Portal dla entuzjastów motoryzacji

Moment obrotowy i moc silnika - co to jest? Moc silnika według różnych standardów

Dodano: 29.04.2005


Moc silnika jest głównym wskaźnikiem oceny pojazd i jego właściwości operacyjne. W niektórych krajach wskaźnik ten służy również do obliczania podatków i kosztów ubezpieczenia.

Niestety wskaźniki mocy silników stosowane w praktyce międzynarodowej w wielu przypadkach nie mogą być bezpośrednio ze sobą porównywane, chociaż istnieją wyraźne zależności między poszczególnymi jednostkami miary, na przykład:

I chociaż kilowaty są już dość mocno używane, to jednak moc nadal jest określana zgodnie z różnymi normami i instrukcjami testowymi. Poniżej wymieniono organizacje, które opracowały metody pomiaru mocy silnika. Niektóre metody pomiarowe zostały już częściowo porzucone w celu osiągnięcia jak najlepszej harmonizacji w tym obszarze.

DIN - Niemiecki Instytut Normalizacyjny

ECE – Europejska Komisja Gospodarcza Organizacji Narodów Zjednoczonych, UNECE

EG - Europejska Wspólnota Gospodarcza, EWG

ISO - Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna, ISO

JIS — japoński standard przemysłowy

SAE - Stowarzyszenie Inżynierów Motoryzacyjnych (USA)

Zasadniczo moc silnika (P) jest obliczana na podstawie momentu obrotowego silnika (Ma) i prędkości obrotowej silnika (n):

Moment obrotowy silnika (Ma) wyrażony jest w postaci siły (P) działającej na ramię dźwigni (I):

P = F × I × n

Aby określić moc silnika, wskaźniki te są mierzone na stojaku, a nie na pojeździe, za pomocą hamulców hydraulicznych lub generatorów elektrycznych. Praca wykonana przez silnik jest zamieniana na ciepło. W celu określenia charakterystyki mocy silnika przy pełnym obciążeniu pomiary wykonuje się z reguły po 250 - 500 obr/min.

W tym przypadku należy wyróżnić dwie metody wyznaczania mocy:

Moc netto,
lub prawdziwy

Badany silnik wyposażony jest we wszystkie agregaty pomocnicze niezbędne do eksploatacji pojazdu – prądnicę, tłumik, wentylator itp.

Odrażająca władza,
lub „moc laboratoryjna” (stół)

Badany silnik nie jest wyposażony we wszystkie zespoły pomocnicze niezbędne do eksploatacji pojazdu. Ta moc odpowiada poprzedniej według systemu SAE; moc brutto jest o 10–20% wyższa niż moc netto.

W obu przypadkach nazywa się to „mocą efektywną”:

P eff - zmierzona zainstalowana moc silnika

R priv \u003d R sff × K

P priv - moc zmniejszona lub przeliczona dla pewnego stanu odniesienia

K - współczynnik korygujący.

Stan odniesienia

Ze względu na różną gęstość powietrza (ze względu na ciśnienie atmosferyczne, temperaturę i wilgotność powietrza) powietrze zasysane przez silnik jest „cięższe lub lżejsze”, natomiast ilość mieszanka paliwowo-powietrzna wejście do silnika będzie mniej więcej. Dlatego zmierzona moc silnika będzie wyższa lub niższa.

Wahania warunków atmosferycznych podczas testu są uwzględniane przy pomocy współczynnika korygującego, przeliczającego zmierzoną moc do określonego stanu odniesienia. Na przykład moc silnika zmniejsza się o około 1% na każde 100 m wzrostu wysokości, a 100 m wysokości odpowiada około 8 mbar ciśnieniu atmosferycznemu.

Różne normy i instrukcje badań przewidują różne warunki odniesienia i metody przetwarzania mocy zmierzonej w rzeczywistych warunkach atmosferycznych w czasie badania:

Norma DIN 70020

norma EWG 80/1269 (88/195)
UNECE-R 85
Norma ISO 1585

1013 / P × pierwiastek kwadratowy (273 + t / 293)

(99/ps) 1,2 × (T/198) 0,6

P - atmosferyczne ciśnienie powietrza

P s - ciśnienie atmosferyczne przy suchej pogodzie (minus ciśnienie cząstkowe pary wodnej)

t - temperatura, С°

T - temperatura, K

Ale takie przeliczenie jest dopuszczalne tylko dla silników wewnętrzne spalanie z zapłonem iskrowym (benzyna). W przypadku silników Diesla stosuje się bardziej złożone formuły. Moc silnika DIN jest o 1-3% mniejsza niż przeliczona moc EEC lub ISO/ECE ze względu na różne metody obliczania współczynników korekcyjnych. Wcześniej dość znaczące różnice w japońskich ocenach mocy JIS lub SAE w stosunku do niemieckiej normy DIN wynikały z zastosowania mocy brutto lub mieszanych form mocy brutto/netto.

