Что важнее, крутящий момент или лошадиные силы; Авто блог

Калькулятор расчета мощности двигателя автомобиля

Мощность — важный технический параметр двигателя внутреннего сгорания. Он влияет на динамику разгона, на размер максимальной скорости и на эластичность мотора. Также он влияет на размер транспортного налога, который обязан платить практически каждый автомобилист.

Чтобы узнать силу своего движка, Вам понадобятся специальные формулы и методики подсчета. Также Вам может помочь калькулятор расчета мощности двигателя автомобиля, который представлен ниже в нашей статье.

  1. Расчет мощности двигателя: методики и необходимые формулы
  2. Расчет через крутящий момент
  3. Что такое крутящий момент
  4. Как высчитываются обороты двигателя
  5. Расчет мощности по объему двигателя
  6. Расчет по расходу воздуха
  7. Расчет по массе и времени разгона от нуля до сотни
  8. Расчет по производительности форсунок
  9. Расчет по лошадиным силам
  10. Чему равна лошадиная сила в машине

Расчет мощности двигателя: методики и необходимые формулы

Мощность движка — это энергия, которая образуется внутри ДВС во время его работы. Этот показатель является ключевым для любого автомобиля, а при выборе машины на него ориентируется многие автомобилисты. Определить его можно различными способами. Перечислим основные методики:

  • Через обороты и крутящий момент.
  • По объему ДВС.
  • По расходу воздуха.
  • По массе и времени разгона до 100 километров в час.
  • По производительности впрыскивающих форсунок.

Главной единицей измерения мощности являются ватты, однако иногда этот показатель выражают с помощью лошадиных сил. Между этими единицами измерения есть простая зависимость, поэтому при необходимости, лошадиные силы, можно легко преобразовать в ватты (и наоборот).

В нашей статье, мы рассмотрим основные формулы определения мощности, а также узнаем, как перевести лошадиные силы в ватты.

Расчет через крутящий момент

Этот способ подсчета является основным. Для измеерения мощности нужно знать два технических параметра — крутящий момент и обороты движка. Поэтому подсчет осуществляется в два этапа.

Что такое крутящий момент

Крутящий момент — это сила, которая воздействует на твердое тело при вращении. Чем выше этот показатель, тем мощнее будет движок Вашего транспортного средства. Для подсчета крутящего момента используется следующая формула:

Расшифровывается формула следующим способом:

  • КМ — это крутящий момент.
  • О — общий объем двигателя, выраженный в литрах.
  • Д — давление в камере сгорания, выраженное в МПа.
  • 0,0126 — поправочный коэффициент.

Как высчитываются обороты двигателя

Для подсчета рабочей мощности, нам понадобится не только крутящий момент, но и обороты движка. Если говорить простым языком, то обороты — это скорость вращения коленчатого вала двигателя. Зависимость здесь тоже прямая — чем выше будет скорость вращения, тем мощнее и производительнее будет Ваш автомобиль.

Для подсчета мощности через обороты, используется следующая формула:

  • КМ — это крутящий момент (формулу для его расчета можно найти в предыдущем пункте).
  • ОД — обороты движка (выражаются в количестве оборотов в секунду).
  • 9549 — поправочный коэффициент.

Обратите внимание, что данная формула подходит для подсчета максимальной мощности двигателя.

К сожалению, во время работы двигателя внутреннего сгорания, часть мощности «съедается» некоторыми элементами автомобиля (трансмиссией, раздаточной коробкой, кондиционером и так далее).

Поэтому по факту реальный показатель силы движка будет меньше на 10-15% в зависимости от типа автомобиля и характера его эксплуатации в данный момент.

Расчет мощности по объему двигателя

Внимательный читатель наверняка обратил внимание, что первую формулу можно напрямую подставить во вторую, чтобы упростить подсчеты. Мощность в таком случае можно выразить следующим образом:

М = (КМ x ОД)/9549 = (О x Д x ОД)/(9549 x 0,0126) = (О x Д x ОД)/120,3.

Расшифровка у этой формулы будет стандартной:

  • О — объем двигателя.
  • Д — давление в камере сгорания.
  • ОД — обороты.
  • 120,3 — новый поправочный коэффициент.

Обратите внимание, что давление в камере сгорания (переменная Д) в случае стандартного бензинового мотора обычно находится в пределах от 0,8 до 0,85 МПа. В случае усиленного форсированного движка это показатель будет составлять 0,9 МПа, в случае дизеля — от 1 до 2 МПа.

