Мощность двигателя и крутящий момент двигателя: Что важнее — мощность или крутящий момент — Лайфхак

Что такое крутящий момент

Очень многие автомобилисты не знают, что такое крутящий момент двигателя. На самом деле ответ на этот вопрос содержится еще в школьном курсе физики, но в свете того, что не все ее учили, а те, кто учил, не все поняли, а остальные просто забыли понятое, нет ничего удивительного, что этот вопрос остается открытым. Итак, что же такое крутящий момент двигателя?

Крутящий момент

Начать следует все же с физики. Крутящий момент двигателя является произведением силы на плечо рычага, к которому она прикладывается. Стоит напомнить, что сила измеряется в Ньютонах (Н), а плечо рычага в метрах (м). То есть один Нм равняется одному Ньютону (1Н), который приложен к метровому рычагу (1м).

В двигателе внутреннего сгорания сила передается от воспламеняющегося топлива поршню, от него к кривошипному механизму, а от него к коленвалу. Последний через систему трансмиссии и приводов и приводит колеса во вращение.

Разумеется, он не является постоянным и увеличивается, когда на плечо действует большая сила, и слабеет при ее уменьшении. Иными словами, когда водитель давит на «газ», то действующая на плечо сила возрастает и, соответственно, возрастает и крутящий момент.

Мощность двигателя

Крутящий момент имеет непосредственное отношение к мощности двигателя. Последняя, если говорить предельно просто, является совершенной за некоторую единицу времени работой. А поскольку работой двигателя и является тот самый крутящий момент, то мощность указывает на то, сколько раз за единицу времени двигателем был совершен крутящий момент.

Физиками была создана формула, связывающая оба этих показателя:

Мощность (P) = момент крутящий (Мкр) * измеряемые в об./мин обороты двигателя (N)/9549.

Хотя мощность измеряется в киловаттах, в нашей стране они довольно сложны для автомобилистов, поэтому ее, как правило, измеряют в лошадиных силах (л. с.). Ничего сложного здесь нет, просто чтобы киловатты стали «лошадями», количество киловатт умножается на 1,36.

Крутящий момент и мощность

С каждым из этих компонентов вроде бы понятно, но на что влияет каждый из них? Мощность оказывает влияние на преодоление всевозможных сил, которые оказывают автомобилю противодействие. Таковыми являются силы качения колес, аэродинамические силы, и, конечно же, сила трения в трансмиссии, приводах машины, в самом двигателе и не только. И чем выше мощность двигателя, тем большее сопротивление машина в состоянии преодолеть и, соответственно, тем большую скорость разовьет. Однако мощность не является постоянной силой и сильно зависит от оборотов двигателя. Мощность на холостом ходу и на максимальных оборотах неодинакова. Поэтому многие автопроизводители указывают в технических характеристиках при каких оборотах достигается максимум мощности.

Здесь следует помнить, что максимальная мощность развивается не одномоментно, и с места машина стартует при минимальных оборотах, которые едва превышают холостой ход. Для того же чтобы мобилизировать максимум мощности необходим некоторый отрезок времени и именно здесь на сцену выходит крутящий момент. Именно он «решает» за какой временной промежуток автомобилем будет достигнута максимальная мощность. Проще говоря, динамика разгона автомобиля зависит именно от крутящего момента.

Бензиновые и дизельные двигатели

У бензиновых двигателей показатели не самые высокие. Своих почти максимальных значений бензиновый двигатель может достичь при оборотах, в среднем, 3-4 тысячи. Однако бензиновый двигатель способен быстро увеличивать мощность, и раскручиваться до семи и даже восьми тысяч оборотов. И если принять во внимание вышеприведенные формулы, то становится ясно, что при таких оборотах мощность может возрасти в несколько раз.

Что касается дизельных двигателей, то высокими оборотами они не обладают и как правило, их максимум составляет пять, а то и всего три тысячи оборотов. В этом отношении «дизель» однозначно проигрывает бензиновому двигателю. Но зато крутящий момент у дизельного двигателя в несколько раз превышает аналогичный показатель бензинового собрата и вдобавок он доступен почти с холостого хода.

Что важнее: крутящий момент или мощность?

Чтобы разобраться с этой задачей, можно привести несложный пример. Скажем, можно взять два двигателя от фирмы AUDI, один бензиновый 2.0 FSI (крутящий момент – 200 Нм, мощность – 150 л.с.), а другой дизельный (мощностью 140 л.с. и с крутящим моментом 320 Нм). После проведения тестирования в различных режимах оказывается, что дизельный двигатель мощнее бензинового двигателя в диапазоне от 1 до 4,5 тысяч оборотов. Причем мощность будет выше на 30, а то и на 40 «лошадей», что не мало.

Из этого следует, что обращать внимание исключительно на мощность не стоит, поскольку нередко менее объемный двигатель, имеющий более высокий крутящий момент, оказывается гораздо динамичнее, чем двигатель с низким крутящим моментом (пусть даже большого объема).

Подводя итоги можно сказать, что в корне неверно классифицировать автомобили ориентируясь исключительно на мощность (л.с.) двигателя. Кроме мощности необходимо учитывать еще и крутящий момент (Нм) поскольку если последний показатель будет намного выше, чем у другого автомобиля, то и двигатель у него будет значительно динамичнее.

Как выбрать максимальная и номинальная мощность двигателей

В 2010 году европейские и американские производители двигателей прекратили указывать их мощность, ограничившись лишь показателями объема и крутящего момента, выраженного либо в Ньютонах на метр (Н/м) либо в американской системе – футов на фунт (Ft/Lbs). Во втором случае, чтобы получить более привычные для нас единицы, достаточно умножить значение на 1,356. Впрочем, полученные данные все равно не столь очевидны, чтобы сразу сориентироваться в мощности устройства.

Мощность измеряется по формуле P (Вт) = Момент (Н·м) *Частоту вращения (Об/мин) / 9. 5492.

Нужно иметь в виду, что максимальная мощность и максимальный момент достигаются при разных оборотах двигателя. Так максимальный момент, как видно из графика, будет на оборотах примерно 2400-2600, а максимальная мощность – при 3600 об/мин. Поэтому, для того, чтобы все-таки узнать на какой мощности у вас работает двигатель, нужно знать, на какие рабочие обороты он настроен, что не все производители указывают. Серьезные компании двигателей указывают для этого график, аналогичный представленному внизу, или конкретные значения мощности, зависящие оборотов. Если у вас есть регулятор оборотов двигателя, значит, максимальная мощность будет на максимальных оборотах.

Этим различием и пользовались производители двигателей: указывая мощность, которую можно получить при завышенных оборотах (например, 5.0 л.с., которую можно достичь при 4500 об/мин), при этом сам двигатель при постоянной работе был настроен на обороты 3600, выдавая всего 3.

5 л.с. Численно мощность от оборотов зависит гораздо больше, чем от момента. Надо также понимать, что при завышении оборотов мощность растет, а крутящий момент падает.

Практически это означает, что для косилки, чем больше мощность, тем на большие обороты можно раскрутить нож или на те же обороты, но более длинный/тяжелый нож. Но при этом, если задрать обороты и соответственно уменьшить крутящий момент, то нож сможет преодолевать все меньшее сопротивление. То есть наступает ситуация, что при последующем увеличении оборотов, будет уменьшаться крутящий момент, и двигатель будет раньше глохнуть при увеличении сопротивления (нагрузки) и, значит, хуже будет косить густую траву.

Поэтому с 2010 года чаще всего указывается мощность двигателя, работающего в конкретной технике с учетом ее использования и установленным рабочим числом оборотов.  На двигателях же указывается только максимальный крутящий момент, на который и стоит ориентироваться, ведь чем он больше, тем лучше устройство будет справляться со своей задачей.

