Что такое максимальная мощность автомобиля

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

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

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

Обороты двигателя

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

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

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

Мощность двигателя

Чем выше мощность, тем большую скорость развивает авто

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

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

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

График мощности для дизельного двигателя:

Крутящий момент

Крутящий момент характеризует способность ускоряться и преодолевать препятствия

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

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

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

Виды мощности

Для определения характеристик двигателя применяют такие понятия мощности как:

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

Эффективная мощность двигателя будет всегда ниже индикаторной.

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

Как узнать мощность двигателя автомобиля

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

Роль мощности и крутящего момента двигателя

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

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

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

Вопрос — ответ

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

Б — в зависимости от оборотов;

Г — в зависимости от включенной передачи.

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

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

Б — обратно пропорционально частоте вращения каждого из колес;

В — в зависимости от сил сцепления с покрытием;

Г — прямо пропорционально частоте вращения каждого из колес.

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

3. На что влияет мощность мотора?

А — на динамику разгона;

Б — на максимальную скорость;

В — на эластичность;

Г — на все перечисленные параметры.

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

Источник статьи: http://seite1.ru/zapchasti/moshhnost-dvigatelya-kak-rabotaet-i-chto-eto-takoena-chto-vliyaet/.html

Мощность, макс. (л.с. (кВт) при об./мин.): определение и на что влияет мощность двигателя

Практически все автолюбители знакомы с таким определением, как максимальная мощность двигателя внутреннего сгорания в автомобиле. Однако, далеко не каждый автовладелец имеет представление о том, что эта величина изменчива, а а предельный показатель достигается лишь при определенной скорости вращения коленчатого вала. Разумеется, далеко не всем автолюбителям такая информация будет полезной, однако, углубившись в подробности, можно будет более детально иметь представление о возможностях силового агрегата, присутствующего в автомобиле. Следует понимать, что при изучении данного вопроса можно столкнуться с целым рядом непонятных моментов, из-за чего, здесь предстоит описать такой показатель, как мощность авто наиболее доступно, подчеркнув основные нюансы, так как параметр оказывает влияние не только на динамику, но и на стоимость авто.

Что такое лошадиная сила

В данном случае речь идет про величину, измеряющую мощность силового агрегата, установленного на транспортное средство. Как уже было сказано ранее, данный показатель имеет свойство меняться в зависимости от оборотов двигателя и достигает пика лишь при определенной скорости вращения коленчатого вала. Впервые термин лошадиная сила был введен еще в 18 веке, когда инженер Джеймс Уатт на примере обычной лошади в упряжке, выполняющей конкретную работу, охарактеризовал коэффициент полезного действия от перемещения животного в замкнутом пространстве. Аналогия была проведена с самыми первыми двигателями внутреннего сгорания, которые могли выполнять ту же работу, что и лошадь в 2-3 раза быстрее. Нужно отдать должное, что этот параметр в автомобиле не имеет общемирового стандарта, однако, в большинстве стран фигурирует даже в законодательстве. К примеру, в России, основываясь на максимальной мощности авто, рассчитывается транспортный налог.

Почему УАЗ не стал улучшать качество машин в 2020 году? Компания поделилась информацией о модернизации автозавода

Toyota представит в 2021 году сразу 3 совершенно новых автомобиля, 2 из которых будут кроссоверы

Компания KIA изменит моторную гамму сразу у четырех моделей: раскрыты новые планы производителя

Стоит отметить, что эффективность любого транспортного средства в основном зависит от текущего соотношения лошадиных сил, а также общей массы автомобиля. Иными словами, машины с большим числом лошадиных сил не с проста считаются более мощными и могут демонстрировать лучшую динамику. Также исходя из этого выходит, что увеличение количества лошадиных сил и снижение веса авто позволяет увеличить динамику и скорость разгона до определенного момента. Что же касается повышения массы машины, то в этом случае потребуется большая мощность, чтобы достигать установленного результата за тот же промежуток времени.

К чему приравнивается одна лошадиная сила

Ранее уже было сказано, что к лошадиной силе приравнивается определенный объем работы, который может быть выполнен за отдельный временной промежуток. Ученый и инженер Джеймс Ватт в процессе исследований взял за основу обычную лошадь, которая способна поднимать груз 75 килограмм на высоту в один метр за одну секунду. Впоследствии, именно эта величина и стала именоваться лошадиной силой, так как двигатели внутреннего сгорания могли за тот же временной промежуток проделать в два, а порой и три раза больший объем работы.

На что оказывает влияние максимальная мощность

Практически во всех атмосферных бензиновых двигателях максимальная мощность достигается при 3,5 – 5,5 тысячах оборотов, после чего вновь начинается просадка. Если говорить про дизельные моторы, то здесь показатель достигается сразу на низких оборотах и постепенно проваливается с увеличением скорости вращения коленчатого вала. Турбомоторы лишены такого свойства, как понижение мощности, и могут отдавать максимальное КПД в широких диапазонах скорости оборотов двигателя.

Если говорить про то, для чего необходима мощность автомобиля, то здесь становится очевидно, что данная величина требуется для успешного преодоления сопротивления. К нему относятся трение, вес транспортного средства и сопутствующего груза, а также сопротивление воздуха. Иными словами, чем выше максимальная мощность мотора, тем больше противодействующих сил может преодолеть транспортное средство. По этой причине, авто с большим запасом лошадиных сил часто оценивают дороже. Однако, в этой ситуации не все так однозначно, потому что кроме мощности также важен такой показатель, как крутящий момент.

Сколько лошадиных сил у автомобиля

Такой показатель, как число лошадиных сил в автомобиле, напрямую зависит от целого ряда характеристик. В частности, здесь принимаются во внимание следующие моменты:

• рабочий объем двигателя внутреннего сгорания;
• вес транспортного средства;
• тип установленного ДВС;
• наличие или отсутствие нагнетателей для обогащения горючей смеси;
• число цилиндров в двигателе;
• степень форсировки блока.

Примечательно, что в техпаспорте каждого автомобиля прописана такая величина, как максимальная мощность двигателя не только в лошадиных силах, но и в киловаттах (кВт).

Как узнать максимальную мощность автомобиля

В техпаспорте транспортного средства эта величина прописана в кВт. При этом, автомобилисты могут самостоятельно перевести значение в лошадиные силы. В этой ситуации точный показатель кВт умножается на коэффициент 1,35. Если необходимо сделать обратное вычисление, то общий показатель л.с. умножают на 0,735. Как правило, в документации на автомобиль указываются точные данные. Однако, если у автолюбителя возникают определенные сомнения, то он может обратиться в специальный сервисный центр, где осуществляется диагностика и замер мощности транспортного средства.

Можно ли рассчитать максимальную мощность через крутящий момент

Также не стоит забывать о том, что автолюбители могут вычислить максимальную мощность своего авто через известный крутящий момент. Для этого потребуется значение Мкр, которое рассчитывается в Ньютон-метрах, его умножают на число оборотов коленчатого вала в минуту. Чтобы получить окончательное значение, полученную величину предстоит разделить на 9549. Вычисленный результат — это максимальная мощность мотора в кВт. Далее можно также узнать количество лошадиных сил, которые может отдавать двигатель внутреннего сгорания.

Можно ли рассчитать мощность ДВС по объему

При желании, автомобилисты могут также вычислить максимальное значение лошадиных сил по объему силового агрегата. Для этого в расчете участвуют такие величины, как объем мотора в кубических сантиметрах, число оборотов коленчатого вала в минуту, а также предусмотренное среднее эффективное давление. В этой ситуации объем агрегата умножают на среднее давление ДВС и на число оборотов, после чего полученный результат делится на 120. В конечном итоге получится результат в кВт, который легко можно перевести в лошадиные силы.

Можно ли рассчитать мощность силового агрегата по разгону до 100 км/ч

В случае необходимости, каждый автолюбитель может уточнить данный показатель, используя значение массы авто в килограммах, а также временной интервал, который требуется для разгона до 100 км/ч. В этой ситуации вес транспортного средства делится на время, за которое авто доходит до первой сотни при оптимальных условиях. Разумеется, в этот момент стоит сбросить 0,3 – 0,5 секунд на предусмотренную пробуксовку.

Как увеличить максимальную мощность

Необходимо принимать во внимание тот факт, что максимальная мощность автомобиля — это не конечный показатель, и при необходимости его можно значительно увеличить. Для этого можно прибегнуть к следующим методам:

• увеличение объема ДВС;
• улучшение системы впуска;
• чип-тюнинг автомобиля;
• установка более мощного турбокомпрессора.

Также в случае необходимости можно увеличить мощность, правда не столь значительно, путем установки облегченного маховика или за счет снижения трения поршня о стенки цилиндра с помощью специальных присадок.

Увеличение объема

Наиболее действенными способами увеличить производительность мотора является чипирование автомобиля, установка более объемного ДВС, а также модернизация впуска или увеличение давления наддува. В ситуации с объемом все достаточно просто, так как агрегат с большим рабочим объемом способен отдавать значительно больше лошадиных сил, если речь идет про стандартный «атмосферник». Разумеется, в этой ситуации вовсе не обязательно менять установку, так как можно форсировать мотор, и тем самым значительно улучшить его производительность, несущественно меняя объем.

Модернизация впуска

Такие доработки проводятся в том случае, когда автомобиль подвергается глобальной модернизации. Если говорить про отдельное улучшение впуска, то здесь прирост будет не столь существенным. Как правило, для лучшего эффекта здесь устраняется стандартный воздушный фильтр и на его место встает нулевой. Также замене подвергается дроссельная заслонка, которая меняется на устройство с большим диаметром. Помимо этого, принято подвергать замене ресивер и снимать впускной коллектор.

Чип-тюнинг

Еще один вариант увеличения максимальной мощности автомобиля. В данном случае речь идет про заливку специального программного обеспечения на блок управления двигателем. В этой ситуации меняются основные параметры, такие как время впрыска, обогащение смеси, количество воздуха, попадающего в силовой агрегат перед процессом сгорания топлива, а также давление, с которым топливо впрыскивается в камеру сгорания. Обычно, чип-тюнинг на подходящих для этого моторах может давать серьезный прирост мощности.

Вывод

Максимальная мощность силового агрегата — это крайне важная величина, про которую должен знать каждый автомобилист, тем более что с ее учетом в России рассчитывается транспортный налог на автомобиль. Однако, чрезмерно сильно зацикливаться на этом значении не следует, по той простой причине, что оно переменчиво и ни при всех обстоятельствах вырабатывается мотором. Более того, максимальную мощность можно значительно увеличить, но для этого потребуется внесение изменений в конструкцию авто, а такие действия в соответствии с действующим законодательством нужно в обязательном порядке регистрировать в установленном виде. Автор: Олег Мокров

Источник статьи: http://naavtotrasse.ru/encziklopediya/moshhnost-maks-l-s-kvt-pri-ob-min.html