Определить по графику мощность автомобиля

Построение графика мощностного баланса

Иногда для решения задач удобнее пользоваться графиком мощностного баланса. Используя внешнюю скоростную характеристику, для каждой передачи определяем N_е как функцию от скорости V_a .

Чтобы учесть несоответствие между мощностями, тяговую мощность определяют так:

N_т = N_е * * k_р. (39)

Для примера определим тяговую мощность автомобиля при 500 мин -1 оборотах коленчатого вала на первой передачи по формуле(1.33):

Данные расчета сводим в табл.8.

Мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивления воздуха определим по формуле:

Для примера определим мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивления воздуха автомобилем при 500 мин -1 оборотах коленчатого вала на первой передачи по формуле (40):

Данные расчета сводим в табл.8.

Мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивления дороги определим по формуле:

N_д = G_a * * V_a / 1000. (41)

Для примера определим мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивления дороги автомобилем при 500 мин -1 оборотах коленчатого вала на первой передачи по формуле(41):

Результаты расчетов сводим в табл.8.

По данным таблицы 8 строится график мощностного баланса рис.8.

Таблица 8. — Мощностной баланс автомобиля

Передача	Параметр	Частота вращения коленвала двигателя, мин -1
I	Vа, м/с
Рв, Н
Nв, кВт
Ne, кВт
Nт, кВт
Nд, кВт
II	Vа, м/с
Рв, Н
Nв, кВт
Ne, кВт
Nт, кВт
Nд, кВт

Рисунок 8 – График мощностного баланса

Построение экономической характеристики автомобиля

Текущее значение использования мощности в % определяется по формуле:

И = 100 [ (N_д + N_в) / N_е * * k_р ] . (42)

Например рассчитаем текущее значение использования мощности при 500 мин -1 оборотах коленчатого вала на четвертой передачи по формуле (42).

Результаты расчетов сводим в табл.9.

Для каждого значения оборотов коленвала находим коэффициент корректировки расхода топлива К_r по графику К_r = f(n_Т /n_N). Его значения сводим в табл.9.

Рисунок 9 – График корректировки расхода топлива

Определим коэффициент использования мощности двигателя по формуле:

К_и = А – В * И + C * И 2 , (43)

где А, В, С – коэффициенты А = 1,7; В = 2,63; С = 1,92.

Определим для примера коэффициент использования мощности двигателя при 500 мин -1 оборотах коленчатого вала на четвертой передачи по формуле (43):

Результаты расчетов сводим в табл.9.

Определим расход топлива на 100 км по формуле (л/100км):

Q_s = q_N * K_r * K_и * (N_д + N_в) / (36 * V_a * * * k_p), (44)

Где q_N – удельный расход топлива (г/кВт*ч);

— плотность топлива = 750 г/л.

Удельный расход топлива определяется из формулы:

где q_{е min} = 260…310 г/кВт*ч – для карбюраторных двигателей.

Аналогично находим значения Q_s для всех значений частоты вращения и результаты заносим в табл.9, по которой строим график экономической характеристики автомобиля — рис.9, а также определяем средний расход топлива на прямой передаче в л/100км.

Таблица 9. – Топливная экономичность автомобиля

Параметры	Скоростной режим работы двигателя, n мин -1
Vа, м/с
Nв, кВт
Ne, кВт
Nд, кВт
И, %
Ки
n/nN
Кr
Qs, л/100км

Рисунок 9 – График топливной экономичности автомобиля

Делаем выводы о полученных результатах и сравниваем полученные значения с прототипом.

1. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К., Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета.- М.: Машиностроение, 1989.- 304с.

2. Лукин П.П., Гаспарянц Г.А., Родионов В.Ф., Конструирование и расчет автомобиля. — М.: Машиностроение, 1984.- 376с.

3. Литвинов А.С. Фаробин Я.Е. Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств. – М.:Машиностроение.1989.- 238 с.

Алексей Владимирович Глазунов

Методические указания по курсовому

проектированию для студентов специальности

150200 – Автомобили и автомобильное хозяйство.

Для студентов заочной и заочно-ускоренной форм обучения

Подготовила к печати

ведущий специалист издательства Е.М. Сякерская

Подписано в печать 18.03.03 . Формат 60·84 1/16.

Бумага типографская. Печать офсетная. Усл. печ.л. 2,0.

Уч.-изд.л. 2,5. . Тираж 100 экз. План 2003. Поз. пл. 244.С-4

ИД№ 06506 от 26.12.2003

Иркутский государственный технический университет

Источник статьи: http://infopedia.su/12x3c52.html

Мощность двигателя

Расчет мощности двигателя автомобиля

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 не 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 оставляет 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, водите 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.