Jednak obecne nowoczesne standardy są coraz bardziej zgodne z poprawioną normą ISO 1585 (moc netto), więc wcześniejsze znaczące różnice (do 25%) nie są już wykrywane.

Źródło: Katalog przeglądów samochodów

Ocena: 4,41(oceny: 58)
Oszacować:
Alex: (2009.07.06 13:16)
Posiadam Audi 80 B4 2.0 z silnikiem ABT. jak określić moc? Czy w Internecie jest jakiś zasób?
+ 0 -

Nieznajomy: (2010.09.03 18:35)
Alex, skontaktuj się z oficerem. dealer - pomogą!
+ 0 -

Maj: (2010.10.31 20:35)
ale naprawdę w domu. warunki do obliczenia?
+ 0 -

fakt: (2011.02.09 14:35)
mtz80
+ 0 -

Anonimowy: (2011.04.28 18:09)

+ 0 -

sv: (2011.05.03 17:57)

+ 0 -

rodionzzz: (2011.05.14 16:28)
Ojej

NON-PROFIT INSTYTUCJA EDUKACYJNA „ROSYJSKA SZKOŁA TECHNICZNA”

"SILNIK SPALINOWY"

„Specyfikacje silnika”.

Główne cechy silnika to moc, moment obrotowy i oszczędność paliwa.

Moc silnika.

W silniku spalinowym ciśnienie gazu powstałe w wyniku spalania mieszanki paliwowo-powietrznej działa na denko tłoka i porusza tłokiem w cylindrze. Przesuwając tłok, gazy wykonują pożyteczną pracę*, a silnik rozwija określoną moc**.

*Praca(A) występuje wtedy, gdy na ciało działa siła (F) i pod wpływem tej siły ciało porusza się (przebywa odległość S). Innymi słowy: praca mechaniczna jest wprost proporcjonalna do przyłożonej siły i przebytej odległości (A=FS). Jednostką miary pracy w układzie SI jest Dżul(J). Jeden dżul równa się jeden Niuton, pomnożone przez jeden metr (1J = Nm), czyli jeśli siła jednego Newtona przesuwa ciało o masie jednego kg na odległość jednego metra, to taka siła jest równa jednemu dżulowi.

**Moc(P) jest równa pracy (A) wykonanej w określonym czasie (jednostka czasu - t): P \u003d A / t (Moc \u003d Praca / czas). Jednostką mocy w układzie SI jest Wat(W). Jeden wat jest równy jednemu dżulowi podzielonemu przez jedną sekundę (1W=1J/1sek), tj. jeśli praca jednego dżula jest wykonywana w ciągu jednej sekundy, to taka praca odtwarza moc równą jednemu watowi. Pozasystemową jednostką pomiaru mocy jest kilogram-siła pomnożona przez jeden metr podzielony przez jedną sekundę (kgf m / s). 1kgfm/s = 9,81W. Literatura techniczna na tematy motoryzacyjne również wykorzystuje taką jednostkę miary, jak moc. Jedna moc jest równa 75 kgf m / s i 735,5 watów.

Moc wytwarzana przez gazy wewnątrz cylindrów silnika nazywa się moc wskaźnika (P i ). Moc wskaźnika nie może być w pełni wykorzystana do poruszania samochodem, ponieważ część tej mocy jest zużywana na pokonanie sił tarcia w samym silniku (tarcie w łożyskach, między częściami zespołu cylinder-tłok a mechanizmem dystrybucji gazu, mieszanie oleju itp. .), a także napędowe mechanizmy pomocnicze (generator, pompa płynu chłodzącego itp.).
Moc, z której można czerpać wał korbowy silnik i używany do poruszania się samochodem nazywamy mocą efektywną ( R ef).
Efektywna moc mniej moc wskaźnika od wielkości strat mechanicznych. Wygodnie jest przedstawić straty mechaniczne w postaci mechanicznej Sprawność silnika (η).
Sprawność silnika jest równa stosunkowi mocy skutecznej do mocy indykowanej ( η = R ef / P i ). Wartość wydajności nowoczesne silniki leży w granicach 0,7 - 0,9. Wartość sprawności wyznacza się eksperymentalnie na specjalnych instalacjach ( instalacje hamulcowe bębnowy lub innego typu, rozwijający zadaną siłę hamowania).
Moc efektywną silnika opisuje wzór: R ef= p i V d n/2x60x75 (KM), gdzie w liczniku:
p i - średnie ciśnienie gazu wskaźnikowego (kg / m2) działające na tłok;
V d - pojemność silnika (m3);
n- liczba obrotów silnika (obr/min);
w mianowniku:
2 - współczynnik liczbowy (dla silników czterosuwowych = 2, dla silników dwusuwowych = 1);
60x75 - współczynnik liczbowy do przeliczania wartości mocy z „kgfm/min” na „ koń mechaniczny».