Все это касается нормальных (брендовых) производителей техники. Сейчас все больше и больше появляется двигателей из Китая, как и от европейских производителей (MTD, Emak, Stiga, Al-Ko и т.д.), так и собственно китайских брендов Zongshen, Loncin, Rato, Lifan и других. Также существует большое количество «заказных» марок сделанных на основе аутсорсинга, то есть владелец бренда заказывает двигатели под собственным названием на заводах в Китае. А тут уже все зависит от добросовестности заказчика/поставщика этих агрегатов. По вашей просьбе и за ваши деньги в Китае вам напечатают любой паспорт и наклейки с любыми цифрами. Поэтому, покупая культиватор/косилку с гордой надписью 7-8 л.с. с китайским мотором, вы можете получить двигатель реальной мощности 4-5 л.с. Но так как в России потребитель в первую очередь выбирает технику по мощности, то наша компания, по возможности, указывает для бензиновой техники с четырехтактными двигателями две мощности: максимальную — завышенная мощность, которую указывали до 2010 года и продолжают указывать некоторые производители/продавцы для увеличения привлекательности своего товара, и номинальную (реальную).

Но номинальную мощность, к сожалению, указывают не все производители или указывают завышенную, выдавая ее за номинальную. При этом этот параметр можно замерить только в заводских условиях, поэтому не во всех товарах есть возможность указать данную характеристику.

Также мы рекомендуем в первую очередь обращать внимание на крутящий момент и объем двигателя. Учитывая, что двигатели на садовой технике сконструированы достаточно просто (нет никакого турбо наддува, форсажа и т.д.), то с одного объема невозможно снять больше мощности на 30-50%.

Мощность и крутящий момент: что значат эти понятия?

Мощность автомобиля – понятие, знакомое каждому автовладельцу. Говоря о нем, часто упоминают словосочетание «лошадиные силы». Именно в них измеряется мощность, то есть сила мотора. А запас этой силы зависит от количества оборотов. Современные двигатели выдают показатель оборотов от 5000 до 6500, а что касается среднего показателя, то это порядка 2000-3000 оборотов в минуту – это более реальные цифры для поездок в условиях города. Таким образом, если двигатель автомобиля имеет мощность порядка 100 лошадиных сил в предельном режиме, то при езде по городу на средних оборотах эту цифру надо поделить надвое.

А что если вы едете по городу, и  перед вами появляется грузовик, который нужно обогнать? В этом случае без полной мощности мотора не справиться. Однако не спешите, двигателю нужно дать время на раскрутку. Сначала тахометр покажет 4000 об/мин, что будет соответствовать 70 л.с., затем 5000 об/мин – 990 л.с. И вот по достижению максимального показателя, например, 6000 об/мин, то к вашим услугам окажутся все 100 «лошадок».

Теперь стоит ввести понятие крутящего момента – именно он отвечает за то, чтобы вам стали доступны все «лошадки» под капотом авто. Табун соберется настолько быстро, чем выше будет показатель крутящего момента. Таким образом, от этого напрямую зависит и время, затрачиваемое на ускорения автомобиля.

Обязательно нужно учесть и обороты, на которых двигатель развивает максимальный крутящий момент. Если этот показатель составляет 4000 об/мин, то разгон будет стартовать где-то с 2000–3000 об/мин (показатель для нормальной езды), с которых и нужно будет раскручивать двигатель. На разгон потребуется затратить время, а оно порой очень дорого.

Если же максимальный крутящий момент двигатель авто выдает уже при 2000 об/мин, то и время на раскрутку тратить не нужно. Все, что потребуется от водителя – это хорошенько надавить на газ и позволить машине быстро набрать ход. Какой вывод можно сделать? А такой, что чем более на низких оборотах двигатель будет выдавать максимальный крутящий момент, тем лучше – тем быстрее будет разгоняться автомобиль. Такие модели называют «тяговитыми». Например, о них могут говорить, что они могут развивать максимальные 200 Hм всего пpи 1750 об/мин. И это отличный малый показатель количества оборотов, при которых развивается крутящий момент.

Еще один нюанс – показатель крутящего момента зависит от литража автомобиля. Самым менее тяговитым будет двигатель малолитражных авто, таких как 1,5-литровый движок ВАЗ 2108. За рулем такой машины водителю приходится переключаться на более низкие передачи и таким образом поддерживать высокие обороты, иначе мотор не будет тянуть. В такой ситуации нужно увеличить объем двигателя, тогда можно будет получить «момент на низах».

Двигатель и динамический потенциал

_{718 Spyder: расход топлива в смешанном цикле 10,9 л/100 км;
выбросы CO2 в смешанном цикле 249 г/км
718 Cayman GT4: расход топлива в смешанном цикле 10,9 л/100 км;
выбросы CO2 в смешанном цикле 249 г/км}

Высокооборотистый, мощный и экономичный – приводом в новом Porsche 718 Cayman GT4 и 718 Spyder служит шестицилиндровый оппозитный двигатель собственной разработки Porsche с четырьмя литрами рабочего объема и многочисленными высокотехнологичными генами GT. Атмосферный двигатель базируется на том же поколении моторов, что и турбированные силовые агрегаты современного модельного ряда 911 Carrera. Самый мощный – 309 кВт (420 л. с.) – и эмоциональный двигатель в модельном ряду 718 подкупает своими четкими откликами и характерным звуком. Двигатель раскручивается максимально до 8000 об/мин, при 7600 об/мин он достигает своей максимальной мощности, превосходя предыдущую 3,8-литровую модель GT4 на 35 л.с. У Spyder, который впервые оснащен аналогичным двигателем, прибавка в мощности еще больше – 45 л.с. Максимальный крутящий момент составляет 420 ньютон-метров и остается постоянным в диапазоне от 5000 до 6800 об/мин. Максимальная частота вращения 8000 об/мин на 200 об/мин превышает показатель предыдущей модели.

Все это в результате обеспечивает высочайший динамический потенциал. Новый 718 Cayman GT4 достигает максимальной скорости 304 км/ч, 718 Spyder разгоняется максимально до 301 км/ч. Таким образом, оба они значительно превосходят своих предшественников – на 9 и 11 км/ч соответственно. Стандартный разгон с места до 100 км/ч оба выполняют за 4,4 секунды. Особенно впечатляет еще более динамичный темперамент и улучшенный промежуточный разгон в диапазоне средних скоростей: на пятой передаче с 80 до 120 км/ч 718 Spyder разгоняется всего за 6,0 секунды. Как и 718 Cayman GT4. Расход топлива, пересчитанный по методу NEDC, составляет 10,9 л/100 км и подчеркивает экономичность обоих среднемоторных спорткаров.

Высокие показатели мощности и крутящего момента

Высокооборотистая концепция шестицилиндрового двигателя базируется на существенно усовершенствованных технологиях 4,0-литрового оппозитного двигателя. Прочную механическую базу образует исключительно жесткий, изготовленный из высокопрочного стального сплава, кованный коленчатый вал, шатуны с оптимизированной геометрией и большие коренные подшипники диаметром 67 миллиметров. Прочный масляный поддон из пластика весит на 36,5 процента меньше, чем аналогичный литой поддон предыдущей модели.

Ввиду высокой частоты вращения для привода клапанов используются рокеры (роликовые коромысла) с гидравлическими компенсаторами зазора. Электронная система управления двигателем адаптирует фазы газораспределения четырех распредвалов (VarioCam) в зависимости от нагрузки и оборотов. Например, на стороне выпуска, диапазон регулирования составляет 30 градусов по углу поворота коленчатого вала. Это обеспечивает высокие показатели мощности и крутящего момента во всем диапазоне оборотов и, следовательно, улучшает ходовые качества автомобиля.

Система непосредственного впрыска топлива с пьезофорсунками

Особо высокие требования предъявляются к смесеобразованию в камерах сгорания. Центрально расположенные форсунки системы непосредственного впрыска топлива (DFI) впервые для высокооборотистого двигателя имеют управление от пьезоэлементов. При подаче на них электрического напряжения они расширяются и открывают форсунку. При отсутствии напряжения пьезокристаллы сжимаются, и форсунка вновь закрывается. Это позволяет не только достичь более мелкого распыления топлива, впрыскиваемого с максимальным давлением 200 бар, но и еще более точно управлять процессом сгорания. Струя топлива из пьезофорсунки имеет оптимальную форму, что уменьшает каплеобразование на стенках цилиндра, тем самым противодействуя возможному образованию сажи. В результате расход топлива и вредные выбросы снижаются, в то время как КПД атмосферного двигателя повышается.

