Что такое мощность двигателя и крутящий момент. Как рассчитать мощность мотора
Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 6 мин Просмотров 762 Обновлено
Содержание
- Как рассчитывается мощность двигателя?
- Видео: Простыми словами без сложных формул и расчетов, что такое мощность, крутящий момент и обороты двигателя.
- Что такое крутящий момент
- Что лучше: мощность или крутящий момент
Мощность двигателя – это величина, показывающая, какую работу способен совершить мотор в единицу времени. То есть то количество энергии, которую двигатель передает на трансмиссию за определенный временной промежуток. Измеряется в киловаттах (кВт) или лошадиных силах (л. с.).
Как рассчитывается мощность двигателя?
Расчет мощности мотора проводится несколькими способами. Самый доступный способ – через крутящий момент. Умножаем крутящий момент на угловую скорость – получаем мощность двигателя.
N_дв=M∙ω=2∙π∙M∙n_дв
где:
N_дв – мощность двигателя, кВт;
M – крутящий момент, Нм;
ω – угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/сек;
π – математическая постоянная, равная 3,14;
n_дв – частота вращения двигателя, мин-1.
Мощность рассчитывается и через среднее эффективное давление. Камера сгорания имеет определенный объем. Разогретые газы воздействуют на поршень в цилиндре с определенным давлением. Двигатель вращается с некоторой частотой. Произведение объема двигателя, среднего эффективного давления и частоты вращения, поделенное на 120, и даст теоретическую мощность двигателя в кВт.
N_дв=(V_дв∙P_эфф∙n_дв)/120
где:
V_дв – объем двигателя, см3;
P_эфф – эффективное давление в цилиндрах, МПа;
120 – коэффициент, применяемый для расчета мощности четырехтактного двигателя (у двухтактных ДВС этот коэффициент равен 60).
Для расчета лошадиных сил киловатты умножаем на 0,74.
N_(дв л.с.)=N_дв∙0,74
где:
N_дв л.с. – мощность двигателя в лошадиных силах, л. с.
Другие формулы мощности двигателя используются в реальных расчетах реже. Эти формулы включают в себя специфичные переменные. И чтобы измерить мощность двигателя по другим методикам, нужно знать производительность форсунок или массу потребленного двигателем воздуха.
На практике расчет мощности автопроизводители выполняют эмпирическим способом, то есть замеряют на стенде и строят график зависимости по факту, на основании полученных во время испытаний показателей.
Мощность двигателя – величина непостоянная. Для каждого мотора есть кривая, которая отображает на графике зависимость мощности от частоты вращения коленчатого вала. До определенного пика, примерно до 4-5 тысяч оборотов, мощность растет пропорционально оборотам. Далее идет плавное отставание роста мощности, кривая наклоняется. Примерно к 7-8 тысячам оборотов мощность идет на спад. Сказывается перекрытие клапанов на большой частоте вращения коленвала и падение КПД мотора из-за недостаточно интенсивного газообмена.
Чтобы узнать мощность двигателя, обратитесь к инструкции по эксплуатации авто. В разделе с техническими характеристиками мотора будет указана мощность и обороты, при которых она достигает пикового значения. Если мощность указана киловаттах, чтобы рассчитать лошадиные силы двигателя, воспользуйтесь приведенной выше формулой. В некоторых случаях автопроизводитель предоставляет график, на котором есть зависимость мощности двигателя и крутящего момента от частоты оборотов.
Видео: Простыми словами без сложных формул и расчетов, что такое мощность, крутящий момент и обороты двигателя.
Мощность ДВС определяет, насколько быстро автомобиль способен передвигаться или ускоряться (совершать работу). Полезная мощность двигателя рассчитывается с учетом потерь в трансмиссии, то есть указывает, сколько от изначальной мощности мотора по факту доходит до колес авто.
Что такое крутящий момент
Крутящий момент в двигателе автомобиля – это вращающая сила, которая численно равна произведению приложенной силы (давление раскаленных газов на поршень) на плечо (расстояние между осями коренных и шатунных шеек коленчатого вала в проекции, перпендикулярной оси вращения коленвала).
Измеряется крутящий момент в ньютонах на метр (Нм).
Крутящий момент ДВС зависит от силы давления на поршень и расстояния между коренными и шатунными шейками. Зависимость здесь прямая. Чем больше плечо и чем больше давление на поршень – тем больше крутящий момент двигателя.