Расчет по расходу воздуха

Если на Вашем автомобиле установлен бортовой компьютер и вспомогательные датчики, то определить мощность можно также по расходу воздуха.

Делается это следующим образом:

  1. Поместите свой автомобиль на платформу для проведения шиномонтажных работ, надежно зафиксируйте авто, проверьте качество фиксации.
  2. Включите двигатель и разгоните авто до 5,5-6 тысяч оборотов в минуту. Определите расход воздуха с помощью бортового компьютера.
  3. Рассчитайте итоговую мощность с помощью следующей формулы: М = РВ x 0,243. РВ — это расход воздуха, а 0,243 — поправочный коэффициент.

Расчет по массе и времени разгона от нуля до сотни

Определить как измеряется мощность двигателя, можно также по общей массе авто и времени его разгона до 100 километров в час. К сожалению, у этого способа есть один крупный недостаток — итоговая формула является достаточно сложной и она может сильно меняться в зависимости от технических особенностей авто (тип привода, характер трансмиссии и так далее).

Поэтому мы Вам рекомендуем производить расчет мощности по массе и времени разгона не вручную, а с помощью готового калькулятора на нашем сайте.

Оптимальный алгоритм действий:

  1. Выполните разгон своего автомобиля от 0 до 100 километров в час. Определите время разгона любым удобным способом (обычно это делается с помощью бортового компьютера).
  2. Узнайте массу своей машины — сделать это можно с помощью все того же бортового компьютера, с помощью технической документации и так далее.
  3. Воспользуйтесь нашим калькулятором — введите массу и время разгона, выберите тип привода, укажите трансмиссию.

Расчет по производительности форсунок

Форсунки — это детали-распылители, которые обеспечивают подачу топлива в цилиндры ДВС. Характер работы форсунок напрямую влияет на формат функционирования двигателя, поэтому подсчитать мощность движка можно по производительности форсунок.

Читайте также:  Как почистить салон автомобиля самостоятельно

Для подсчетов используется следующая сложная формула:

  • ПФ — это производительность 1 форсунки. Этот параметр обычно указывается в технической документации к двигателю (хотя в случае нового авто эти сведения можно узнать из бортового компьютера).
  • КФ — это количество форсунок. Этот параметр можно также узнать из технической документации либо с помощью бортового компьютера.
  • КЗ — коэффициент загруженности форсунок. Для большинства легковых автомобилей этот параметр равен 0,75-0,8.
  • ТТ — тип топливной смеси. Для бензина высокой очистки этот коэффициент обычно равен 12-13.
  • ТД — это тип двигателя. Для атмосферного движка этот параметр равен 0,4-0,5, для турбодвижка — 0,6-0,7.

Эта методика расчета является достаточно неточной, поскольку формула содержит множество поправочных коэффициентов, многие из которых не имеют точного цифрового выражения. Поэтому реальная мощность может отличаться от формульной на 10-15% (впрочем, это небольшая погрешность).

Расчет по лошадиным силам

Если Вам известно количество лошадиных сил Вашего движка, то можно легко узнать и вычислить мощность двигателя. Для подсчета используется простая формула:

Расшифровывается она так:

  • М(ЛС) — мощность двигателя внутреннего сгорания, выраженная в лошадиных силах.
  • 0,735 — это поправочный коэффициент, на который необходимо умножить количество Ваших «лошадок».

Чему равна лошадиная сила в машине

1 лошадиная сила — это 0,7355 Ватт. Подобная единица измерения была изобретена Джеймсом Ваттом в 1789 году для подсчета мощности паровых двигателей. Такое необычное название имеет интересную историю: чтобы доказать выгоду применения своей паровой машины, Джеймс Уатт провел эксперимент, в котором паровая машина «соревновалась» с лошадью в поднимании тяжестей на большую высоту.

Эксперимент показал, что паровой движок «сильнее» лошади в 4 раза, а название «лошадиная сила» вошло в инженерное дело в качестве единицы измерения.

Калькулятор расчета объёма двигателя

Калькулятор расчета производительности форсунок

Калькулятор перевода силы тока в мощность

Калькулятор расчета времени разряда АКБ

Калькулятор расчета тока утечки в автомобиле и времени разряда АКБ

Что надо знать про мощность и крутящий момент в автомобиле

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

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

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

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.

Читайте также:  Отзывы владельцев Lifan X60, преимущества и недостатки

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.