Быстрому газообмену в камерах сгорания способствует регулируемая система впуска. Она имеет две резонансные заслонки, которые открываются в зависимости от нагрузки двигателя (по отдельности или одновременно) и таким образом адаптируют частоту пульсаций воздушной струи на ее пути к клапанам в зависимости от частоты вращения двигателя. Тем самым улучшается степень наполнения цилиндров, что в свою очередь ведет к повышению крутящего момента.

Спортивная выхлопная система с сажевыми фильтрами

На стороне выпуска также имеются изменения. Новая конструкция спортивной выхлопной системы преследует сразу несколько целей: наличие сажевых фильтров позволяет выполнить требования экологического стандарта Euro 6d-Temp. Большое поперечное сечение выхлопной системы снижает противодавление отработавшим газам и таким образом способствует повышению мощности. За счет своей особой седловидной формы спортивная выхлопная система оставляет больше места для размещения функционального заднего диффузора (см. раздел «Аэродинамика»).

Для этого два отдельных основных глушителя предыдущей модели GT4 объединены в один центральный глушитель, который благодаря седловидной форме охватывает диффузор и максимально эффективно использует имеющееся монтажное пространство. Несмотря на такую форму, глушитель имеет достаточный объем, чтобы соответствовать строжайшим требованиям к уровню шума. Благодаря управляемым заслонкам в выхлопной системе уникальный звук оппозитного двигателя остался неизменным: в зависимости от температуры двигателя и нагрузки звук подчеркнуто эмоциональный, особенно при наборе мощности и на высоких оборотах.

Адаптивная система отключения цилиндров

Интересной инновацией для снижения вредных выбросов и расхода топлива является адаптивная система отключения цилиндров. При оборотах двигателя от 1600 до 3000 об/мин и требуемом крутящем моменте не более 100 ньютон-метров система на некоторое время прерывает процесс впрыска в одном из двух рядов цилиндров, так что шестицилиндровый двигатель в это время работает только на трех цилиндрах. При постоянной нагрузке каждые 20 секунд происходит смена отключаемого ряда цилиндров, чтобы обеспечить равномерность нагрузки на нейтрализаторы и проходящего через них газового потока. За исключением небольшого изменения звука отключение и подключение цилиндров происходит незаметно для водителя. Тем не менее эффект весьма ощутимый: адаптивная система отключения цилиндров позволяет снизить выбросы CO₂ на 11 граммов на километр. При желании ее можно деактвировать вместе с функцией автоматического выключения и перезапуска двигателя (Auto Start Stop), которая в 718 Cayman GT4 и 718 Spyder установлена впервые.

Механическая шестиступенчатая коробка передач в базовой комплектации

Крутящий момент шестицилиндрового атмосферного двигателя передается на задние колеса автомобиля через механическую шестиступенчатую коробку передач с двухмассовым маховиком. Укороченный рычаг переключения передач способствует более эмоциональным ощущениям от вождения. Динамические опоры коробки передач сводят к минимуму колебания и вибрации, передающиеся от системы привода на кузов, а при спортивной манере езды сокращают инерцию силового агрегата. Кроме того, имеется динамичная функция «перегазовки»: она уменьшает износ деталей и улучшает устойчивость автомобиля при переключениях на пониженные передачи. Функцию «перегазовки» можно активировать кнопкой AUTO BLIP на центральной консоли. Двухмассовый маховик заимствован у 911 GT3.

Качество отработавших газов

Центрально расположенные пьезофорсунки высокого давления, система непосредственного впрыска топлива, адаптивная система отключения цилиндров, функция Auto Start Stop: качество отработавших газов нового высокооборотистого атмосферного двигателя Porsche 718 Cayman GT4 и 718 Spyder является результатом целого комплекса мер. Самое большое отличие – сажевые фильтры спортивной выхлопной системы. Они дополняют широкополосное лямбда-регулирование посредством кислородных датчиков, которые контролируют состав отработавших газов отдельно для каждого ряда цилиндров. Еще по одному датчику находится в нейтрализаторах, где они следят за преобразованием вредных веществ. Необходимая регенерация сажевых фильтров осуществляется автоматически и незаметно для водителя.

гидравлика, гидравлические оборудование, пневматические оборудование, смазочное оборудование, фильтры

о компании
Уважаемые Господа, мы рады приветствовать Вас на сайте ООО «БелСИ-ГП Автоматика». Наша компания имеет большой опыт, мы разбираемся в том, что продаем и надеемся быть Вам полезными. Основные направления деятельности: ● Мобильная и промышленная гидравлика ● Пневматика всегда в наличии в Минске ● проектирование и производство гидравлических станций, маслостанций, станций смазки, станций гидропривода; ● смазывающее и фильтрующее оборудование продажа и проектирование; ● клапаны соленоидные для жидкостей и газов подробнее
новости и статьи Заказывая гидростанцию у нас вы получаете: Малый срок изготовления, гидростанции до 30 кВт срок не более недели Невысокие цены благодаря экономии на разработке документации, сотни готовых вариантов уже есть в наличии Большой выбор комплектующих европейского, и не только, производства в … подробнееКупить гидростанцию с Минске 0,37-22 кВт в наличии Всегда в наличии гидростанции (установки гидравлические) малой и средней мощности: соответствуют требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования бак от 1 — 250 литров шестеренный насос … подробнее ещё новости и статьи…		новое на сайте Минигидростанция пресса MPP-204, МРР-315 Универсальная минигидростанция типа МРР204. Для управления одним гидроцилиндром двухстороннего действия. Особенности: — Гидрозамок — регулируемое реле давления — манометр с краном Все комплектующие итальянского производства. Гарантия 18 месяцев. Тип …… подробнее Гидростанция привода рампы с поворотной апарелью MPP-472 1.1 кВт, 4 л/мин, 160 бар Гидростанция привода рампы HPP DL-EBZ2,7/055-04D применяется для гидропривода складских платформ (dock leveler) с поворотной аппарелью. См. так же МРР330DL Гидросхема: Размеры: …… подробнее Гидростанции подъемных столов, ножничных подъемников Компактные гидростанции подъемных столов, ножничных подъемников предназначены для привода гидроцилиндров одностороннего действия в подъемных механизмах ножничного типа: табочих столах, грузовых подъемниках, подъемных платфомах. Привод насосов данных …… подробнее

Крутящий момент двигателя и тяговые возможности автомобиля

Любой двигатель рассчитан на вполне конкретную мощность, которую он будет иметь, если наберет определенную частоту оборотов. Кроме этой максимальной мощности у двигателей есть не менее важный параметр – наибольший крутящий момент. Он достигается на оборотах не таких, при которых мощность двигателя максимальна.

Две важных параметра – максимальная мощность двигателя и максимальный крутящий момент достигаются на разных оборотах коленвала. Почему это происходит?

Крутящий момент – это момент силы, поворачивающей рычаг. Эта физическая величина, измеряемая Ньютонами на метр (Нм), определяется произведением плеча приложенной к рычагу силы и ее собственной величины. Иначе говоря, если к полуметровой монтировке прикладывается сила 20 Ньютонов (вес тела, массой двадцать килограммов), то крутящий момент получается равным 10 Нм.

Изменить крутящий момент возможно одним из двух способов. Изменением приложенной силы, либо изменением длины рычага. Конечно, можно изменять и то, и другое, но если обе эти величины увеличить в одинаковое количество раз, то увеличение крутящего момента не произойдет.

Можно утверждать, что тяговые возможности двигателя напрямую зависят от его крутящего момента.

Только ли крутящий момент влияет на тяговые возможности автомобиля?