Адрес:

ул. Бабушкина, 2А, Орехово-Зуево, Московская обл., 142601

Источник статьи: http://sto-virazh.ru/blog/engine-power.html

График мощности и крутящего момента

На написание данной статьи подвигла частая путаница между такими понятиями как мощность и крутящий момент.

График мощности и крутящего момента — о чем он говорит?

Пример графика мощности и крутящего момента, полученный со стенда для испытания двигателей PowerTest.

Где

• ω — угловая скорость вращения вала
• M — крутящий момент
• π — число

3.1416

n — частота вращения, измеряемая в оборотах в единицу времени (в данном случае одна минута).

Важно отметить что мощность в этой формуле получается в ваттах, для получения результата в лошадиных силах мощность в кВт необходимо умножить на коэффициент 0,735499.

КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ (TORQUE) — это произведение силы в Н, которая приложена к валу не напрямую, а через рычаг (плечо) длиной 1 м, прикрепленный к валу (точка измерения крутящего момента), отсюда и единица измерения Н*м. При такой нагрузке происходит деформация вала ,только не изгиб, который был бы при нулевой длине плеча, а скручивание, при котором отдельные сечения вала не повторяют друг друга, а оказываются повернутыми друг относительно друга на определённые углы, тем большие, чем больше приложенная сила, или чем больше рычаг при одной и той же силе. По этой причине момент называют крутящим. Не следует ожидать, что вы увидите эту закрутку стального вала диаметром, например, 20 мм, нанеся перед нагрузкой на поверхность вала линии, параллельные его оси. Величина закрутки будет в реальности настолько мала, что её непросто измерить даже с помощью специальных приборов, измерителей крутящего момента.

ОБОРОТЫ (RPM — Revolutions Per Minute) — здесь все еще проще, это число оборотов, которое совершает ВАЛ за одну минуту. Измеряется в об/мин.

Часто кажется, что люди не вполне понимают разницу между МОЩНОСТЬЮ и МОМЕНТОМ, тем более, последние связаны друг с другом через еще один ключевой параметр, как на стенде испытаний двигателя, так и в условиях реальной эксплуатации. Это угловая скорость вращения вала.

Например к нам часто приходят запросы «Нам нужно измерить параметры двигателя мощностью 200л.с.» или «какой гидротормоз вы посоветуете на 140 кВт?»

Ответить на этот вопрос можно, но это не гарантирует что заказчик получит желаемый результат. Потому что в вопросе отсутствует информация о скоростных режимах испытываемого на стенде двигателя.

Почему это важно?

При выборе нагружающего устройства это критически важно, так как одну и ту же мощность двигатель может выдавать на стенде как при 1500 об/мин (дизельный двигатель), так и на 20 000 об/мин (двигатель гоночного мотоцикла). Для каждого типа двигателя необходимо подбирать соответствующее нагружающее устройство. А иногда даже не одно, а тандем из двух, первое из которых работает при низких оборотах, а второе при высоких. Если речь идет об испытаниях вновь создаваемых двигателей с широким скоростным диапазоном вращения вала.

Что это означает на практике?

Если отойти от теории, то график мощности и крутящего момента — это основные характеристики двигателя. Когда вы въезжаете на своем автомобиле в горку и пытаетесь поддерживать одну и ту же скорость, вам приходится сильнее нажимать на педаль газа. Многим при этом кажется, что мощность останется та же, т.к. скорость не меняется. Но это не так!

При движении в горку двигатель выдает большую мощность при тех же оборотах.
(при неизменной передаче). Это легко проверить, взглянув на текущий расход топлива.

Также это объясняет, зачем двигателю нужна коробка передач, ведь для эффективного разгона и преодоления подъёмов нам необходимо поддерживать обороты в диапазоне максимальной мощности двигателя.

А вот электромобили обходятся без нее. Кривая крутящего момента и мощности у электродвигателя намного более линейна, и к тому же электродвигатель выдает куда большую мощность на низких оборотах.

Зачем измерять мощность и крутящий момент?

Во-первых это необходимая процедура при разработке и сертификации любого нового двигателя.

Во-вторых эти данные помогут при дальнейшей настройке и доработке двигателя, чтобы добиться наилучших эксплуатационных характеристик.

В третьих кривая мощности и крутящего момента, если её сравнить с паспортной — это прямой показатель технического состояния любого двигателя.

Графики мощности дизельного двигателя до ремонта и после ремонта, полученные с испытательного стенда на базе гидротормоза, который можно приобрести в нашей компании.

Источник статьи: http://www.prom-tex.org/solutions/izmerenie-krutyashchego-momenta/grafik-moshchnosti-i-krutyashchego-momenta/