Перевод киловатт в лошадиные силы: сколько ЛС в одном кВт + принципы и способы вычислений

Лошадиная сила и Ватт. Первый термин – измеритель мощности, все более устаревающий, постепенно вытесняемый из электротехники, второй – современный. Автомобилисты, впрочем, сопротивляются, предпочитая наглядность.

Иногда требуется перевести «л. с.» в ватты – давайте разберемся, как они соотносятся.

Что представляет собой лошадиная сила?

Единственная мера мощности, эквивалент которой признают во всем мире — киловатт. Все же невзирая на это, там, где есть двигатели внутреннего сгорания, силу их обозначают в лошадиных силах. Популярна эта единица и при начислении транспортного налога.

По этой причине владельцам собственного транспорта приходится переводить киловатты в эту внесистемную единицу.

Выражение прочно вошло в лексикон еще с тех пор, когда Джеймс Уатт из Шотландии в конце 17 века внедрил в производство первую паровую машину, заменившую лошадиную тягу.

Интересный факт: в свое время во Франции, а точнее, в Париже, были нормы для тяглового усилия экипажей (омнибусов).

Согласно им, лошадь, запряженная в экипаж, за рабочий день продолжительностью 5 с половиной часов и значении тягловой силы 25,8 кг должна пробегать ежедневно 55,056 км. Мощность, развиваемая лошадьми, составляла 72, кгм/с.

Наблюдая за работой лошади, поднимающей груз из шахты, он установил, что при постоянной скорости 1 м/с она подымает груз весом близко 75 кг.

Путем вычислений Джеймс Уатт определил лошадиную силу как мощность, при которой кладь массой 250 кг лошадь способна поднять за 1 с на высоту 30 см. Следовательно, 1 л.с. =75 кгм/с, а если в ваттах, то — 735,499 ватт.

Вслед за этим в обиход вошли такие варианты лошадиных сил:

  • электрические;
  • механические;
  • индикаторные;
  • котловые и много других.

Поскольку определение лошадиной силы отличается неоднозначностью, чтобы навести порядок в этом вопросе, в 1882 г. английская ассоциация инженеров на своем съезде утвердила ранее неизвестную единицу измерения мощности. Наименована она была в честь изобретателя — Вт (ватт) или W, она и стала интернациональной.

Позже принятие СИ предписывало обозначать мощность мотора в киловаттах. Единицу стали использовать в технической документации, в рекламных буклетах. Чтобы окончательно покончить с устаревшей концепцией, в 2010 г. директивой ЕС было запрещено использование лошадиных сил без дубляжа в киловаттах.

Разные виды лошадиных сил связали с ваттами следующим образом:

  • электрическая — 746 Вт;
  • механическая — 745,699871582 Вт;
  • метрическая — 735,4988 Вт;
  • индикаторная — 745,6998715822 Вт;
  • котловая — 9809,5 Вт.

Европейские страны, в основном применяют метрическую лошадиную силу. Под ней подразумевают мощность, использованную на подъем вверх веса в 75 кг при одинаковой скорости и общепринятом ускорении g= 9,80665 м/с².

В США и Великобритании в автомобилестроении лошадиная сила равна 1,0138696789 метрической л.с. или 745,6998815 Вт. Котловые, электрические л.с. также применяют в Америке.

Читайте также:  Старый патефон история и особенности

Из официального оборота в России изъята единица «лошадиная сила». При расчете налога на транспорт метрическая разновидность л.с. все же применяется. При этом величину налога умножают на количество л.с.

Единицы измерения ватты и киловатты

Единица мощности ватт входит в систему СИ. Один ватт — это работа в 1 дж, выполненная за 1 секунду.

Можно выразить эту меру мощности и посредством соотношения других единиц:

  1. Ньютон, перемещенный на 1 м за 1 с.
  2. Один килограмм, перемещенный в течение секунды на 1 м.
  3. Вольт-ампер.

В одном киловатте содержится 1000 ватт. С использованием этой единицы измеряют энергию звука, тепла, мощности тока, потоков излучения.

Способы преобразования киловатт в л. с.

Взаимный переход этих двух единиц можно осуществить несколькими методами:

  1. Онлайн-конвекторы. Для этого существуют программные продукты, но нужен доступ к сети. Если есть интернет, то способ очень быстрый и простой.
  2. Таблицы. В них содержатся значения, которые встречаются чаще других.
  3. Формулы для перевода. Используются для “конвертации” физических величин вручную.

Числовые величины, применяемые на практике: 1 кВт = 1,36 л.с., 1 л.с. = 0,735 кВт. Легче работать с первым выражением, а для упрощения 1,36 округляют до 1,4. Погрешность при этом небольшая и если оценивать мощность примерно, то ее значением можно пренебречь.