Судить о тяговых способностях автомобильного двигателя по одной только максимальной мощности можно лишь косвенно. На максимальных оборотах вряд ли кто стремится ездить, а вот при движении с места, каждый желает от своей машины получать достаточно хорошее ускорение. Но одни автомобили могут это обеспечить это только на высоких оборотах, а другие и на низких резво разгоняются.

Почему становится возможным случай, когда автомобиль с двигателем в полтора раза менее сильный способен с легкостью обойти более мощного соседа?

Дело в том, что итоговая величина тяги будет связана сразу с несколькими показателями автомобиля. Их четыре – крутящий момент, передаточное число, КПД трансмиссии и размер колеса.

На каких оборотах достигается наибольший крутящий момент

В готовом моторе увеличить крутящий момент возможно только за счет увеличения одной величины – силы. Поэтому максимальным он будет тогда, когда горение рабочей смеси происходит наиболее эффективно. Одни моторы обеспечивают такую возможность при оборотах до 3000 об/мин, другим потребуется более высокие обороты.

При выборе автомобиля стоит поинтересоваться этим показателем.

FAQ по электродвигателям | Техпривод

Какие электродвигатели применяются чаще всего?
Какие способы управления электродвигателями используются?
Как прозвонить электродвигатель и определить его сопротивление?
Как определить мощность электродвигателя?
Как увеличить или уменьшить обороты электродвигателя?
Как рассчитать ток и мощность электродвигателя?
Как увеличить мощность электродвигателя?
Каковы потери мощности при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети?
Какие исполнения двигателей бывают?
Зачем электродвигателю тормоз?
Как двигатель обозначается на электрических схемах?
Почему греется электродвигатель?
Типичные неисправности электродвигателей

1. Какие электродвигатели применяются чаще всего?

Наиболее распространены асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Они имеют сравнительно простую конструкцию и относительно недороги.

Для работы асинхронного двигателя требуется трехфазное напряжение, создающее на обмотках статора вращающееся магнитное поле. Это поле приводит в движение ротор двигателя, который передает крутящий момент на нагрузку, например, на пропеллер вентилятора или редуктор конвейера. Изменяя конфигурацию обмоток статора, можно менять основные характеристики привода – частоту оборотов и мощность на валу. В случае работы асинхронного электродвигателя в однофазной сети применяют фазосдвигающие и пусковые конденсаторы.

Также в настоящее время находят применение двигатели постоянного тока. Данные приводы имеют щетки, подверженные износу и искрению. Кроме того, необходима обмотка подмагничивания (возбуждения), на которую подается постоянное напряжение. Несмотря на эти недостатки, электродвигатели постоянного тока используются там, где необходимо быстрое изменение скорости вращения и контроль момента, а также при мощностях более 100 кВт.

В быту также применяют коллекторные (щеточные) электродвигатели переменного тока, которые имеют низкую надежность по сравнению с асинхронными.

2. Какие способы управления электродвигателями используются на практике?

Управление электродвигателем подразумевает возможность изменения его скорости и мощности. Так, если на асинхронный двигатель подать напряжение заданной величины и частоты, он будет вращаться с номинальной скоростью и сможет обеспечить мощность на валу не более номинала. Если же нужно понизить или повысить скорость электродвигателя, используют преобразователи частоты. ПЧ может обеспечить нужный режим разгона и торможения, а также позволит оперативно управлять частотой работы.

Для обеспечения требуемого разгона и торможения без изменения рабочей частоты применяют устройство плавного пуска (УПП). Если нужно управлять только разгоном двигателя, используют схему включения «звезда-треугольник».

Для запуска двигателей без ПЧ и УПП широко применяются контакторы, которые позволяют дистанционно управлять пуском, остановом и реверсом.

3. Как прозвонить электродвигатель и определить его сопротивление?

Асинхронный электродвигатель, как правило, имеет три обмотки. У каждой обмотки есть по два вывода, которые должны быть обозначены в клеммной коробке двигателя. Если выводы обмоток известны, то можно легко прозвонить каждую из них и сравнить величину сопротивления с остальными обмотками. Если величины сопротивлений отличаются не более, чем на 1%, то скорее всего, обмотки исправны.

Сопротивление обмоток электродвигателя измеряется с помощью омметра, как и сопротивление обмоток трансформатора. Чем больше мощность двигателя, тем меньше сопротивление его обмоток, и наоборот.

4. Как определить мощность электродвигателя?

Проще всего определить номинальную мощность электродвигателя по шильдику. На нем указана механическая мощность (мощность на валу), значение которой всегда меньше потребляемой мощности за счет потерь на трение и нагрев. Однако, если шильдик на корпусе двигателя отсутствует, можно очень приблизительно оценить характеристики привода по его габаритам. При одинаковой мощности двигатель с бо́льшим диаметром вала будет иметь более высокую мощность на валу и меньшую частоту оборотов.

Также мощность можно определить по нагрузке и по настройкам защитных устройств, через которые питается двигатель (мотор-автомат, тепловое реле).

Еще один способ – включаем двигатель на номинальную мощность, обеспечив нужную нагрузку на валу. После этого измеряем токоизмерительными клещами ток, который должен быть одинаков по всем обмоткам. Для приблизительной оценки мощности асинхронного двигателя, подключенного по схеме «звезда», нужно разделить номинальный измеренный ток на 2.

5. Как увеличить или уменьшить обороты электродвигателя?

Управление скоростью вращения двигателя необходимо в трех режимах работы – при разгоне, торможении, и в рабочем режиме.

Наиболее универсальный способ управления оборотами — использование частотного преобразователя. Настройками ПЧ можно добиться любой частоты вращения в пределах технической возможности. При этом можно управлять и другими параметрами электродвигателя, а также следить за его состоянием во время работы. Частоту можно менять и плавно, и ступенчато.

Управление оборотами двигателя в режиме разгона и торможения возможно при использовании УПП. Это устройство позволяет значительно снизить пусковой ток за счет плавного разгона с медленным увеличением оборотов.

6. Как рассчитать ток и мощность электродвигателя?

Бывает так, что известен ток асинхронного двигателя (по измерениям в номинальном режиме или по шильдику), но неизвестна его мощность. Как в таком случае рассчитать мощность? Обычно используют следующую формулу:

Р = I (1,73·U·cosφ·η)

где:
Р – номинальная полезная мощность на валу двигателя в Вт (указывается на шильдике),
I – ток двигателя, А,
U – напряжение питания обмоток (380 В при подключении в «звезду», 220 В при подключении в «треугольник»),
cosφ, η – коэффициенты мощности и полезного действия для учета потерь (обычно 0,7…0,8).

Для расчета тока по известной мощности пользуются обратной формулой:

I = P/(1,73·U·cosφ·η)

Для двигателей мощностью 1,5 кВт и более, обмотки которых подключены в «звезду» (это подключение используется чаще всего), существует простое эмпирическое правило – чтобы приблизительно оценить ток двигателя, нужно умножить его мощность на 2.

7. Как увеличить мощность электродвигателя?

Номинальная мощность на валу, которая указывается на шильдике двигателя, обычно ограничивается допустимым током, а значит – нагревом корпуса привода. Поэтому при увеличении мощности необходимо предпринять дополнительные меры по охлаждению электродвигателя, установив отдельный вентилятор.

При использовании преобразователя частоты для повышения мощности можно изменить несущую частоту ШИМ, однако следует избегать перегрева ПЧ. Мощность также можно увеличить с помощью редуктора или ременной передачи, пожертвовав количеством оборотов, если это допустимо.

Если приведенные советы неприменимы – придётся менять двигатель на более мощный.

8. Каковы потери мощности при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети (380 на 220)?

При таком подключении используются пусковой и рабочий фазосдвигающие конденсаторы. Номинальную мощность на валу в данном случае получить не удастся, и потери мощности составят 20-30% от номинала. Это происходит из-за невозможности обеспечить отсутствие перекоса по фазам при изменении нагрузки.

9. Какие исполнения двигателей бывают?

В зависимости от исполнения электродвигатели классифицируются по способу монтажа, классу защиты, климатическому исполнению. Существует два основных способа монтажа асинхронных электродвигателей – на лапах и через фланец. Оба варианта исполнения в различных комбинациях показаны в таблице ниже.

Виды климатического исполнения предполагают использование двигателя в определенных климатических зонах: умеренный климат (У), холодный климат (ХЛ), умеренно-холодный климат (УХЛ), тропический климат (Т), общеклиматическое исполнение (О), общеклиматическое морское исполнение (ОМ), всеклиматическое исполнение (В). Также различают категории размещения (на открытом воздухе, под навесом или в помещении и т.д.).

Класс защиты обозначает характер защиты двигателя от попадания пыли и влаги. Наиболее часто встречаются приводы с классами IP55 и IP55.

10. Зачем электродвигателю тормоз?

В некоторых устройствах (лифтах, электроталях, лебедках) при остановке двигателя необходимо зафиксировать его вал в неподвижном состоянии. Для этого применяют электромагнитный механический тормоз, который входит в конструкцию двигателя и располагается в его задней части. Управление тормозом осуществляется с помощью частотного преобразователя или схемы на контакторах.

11. Как двигатель обозначается на электрических схемах?

Электродвигатель обозначается на схемах с помощью буквы «М», вписанной в круг. Также на схемах могут быть указаны порядковый номер двигателя, количество фаз (1 или 3), род тока (переменный или постоянный), способ включения обмоток ( «звезда» или «треугольник»), мощность. Примеры обозначений показаны ниже.

12. Почему греется электродвигатель?

Двигатель может нагреваться по одной из следующих причин:

• износ подшипников и повышенное механическое трение
• увеличение нагрузки на валу
• перекос напряжения питания
• пропадание фазы
• замыкание в обмотке
• проблема с обдувом (охлаждением)

Нагрев двигателя резко снижает его ресурс и КПД, а также может приводить к поломке привода.

13. Типичные неисправности электродвигателей

Выделяют два вида неисправностей электродвигателей: электрические и механические.

К электрическим относятся неисправности, связанные с обмоткой:

• межвитковое замыкание
• замыкание обмотки на корпус
• обрыв обмотки

Для устранения этих неисправностей требуется перемотка двигателя.

Механические неисправности:

• износ и трение в подшипниках
• проворачивание ротора на валу
• повреждение корпуса двигателя
• проворачивание или повреждение крыльчатки обдува

Замена подшипников должна производиться регулярно с учетом их износа и срока службы. Крыльчатка также меняется в случае повреждения. Остальные неисправности устранению практически не подлежат, и единственный выход — замена двигателя.

Если у вас есть вопросы, ответы на которые вы не нашли в данной статье, напишите нам. Будем рады помочь!

Другие полезные материалы:
Выбор электродвигателя
Использование тормозных резисторов с преобразователями частоты

Крутящий момент двигателя — обзор

5 НАСТРОЙКА ИЗМЕРЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ И ИССЛЕДОВАННЫЕ РАБОЧИЕ ТОЧКИ

На основе технических характеристик серийного производства турбокомпрессора испытательного двигателя был создан прототип турбонагнетателя, включающий описанную бесконтактную систему определения крутящего момента на валу. Стандартный серийный турбонагнетатель был заменен прототипом. Компрессор и турбина не изменились. Следовательно, что касается согласования двигателя и турбонагнетателя, двигатель может безопасно эксплуатироваться в полном рабочем диапазоне.

Кроме того, поскольку был доступен частично программируемый ЭБУ, определенными условиями рабочих точек можно было управлять независимо, например фазы газораспределения, которая использовалась для организации специальных вариаций параметров для детального исследования взаимодействия между двигателем внутреннего сгорания и системой наддува.

Для измерений крутящего момента на валу турбокомпрессора с временным разрешением использовалась частота регистрации более 100 кГц. С помощью DFT был исследован спектр измеряемого сигнала на предмет его ширины полосы и максимальной соответствующей частоты.Затем необработанные данные были соответствующим образом отфильтрованы и пересчитаны на угол поворота коленчатого вала (разрешение 0,1 ° CA). Этот рабочий процесс обеспечивает высокое качество данных с разрешением по углу поворота коленчатого вала и разумный конечный размер файла. Для показанных устойчивых рабочих точек примерно 200 последовательных циклов двигателя были записаны, обработаны, отфильтрованы и затем рассчитан средний цикл двигателя.

В таблице 1 дается обзор рабочих точек двигателя, представленных в этой статье. Все точки были зафиксированы при частоте вращения двигателя 1250 об / мин.Представлены четыре стационарных стабильных рабочих точки, в которых изменялась только фаза кулачков для впускных и выпускных клапанов для регулирования нагрузки двигателя, в то время как дроссельная заслонка оставалась в условиях WOT. Нагрузка указана в процентах от полного крутящего момента двигателя серийного производства при 1250 об / мин.

Таблица 1. Рабочие точки двигателя

№	Скорость	Педаль	Нагрузка	Cam_int	Cam_exh	Lambda
—	об / мин	%	%	° CRK	° CRK	—
116_00	1250	WOT / 100%	63.6	110	— 110	0,99
116_01	1250	WOT / 100%	78,5	85	— 85	1
116_02	1250	WOT / 100%	91,6	82	— 80	1,09
116_03	1250	WOT / 100%	112,9	82	— 72	1,18

Это очевидно насколько сильно время перекрытия клапанов влияет на крутящий момент двигателя.Любое изменение нагрузки двигателя вызывается исключительно изменением фаз впускных и выпускных клапанов и, таким образом, тесно связано с так называемым механизмом «продувки», который (в дополнение к обычному турбонаддува) усиливает двигатель. Благодаря этой хорошо известной стратегии работы ([7], [8], [9]) крутящий момент двигателя может быть увеличен почти вдвое. Даже при серийном применении крутящий момент при полной нагрузке может быть превышен, что, как считается, связано с двумя основными причинами:

▪

Сливной клапан был механически заблокирован для минимизации утечки — состояние, которое, безусловно, не может быть достигнуто в последовательном режиме. производственный двигатель в импульсном режиме горячего газа.Повышенный массовый расход через турбинное колесо приводит к увеличению мощности на валу турбины и, следовательно, мощности компрессора.

▪

Производитель оригинального оборудования следует консервативной стратегии продувки, чтобы гарантировать долговечность двигателя, а также определенно избегать преждевременных воспламенений при любых обстоятельствах в полевых условиях.

В исследуемом случае двигатель был хорошо подготовлен и эксплуатировался под наблюдением системы контроля и управления, поэтому указанные выше ограничения могут быть превышены.Все четыре стационарные точки работали с термостойкостью и близкой к пределу детонации двигателя.

Для рабочих точек, перечисленных в Таблице 1, был проведен комбинированный анализ сгорания и газообмена, например, для четвертого цилиндра с использованием коммерчески доступного программного обеспечения Tiger [10]. Соответствующие результаты показаны на рисунке 5. Хотя — из-за сложных режимов потока — операцию очистки трудно точно проанализировать с помощью нульмерного или ограниченного одномерного кода, результаты ясно показывают долю поглощенной массы.Эффективные площади клапана показаны пунктирными черными линиями. Давления во впускном и выпускном каналах четвертого цилиндра показаны сплошными синими и красными кривыми. Соответствующие расчетные массовые потоки на впуске и выпуске показаны пунктирными синими и красными кривыми.

Рис. 5. Результаты анализа газообмена

Очевидно, смещение кривых подъема клапана вызывает два изменения: во-первых, это позволяет вообще продувку, поскольку впускные и выпускные клапаны могут открываться одновременно с определенным перекрытием. .Во-вторых, он также перемещает относительное положение импульсов давления и перекрытия клапана в желаемом направлении. Для продувки давление на входе в цилиндр (~ давление на выходе компрессора) должно быть выше давления на выходе из цилиндра (~ давление на входе в турбину).