Ze wzoru wynika, że ​​moc efektywna silnika zależy od: 1) średniego ciśnienia indykatorowego gazów działających na tłok, 2) objętości roboczej silnika oraz 3) liczby cykli pracy wykonanych w czasie warunkowym silnika, wyrażona w obrotach wału korbowego.

Średnie wskazywane ciśnienie gazu (p i ) to warunkowo stałe ciśnienie, które działając na tłok podczas jednego suwu roboczego, wykonuje pracę równą pracy wskaźnika gazów w cylindrze podczas cyklu roboczego, tj. p ja = ALE i / V c (stosunek pracy wskaźnika gazów ALE i do jednostki przemieszczenia cylindra V c).
Średnie wskazane ciśnienia przy obciążeniu znamionowym dla czterosuwu silniki benzynowe 0,8 - 1,2 MPa, dla czterosuwowych silników wysokoprężnych 0,7 - 1,1 MPa, dla dwusuwowych silników wysokoprężnych 0,6 - 0,9 MPa.

Pojemność silnika V d jest równe sumie objętości roboczych wszystkich jego cylindrów ( V d = Σ n V c). Objętość robocza jednego cylindra ( V c ) jest równy iloczynowi jego średnicy (d) i skoku tłoka (h) - ( V c = dh).

Liczba cykli pracy wykonane przez silnik w ciągu jednej minuty jest równe 2n/T, gdzie n- częstotliwość obrotów wału korbowego, T- cykl pracy silnika (liczba wykonanych cykli na cykl pracy). Dla silnika czterosuwowego T = 4, a liczba cykli pracy wynosi n/2.

Z powyższych wartości stałe, tj. niezmienione, w zależności od konstrukcji silnika, są tylko pojemność skokowa i cykl silnika. Reszta to zmienne. Wartości tych wielkości będą zależeć od trybu pracy i stanu technicznego silnika. Ze wzoru wynika, że ​​wraz ze wzrostem prędkości obrotowej wału korbowego i ciśnienia gazów działających na tłok, wzrośnie również moc silnika. Jednocześnie funkcja mocy od prędkości obrotowej CV nie jest liniowa, co ilustruje wykres (rys. 1).

Ten fakt wymaga wyjaśnienia.
Faktem jest, że ciśnienie gazów roboczych zależy od kompletności napełnienia cylindrów nową porcją mieszanki paliwowo-powietrznej, szybkości i kompletności jej spalania oraz stopnia (współczynnika) późniejszego oczyszczenia cylindrów z spaliny. Stopień napełnienia i oczyszczenia butli, a także szybkość i kompletność spalania mieszanki paliwowo-powietrznej są determinowane konstrukcją i ustawieniem mechanizmu dystrybucji gazu, układu dolotowego i wydechowego, system paliwowy, a także algorytm działania układu zasilania paliwem, zapłonu, doładowania powietrza i sterowania rozrządami i jest tylko w niewielkim stopniu związany z prędkością obrotową wału korbowego. Maksymalna moc rozwijana jest przez silnik po osiągnięciu takich wartości obrotów wału korbowego, które będą odpowiadały optymalnym ustawieniom i osiągom wymienionych układów i mechanizmów, zapewniając niezbędne warunki tworzenie mieszanki, spalanie mieszanki i czyszczenie cylindra. We wszystkich innych przypadkach (obroty wyższe lub niższe) osiągi silnika będą poniżej wartości maksymalnych.
W literaturze technicznej prędkość, przy której osiągana jest maksymalna deklarowana moc silnika, określana jest jako „ maksymalna moc obrotów».
Silniki, których maksymalna moc osiągana jest przy wysokich prędkościach wału korbowego (5000 obr./min lub więcej) nazywa się wysoka prędkość(wysoka prędkość). Silniki, których maksymalna moc osiągana jest przy niskich prędkościach wału korbowego (poniżej 5000 obr./min) nazywa się wolno poruszających(niska prędkość). Z punktu widzenia zainteresowania konsumentów produktami przemysłu motoryzacyjnego jest to bardzo uproszczone, ale można powiedzieć, że charakterystyka mocy silnika determinuje właściwości prędkościowe samochodu. Oznacza to, że silnik szybkoobrotowy, ceteris paribus, zapewni lepszą charakterystykę prędkości samochodu niż silnik wolnoobrotowy. Maksymalna prędkość samochód osiągnie maksymalną moc na obrotach. Gdy silnik osiągnie tryb mocy maksymalnej, silnik zaczyna pracować tylko po to, by pokonać siły oporów ruchu, auto nie przyspiesza.

Do oceny porównawczej różne silniki z punktu widzenia perfekcji procesu pracy i projektowania posługują się wartością” pojemność w litrach”. Moc w litrach jest równa stosunkowi mocy silnika do jego objętości roboczej ( P L= P ef / V d). Ta wartość pokazuje, ile mocy można „usunąć” z jednego litra pojemności skokowej silnika. Im większa moc litra, tym mniejsze wymiary względne i ciężar właściwy silnika, ceteris paribus, tym wyższe jego wskaźniki techniczne i konstrukcyjne. Moc nowoczesnych silników w litrach mieści się w przedziale 15 - 37 kW / l - dla silników benzynowych i 6 - 22 kW / l - dla silników Diesla.

Moment obrotowy

Podczas pracy silnika na jego wale korbowym powstaje moment obrotowy, który jest przenoszony przez mechanizmy przekładni na koła napędowe samochodu i wprawia samochód w ruch. Moment obrotowy ( M k ) jest równy iloczynowi siły ( F) na ramieniu jego działania ( r) i jest mierzony w niutonach pomnożonych przez metr ( H x m) lub w kilogramach pomnożonych przez metr (kgf x m).
Mk=F x r;
W silniku siłą działania jest ciśnienie gazów. Ramię siły to korba wału korbowego. Im wyższe ciśnienie gazów działających na tłok i im większy promień korby, tym większy moment obrotowy rozwija silnik. Wartość ciśnienia gazów roboczych zależy od szeregu warunków omówionych w poprzednim podrozdziale (Moc silnika). Promień korby jest określony przez konstrukcję silnika.
Moment obrotowy silnika wzrasta wraz ze wzrostem prędkości obrotowej wału korbowego i osiąga swoją maksymalną wartość przy tzw. "obroty maksymalnego momentu obrotowego". obroty wału korbowego odpowiadające maksymalnym obrotom momentu obrotowego dla różne rodzaje silniki są w zakresie 1500 - 3000 obr/min (diesle) i 3000 - 4500 obr/min (silniki benzynowe). „Związanie” maksymalnego momentu obrotowego z prędkością obrotową wału korbowego, podobnie jak w przypadku mocy, wynika z regulacji mechanizmu dystrybucji gazu silnika jego układu ssącego i wydechowego oraz układu zasilania i sterowania silnikiem .
Moc i moment obrotowy silnika są powiązane wzorem: M k = 716,2 P ef / n(kgfm);
Moment obrotowy przenoszony jest przez przekładnię na koła napędowe samochodu i określa siłę uciągu kół napędowych: F t = M kx c x η /r, gdzie F t jest siłą ciągu; M k jest momentem obrotowym; c- całkowite przełożenie skrzyni biegów; η - sprawność transmisji (0,88 - 0,95); r to promień kół napędowych.
Z punktu widzenia zainteresowania konsumentów produktami motoryzacyjnymi jest to uproszczone, ale można powiedzieć, że moment obrotowy determinuje charakterystykę trakcyjną samochodu. Im większy moment obrotowy rozwija silnik, tym większa przyczepność na kołach napędowych. Szybki wzrost moment obrotowy silnika wskazuje na dobrą dynamikę przyspieszenia samochodu dzięki intensywnemu wzrostowi siły uciągu kół napędowych.
Im dłuższa wartość momentu znajduje się w obszarze jego maksimum i nie maleje, tym lepszy silnik przystosowany do zmian warunki drogowe(tym rzadziej trzeba zmieniać biegi).
Silniki wolnoobrotowe mają duże momenty obrotowe.

Oszczędność paliwa

Ekonomia pracy silnik samochodowy jest mierzona ilością paliwa w gramach zużytą na każdą jednostkę mocy na jednostkę czasu (jedna godzina) i nazywa się „ jednostkowe zużycie paliwa» ( g np. g/kWh). Zużycie paliwa wzrasta wraz ze wzrostem prędkości obrotowej wału korbowego i zależy od doskonałości konstrukcji silnika oraz jego stanu technicznego. Całkowity(całkowite) zużycie paliwa charakteryzuje się zużyciem paliwa w kilogramach na godzinę pracy i nazywa się „ godzinowe zużycie paliwa» ( G T kg/h). Jednostkowe zużycie paliwa można określić za pomocą wzoru g e= G T 1000/ P ef (g/kWh).


Jak ten sam silnik może mieć inną moc? Jaka jest różnica między mocą a momentem obrotowym?

CO TO JEST MOC?

Ile masz siły? - takie pytanie słyszał każdy, kto choć trochę dotknął świata samochodów. Nikt nawet nie musi wyjaśniać, o co tak naprawdę chodzi - konie. To w nich jesteśmy przyzwyczajeni do oceny mocy silnika, jednej z najważniejszych cech konsumenckich samochodu.

Praktycznie nie ma transportu konnego nawet po wsiach, a ta jednostka miary żyje i ma się dobrze od ponad stu lat. Ale w rzeczywistości moc jest nielegalna. Nie jest ujęta w międzynarodowym układzie jednostek (myślę, że wiele osób pamięta ze szkoły, że nazywa się SI) i dlatego nie ma statusu oficjalnego. Ponadto Międzynarodowa Organizacja Metrologii Prawnej wzywa do jak najszybszego wycofania koni mechanicznych z obiegu, a dyrektywa UE 80/181/EWG z 1 stycznia 2010 r. wprost zobowiązuje producentów samochodów do stosowania tradycyjnego „hp” tylko jako wartość pomocnicza do wskazywania mocy.

Ale nie na próżno przyzwyczajenie jest uważane za drugą naturę. W końcu w życiu codziennym mówimy „kopiarka” zamiast kopiarek, a taśmę samoprzylepną nazywamy „taśmą klejącą”. Oto nierozpoznane „hp” Teraz używają go nie tylko zwykli ludzie, ale prawie wszyscy firmy motoryzacyjne. Co ich obchodzą dyrektywy doradcze? Jeśli jest to wygodniejsze dla kupującego, niech tak będzie. Dlaczego istnieją producenci - nawet stan się kręci. Jeśli ktoś zapomniał, w Rosji podatek transportowy i taryfa OSAGO liczone są od koni mechanicznych, a także koszt ewakuacji nieprawidłowo zaparkowanych pojazdów w Moskwie.





Konie mechaniczne narodziły się w epoce rewolucji przemysłowej, kiedy trzeba było ocenić, jak skutecznie mechanizmy zastępują trakcję zwierząt. Odziedziczona po silnikach stacjonarnych, ta konwencjonalna jednostka pomiaru mocy ostatecznie trafiła do samochodów.

I nikt nie znalazłby w tym winy, gdyby nie jedno znaczące „ale”. Stworzona, aby ułatwić nam życie, moc w koniach mechanicznych jest w rzeczywistości myląca. W końcu pojawił się w dobie rewolucji przemysłowej jako wartość całkowicie warunkowa, która nie tylko dla silnika samochodowego, nawet dla konia, ma raczej pośredni związek. Znaczenie tej jednostki jest następujące - 1 KM. wystarczy, aby podnieść 75 kg ładunek na wysokość 1 metra w ciągu 1 sekundy. W rzeczywistości jest to bardzo przeciętny wskaźnik wydajności dla jednej klaczy. I nie więcej.

Innymi słowy, nowa jednostka miary była bardzo przydatna dla przemysłowców wydobywających np. węgiel z kopalń oraz producentów związanych z nimi urządzeń. Z jego pomocą łatwiej było ocenić przewagę mechanizmów nad siłą zwierząt. A ponieważ maszyny były już napędzane parą, a później silnikami naftowymi, „KM” przekazywane w drodze dziedziczenia samodzielnym załogom.

James Watt - szkocki inżynier, wynalazca, naukowiec, żyjący w XVIII - początku XIX wieku. To on wprowadził do obiegu zarówno „nielegalną” moc, jak i oficjalną jednostkę mocy, którą nazwano jego imieniem.

Jak na ironię, człowiek, który wynalazł konie mechaniczne, to oficjalna jednostka mocy, James Watt. A ponieważ wat (a raczej, w odniesieniu do potężnych maszyn, kilowat - kW) był również aktywnie wykorzystywany na początku XIX wieku, te dwie ilości musiały w jakiś sposób zostać ze sobą powiązane. To tutaj pojawiły się kluczowe nieporozumienia. Na przykład w Rosji i większości innych krajów europejskich przyjęli tak zwaną moc metryczną, która jest równa 735,49875 W lub, co jest nam teraz bardziej znane, 1 kW = 1,36 KM. Takie „hp” najczęściej oznaczany przez PS (z niem. Pferdestarke), ale są też inne opcje - cv, hk, pk, ks, ch... Jednocześnie w Wielkiej Brytanii i wielu jej byłych koloniach postanowiono pójść własną drogą, organizując „imperialny” system pomiarowy z jego funtami, stopami i innymi rozkoszami, w których mechaniczna (lub innymi słowy wskaźnikowa) moc wynosiła już 745.69987158227022 watów. A potem - ruszamy. Na przykład w USA wymyślili nawet moc elektryczną (746 W) i bojler (9809,5 W).




Okazuje się więc, że ten sam samochód z tym samym silnikiem w różnych krajach na papierze może mieć różną moc. Weźmy na przykład nasz popularny crossover Kia Sportage- w Rosji lub Niemczech, według paszportu, jego dwulitrowy turbodiesel w dwóch wersjach rozwija 136 lub 184 KM, a w Anglii - 134 i 181 "konie". Chociaż w rzeczywistości moc silnika w jednostkach międzynarodowych wynosi dokładnie 100 i 135 kW - i to w dowolnym miejscu na świecie. Ale widzisz, brzmi to nietypowo. A liczby nie są już tak imponujące. Dlatego producenci samochodów nie spieszą się z przejściem na oficjalną jednostkę miary, tłumacząc to marketingiem i tradycjami. W jaki sposób? Zawodnicy będą mieli 136 sił, a my mamy tylko 100 kW? Nie, to nie wystarczy…

JAK MIERZY SIĘ MOC?

Jednak „potężne” triki nie ograniczają się do zabawy z jednostkami miary. Do niedawna był nie tylko wyznaczany, ale nawet mierzony na różne sposoby. W szczególności w Ameryce przez długi czas (do początku lat 70.) producenci samochodów ćwiczyli testy laboratoryjne silników rozebranych do naga - bez takich problemów jak generator, sprężarka klimatyzacji, pompa układu chłodzenia, a zamiast tego z rurą prostą licznych tłumików. Oczywiście silnik, który zrzucił kajdany, z łatwością dawał o 10-20 procent więcej „KM”, tak niezbędnej dla kierowników sprzedaży. Rzeczywiście, niewielu kupujących zagłębiło się w zawiłości metodologii testów.

Inną skrajnością (ale znacznie bliższą rzeczywistości) jest pobieranie kierunkowskazów bezpośrednio z kół samochodu, na działające bębny. Tak robią zespoły wyścigowe, warsztaty tuningowe i inne zespoły, dla których ważne jest, aby znać zwrot silnika, biorąc pod uwagę wszystkie możliwe straty, w tym straty w skrzyni biegów.





Moc zależy również od tego, jak jest mierzona. Jedną rzeczą jest włączyć „goły” silnik na stojaku bez załączniki i zupełnie inne - odczyty z kół, na pracujących bębnach, z uwzględnieniem strat w transmisji. Nowoczesne metody oferują opcję kompromisową - testy laboratoryjne silnika z zaczepem niezbędnym do jego autonomicznej pracy.

Ostatecznie jednak kompromis został zaakceptowany jako próbka w różnych metodach, takich jak europejskie ECE, DIN czy amerykańskie SAE. Gdy silnik jest zainstalowany na stojaku, ale ze wszystkimi zaczepami niezbędnymi do płynnej pracy, w tym ze standardową ścieżką wydechową. Możesz usunąć tylko wyposażenie związane z innymi układami maszyny (na przykład sprężarkę zawieszenia pneumatycznego lub pompę wspomagania kierownicy). Oznacza to, że testują silnik dokładnie w takiej formie, w jakiej faktycznie stoi pod maską samochodu. Pozwala to wykluczyć „jakość” przekładni z końcowego wyniku i określić moc na wale korbowym, biorąc pod uwagę straty na napędzie głównych jednostek montowanych. Tak więc, jeśli mówimy o Europie, procedura ta jest regulowana dyrektywą 80/1269 / EWG, przyjętą po raz pierwszy w 1980 r. i od tego czasu regularnie aktualizowaną.

CO TO JEST MOMENT OBROTOWY?

Ale jeśli moc, jak mówią w Ameryce, pomaga sprzedawać samochody, to moment obrotowy popycha je do przodu. Jest mierzony w niutonometrach (N∙m), ale większość kierowców nadal nie ma jasnego pojęcia o tej właściwości silnika. W najlepszym razie zwykli ludzie wiedzą jedno - im wyższy moment obrotowy, tym lepiej. Prawie jak moc, prawda? Czym więc „N∙m” różni się od „hp”.?

W rzeczywistości są to wielkości powiązane. Ponadto moc jest pochodną momentu obrotowego i prędkości silnika. I po prostu niemożliwe jest rozpatrywanie ich osobno. Wiedz - aby uzyskać moc w watach, musisz pomnożyć moment obrotowy w niutonometrach przez aktualną liczbę obrotów wału korbowego i współczynnik 0,1047. Chcesz poznać znajomą moc? Nie ma problemu! Podziel wynik przez 1000 (w ten sposób otrzymasz kilowaty) i pomnóż przez współczynnik 1,36.





Aby zapewnić silnikowi wysokoprężnemu (na zdjęciu po lewej stronie) wysoki stopień sprężania, inżynierowie zmuszeni są uczynić go długim skokiem (to znaczy, gdy skok tłoka przekracza średnicę cylindra). Dlatego dla takich silników moment obrotowy jest strukturalnie duży, ale maksymalna liczba obrotów musi być ograniczona w celu zwiększenia zasobu. Wręcz przeciwnie, twórcom jednostek benzynowych łatwiej jest uzyskać dużą moc - części tutaj nie są tak masywne, stopień sprężania jest niższy, dzięki czemu silnik może być krótki i szybki. Jednak ostatnio rozróżnienie między dieslami a jednostki benzynowe jest stopniowo wymazywany – stają się coraz bardziej do siebie podobne zarówno pod względem wzornictwa, jak i cech charakterystycznych

Z technicznego punktu widzenia moc odnosi się do tego, ile pracy może wykonać silnik w jednostce czasu. Ale moment obrotowy charakteryzuje potencjał silnika do wykonania tej właśnie pracy. Pokazuje opór, który może pokonać. Na przykład, jeśli samochód opiera koła na wysokim krawężniku i nie może się ruszyć, moc wyniesie zero, ponieważ silnik nie wykonuje żadnej pracy - nie ma ruchu, ale rozwija się moment obrotowy. Wszakże w tym momencie, dopóki silnik nie zgaśnie z naprężeń, mieszanina robocza wypala się w cylindrach, gazy wywierają nacisk na tłoki, a korbowody próbują wprawić wał korbowy w ruch obrotowy. Innymi słowy, chwila bez mocy może istnieć, ale moc bez chwili nie może. Oznacza to, że to „N∙m” jest głównym „produktem” silnika, który wytwarza, przekształcając energię cieplną w energię mechaniczną.

Jeśli narysujemy analogie z osobą, „N∙m” odzwierciedla jego siłę, a „hp” - wytrzymałość. Dlatego powolne poruszanie się silniki Diesla z racji ich cechy konstrukcyjne zwykle mamy ciężarowców - ceteris paribus, mogą więcej na siebie ciągnąć i łatwiej pokonywać opór na kołach, choć nie tak szybko. Ale szybkobieżne silniki benzynowe są bardziej skłonne do biegania - gorzej utrzymują ładunek, ale poruszają się szybciej. Generalnie obowiązuje prosta zasada dźwigni – wygrywamy siłą, tracimy dystansem lub szybkością. I wzajemnie.





Tak zwana zewnętrzna charakterystyka prędkości obrotowej silnika odzwierciedla zależność mocy i momentu obrotowego od prędkości obrotowej wału korbowego przy pełnym otwarciu przepustnicy. Teoretycznie im wcześniej szczyt ciągu, a później moc, tym łatwiej silnik adaptuje się do obciążeń, zwiększa się jego zakres pracy, co pozwala kierowcy lub elektronice na rzadszą zmianę biegów i dlaczego nie spalać paliwa na próżno. Te wykresy pokazują, że dwulitrowy silnik benzynowy z turbodoładowaniem (po prawej stronie) przewyższa turbodiesel o tej samej objętości w tym wskaźniku, ale jest gorszy pod względem bezwzględnej wartości momentu obrotowego.