Практически перевод кВт в л.с. буде иметь следующий вид:

90 кВт х 1,4 = 126 л.с. и обратное действие: 140 л.с. : 1,4 = 100 кВт.

Для более точных расчетов с целью определения, сколько все же лошадиных сил в киловатте, применяют коэффициент 1,35962162.

Лошадиная сила в автомобиле

Значение в кВт, разделенное на 0,735 и есть лошадиная сила в автомобиле. Она сравнима с действием, выполненным за 1 с для того, чтобы поднять на 1 м 75-килограмовый груз. При этом к учету берется и земное притяжение.

Чем больше мощность двигателя автомобиля по отношению к массе средства передвижения, тем он эффективнее. Другими словами, чем меньше весит кузов, тем больше показатель мощности и тем больше будет разгон автомобиля.

К примеру, Jeep Wrangler имеет мощность 177 л.с. и полную массу 2,505 т. Соотношение мощности к полному весу составит: 177 : 2505 = 70,56. Разгон до сотни км в час — 10,1 с.

Если взять мощный автомобиль Феррари 355 Ф1 с мотором мощностью 375 л.с. и весом 2,9 т, то соотношение будет 375 : 2900 = 0,129. Разгон до 100 км/час — 4,6 секунды.

Обозначение лошадиных сил в разных странах неодинаковое. Тогда как в России это л.с., то в англоговорящих странах — hp, в Нидерландах — pk, В Германии — PS, во Франции — CV.

Когда ввели киловатт, во Франции перестали использовать CV и полностью перешли при исчислении налога на эти новые единицы мощности. В Великобритании за основу налога за транспортное средство взяли габариты автомобиля.

В России помимо транспортного налога, л.с. используют при расчете размера платежа при страховании железного «коня» (ОСАГО). Применяют л.с. и при определении действительной мощности мотора автомобиля. При этом в ходу такие термины, как брутто и нетто.

Первый показатель замеряют на стенде и работа насоса охлаждения, генератора и других сопутствующих систем не принимается во внимание. Его значение всегда выше второго параметра, но не отображает мощности, вырабатываемой в нормальных обстоятельствах.

Если для перевода киловатт, указанных в паспорте, использовать этот метод, то будет установлено лишь количество работы мотора. Чтобы точно оценить его мощность, этим способом пользоваться непрактично из-за большой погрешности, которая равна от 10 до 25%. Так как показатели мотора будут завышенными, большим будет и транспортный налог.

Стенд выдает значение нетто с учетом вспомогательных систем. Полученный таким образом параметр точнее соответствует мощности в нормальных условиях. Еще более точно определить мощность сможет такой прибор, как динамометр.

От того, насколько л.с. разгоняется мотор авто, зависит классность автомобиля и его динамические характеристики.

Если на автомобиль нет технической документации, а его мощность необходимо знать, можно сделать это двумя методами.

#1: Метод определения мощности автомобиля

Для определения мощности в традиционных лошадиных силах с применением этого варианта нужны такие величины, как крутящий момент, количество оборотов двигателя. Найти их можно в инструкции или в интернете, если указать соответствующую марку автомобиля.

Далее, найденные параметры перемножают. Для расчета применяют следующее выражение:

(RPM х T) / 5252=HP

В нем RPM — обороты двигателя, Т — момент кручения, 5,252 — количество радиан в сек. Так, одна из моделей автомобиля Hyundai Santa Fe обладает крутящим моментом 227 при числе оборотов 4000, поэтому 227 х 4000 = 908 000. Результат делят на 5252 и получают мощность в лошадиных силах:

908 000 : 5252 = 173 л.с.

#2: Способ вычисления мощности

На двигателе автомобиля обычно указывают напряжение в вольтах, силу тока в амперах, КПД в процентах.

Используя эти данные, вычисляют мощность двигателя в л.с. по формуле:

(V х I х КПД) : 746=HP

КПД переводят в десятичную дробь — в виде десятичной дроби 82%.

Выводы и полезное видео по теме

Подробно о лошадиной силе:

Все чаще величину мощности обозначают в киловаттах, а несистемные единицы уходят в прошлое. Все же необходимость в конвертации лошадиных сил еще существует. Пока эти единицы существуют, надо уметь грамотно ими пользоваться.

Появились вопросы по теме статьи? А может есть информация которая могла бы дополнить наш материал? Пожалуйста, пишите свои комментарии, делитесь опытом в расположенном ниже блоке.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector