Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Что такое мощность двигателя


Что такое мощность двигателя и крутящий момент. Как рассчитать мощность мотора

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 6 мин. Просмотров 82

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.

больше мощности двигателя | HowStuffWorks

Реклама

Используя всю эту информацию, вы можете начать видеть, что существует множество различных способов улучшить работу двигателя. Производители автомобилей постоянно играют со всеми перечисленными ниже переменными, чтобы сделать двигатель более мощным и / или более экономичным.

Увеличение рабочего объема: Увеличение рабочего объема означает большую мощность, поскольку вы можете сжигать больше газа при каждом обороте двигателя.Вы можете увеличить смещение, увеличив цилиндры или добавив больше цилиндров. Двенадцать цилиндров, кажется, практический предел.

Увеличение степени сжатия: Более высокие коэффициенты сжатия производят больше мощности, вплоть до точки. Однако чем больше вы сжимаете смесь воздуха и топлива, тем больше вероятность того, что она самопроизвольно загорится (до того, как свеча зажигания зажжет ее). Высокооктановые бензины предотвращают этот вид раннего сгорания. Вот почему высокопроизводительным автомобилям обычно требуется высокооктановый бензин - их двигатели используют более высокие степени сжатия для получения большей мощности.

Добавляйте больше в каждый цилиндр: Если вы можете втиснуть больше воздуха (и, следовательно, топлива) в цилиндр заданного размера, вы можете получить больше энергии из цилиндра (так же, как и при увеличении размера цилиндр) без увеличения топлива, необходимого для сгорания. Турбокомпрессоры и нагнетатели повышают давление поступающего воздуха, чтобы эффективно втиснуть больше воздуха в цилиндр.

Охлаждение поступающего воздуха: Сжатие воздуха повышает его температуру.Однако вы хотите, чтобы в цилиндре был самый холодный воздух, потому что чем он горячее, тем меньше он будет расширяться при сгорании. Поэтому многие автомобили с турбонаддувом и наддувом имеют интеркулер . Интеркулер - это специальный радиатор, через который проходит сжатый воздух, чтобы охладить его, прежде чем он попадет в цилиндр.

Позвольте воздуху поступать легче: Когда поршень движется вниз во время такта впуска, сопротивление воздуха может лишить двигатель мощности.Сопротивление воздуха может быть значительно уменьшено путем установки двух впускных клапанов в каждом цилиндре. Некоторые новые автомобили также используют полированные впускные коллекторы, чтобы устранить сопротивление воздуха. Большие воздушные фильтры также могут улучшить воздушный поток.

Позвольте выхлопным газам выходить легче: Если сопротивление воздуха затрудняет выхлоп из цилиндра, это лишает двигатель мощности. Сопротивление воздуха можно уменьшить, добавив второй выпускной клапан в каждый цилиндр. Автомобиль с двумя впускными и двумя выпускными клапанами имеет четыре клапана на цилиндр, что повышает производительность.Когда вы слышите объявление о том, что автомобиль имеет четыре цилиндра и 16 клапанов, объявление говорит о том, что двигатель имеет четыре клапана на цилиндр.

Если выхлопная труба слишком мала или глушитель имеет большое сопротивление воздуха, это может вызвать противодавление, что имеет тот же эффект. В высокоэффективных выхлопных системах используются коллекторы, большие выхлопные трубы и свободно текущие глушители для устранения противодавления в выхлопной системе. Когда вы слышите, что у автомобиля есть «двойной выхлоп», цель состоит в том, чтобы улучшить поток выхлопных газов, используя две выхлопные трубы вместо одной.

Сделайте все легче: Легкие детали помогают двигателю работать лучше. Каждый раз, когда поршень меняет направление, он использует энергию, чтобы остановить движение в одном направлении и запустить его в другом. Чем легче поршень, тем меньше энергии требуется. Это приводит к лучшей топливной эффективности, а также лучшей производительности.

Впрыск топлива: Впрыск топлива позволяет очень точно дозировать топливо для каждого цилиндра. Это улучшает производительность и экономию топлива.

В следующих разделах мы ответим на некоторые распространенные вопросы, связанные с движком, представленные читателями.

,Самостоятельная диагностика

: причины низкой мощности двигателя

Вялое поведение двигателя очень часто можно проследить по изношенным или неисправным деталям в системе зажигания. Некоторые компоненты системы нуждаются в обслуживании через регулярные промежутки времени. Например, свечи зажигания и провода свечей зажигания, но следует также проверить катушку зажигания и время зажигания. Если какой-либо из этих компонентов приведет к тому, что вы не получите хорошую искру, ваш двигатель будет работать медленно.