У дизельных двигателей степень сжатия больше. Больше и ход поршня в цилиндре (при равном с бензиновым мотором диаметре цилиндров). А это значит, что и расстояние между коренными и шатунными шейками будет больше. То есть длиннее плечо. За счет большей степени сжатия при рабочем такте у дизелей выше сила, давящая на поршень. Крутящий момент в дизельных моторах при прочих равных больше, чем в бензиновых.
Крутящий момент влияет на то, сколько энергии отдает мотор в текущий момент времени. Крутящий момент есть та величина, которая определяет фактически передаваемую в данный момент времени энергию на трансмиссию. Чем больше момент, тем сильнее тяга двигателя при текущих оборотах.
Что лучше: мощность или крутящий момент
Мощность и крутящий момент двигателя – величины взаимосвязанные.
Это хорошо видно в формуле из первого пункта.
Пик крутящего момента на графике зависимости от частоты вращения мотора появляется раньше, чем пик мощности. Это справедливо как для дизельных, так и для бензиновых моторов. Однако у дизелей крутящий момент достигается раньше, и плато (интервал частоты вращения при пиковом значении) длиннее. У бензиновых ДВС мощность выше, хотя для ее достижения нужно раскрутить мотор почти до максимальных оборотов.
Сказать определенно, что лучше: мощность или крутящий момент, нельзя. Все зависит от случая. Трансмиссия современного авто способна трансформировать эти величины под требуемые условия. Поясним на примерах.
Для тяжелой техники, которой важна тяга в широком диапазоне оборотов, важнее крутящий момент. Мотор должен хорошо тянуть. Раскручивать его до предельных оборотов не нужно. Отчасти поэтому почти вся коммерческая техника оснащается дизельными моторами.
В гоночных автомобилях важнее мощность. Моторы этих авто по оборотам пилоты во время заездов держат в красной зоне. Двигатель отдает максимальную мощность. А трансмиссия преобразовывает мощность в тягу.
Для гражданских авто важен стиль вождения. Для езды на автомате подойдут оба мотора. Автоматическая трансмиссия будет держать мотор в диапазоне оборотов, при которых двигатель отдает максимум своего потенциала.
Для агрессивной езды на механике с раскручиванием двигателя в красную зону тахометра лучше подойдет бензиновый мотор. Но в этом случае нужно понимать, что для получения максимальной производительности от мотора потребуется держать его на пике оборотов и часто переключать передачи. Пик мощности у бензинового ДВС имеет малый диапазон и находится около максимальных оборотов. Для уверенных обгонов и ускорений нужно будет понижать передачу и раскручивать двигатель.
Для размеренной езды, особенно в городе, больше подходит дизель. Для обгона на дизельном авто зачастую не потребуется переходить на пониженную передачу, а высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов позволит реже переключаться.
Печать
Крутящий момент и мощность при нарезании резьбы метчиком и мощность
Размер метчика
6 — 32 UNC (сверло под резьбу 0,1077, 75 %)8 — 32 UNC (сверло под резьбу 0,1337, 75 %)10 — 24 UNC (сверло под резьбу 0,149, 75 %)1/4 — 20 UNC (сверло под резьбу 0,201, 75 %)5/16 — 18 UNC (сверло под резьбу 0,2589, 75 %)3/8 — 24 UNF (сверло под резьбу 0,344, 75 %)1/2 — 13 UNC (сверло под резьбу 0,4251, 75 %)9/16 — 12 UNC (сверло под резьбу 0,4817, 75 %)3/4 — 10 UNC (сверло под резьбу 0,6562, 75 %)3/4 — 16 UNF (сверло под резьбу 0,6894, 75 %)7/8 — 9 UNC (сверло под резьбу 0,7667, 75 %)1 — 8 UNC (сверло под резьбу 0,8781, 75 %)1 1/8 — 7 UNC (сверло под резьбу 0,9857, 75 %)1 1/8 — 12 UNF (сверло под резьбу 1,0442, 75 %)1/8 — 27 NPT (сверло под резьбу 11/32, 75 %)1/2 — 14 NPT (сверло под резьбу 23/32, 75 %)3/4 — 14 NPT (сверло под резьбу 59/64, 75 %)1 1/4 — 11,5 NPT (сверло под резьбу 1 1/2, 75 %)2 — 11,5 NPT (сверло под резьбу 2 7/32, 75 %)6 — 40 UNF (сверло под резьбу 0,1138, 75 %)8 — 36 UNF (сверло под резьбу 0,137, 75 %)10 — 32 UNF (сверло под резьбу 0,1597, 75 %)12 — 24 UNC (сверло под резьбу 0,175, 75 %)12 — 28 UNF (сверло под резьбу 0,1813, 75 %)1/4 — 28 UNF (сверло под резьбу 0,2153, 75 %)5/16 — 24 UNF (сверло под резьбу 0,2715, 75 %)3/8 — 16 UNC (сверло под резьбу 0,3144, 75 %)7/16 — 14 UNC (сверло под резьбу 0,3681, 75 %)7/16 — 20 UNF (сверло под резьбу 0,389, 75 %)1/2 — 20 UNF (сверло под резьбу 0,4515, 75 %)9/16 — 18 UNF (сверло под резьбу 0,5089, 75 %)5/8 — 11 UNC (сверло под резьбу 0,5365, 75 %)5/8 — 18 UNF (сверло под резьбу 0,5714, 75 %)7/8 — 14 UNF (сверло под резьбу 0,8056, 75 %)1 — 12 UNF (сверло под резьбу 0,9192, 75 %)1/4 — 18 NPT (сверло под резьбу 7/16, 75 %)3/8 — 18 NPT (сверло под резьбу 37/64, 75 %)1 — 11,5 NPT (сверло под резьбу 1 5/32, 75 %)1 1/2 — 11,5 NPT (сверло под резьбу 1 47/64, 75 %) M3 x 0,5 (сверло под резьбу 2,50, 75 %)M3 5 x 0,6 (сверло под резьбу 2,90, 75 %)M4 x 0,7 (сверло под резьбу 3,30, 75 %)M5 x 0,8 (сверло под резьбу 4,20, 75 %)M6 x 1 (сверло под резьбу 5,00, 75 %)M7 x 1 (сверло под резьбу 6,00, 75 %)M8 x 1 (сверло под резьбу 7,00, 75 %)M8 x 1,25 (сверло под резьбу 6,70, 75 %)M10 x 1,25 (сверло под резьбу 8,70, 75 %)M10 x 1,5 (сверло под резьбу 8,50, 75 %)M12 x 1,25 (сверло под резьбу 10,80, 75 %)M12 x 1,75 (сверло под резьбу 10,20 75 %)M14 x 1,5 (сверло под резьбу 12,50, 75 %)M14 x 2 (сверло под резьбу 12,00, 75 %)M16 x 1,5 (сверло под резьбу 14,50, 75 %)M16 x 2 (сверло под резьбу 14,00, 75 %)M18 x 1,5 (сверло под резьбу 16,50, 75 %)M18 x 2,5 (сверло под резьбу 15,50, 75 %)
Окружная скорость в футах в минутуОкружная скорость в метрах в минуту
Окружная скорость в метрах в минуту
Material Multiplier
Выбрать материалАлюминийЛатунь«Бронзовая» серияСерый чугунМедьМагнийКовкий чугунЦинкТитанНизкоуглеродистая стальЛегкообрабатываемая стальЛегированная стальMaterial Multiplier Выбор твердости (BHN)90110140170190200250Material Multiplier Выбор твердости (BHN)140170230Material Multiplier Выбор твердости (BHN)175190200220240250330390470
WHAT’S Technical Articles and Product Descriptions Mechanical Engineering FundamentalsPiston Gearbox TechnologyEPI Gearbox ProjectsAircraft Propeller TechnologySpecial Purpose Systemsrotorway Helicopter Выпуски Справочные материалы EPI .