В конце процесса продувки (близко к закрытию выпускного клапана) может наблюдаться отрицательный массовый расход. Это вызвано абсолютной длиной синхронизации (выпускного) клапана, поскольку событие открытия выпускного клапана следующего цилиндра отодвигает некоторый массовый расход, в то время как выпускной клапан фактического цилиндра все еще открыт.В четырехцилиндровом двигателе укороченная и / или регулируемая длина момента выпуска может помочь избежать этого, как показано в [7], [8]. Этот эффект свидетельствует о несовершенном разделении потоков выхлопных каналов, особенно в четырехцилиндровых двигателях, где время открытия выпускного клапана больше, чем расстояние между двумя тактами выпуска. Это также является одним из основных факторов для концепций двойной спирали или двойной спирали, когда разделение потока осуществляется внутри корпуса турбины. Альтернативой является событие переменного открытия выпускного клапана, реализующее это разделение потока внутри головки блока цилиндров.Однако короткое время открытия выпускного клапана может быть эффективно использовано только для области нижнего предела крутящего момента, так как для высоких скоростей и нагрузок требуется более длительное время (вместе с газодинамическими эффектами), чтобы реализовать обмен массой газа в цилиндре в очень короткие сроки. ограниченный период времени.

Что важнее для ускорения: мощность или крутящий момент?

Когда я купил свою первую настоящую машину, мне стало (впервые) умеренно любопытно ее характеристики. Я собрался посмотреть, как он по сравнению с моей предыдущей машиной с точки зрения производительности, и сразу же был поражен ключевым вопросом:

Что является наиболее важным атрибутом для ускорения — мощность или крутящий момент?

Мой первый подход состоял в том, чтобы сразу же спросить окружающих и позвонить друзьям, которые увлекались автомобилями и / или гонками.Результаты не были удовлетворительными. Я получил несколько приличных ответов, но никто не смог объяснить мне отношения так, как я мог понять.

Большинство людей имеют твердое мнение по этой теме, но не имеют реального представления о науке.

Все это меня смущало и заинтриговало. Одна вещь, которую я действительно выяснил, это то, что никто из спорящих людей не использовал точную науку в качестве основы для своих аргументов; они ссылались на науку , но делали это очень небрежно. Что ж, этого для меня было недостаточно, поэтому я решил найти настоящие ответы.

Основы

Итак, для начала я, естественно, проконсультировался с Google. Большинство хитов в категории «крутящий момент против лошадиных сил» — отличные произведения; они очень методично разбирают математику, так что я не буду повторять здесь эту прекрасную работу. Вместо этого я просто резюмирую основы, которые все принимают как факт.

1. Лошадиная сила : Джеймс Ватт придумал концепцию лошадиных сил, которая, что интересно, является мерой мощности .1 л.с. эквивалентен 33 000 фут / фунт-сила в минуту. Причина создания сложной единицы состоит в том, что мы учитываем три вещи с этим числом: количество задействованного веса, расстояние, на которое он перемещается, и , сколько времени потребуется, чтобы это сделать (последнее важно).
2. Крутящий момент : Крутящий момент — это не что иное, как измерение крутящего момента или вращательной силы. Самый простой способ представить это — представить себе длинный вал, похожий на ось автомобиля, и представить, что он находится в комнате, подвешенной в воздухе.Внизу одного конца висит веревка с прикрепленным к ней грузом — очень тяжелым грузом.

Теперь представьте, что кто-то пытается руками повернуть вал, чтобы поднять вес. Думайте о них как о попытках действовать как лебедка и наматывать ее.

Обратите внимание, что здесь ничего не говорится о том, насколько быстро вы скручиваете.

Величина силы, которую они могут создать при скручивании, — это крутящий момент, который они могут создать.

Единицей измерения этого является фут-фунт.Фут-фунт — это вращательная «сила», создаваемая подвешиванием одного фунта груза на конце 1-футовой лебедки.

Перестаньте думать о мощности и крутящем моменте как о полностью разделенных

Почему мощность и крутящий момент пересекаются при 5252 оборотах в минуту

Ошибка, которую делают большинство людей, участвуя в этой дискуссии, заключается в том, что мощность и крутящий момент рассматриваются независимо друг от друга. Почти все утверждают, что это отдельные, не связанные между собой ценности, а это не так.

Мощность в лошадиных силах = (крутящий момент x число оборотов в минуту) / 5252

Это уравнение является вторым по важности параметром на этой странице, и это причина того, что любой, кто говорит вам, что мощность и крутящий момент следует рассматривать одинаково и по отдельности, значительно ошибается.Мощность в лошадиных силах — это произведение крутящего момента и другого значения (число оборотов в минуту, деленное на 5252). Это не несвязанные, отдельные или разные.

На самом деле не существует ни одного прибора для измерения мощности автомобиля. Это число придумано руками человека. При проверке характеристик автомобиля его крутящий момент измеряется с помощью динамометра.

Показателем мощности двигателя является крутящий момент. Лошадиная сила — это дополнительное число, которое достигается путем умножения крутящего момента на число оборотов в минуту.

Физика разгона

Итак, теперь для самое главное на странице .То, что определяет истинное ускорение транспортного средства, не подлежит обсуждению — это сила, деленная на массу . Формула ускорения представлена ​​ниже.

 f = ma
 

Что означает…

 a = f / m
 

Путаница возникает только при определении , о какой силе мы на самом деле говорим .

Итак, мы вычисляем ускорение, и у нас есть постоянная масса. Мы уже установили, что крутящий момент — это величина вращательной силы, создаваемой в двигателе, но нас не интересует сила, действующая в двигателе .

Нас интересует сила на колесах .

Радиус колеса тоже имеет значение.

Усилие на колесах f in f = ma .

Но помните, что трансмиссия в конечном итоге передает усилие на колеса, а не на двигатель. И вот в чем весь этот беспорядок!

Зубчатая передача — это преобразователь между двигателем и колесами

Вот тут-то и вступает в дело передача — она ​​увеличивает ускорение, учитывая, какую мощность двигатель может выдавать.

Зубчатая передача увеличивает крутящий момент, поэтому она так важна в гонках.

Вот почему самые быстрые гоночные автомобили работают на чрезвычайно высоких оборотах.

Крутящий момент на колесах — это крутящий момент в двигателе в сочетании с увеличением крутящего момента, создаваемым трансмиссией через зубчатую передачу. Таким образом, трансмиссия видит только то, что исходит от двигателя, в то время как колеса видят результирующую комбинацию сил двигателя и трансмиссии .

Вот что такое лошадиные силы! Это комбинация преимуществ грубых возможностей двигателя в сочетании с числом оборотов в минуту.А частота вращения — это то, что позволяет нам эффективно использовать передачу, что дает нам больший крутящий момент на колесах.

И крутящий момент на колесах f в f = ma .

Заключение

Итак, технический ответ на вопрос «Что делает ускорение: крутящий момент или лошадиные силы?» — это крутящий момент.

Но крутящий момент на колесах, а не на двигателе.

И поскольку ускорение — это крутящий момент на колесах, реальный ответ на — это мощность в лошадиных силах, потому что мощность включает в себя не только крутящий момент двигателя, но и общий крутящий момент , который передается на колеса.