Что вы можете сделать: Когда вы чувствуете, что ваш двигатель работает вяло, одной из первых проверок должна быть проверка силы искры.Используйте регулируемый искровой тестер (Thexton является приемлемым брендом), чтобы проверить состояние искры. Проверьте на 40 кВ и 30 кВ. Если ваша искра не может преодолеть этот зазор при таких настройках, возможно, у вас изношены провода, слабый или неисправный распределитель, плохая катушка зажигания или плохой модуль управления зажиганием, в зависимости от вашего конкретного модуля. Проверьте последующие тесты и обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля для правильной диагностики для вашей конкретной модели. Если у вас нет инструкции по обслуживанию производителя, я настоятельно рекомендую приобрести руководство по послепродажному обслуживанию для вашей конкретной модели (Haynes - хороший недорогой бренд).

При визуальном осмотре компонентов системы зажигания, таких как крышка распределителя, ротор, катушка зажигания или пакет катушек, также обратите внимание на следы углерода, накопление углерода и повреждения. Следы углерода похожи на маленькие линии углерода, которые образуются вокруг этих компонентов. Они могут отключить напряжение, проходящее через систему, лишив свечи зажигания необходимого напряжения, чтобы произвести хорошую искру. Замените их при необходимости.

После проверки силы искры, при необходимости, проверьте следующие отдельные компоненты системы.

1. Свечи зажигания

Свечи зажигания могут быть загрязнены отложениями углерода и другими химическими побочными продуктами, особенно если автомобиль не обслуживается в соответствии с предложенным графиком.

Загрязненные свечи не могут дать достаточную искру для воспламенения топливовоздушной смеси. Кроме того, после многих миль обслуживания, зазор между электродами искрового парка увеличится из-за износа.

Что вы можете сделать: Проведите визуальный осмотр свечей зажигания, проверьте зазор между электродами с помощью щупа и отрегулируйте его при необходимости.В руководстве по эксплуатации вашего автомобиля или в руководстве по ремонту предусмотрен зазор для свечей зажигания. Ваше руководство по обслуживанию может помочь вам проанализировать ваши свечи зажигания, которые могут многое рассказать о состоянии вашего двигателя.

2. Провода свечи зажигания

Точно так же, как свечи зажигания, провода свечей зажигания изнашиваются, и после миль работы они могут препятствовать тому, чтобы искра достигла свечей зажигания.

Что вы можете сделать: Проверьте сопротивление каждого провода с помощью цифрового мультиметра (DMM) и сравните ваши показания со спецификациями в вашем руководстве по ремонту.Обычно вам нужно около 5000 Ом на фут провода. В противном случае замените их качественным комплектом проводов.

3. Катушка зажигания

Катушка зажигания вырабатывает высокое напряжение, необходимое для того, чтобы искра прыгала в промежуток между электродами свечи зажигания. Это напряжение обычно составляет от 4000 до 30000 вольт, в зависимости от конкретной модели автомобиля.

Катушки зажигания также изнашиваются или выходят из строя, что приводит к слабой искре, прерывистой искре или ее отсутствию.

Что вы можете сделать: Возможно, вы сможете проверить катушку (и) зажигания в вашем автомобиле с помощью цифрового мультиметра с помощью руководства по ремонту вашего автомобиля.

4. Время зажигания

Время зажигания относится к взаимосвязи между искрой и положением поршня в цилиндре во время рабочего такта.

Время зажигания должно быть правильным для правильного сгорания топливовоздушной смеси. При задержке зажигания вы можете заметить увеличение расхода топлива, снижение мощности двигателя и плохое ускорение.

Проблемы с синхронизацией могут возникнуть из-за изношенного (чрезмерно растянутого) или поврежденного ремня ГРМ или цепи. Даже 2 или 3 степени отличия от правильного времени могут привести к проблемам с работой двигателя.

На большинстве современных автомобилей момент зажигания не может быть отрегулирован напрямую, но вы все равно можете проверить время самостоятельно. На старых моделях с дистрибьютором вы можете проверить и отрегулировать время самостоятельно.

Чтобы узнать характеристики синхронизации, проверьте наклейку контроля выбросов, расположенную в моторном отсеке, или руководство по ремонту.

Что вы можете сделать: Проверьте время зажигания с помощью индикатора времени и тахометра. Если ваша система зажигания использует распределитель, вы можете отрегулировать время самостоятельно, если это необходимо. Обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля. В вашем руководстве также может быть указан интервал обслуживания для ремня или цепи.

Как исправить снижение мощности двигателя без механика

  • Главная
  • Категории
    • Аксессуары
      • Аксессуары для интерьера
      • Внешние аксессуары
      • игрушки
    • Очистка и детализация
    • Электроника
      • Аудио
    • Engine & Performance
    • Инструменты
    • Шины и Диски
    • Мотоциклы и велосипеды
    • Уход на дому
    • RV Campers
    • Внедорожники
    • Гарантии
      • Расширенные гарантии
      • заводских гарантий
  • Блог
  • Инструменты
    • Калькулятор размера шин
    • Wheel & Tire Finder
  • О нас
  • Контакт