Журнал Race Engine Technology ВВЕДЕНИЕ в Race Engine TechnologyПОДПИСАТЬСЯ
Последнее обновление: | Последнее обновление: 11 марта 2011 г. ПРИМЕЧАНИЕ. Все наши продукты, конструкции и услуги являются УСТОЙЧИВЫМИ, ОРГАНИЧЕСКИМИ, БЕЗГЛЮТЕНОВЫМИ, НЕ СОДЕРЖАТ ГМО и не будут расстраивать чьи-либо драгоценные ЧУВСТВА или деликатные ЧУВСТВАЧтобы обсуждать силовые установки в любой степени, важно понимать концепции МОЩНОСТЬ и КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ . ОДНАКО для понимания МОЩНОСТЬ , вы должны сначала понять ЭНЕРГИЯ и РАБОТА . Если вы какое-то время не рассматривали эти концепции, было бы полезно сделать это перед изучением этой статьи. НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы просмотреть обзор «Энергия и работа». Часто кажется, что люди не понимают отношения между МОЩНОСТЬЮ и КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ. Например, мы слышали двигатель строители , консультанты по распределительным валам и другие « технические специалисты» спросите клиентов: «Вы хотите, чтобы ваш двигатель развивал МОЩНОСТЬ или КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ?» И вопрос обычно задается тоном, который убедительно свидетельствует о том, что эти «эксперты» считают, что мощность и крутящий момент
как-то взаимоисключающие. На самом деле все наоборот, и вы должны четко понимать следующие факты:
л.с. = крутящий момент x об/мин ÷ 5252(внизу этой страницы для всех желающих показан вывод этого уравнения). Двигатель производит МОЩНОСТЬ количество КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ на нагрузку в данный об/мин . Величина КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, который может развить двигатель, обычно зависит от оборотов. КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ определяется как СИЛА вокруг заданной точки, приложенная на РАДИУС от этой точки. Обратите внимание, что единица
КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ равен одному фунт-фут (часто неверно указывается), в то время как единица измерения РАБОТА равна одному фут-фунт . Рисунок 1 Ссылаясь на Рисунок 1 , предположим, что рукоятка прикреплена к кривошипу так, что она параллельна поддерживаемой вала и расположен в радиусе 12 дюймов от центра вала. В этом примере рассмотрим вал равным фиксированный для стена. Пусть стрелка представляет собой силу в 100 фунтов, приложенную в направлении, перпендикулярном рукоятке и кривошипу, как показано на рисунке. Поскольку вал прикреплен к стене, вал не вращается, но крутящий момент составляет 100 фунт-футов (100 фунтов раз 1 фут) применяется к валу. ПРИМЕЧАНИЕ МОЩНОСТЬ МОЩНОСТЬ является мерой того, сколько РАБОТЫ можно выполнить за указанное ВРЕМЯ. Точно так же, как одна тонна представляет собой большое количество веса (по определению, 2000 фунтов), одна лошадиных силы это большая мощность. Определение одной лошадиной силы: 33 000 футо-фунтов в минуту . Сила, которую произвел парень толкая свою машину через участок (8 250 фут-фунтов в минуту), это равно ¼ лошадиной силы (8 250 ÷ 33 000). Хорошо, все хорошо, но как толкание машины через парковку связано с вращающимся механизмом? Рассмотрим следующее изменение в приведенном выше эскизе рукоятки и кривошипа . Ручка по-прежнему находится в 12 дюймах от центра
вал, но теперь вместо того, чтобы крепиться к стене, вал теперь проходит сквозь стену, опираясь на подшипники качения, и
прикреплен к генератору за стеной. Предположим, как показано на рис. 2 , что постоянная сила в 100 фунтов. каким-то образом применяется к ручке, так что сила всегда перпендикулярна как рукоятке, так и кривошипу, когда кривошип вращается. Другими словами, «стрелка». вращается вместе с рукояткой и остается в том же положении относительно кривошипа и рукоятки, как показано в приведенной ниже последовательности. (Это называется «тангенциальной силой»). Рисунок 2 Если эта постоянная касательная сила в 100 фунтов, приложенная к 12-дюймовой рукоятке (крутящий момент 100 фунт-фут), заставляет вал вращаться со 2000 об/мин, то мощность вал передает на генератор за стеной 38 л.с. , рассчитывается следующим образом: 100 фунто-футов крутящего момента (100 фунтов x 1 фут) умножить на 2000 об/мин, разделить на 5252 и получить 38 л.с. Следующие примеры иллюстрируют несколько различных значений КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, которые обеспечивают мощность 300 л. с.Пример 1 : Какой КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ требуется для создания 300 л.