Примечания

1. 7 мая 2019 г. — Обновлено для удобочитаемости (типографика и форматирование), а также четкости письма.
2. Электродвигатели развивают огромный крутящий момент, что делает такие автомобили, как Tesla, такими быстрыми.
3. Если у вас возникнут какие-либо комментарии, исправления, пламя или другие типы ввода, не стесняйтесь обращаться ко мне. Я готов ко всему, что поможет мне лучше понять этот интересный предмет.
4. Передача чрезвычайно важна, важна, потому что она контролирует обороты (и, следовательно, мощность в лошадиных силах).
5. Шестерни увеличивают крутящий момент — следовательно, ускорение доступно на первой передаче.
6. Еще один способ проверить, что мощность, а не крутящий момент имеет наибольшее значение для ускорения, — это взглянуть на автомобили с наибольшим ускорением, а именно на автомобили F1. И угадай что? Низкий крутящий момент, высокая мощность.
7. Еще одно отличное объяснение тем на allpar.com
8. Еще один способ понять важность переключения передач — это заметить, насколько быстро некоторые недорогие автомобили могут разгоняться на первой передаче.Сначала они чувствуют себя довольно быстрыми, потому что могут спрыгнуть с траектории, но на самом деле это просто сверхвысокая передача, которая передает большой крутящий момент на колеса. Но он быстро заканчивается.
9. Гоночные автомобили обладают высокой мощностью из-за высоких оборотов, а не из-за высокого крутящего момента (см. Зубчатую передачу).
10. «Ниже 5252 об / мин крутящий момент любого двигателя всегда будет выше, чем его мощность, а выше 5252 об / мин мощность любого двигателя всегда будет выше его крутящего момента. При 5252 оборотах в минуту мощность и крутящий момент будут точно такими же.»- revsearch.com
11. « Лучше создавать крутящий момент на высоких оборотах, чем на низких оборотах, потому что вы можете воспользоваться преимуществами передачи ». — vettenet.org

С 1999 года я работаю над моделированием и улучшением человеческого благополучия.

Я провожу время, читая 3–6 книг в месяц о безопасности, технологиях и обществе, и думаю о том, что может быть дальше.

Каждый понедельник я рассылаю список лучшего контента, который я нашел за последнюю неделю, примерно 50 000 человек.

Выберите подписку

6 месяцев бесплатно

Еженедельный информационный бюллетень

Доступ к сообществу Slack

Доступ к книжному клубу

Архив информационных бюллетеней

Эссе, учебные пособия, подкасты

Двухнедельный информационный бюллетень
vs.Крутящий момент: набирать скорость и оставаться там

В каждом описании автомобиля, грузовика или внедорожника используются термины «мощность» и «крутящий момент» для описания мощности двигателя транспортного средства.

Но какова зависимость мощности от крутящего момента? Что важнее: мощность против крутящего момента?

Роль мощности и крутящего момента в работе двигателя

Прежде чем узнать о разнице между крутящим моментом и мощностью в лошадиных силах, вы должны понять важную роль, которую они оба играют, когда речь идет о характеристиках двигателя автомобиля.

Лошадиные силы и крутящий момент делают несколько важных вещей:

• Они позволяют автомобилю ускоряться на автостраде.
• Они помогают поддерживать высокую скорость
• Они позволяют автомобилю подниматься на холм без особого замедления
• Для грузовиков и внедорожников мощность и крутящий момент определяют тягово-сцепное усилие и полезную нагрузку.

В каждом случае мощность двигателя рассчитывается и выражается двумя разными числами: мощность и крутящий момент. Все знают, что эти два числа связаны, но большинство не понимают, что они обозначают.У нас есть простое объяснение, которое должно прояснить ситуацию.

Что такое крутящий момент?

лошадиные силы и крутящий момент — оба измерения мощности двигателя, но они измеряют эту мощность по-разному. Вот как это работает:

• Представьте себе бегуна, готовящегося к забегу на 50 ярдов.
• Когда бегун отталкивается от стартовой линии, мышцы его ног работают, чтобы толкнуть тело вперед.
• Сила мышц бегуна отталкивает землю.
• Каждый шаг увеличивает импульс бегуна.

Толкающая сила ног бегуна подобна крутящему моменту. Если вы поместите шкалу между подошвой бегуна и землей, вы сможете измерить силу, прилагаемую к каждому шагу.

Означает ли больший крутящий момент более быстрое ускорение?

Многие люди хотят приобрести автомобиль, который может быстро разгоняться от 0 до 60 миль в час. Это не только важно для общей производительности транспортного средства, но и возможность быстрого ускорения также может помочь водителям избежать аварий.

Так же, как крутящий момент ноги ускоряет бегунка, крутящий момент двигателя ускоряет транспортное средство. Вот что вам нужно знать о крутящем моменте:

• Крутящий момент — это сила вращения.
• Двигатели создают крутящий момент при вращении.
• Крутящий момент возрастает с увеличением частоты вращения двигателя до определенного значения, а затем снова падает.

Если вы ищете автомобиль, который быстро разгоняется, обратите внимание на его крутящий момент.
Запомните: Больший крутящий момент помогает автомобилю разгоняться до 0-60 раз.

Что такое лошадиные силы?

Вы можете использовать тот же пример сверху, чтобы понять мощность. Вот как это работает:

• Каждая ступенька обеспечивает крутящий момент, чтобы добавить инерцию телу бегуна.
• Если мы сложим весь крутящий момент, полученный пошагово в течение 50-ярдового рывка, мы получим общую мощность, производимую бегуном.
• Лошадиная сила — это постоянное усилие, которое разгоняет бегуна и поддерживает его движение.

Типичный автомобиль в США.У S. двигатель мощностью 120 лошадиных сил, тогда как у внедорожника или грузовика может быть двигатель мощностью 200 лошадиных сил.

Вопрос: Почему бегун не продолжает ускоряться вечно?

Ответ: Потому что существует ограничение на то, насколько быстро спортсмен может двигать ногами. Также есть некоторое сопротивление из-за силы тяжести и сопротивления ветра. В конце концов, бегун бежит настолько быстро, насколько это возможно, и сопротивление препятствует дальнейшему ускорению. То же самое и с двигателями. Вот что вам нужно знать о лошадиных силах:

• Мощность в лошадиных силах — это крутящий момент, измеренный во времени и на расстоянии.
• Мощность в лошадиных силах увеличивается с увеличением оборотов двигателя, затем падает.
• Скорость двигателя всегда ограничена.

Запомните: Из-за математики, используемой при вычислении значений, крутящий момент и мощность всегда одинаковы при 5252 об / мин.

Почему важны мощность и крутящий момент

Когда люди читают рейтинги двигателей, они, как правило, сосредотачиваются на мощности, потому что это простое число, которое соответствует тому, насколько «быстрым» будет транспортное средство.Фактически, крутящий момент обычно более важен, когда речь идет о вождении в реальном мире. Это потому, что мы так сильно ускоряемся на светофорах и знаках остановки. Водители испытывают крутящий момент следующим образом:

• Крутящий момент — это то, что заставляет машину трогаться с места.
• Крутящий момент разгоняет автомобиль до выезда на автостраду.
• Torque позволяет автомобилю выполнять больше работы, например тянуть прицеп.

Водители испытывают мощность следующим образом:

• Мощность позволяет машине подниматься в гору без замедления.
• В определенном смысле более высокие обороты двигателя дают больше лошадиных сил.
• Когда автомобиль переключается на пониженную передачу для ускорения, он может использовать больше лошадиных сил.

Запомните: Дизельные двигатели развивают больший крутящий момент, но сравнительно меньшую мощность.

Лошадиные силы против скорости: в чем разница?

Мощность в лошадиных силах — это термин, используемый для описания мощности, которую способен производить двигатель. Это показатель скорости выполнения работы.

Скорость — это скорость, с которой движется транспортное средство. Таким образом, если транспортное средство движется со скоростью 60 миль в час, это означает, что транспортное средство движется достаточно быстро, чтобы преодолеть 60 миль за один час. Как мощность, так и крутящий момент могут влиять на скорость транспортного средства. Крутящий момент может помочь транспортному средству быстро разогнаться до более высокой скорости, тогда как лошадиные силы могут помочь транспортному средству улучшить свою максимальную скорость.

Связь мощности и крутящего момента с производительностью

Водители

ожидают, что автомобили с высоким крутящим моментом и мощностью в лошадиных силах будут быстрыми и быстро разгоняться, и это в целом верно.Однако вес и аэродинамика автомобиля также являются важными факторами. Как и в случае с нашим воображаемым бегуном, сила тяжести и сопротивление ветру влияют на ходовые качества вашего автомобиля. Вот что вам нужно знать о производительности:

• Чем легче автомобиль, тем меньше крутящего момента требуется для его движения.
• Маленьким аэродинамическим транспортным средствам, таким как спортивные автомобили, это легче, чем большим внедорожникам и грузовикам.
• Чтобы получить больше лошадиных сил, двигатель должен работать быстрее, обеспечивать больший крутящий момент или и то, и другое.
• Вы можете снизить вес автомобиля, разгрузив ненужные предметы.

