы выпуска

Как только вы поднимаете количество сил, сразу же преумножается расход выхлопных газов, выходящих через выхлопную трубу, а стандартная выхлопная система с этим не справляется поэтому создается избыточное сопротивление. Если выхлоп не подходит, то давление в цилиндрах может повыситься, что заставит работать насосы продуктивнее. Также из-за того, что выхлопная система не справляется, цилиндр может плохо наполняться смесью, так как не все выхлопные газы покинули пространство цилиндров.

Чем короче и больше в диаметре выхлопная труба, тем меньше сопротивление. Если ваш агрегат имеет объем 1,5 и он позволяет вам постоянно крутить его выше 8-ми тысяч, что вы постоянно и делаете, то вам достаточно трубы диаметром около 50-ти миллиметров, если длина равна максимум 3,5 метра.

Часто в качестве замены коллектора используют паука, который прекрасно работает с поставленной ему задачей, а также увеличить мощность и крутящий момент во всем диапазоне. В большинстве случаев используется паук 4-2-1, но иногда используется и 4-1. Подробнее можете узнать по ссылке выше. Также может улучшить систему выпуска прямоточный выхлоп.

Чип-тюнинг

Достаточно распространенный вид доработки двигателя, которым пользуется как при комплексном тюнинге, так и используют его в качестве единственного источника новых «кобылок». Чип-тюнинг представляет собой настройку микросхемы, если точнее, то это настройка калибровки микропрограммы электронного блока управления автомобилем (ЭБУ).

Производители для своих автомобилей выставляют определенный угол опережения зажигания для различных регионов, чаще всего он полноват из-за чего топливо сгорает не так эффективно. Также производитель устанавливает высокие поправки в угол опережения зажигания для того, чтобы снизить нагрузку на трансмиссию, но к сожалению во время разгона мотор более задумчив и имеет провалы. Также из-за заводской настойки у автомобиля может быть повышенный расход топлива.

Благодаря чип-тюнингу можно устранить все проблемы и тем самым добиться более приятного ощущения от вождения, а также поднять крутящий момент, силы и снизить расход топлива. В итоге получается, что данный вид тюнинга относительно дешевый, не требует вмешательства и каких-либо технических изменений, что оставит автомобиль на гарантии и при этом дает неплохие результаты. Чип-тюнинг необходим, если вы изменяете техническую часть мотора, так как его необходимо настроить под измененные характеристики, полученную путем установки какой-либо детали. Хороший результат только благодаря чип-тюнингу получали спортивные автомобили уже с высокими данными, поэтому если ваш автомобиль слабый, то не ждите каких-то высоких результатов от данной доработки.

Минусов у данного вида доработки нет, но самое главное, данный вид работ лучше делать человеку, который в этом разбирается, поэтому не пожалейте денег на сервис.

Облегченный маховик и кованые поршни

Облегченный маховик устанавливают на тюнингованные автомобили достаточно часто, так как он дает неплохой результат при комплексной доработке мотора. Суть заключается в том, что облегченный маховик легче (как бы это не звучало), поэтому он быстрее раскручивается и максимальные обороты достигаются быстрее. В итоге получается, что мощность двигателя вырастает, но максимум, что вы можете получить, это 4% с предыдущей.

Замена данной детали не сложная, поэтому внести эту доработку сможет каждый. Стоит такой маховик в среднем 2-4 тысячи рублей, в зависимости от автомобиля. Если вы не планируете сильно увеличивать необходимый нам показатель, то данный вид доработки вам подойдет вместе с фильтром нулевого сопротивления, чип-тюнингом, компрессией и остальными легкими доработками, которые вместе дадут неплохой результат для наслаждения от скоростных характеристик автомобиля.

Кованые поршни очень часто устанавливаются многие любители тюнинга, а также о них оставляют положительные отзывы автогонщики. Суть заключается в том, что кованый поршень легче ходит из-за меньшего веса, а также он выдержит более высокие температурные нагрузки, так как прочнее.

Уменьшение силы трения

Можно также достаточно неплохо повысить количество «коней», если уменьшить силу трения между поршнем и стенками цилиндра. Для этого конечно и существует моторное масло, но как правило его недостаточно, поэтому используют различные добавки. Может вам порекомендовать присадку Suprotec, о которой много ходит слухов, кто-то не уверен в ее работе. Кто-то говорит, что она действительно работает, мы относимся ко второму типу людей и рекомендуем данную присадку. В принципе вы можете нам не доверять и использовать какую-либо другую присадку от другого производителя, это ваш выбор.

С помощью данного способа можно достичь около 7% прибавления, а также при этом улучшить надежность мотора из-за того, что сила трения поршня об стенки цилиндра будет меньше. Также есть слух, что данная присадка уменьшает расход топлива, но мы это не проверяли и подтверждать данный слух не будет.

Распределительный вал

Данную деталь часто меняют для того, чтобы немного поднять л.с., при этом многие останавливаются только на данном способе и в итоге отказываются от него спустя какое-то время. Валы является мозгом, но механическим.

Задача спортивных распредвалов в том, чтобы обеспечить необходимую подачу смеси в цилиндры за счет большей высоты подъема клапанов. Существуют низовые волы, предназначенные, для добавления л.с. при низких оборотах, также есть универсальные и верховые, которые поднимут мощность на высоких оборотах. Для того, чтобы понять какой из них что делает, необходимо смотреть насколько они поднимают клапана, если немного, то вы получите увеличение на низких оборотах, а если клапана поднимаются высоко, то как вы уже поняли сил станет больше на высоких оборотах.

Устанавливать валы не так уж и сложно, интересующиеся могут прочитать об этом по ссылке здесь. Ваша задача выбрать себе спортивные валы, для низких или высоких оборотов. Когда вы уже установите новые валы, ваша задача отрегулировать клапана с помощью разрезной шестерни.

Установка и замена турбонаддува

Использование турбонаддува, это один из самых лучших способов повышения лошадиных сил, так как этот способ дает очень высокий результат. Часто можно встретить турбированные автомобили компании ВАЗ.

Итак, сначала для тех, чей автомобиль уже имеет турбонаддув с завода. На самом деле таких автомобилей достаточно много, тем более современные производители последнее время все чаще делают турбо движки объемом 1,4 литра, но также присутствуют и другие турбо моторы. Если ваш агрегат уже оснащен турбонаддувом, то вы можете существенно поднять л.с. с помощью установки более большой турбины или поднятия давления стандартной турбины. В интернете есть подробные статьи о том, как сделать давление выше. Заменить турбину на другую, тоже не составит особого труда, снять старую и поставить на ее место более большую не так уж и сложно.

По поводу установки турбонаддува на изначально атмосферный автомобиль это уже более сложная процедура. Сразу следует понимать, что эксплуатация вашего автомобиля будет несколько другой, так как вам придется чаще чистить масляные и воздушные фильтры, постоянно придется прогревать установку, даже в теплую погоду.

После установки турбины, характеристики могут измениться в 2 раза, а то и больше, все зависит от ваших рук, размера и давления турбины. Также вы должны понимать, что просто установить турбину не получится, так как она греется и вместе с ней греется весь мотор и поэтому его нужно как-то охлаждать, поэтому на турбо моторах практически всегда присутствует интеркулер, но можно и даже желательно еще и поднять количество поступающей охлаждающей жидкости в радиатор, продуваемость радиатора, производительность вентилятора. Также помимо простой установки турбины, необходимо еще и установить более производительные форсунки. Также бывает такое как турбояма.

Итоги

Как вы поняли, существует множество способов, которые могут увеличить мощность двигателя, но легкие способы не дадут высокого результата, а способы доработки, дающие высокий результат требуют сложной работы и дополнительных доработок. Вы должны понимать, что все детали автомобиля рассчитываются примерно под всего его составляющие. То есть КПП и подвеска способны выдержать все данные и чаще всего имеют небольшой запас, но производитель не будет делать для мотора в 100 л.с. КПП способную выдержать 1000 л.с., это не имеет смысла. Поэтому, если вы решили тюнинговать свою силовую установку серьезно и добиваться высоких показателей, то ваша задача, во-первых, не останавливаться на одном способе, а использовать все, а во-вторых, дорабатывать устойчивость КПП, подвески и занимать охлаждением мотора.

В данной статье мы перечислили самые основные и самые популярные способы тюнинга мотора, и надеемся на ваш вопрос мы ответили достаточно подробно. Конечно, существуют еще разные способы доработки мотора, но они редко используются по определенным причинам. Если вы считаете, что какой-то способ мы упустили, то напишите нам на почту, и мы пополним статью этим способом, также делитесь статьей с друзьями и любите свои автомобили.

Видео

Основной автор сайта и основатель нескольких автомобильных интернет-проектов

Источник Источник Источник Источник http://easyfizika.ru/zadachi/dinamika/avtomobil-dvizhetsya-so-skorostyu-72-km-ch-moshhnost-dvigatelya-60-kvt-ego-kpd-30/
Источник http://autoiwc.ru/tuning/kak-uvelichit-moshnost-dvigatelya.html