с. при 2700 об/мин? , так как л.с. = КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ x ОБ/мин ÷ 5252 Пример 2: Какой КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ требуется для создания 300 л.с. при 4600 об/мин? Ответ: КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ = 300 x 5252 ÷ 4600 = 343 фунт-фут.Пример 3: Какой КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ требуется для создания 300 л.с. при 8000 об/мин? Ответ: КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ = 300 x 5252 ÷ 8000 = 197 фунто-футов.Пример 4: Какой КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ развивает турбинная секция газотурбинного двигателя мощностью 300 л.с. при 41 000 об/мин? Ответ: КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ = 300 x 5252 ÷ 41 000 = 38,4 фунт-фут.Пример 5: Выходной вал редуктора двигателя в Примере 4 вращается со скоростью 1591 об/мин. Сколько КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ доступен на этом валу? Ответ: КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ = 300 x 5252 ÷ 1591 = 991 фунт-фут. (без учета потерь в редукторе, разумеется). Из этих чисел следует сделать вывод, что заданное количество лошадиных сил может быть получено из бесконечного числа комбинаций крутящего момента и оборотов. Подумайте об этом с другой стороны: в автомобилях одинакового веса 2-литровый двигатель с двумя распредвалами мощностью 300 л.с. при 8000 об/мин (197 фунт-фут) и 400 л.с. при 10 000 об/мин (210 lb-ft) выведет вас из поворота точно так же, как 5-литровый двигатель мощностью 300 л.с. при 4000 об/мин (394 фунта-фута) и 400 л.с. при 5000 об/мин (420 фунт-фут). Фактически, в автомобилях одинакового веса меньший двигатель, вероятно, будет ЛУЧШЕ участвовать в гонках, потому что он намного легче, поэтому на переднюю часть приходится меньше веса. И в реальности машина с более легким 2-литровым двигателем будет вероятно, весит меньше, чем большой автомобиль с двигателем V8, поэтому он будет лучшим гоночным автомобилем по нескольким причинам. Измерение мощности Динамометр определяет МОЩНОСТЬ двигателя при приложении нагрузки к двигателю
выходного вала с помощью водяного тормоза, генератора, вихретокового гасителя или любого другого управляемого устройства, способного поглощать
власть. Последние изменения на этой страницеВ этом месте страницы раньше был анализ, показывающий, как определить мощность, потребляемую насосом. Это обсуждение имеет была перемещена на более подходящую, недавно обновленную страницу «Системы смазки двигателя». Общие замечания Чтобы спроектировать двигатель для конкретного применения, полезно построить оптимальную кривую мощности для этого конкретного применения,
затем из этой информации о конструкции определите кривую крутящего момента, которая требуется для получения желаемой кривой мощности. Как правило, пик крутящего момента возникает при значительно более низких оборотах, чем пик мощности. Причина в том, что в целом кривая крутящего момента не падает (в %) так же быстро, как увеличивается число оборотов в минуту (в %). Для гоночного двигателя часто выгодно (в пределах границ условия применения) для работы двигателя далеко за пределами пиковой мощности, чтобы обеспечить максимальную среднюю мощность в течение необходимый диапазон оборотов. Однако для двигателя, который работает в относительно узком диапазоне оборотов, такого как авиационный двигатель, обычно требуется, чтобы
двигатель выдает максимальную мощность при максимальных оборотах. Это требует, чтобы пик крутящего момента был достаточно близок к максимальным оборотам. Для самолета
двигатель, вы обычно проектируете кривую крутящего момента так, чтобы она достигла максимума при нормальных настройках круиза и оставалась неизменной до максимальных оборотов. Пример этой концепции показан на рис. 3 ниже. Три пунктирные линии представляют три различные кривые крутящего момента, каждая из которых имеет точное значение одинаковая форма и значения крутящего момента, но с пиковыми значениями крутящего момента, расположенными при разных значениях оборотов. Сплошные линии показывают мощность, вырабатываемую кривыми крутящего момента того же цвета. Рисунок 3 Обратите внимание, что при пиковом крутящем моменте 587 фунт-футов при 3000 об/мин розовая линия мощности достигает максимума около 375 л.с. между 3500 и 3750 об/мин. С