Jak to się wyraża w praktyce? Przede wszystkim musisz zrozumieć, że to krzywe momentu obrotowego i mocy (razem, a nie osobno!) na tak zwanej zewnętrznej charakterystyce prędkości obrotowej silnika ujawnią jego prawdziwe możliwości. Im wcześniej zostanie osiągnięty szczyt ciągu, a później szczyt mocy, lepszy silnik dostosowane do swoich zadań. Weźmy prosty przykład - samochód jedzie po płaskiej drodze i nagle zaczyna się podnosić. Zwiększa się opór na kołach, dzięki czemu przy tym samym dopływie paliwa prędkość zacznie spadać. Ale jeśli charakterystyka silnika jest odpowiednia, moment obrotowy zacznie rosnąć. Oznacza to, że sam silnik dostosuje się do wzrostu obciążenia i nie będzie wymagał od sterownika ani elektroniki przełączania na niższy bieg. Przełęcz mija, zaczyna się zjazd. Auto zaczęło przyspieszać – wysoka trakcja nie jest tu już tak ważna, kolejny czynnik staje się krytyczny – silnik musi mieć czas, żeby to wyprodukować. Oznacza to, że moc wysuwa się na pierwszy plan. które można regulować nie tylko przełożenia w skrzyni biegów, ale poprzez zwiększenie prędkości obrotowej silnika.

Tutaj należy przypomnieć silniki samochodów wyścigowych lub motocykli. Ze względu na stosunkowo małe objętości robocze nie mogą osiągnąć rekordowego momentu obrotowego, ale zdolność obracania się do 15 tys. obr./min i powyżej pozwala im wytwarzać fantastyczną moc. Na przykład, jeśli konwencjonalny silnik przy 4000 obr./min zapewnia 250 N∙m i odpowiednio około 143 KM, to przy 18000 obr./min może już wytwarzać 640,76 KM. Imponujące, prawda? Inna sprawa, że ​​„cywilne” technologie nie zawsze są w stanie to osiągnąć.

Nawiasem mówiąc, pod tym względem silniki elektryczne mają charakterystykę zbliżoną do ideału. Od samego początku rozwijają maksymalne „niutonometry”, a następnie krzywa momentu obrotowego płynnie opada wraz ze wzrostem prędkości. W tym samym czasie wykres mocy stopniowo się zwiększa.





Nowoczesne silniki„Formuła 1” ma skromną pojemność 1,6 litra i stosunkowo niski moment obrotowy. Ale dzięki turbodoładowaniu, a co najważniejsze, możliwości rozkręcania się do 15 000 obr/min, dają one około 600 KM. Ponadto inżynierowie kompetentnie zintegrowali się z jednostka mocy silnik elektryczny, który w niektórych trybach może dodać kolejne 160 „koni”. Więc technologie hybrydowe mogą działać nie tylko na wydajność

Myślę, że już zrozumiałeś - w charakterystyce samochodu ważne są nie tylko maksymalne wartości mocy i momentu obrotowego, ale także ich zależność od obrotów. Dlatego dziennikarze tak chętnie powtarzają słowo „półka” – kiedy na przykład silnik wytwarza szczyt ciągu nie w jednym punkcie, ale w zakresie od 1500 do 4500 obr./min. W końcu, jeśli jest dopływ momentu obrotowego, prawdopodobnie brakuje również mocy.

Jednak nadal najlepszym wskaźnikiem „jakości” (nazwijmy to) powrotu silnika samochodowego jest jego elastyczność, czyli zdolność do nabierania pędu pod obciążeniem. Wyraża się to np. przyspieszeniem od 60 do 100 km/h na czwartym biegu lub od 80 do 120 km/h na piątym – są to standardowe testy w Przemysł samochodowy. I może się zdarzyć, że jakiś nowoczesny turbodoładowany silnik o dużej przyczepności na niskich obrotach i szerokiej półce momentu obrotowego daje poczucie doskonałej dynamiki w mieście, ale na autostradzie przy wyprzedzaniu okaże się gorszy niż dawny wolnossący silnik z korzystniejsza charakterystyka nie tylko momentu obrotowego, ale także mocy ...

5 (100%) głosowało 2