Как определить лошадиные силы автомобиля по объему двигателя
Калькулятор расчета мощности двигателя автомобиля
Рассмотрим 5 популярных способа как вычислить мощность двигателя автомобиля используя такие данные как:
- обороты двигателя,
- объем мотора,
- крутящий момент,
- эффективное давление в камере сгорания,
- расход топлива,
- производительность форсунок,
- вес машины
- время разгона до 100 км.
Каждая из формул, по которой будет производиться расчет мощности двигателя автомобиля довольно относительная и не может со 100% точностью определить реальную лошадиную силу движущую машину. Но произведя подсчеты каждым из приведенных гаражных вариантов, опираясь на те или иные показатели, можно рассчитать, по крайней мене, среднее значение будь-то стоковый или тюнингованный движок, буквально с 10-ти процентной погрешностью.
Мощность — энергия, вырабатываемая двигателем, она преобразуется в крутящий момент на выходном валу ДВС. Это не постоянная величина. Рядом со значениями максимальной мощности всегда указываются обороты, при которых можно её достигнуть. Точкой максимума достигается при наибольшем среднее эффективном давлении в цилиндре (зависит от качества наполнения свежей топливной смесью, полноты сгорания и тепловых потерь). Наибольшую мощность современные моторы выдают в среднем при 5500–6500 об/мин. В автомобильной сфере измерять мощность двигателя принято в лошадиных силах. Поэтому поскольку большинство результатов выводятся в киловаттах вам понадобится калькулятор перевода кВт в л.с.
Как рассчитать мощность через крутящий момент
Самый простой расчет мощности двигателя авто можно определить по зависимости крутящего момента и оборотов.
Крутящий момент
Сила, умноженная на плечо ее приложения, которую может выдать двигатель для преодоления тех или иных сопротивлений движению. Определяет быстроту достижения мотором максимальной мощности. Расчетная формула крутящего момента от объема двигателя:
Мкр = VHхPE/0,12566, где
- VH – рабочий объем двигателя (л),
- PE – среднее эффективное давление в камере сгорания (бар).
Обороты двигателя
Скорость вращения коленчатого вала.
Формула для расчета мощности двигателя внутреннего сгорания автомобиля имеет следующий вид:
P = Mкр * n/9549 [кВт], где:
- Mкр – крутящий момент двигателя (Нм),
- n – обороты коленчатого вала (об./мин.),
- 9549 – коэффициент, дабы обороты подставлять именно в об/мин, а не косинусами альфа.
Поскольку по формуле, результат получим у кВт, то при надобности также можно конвертировать в лошадиные силы или попросту умножать на коэффициент 1,36.
Использование данных формул — это самый простой способ перевести крутящий момент в мощность.
А дабы не вдаваться во все эти подробности быстрый расчет мощности ДВС онлайн, можно произвести, используя наш калькулятор.
Но, к сожалению, данная формула отражает лишь эффективную мощность мотора которая не вся доходит именно до колес автомобиля. Ведь идут потери в трансмиссии, раздаточной коробке, на паразитные потребители (кондиционер, генератор, ГУР и т.п.) и это без учета таких сил как сопротивление качению, сопротивление подъему, аэродинамическое сопротивление.
Как рассчитать мощность по объему двигателя
Если же вы не знаете крутящий момент двигателя своего автомобиля, то для определения его мощности в киловаттах также можно воспользоваться формулой такого вида:
Ne = Vh * pe * n/120 (кВт), где:
- Vh — объём двигателя, см³
- n — частота вращения, об/мин
- pe — среднее эффективное давление, МПа (на обычных бензиновых моторах составляет порядка 0,82 — 0,85 МПа, форсированных — 0,9 МПа, а для дизеля от 0,9 и до 2,5 МПа соответственно).
Для получения мощности движка в «лошадках», а не киловаттах, результат следует разделить на 0,735.
Расчет мощности двигателя по расходу воздуха
Такой же приблизительный расчет мощности двигателя можно определять и по расходу воздуха. Функция такого расчета доступна тем, у кого установлен бортовой компьютер, поскольку нужно зафиксировать значение расхода, когда двигатель автомобиля, на третьей передаче, раскручен до 5,5 тыс. оборотов. Полученное значение с ДМРВ делим на 3 и получаем результат.
Формула как рассчитать мощность ДВС по расходу воздуха в итоге выглядит так:
Gв [кг]/3=P[л.с.]
Такой расчет, как и предыдущий, показывает мощность брутто (стендовое испытание двигателя без учета потерь), которая выше на 10—20% от фактической. А еще стоит учесть, что показания датчика ДМРВ сильно зависят от его загрязненности и калибровок.
Расчет мощности по массе и времени разгона до сотни
Еще один интересный способ как рассчитать мощность двигателя на любом виде топлива, будь-то бензин, дизель или газ – по динамике разгона. Для этого используя вес автомобиля (включая пилота) и время разгона до 100 км. А чтобы Формула подсчета мощности была максимально приближена к истине нужно учесть также потери на пробуксовку в зависимости от типа привода и быстроту реакции разных коробок передач. Приблизительные потери при старте для переднеприводных составит 0,5 сек. и 0,3-0,4 у заднеприводных авто.
Используя этот калькулятор мощности ДВС, который поможет определить мощность двигателя исходя из динамики разгона и массы, вы сможете быстро и достаточно точно узнать мощь своего железного коня не вникая в технические характеристики.
Расчет мощности ДВС по производительности форсунок
Не менее эффективным показателем мощности автомобильного двигателя является производительность форсунок. Ранее мы рассматривали её расчет и взаимосвязь, поэтому, труда, высчитать количество лошадиных сил по формуле, не составит. Подсчет предполагаемой мощности происходит по такой схеме:
Где, коэффициент загруженности не более 75-80% (0,75…0,8) состав смеси на максимальной производительности где-то 12,5 (обогащенная), а коэффициент BSFC будет зависеть от того какой это у вас двигатель, атмосферный или турбированный (атмо — 0.4-0.52, для турбо — 0.6-0.75).
Узнав все необходимые данные, вводите в соответствующие ячейки калькулятора показатели и по нажатию кнопки «Рассчитать» Вы сразу же получаете результат, который покажет реальную мощность двигателя вашего авто с незначительной погрешностью. Заметьте, что вам совсем не обязательно знать все представленные параметры, можно расчищать мощность ДВС отдельно взятым методом.
Ценность функционала данного калькулятора заключается не в расчете мощности стокового автомобиля, а если ваш автомобиль подвергся тюнингу и его масса и мощность притерпели некоторые изменения.
Часто задаваемые вопросы
-
Как рассчитать мощность двигателя внутреннего сгорания?
Мощность двигателя в кВт можно рассчитать по объему двигателя и оборотах коленвала. Формула расчета мощности двигателя имеет вид:
Ne = Vh * Pe * n / 120 (кВт), где:
Vh — объём двигателя, см³
n — количество оборотов коленчатого вала за минуту
Pe — среднее эффективное давление, Мпа -
Какой коэффициент учитывать при расчете мощности двигателя?
Коэффициент мощности (cosϕ) для расчета мощности электродвигателя принимают равным 0,8 для маломощных двигателей (менее 5,5 кВт) или 0,9 для двигателей мощностью свыше 15 кВт.
-
Как рассчитать мощность двигателя по крутящему моменту?
Для определения мощности двигателя в киловаттах, когда известен крутящий момент, можно по формуле такого вида: P = Mкр * n/9549, где:
Mкр – крутящий момент (Нм),
n – обороты коленвала (об./мин.),
9549 – коэффициент для перевода оборотов в об/мин. -
Как рассчитать мощность двигателя по расходу воздуха?
Рассчитать мощность двигателя в кВт зная его потребления воздуха (при наличии бортового компьютера) можно используя простую схему. Необходимо раскрутить двигатель на третьей передаче до 5500 об/мин (пик крутящего момента) и по показаниям, на тот момент, зафиксировать расход воздуха, а затем разделить то значение на три. В результате такого математического вычисления можно узнать приблизительную мощность двигателя с небольшой погрешностью.
Как работает лошадиная сила | HowStuffWorks
Реклама
Скорее всего, вы слышали о лошадиных силах. Почти все автомобильные рекламные объявления по телевизору упоминают об этом, люди, которые говорят о своих автомобилях, часто говорят об этом, и даже у большинства газонокосилок есть большая наклейка, указывающая рейтинг мощности.
Но что такое мощность в лошадиных силах и что означает номинальная мощность в лошадиных силах? В этой статье вы узнаете, что такое лошадиные силы и как их применять в повседневной жизни.
Термин лошадиных сил был изобретен инженером Джеймсом Ваттом. Ватт жил с 1736 по 1819 год и наиболее известен своими работами по улучшению характеристик паровых двигателей. Нам также напоминают о нем каждый день, когда мы говорим о 60-ваттных лампочках.
История гласит, что Уотт работал с пони, поднимающими уголь на угольной шахте, и он хотел рассказать о мощности, доступной от одного из этих животных. Он обнаружил, что в среднем мой пони может выполнять 22 000 футов за минуту.Затем он увеличил это число на 50 процентов и оценил мощность в лошадиных силах при 33 000 футов работы в минуту. Это та произвольная единица измерения, которая пробивалась сквозь века и теперь появляется на вашем автомобиле, вашей газонокосилке, вашей цепной пиле и даже в некоторых случаях на вашем пылесосе.
Что означает мощность в лошадиных силах: по мнению Ватта, одна лошадь может выполнять 33 000 футов работы каждую минуту. Итак, представьте себе лошадь, поднимающую уголь из угольной шахты, как показано выше.Лошадь, потребляющая 1 лошадиную силу, может поднять 330 фунтов угля на 100 футов в минуту, или 33 фунта угля на 1000 футов за одну минуту, или 1000 фунтов 33 фута за одну минуту. Вы можете составить любую комбинацию ног и фунтов, которая вам нравится. Пока продукт составляет 33 000 фунтов за одну минуту, у вас есть лошадиная сила.
Вы, вероятно, можете себе представить, что не хотите загружать 3300 фунтов угля в ведро и просить лошадь переместить его на 1 фут в минуту, потому что лошадь не могла сдвинуть такую большую нагрузку.Вы также можете предположить, что вы не захотите положить 1 фунт угля в ведро и попросить лошадь пробежать 33 000 футов за одну минуту, поскольку это означает 375 миль в час, и лошади не могут так быстро бегать. Однако, если вы читали, как работает блок и снасть, вы знаете, что с помощью блока и снасти вы можете легко обменять воспринимаемый вес на расстояние, используя расположение шкивов. Таким образом, вы могли бы создать систему блоков и снастей, которая помещает удобное количество веса на лошадь с комфортной скоростью, независимо от того, какой вес на самом деле находится в ведре.
лошадиных сил могут быть преобразованы в другие единицы. Например:
- 1 лошадиная сила эквивалентна 746 Вт. Поэтому, если вы возьмете лошадь в 1 лошадиную силу и поставите ее на беговую дорожку, она сможет работать с генератором, вырабатывающим непрерывную мощность 746 Вт.
- 1 лошадиная сила (в течение часа) эквивалентна 2 545 БТЕ (британских тепловых единиц). Если вы возьмете эти 746 ватт и проведете их через электрический нагреватель в течение часа, вы получите 2,545 БТЕ (где БТЕ - это количество энергии, необходимое для повышения температуры на 1 фунт воды на 1 градус F).
- Один BTU равен 1 055 Дж, или 252 грамм калорий или 0,252 калорий пищи. Предположительно, лошадь, вырабатывающая 1 лошадиную силу, сожжет 641 калорий за один час, если она будет эффективна на 100 процентов.
В этой статье вы узнаете все о лошадиных силах и их значении применительно к машинам.
,Измерение лошадиных сил | HowStuffWorks
Если вы хотите узнать мощность двигателя, подключите двигатель к динамометру . Динамометр помещает нагрузку на двигатель и измеряет количество энергии, которое двигатель может производить против нагрузки.
Аналогичным образом, если вы прикрепите вал к двигателю, двигатель может прикладывать крутящий момент к валу. Динамометр измеряет этот крутящий момент. Вы можете легко преобразовать крутящий момент в лошадиные силы, умножив крутящий момент на число оборотов в минуту / 5,252.
Вы можете получить представление о том, как динамометр работает следующим образом: представьте, что вы включаете автомобильный двигатель, устанавливаете его в нейтральное положение и заправляете его. Двигатель будет работать так быстро, что взорвется. Это бесполезно, поэтому на динамометре вы прикладываете нагрузку к напольному двигателю и измеряете нагрузку, которую двигатель может выдерживать при разных оборотах двигателя. Вы можете подключить двигатель к динамометру, закрепить его на полу и использовать динамометр, чтобы приложить достаточную нагрузку к двигателю, чтобы поддерживать его, скажем, 7000 об / мин.Вы записываете, какую нагрузку может выдержать двигатель. Затем вы прикладываете дополнительную нагрузку, чтобы снизить частоту вращения двигателя до 6500 об / мин и записывать нагрузку там. Затем вы прикладываете дополнительную нагрузку, чтобы снизить ее до 6000 об / мин и так далее. Вы можете сделать то же самое, начав с 500 или 1000 об / мин и двигаясь вверх. На самом деле динамометры измеряют крутящий момент (в фунтах-футах), а чтобы преобразовать крутящий момент в лошадиные силы, просто умножьте крутящий момент на число оборотов в минуту / 5,252.
График лошадиных сил
Если вы построите график зависимости лошадиных сил от числа оборотов для двигателя, в результате вы получите кривую лошадиных сил для двигателя.Типичная кривая мощности для мощного двигателя может выглядеть следующим образом (это кривая для 300-сильного двигателя в Mitsubishi 3000 twin-turbo):
На графике, подобном этому, показано, что любой двигатель имеет пиковую мощность - значение оборотов, при котором мощность, получаемая от двигателя, максимальна. Двигатель также имеет максимальный крутящий момент при определенных оборотах. Вы часто будете видеть это в брошюре или обзоре в журнале как «320 л.с. при 6500 об / мин, крутящий момент 290 фунт-фут при 5000 об / мин» (цифры для серии Shelby 1999 года 1).Когда люди говорят, что двигатель обладает «большим крутящим моментом на низких оборотах», они имеют в виду, что пиковый крутящий момент возникает при довольно низком значении оборотов, например 2000 или 3000 об / мин.
Еще одна вещь, которую вы можете увидеть из кривой мощности автомобиля, это место, где двигатель имеет максимальную мощность. Когда вы пытаетесь разогнаться быстро, вы хотите держать двигатель близко к точке максимальной мощности на кривой. Вот почему вы часто понижаете скорость для ускорения - понижая передачу, вы увеличиваете частоту вращения двигателя, что обычно приближает вас к точке максимальной мощности на кривой.Если вы хотите «запустить» свой автомобиль со светофора, вы обычно включаете двигатель, чтобы получить максимальную мощность двигателя, а затем отпускаете сцепление, чтобы сбросить максимальную мощность для шин.
Одна из областей, где люди больше всего говорят о лошадиных силах, - это высокопроизводительные автомобили. В следующем разделе мы поговорим о связи там.
, Как построить гоночные двигатели: руководство по крутящему моменту и лошадиным силамДвигатели для соревнований созданы и рассчитаны на максимальный крутящий момент и мощность, но что именно это означает? Крутящий момент - это суть дела. Определяется как скручивающая сила, которая представляет потенциал для выполнения работы. Крутящий момент двигателя - это потенциал силы или крутящий момент, приложенный к фланцу коленчатого вала или маховику, когда давление сгорания передается на шатуны коленчатого вала через шатуны. Когда маховик вращается, крутящий момент измеряется сопротивлением вращению.Когда маховик вращается, крутящий момент прикладывается в течение определенного периода времени, и можно рассчитать мощность в лошадиных силах, таким образом, мощность в лошадиных силах является зависимой переменной крутящего момента.
Этот технический совет взят из полной книги, КОМПЛЕКСНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО ДВИГАТЕЛЯ. Для всестороннего руководства по всей этой теме вы можете посетить эту ссылку:
УЗНАЙТЕ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ ЗДЕСЬ
Поделитесь этой статьей: Пожалуйста, не стесняйтесь поделиться этой статьей на Facebook, в форумах или с любыми клубами, в которых вы участвуете.Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://musclecardiy.com/performance/how-to-build-racing-engines-torque-and-horsepower-guide/
л.с. = крутящий момент х об / мин / 5 252
Крутящий момент - это фактическая мера способности двигателя выполнять работу. Лошадиная сила - это скорость, с которой выполняется работа. Крутящий момент ускоряет массу гоночной машины; Лошадиная сила - это функция крутящего момента, которая поддерживает скорость, поддерживая приложение крутящего момента во времени.Производители двигателей признают способность хороших двигателей быстро создавать крутящий момент в указанном диапазоне оборотов двигателя (об / мин). Они называют это «переходным крутящим моментом», или скоростью, с которой нагруженный двигатель может ускоряться в заданном диапазоне оборотов двигателя. Чем больше переходный крутящий момент, тем быстрее двигатель способен ускоряться под нагрузкой.
Все двигатели генерируют кривую крутящего момента, которая достигает пика в некоторой точке диапазона оборотов. Этот пик представляет собой наиболее эффективную точку в рабочем диапазоне двигателя и тесно связан с кривой VE.Доступные методы настройки позволяют нам расположить пик в наиболее подходящем месте в диапазоне мощности и изменить кривую вокруг него для получения максимальной производительности.
Все двигатели генерируют сигнатуру крутящего момента, основанную на смещении, частоте вращения двигателя, VE и динамике траектории потока, и, что неудивительно, зависит от конкретной архитектуры, то есть I-4, I-6, V-6, V-8, V- 10, V-12 и т. Д., Каждый из которых применяет различные атрибуты к заполнению цилиндра, среднему полезному крутящему моменту и общей гладкости двигателя.Каждая комбинация генерирует пик крутящего момента или «сладкую точку», где ее особая динамика настройки достигает максимального VE. В случае двигателей соревнования это часто превышает 100-процентное VE, иногда со значительным отрывом. Старая поговорка о том, что двигатель - это воздушный насос, безусловно, верна, но также думайте об этом как о воздушном процессоре. Мощность зависит от количества воздуха и топлива, которое двигатель может обработать с течением времени, и от удельного расхода топлива (BSFC), который зависит от эффективности смеси конкретных компонентов.Относительно легко подать достаточно топлива, но значительно сложнее максимизировать поток воздуха без помощи силового сумматора.
Обратите внимание на то, как кривая крутящего момента повторяет кривую VE ниже и выше пика крутящего момента из-за проблем с потоком и низкого качества смеси при более низких оборотах двигателя, в то время как недостаточное время заполнения цилиндра выше пика крутящего момента из-за увеличенной частоты вращения двигателя.
Одноступенчатые 4-цилиндровые двигатели с цилиндрической чашей входят в число самых мощных карбюраторных двигателей, поскольку каждый компонент тщательно оптимизируется в соответствии с эксплуатационными требованиями применения.
Для любой заданной совокупности деталей двигатель достигает пика крутящего момента, на который преимущественно влияют настройки впуска и выпуска относительно его размера или рабочего объема и частоты вращения двигателя. Благодаря внимательному манипулированию этими и вспомогательными компонентами оборудования, кривая крутящего момента может формироваться и позиционироваться в соответствии с конечным применением двигателя. Это является основным направлением деятельности всех компетентных производителей двигателей и начинается с погони за VE в зависимости от статической мощности двигателя.Компонент воздушной массы в значительной степени зависит от доступной плотности воздуха и VE, которое может генерировать конкретная смесь компонентов. VE в первую очередь определяется динамикой пути впуска и выпуска, эффективностью камеры сгорания, фазой газораспределения, а также элементами нижнего конца и клапанного механизма, которые определяют конечную скорость вращения.