та же кривая крутящего момента сдвинута вправо на 1500 об/мин (черный цвет, пик крутящего момента 587 фунт-фут при 4500 об/мин), пиковая мощность подскакивает примерно до 535 л. Используя черные кривые в качестве примера, обратите внимание, что двигатель развивает мощность 500 л.с. как при 4500, так и при 5400 об/мин, что означает, что двигатель может такое же количество работы в единицу времени (мощность) на 4500, что и на 5400. ОДНАКО, он будет сжигать меньше топлива для производства 450 л.с. при 4500 об / мин. чем при 5400 об/мин, из-за паразитных потерь мощности (мощность, расходуемая на вращение коленчатого вала, возвратно-поступательных узлов, клапанного механизма) увеличивается пропорционально квадрату частоты вращения коленчатого вала. Диапазон оборотов, в котором двигатель развивает максимальный крутящий момент, ограничен. Вы можете настроить двигатель так, чтобы он имел высокий пиковый крутящий момент с
очень узкий диапазон или более низкое значение пикового крутящего момента в более широком диапазоне. Пример показан на рис. 4 ниже. Это то же самое, что и график на рис. 3 (выше), ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ, синяя кривая крутящего момента имеет был изменен (как показано зеленой линией), чтобы он не исчезал так быстро. Обратите внимание, как это приводит к увеличению зеленой линии электропередач. далеко за пределами пика крутящего момента. Такого рода изменение кривой крутящего момента может быть достигнуто путем изменения различных ключевых компонентов, в том числе (но не ограничиваясь) профили кулачков, расстояние между кулачками, длина впускных и/или выпускных каналов, поперечное сечение впускных и/или выпускных каналов раздел. Изменения, направленные на расширение пикового крутящего момента, неизбежно уменьшат значение пикового крутящего момента, но желательность данное изменение определяется приложением. . x КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ ÷ 5252 , тогда где 5252?» Вот ответ. По определению, МОЩНОСТЬ = СИЛА x РАССТОЯНИЕ ÷ ВРЕМЯ (как объяснялось выше в разделе ПИТАНИЕ рубрика) Используя пример на рисунке 2 выше, где постоянная тангенциальная сила в 100 фунтов была приложена к 12-дюймовой рукоятке, вращающейся со скоростью 2000 об/мин, мы знаем задействованную силу , поэтому для расчета мощности нам нужно расстояние рукоятка перемещения на единицу время , выраженное как: Мощность = 100 фунтов x расстояние в минуту Хорошо, на какое расстояние рукоятка перемещается за одну минуту? Сначала определите расстояние, которое он проходит за один оборот : РАССТОЯНИЕ за оборот = 2 x π x радиус РАССТОЯНИЕ за оборот. = 2 x 3,1416 x 1 фут = 6,283 фута. Теперь мы знаем, как далеко шатун перемещается за один оборот. Какое расстояние проходит кривошип за одну минуту ? РАССТОЯНИЕ в мин. Теперь мы знаем достаточно, чтобы рассчитать мощность, определяемую как: МОЩНОСТЬ = СИЛА x РАССТОЯНИЕ ÷ ВРЕМЯ Отлично, а как насчет ЛОШАДЕЙ? Помните, что одна ЛОШАДЕЙНАЯ СИЛА определяется как 33000 футо-фунтов работы. в минуту . Следовательно, HP = МОЩНОСТЬ (фут-фунт в минуту) ÷ 33 000. Мы уже подсчитали, что мощность, приложенная к кривошипа выше составляет 1 256 600 футо-фунтов в минуту. Сколько это HP? л.с. = (1 256 600 ÷ 33 000) = 38,1 л.с. Теперь мы объединим уже известные нам вещи, чтобы создать волшебное число 5252. Мы это уже знаем: КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ = СИЛА x РАДИУС. Если мы разделим обе части этого уравнения на РАДИУС, мы получим: (a) СИЛА = КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ ÷ РАДИУС Теперь, если РАССТОЯНИЕ за оборот = РАДИУС x 2 x π, тогда (b) РАССТОЯНИЕ в минуту = РАДИУС x 2 x π x RPM Мы уже знаем (c) МОЩНОСТЬ = СИЛА x РАССТОЯНИЕ в минуту Итак, если мы подставим эквивалент СИЛЫ из уравнения (a) и расстояние в минуту из уравнение (б) в уравнение (в), получаем: МОЩНОСТЬ = (МОМЕНТ ÷ РАДИУС) x (ОБ/МИН x РАДИУС x 2 x π) Разделив обе стороны на 33 000, чтобы найти л. л.с. Снижение, мы получаем hp = крутящий момент x rpm x 6,28 ÷ 33 000 с 33 000 ÷ 6,2832 = 5252 Поэтому л.с. . При любых оборотах ниже 5252 значение крутящего момента больше, чем значение HP; Выше 5252 об/мин значение крутящего момента меньше значения л.с. << Вернуться к: Содержание Перейти к началу страницы ↑ Следующая тема: Тепловая эффективность >> |
В примере на
Страница «Работа и энергия», парень, толкавший машину, проехал 16 500 футо-фунтов. РАБОТА . Если бы он выполнил эту работу за две минуты, он произвел бы 8250 футо-фунтов в минуту МОЩНОСТИ (165 футов x 100
фунтов ÷ 2 минуты). Если вам неясны понятия РАБОТЫ и ЭНЕРГИИ, было бы полезно просмотреть эти понятия.
ЗДЕСЬ.
Система управления динамометром заставляет амортизатор точно соответствовать количеству TORQUE , которое производит двигатель.
в этот момент, то измеряет что КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ и ОБ/МИН вала двигателя, и от тех
два измерения, он вычисляет наблюдаемых мощностей. Затем применяются различные факторы (температура воздуха, барометрическое давление, относительная
влажность) для того, чтобы правильный наблюдаемый мощность до значения, которое было бы, если бы оно было измерено
при стандартных атмосферных условиях , называемая , скорректированная мощность .
По оценке крутящего момента
требования к реалистичным значениям BMEP, вы можете определить разумность
целевая кривая мощности.
Такое позиционирование
кривая крутящего момента позволила бы двигателю производить значительно больше мощности, если бы он мог работать на более высоких оборотах, но цель состоит в том, чтобы оптимизировать
производительность в рабочем диапазоне.
с.
5000 об/мин. Опять же, перемещение той же кривой крутящего момента вправо еще на 1500 об/мин (синяя, пик крутящего момента 587 фунт-футов при 6000 об/мин) приводит к тому, что мощность снижается.
пик около 696 л.с. при 6500 об/мин
Эти характеристики обычно диктуются параметрами
область применения, для которой предназначен двигатель.
= 6,283 фута на оборот. х 2000 об. в мин. = 12 566 футов в минуту
с.,Как рассчитать мощность — Power Test, LLC
Уравнение для расчета мощности простое: Мощность = крутящий момент x об/мин / 5 252 . Вы можете использовать наш калькулятор лошадиных сил ниже, чтобы проверить это самостоятельно. Когда дело доходит до понимания того, как динамометр измеряет крутящий момент и рассчитывает мощность, полезно знать еще несколько основных определений и формул.
Сила и работа
Если мы держим груз в 10 фунтов, мы применяем силу в 10 фунтов. Если мы переместим (сместим) вес на расстояние 3 фута, мы проделаем работу.
Мы сделали 30 фунтов-футов работы.
Работа = Сила x Перемещение
Мощность
Мощность — это количество работы, которое можно выполнить за определенный период времени.
Мощность = Работа/Время или Сила x Смещение/Время
Лошадиная сила
Определение 1 лошадиной силы означает перемещение 1 фунта 33 000 футов за одну минуту или 33 000 фунтов-футов в минуту.
1 л.с. = 1 фунт x 33 000 футов / 1 минута
Попробуйте сами
Калькулятор мощности в лошадиных силах
Крутящий момент: фунт-фут.Скорость: об/мин
Лошадиная сила:
{{calculation.findHorsePower | число : 0}} л.с.
Лошадиная сила = Крутящий момент x RPM / 5 252
{{calculation.findHorsePower | число: 0}} л.с. = {{расчет.крутящий момент}} фунт-фут. x {{расчет.об/мин}} об/мин / 5 252
Применение к вращательному движению
Мы имеем дело с двигателями, в которых сила и мощность передаются во вращательном движении.
Это немного меняет дело.
Крутящий момент – это сила, приложенная или полученная посредством рычага или рычага крутящего момента, который будет вращаться вокруг точки опоры или оси вращения. Для наших целей плечо — это радиус. Если сила в 10 фунтов приложена к радиусу 3 фута, мы применяем крутящий момент в 30 фунтов на фут. Мы будем использовать тормоз и моментный рычаг при измерении крутящего момента двигателя. Обратите внимание, что хотя физически крутящий момент является силой, математически он уже имеет те же единицы измерения, что и работа. (фунт-фут)
Мы знаем, что Работа достигается, когда есть Сила и Смещение. Сила — это работа, зависящая от скорости. Поскольку мы имеем дело с вращательным движением, оно называется угловой скоростью и выражается в радианах в секунду или оборотах в минуту. Радиан — это угол, радиус которого равен длине дуги, образованной этим углом. Это то же самое, независимо от размера круга. Следовательно, на каждый оборот приходится 2π радиан.