Помните: Мощность и крутящий момент — не единственные факторы, которые влияют на характеристики автомобиля. Производительность зависит от многих факторов, включая размер, вес и мощность двигателя.

Связь мощности и крутящего момента с экономией топлива

Как и производительность, вы должны знать, что существует прямая зависимость между крутящим моментом, мощностью в лошадиных силах и экономией топлива автомобиля. И снова вес и аэродинамика оказывают огромное влияние на эффективность вашего автомобиля.Когда вы оцениваете различные автомобили, вот что вам нужно знать об экономии топлива:

• Автопроизводители действительно хорошо умеют делать эффективные двигатели, но есть предел.
• Обычно более высокий крутящий момент и мощность в лошадиных силах означают меньшую экономию топлива.
• Вес и аэродинамика автомобиля имеют большое значение!

Запомните: Мощность двигателя всегда имеет свою цену. Вы должны сжигать больше топлива, чтобы получить больше мощности.

А как насчет гибридных автомобилей и электромобилей?

Наиболее важные преимущества гибридов и электромобилей заключаются в их электродвигателях.Эти моторы не только экономят топливо, но и обеспечивают отличный крутящий момент. Электродвигатели могут заменить двигатели внутреннего сгорания или увеличить крутящий момент двигателя внутреннего сгорания. Вот что вам нужно знать об электродвигателях:

• Выходной крутящий момент остается неизменным при всех скоростях двигателя.
• Общая выходная мощность увеличивается равномерно с увеличением скорости двигателя.
• Автопроизводители теперь используют электродвигатели для увеличения общего крутящего момента своих двигателей.

Запомните: Электромобили отлично подходят для быстрого ускорения.

А как насчет автомобилей с турбонаддувом?

Один из способов увеличить крутящий момент и мощность — это добавить к двигателю турбонагнетатель или нагнетатель. Эти устройства нагнетают сжатый воздух в двигатель, что также означает, что необходимо сжечь больше топлива. Добавление большего количества воздуха и топлива означает, что вырабатывается больше энергии. Вот что вам нужно знать о двигателях с турбонаддувом:

• Турбонаддув обычно добавляет немного крутящего момента и много лошадиных сил.
• Двигатели с турбонаддувом обычно имеют худшую экономию топлива, чем двигатели без турбонаддува того же размера.
• Старые двигатели с турбонаддувом часто имеют слабую мощность на низких оборотах.

Помните: Двигатели с турбонаддувом работают в большей нагрузке, чем обычные двигатели.

Оценка крутящего момента и мощности при выборе автомобиля

Когда вы собираетесь купить новый или подержанный автомобиль, мощность и крутящий момент имеют большое значение. Однако не покупайте просто автомобиль с самыми большими номерами. Посмотрите на весь пакет, включая размер и вес автомобиля, трансмиссию и экономию топлива.Например, рассмотрим два автомобиля:

.

• Ford F-350 Super Duty 2019 года выпуска.

Этот грузовик весит 7700 фунтов. F-350 оснащен 6,7-литровым турбодизельным двигателем Power Stroke с крутящим моментом 935 фунт-футов и мощностью 450 лошадиных сил.

Этот автомобиль весит 2337 фунтов. Miata имеет 2,0-литровый двигатель мощностью 181 л.с. и крутящий момент 151 фунт-фут.

Не стоит просто выбирать Ford F-350, потому что у него больше крутящего момента и мощности, чем у Mazda Miata.Вам необходимо учитывать весь пакет, включая вес автомобиля и двигатель.

Например, если вы помните, чем легче автомобиль, тем меньше крутящего момента ему требуется, чтобы начать движение. Это означает, что Miata не требует такого большого крутящего момента, как F-350, для быстрого ускорения. Таким образом, хотя кажется, что F-350 сможет разгоняться быстрее, чем Miata, поскольку у него больше крутящего момента, это не обязательно так.

Miata может ускоряться с такой же скоростью или даже быстрее, чем F-350, даже если у него меньший крутящий момент.Это связано с тем, что Miata весит значительно меньше, чем F-350, поэтому ему не требуется такой большой крутящий момент, чтобы быстро разогнаться от 0 до 60 миль в час.

Более высокие значения крутящего момента и мощности могут ввести в заблуждение при сравнении двух автомобилей. Имейте это в виду, сравнивая характеристики двигателей разных автомобилей.

Можно ли получить крутящий момент без мощности?

Крутящий момент и мощность не обязательно должны быть равны. Некоторые автомобили могут иметь низкий крутящий момент и более высокую мощность или наоборот.Небольшой легкий спортивный автомобиль, который может работать на высоких оборотах, может иметь большую мощность, но меньший крутящий момент.

Более крупные и громоздкие транспортные средства, такие как тракторы и автобусы, обычно имеют высокий крутящий момент и меньшую мощность. Эти автомобили тяжелые, а это значит, что им нужен большой крутящий момент, чтобы двигаться. Но им не нужно много лошадиных сил, потому что они обычно не двигаются очень быстро.

Итоги мощности и крутящего момента

Большинство людей говорят о двигателях транспортных средств с точки зрения мощности.Они не ошибаются; это простое сокращение для общей производительности. Что касается покупки нового или подержанного автомобиля, лучше всего изучить свои потребности, прежде чем делать выбор на основе номинальных характеристик двигателя. Характеристики крутящего момента:

• Способность двигаться, особенно с тяжелым транспортным средством.
• Повышенная буксирная и грузоподъемность.
• Улучшено время 0-60.

Характеристики лошадиных сил:

• Легкое путешествие по шоссе.
• Отлично подходит для извилистых дорог.
• Повышенная максимальная скорость

Мощность в лошадиных силах и крутящий момент: что важнее?

Большинство людей скажут вам, что им нравится мощность двигателя, но на самом деле им нравится автомобиль с хорошо сбалансированным крутящим моментом и мощностью.

Правильная мощность и крутящий момент достаточны для быстрого ускорения, но не слишком сильно. Слишком большая мощность подвергает водителя опасности раскрутить шины или потерять контроль над автомобилем.

Некоторые люди хотят знать, следует ли им искать больше мощности или больше крутящего момента при сравнении автомобилей.Но это неправильный способ думать о характеристиках двигателя. Когда вы думаете о мощности и крутящем моменте, самое важное помнить, что они не противоречат друг другу. Крутящий момент и л.с. работают вместе, чтобы дать вашему автомобилю необходимую производительность. Это скажет любой бегун.

лошадиных сил против крутящего момента — различия и почему они имеют значение

Люди постоянно используют автомобильные термины, не понимая, что они из себя представляют. Один из лучших примеров — когда приводятся данные о мощности и крутящем моменте автомобиля, и все торжественно качают головой.Возможно, вы знаете, что мощность или крутящий момент у одного автомобиля выше, чем у другого, но вы действительно понимаете, что это значит? Что, если один автомобильный двигатель производит больше лошадиных сил, а другой требует более высокого крутящего момента?

Некоторые автолюбители даже будут сидеть сложа руки и спорить о том, что важнее для производительности — мощность или крутящий момент. Вы обнаружите, что с обеих сторон этого вопроса есть горячие и, казалось бы, веские аргументы. Но если вы на самом деле не понимаете, чем отличаются мощность и крутящий момент, а также почему это важно, вы почувствуете себя потерянным.

Пора заняться наукой и узнать, что отличает мощность от крутящего момента автомобильных двигателей.

Работа

Чтобы понять мощность и крутящий момент, вы сначала должны понять концепцию работы. Нет, это не похоже на работу. Напротив, это работа в научном смысле, связанная с силой. Когда одно тело или объект толкает или тянет друг к другу, вещи могут двигаться. Чтобы автомобиль сдвинулся с места, двигатель должен прикладывать больше силы, чем любое сопротивление вращению колес.Если вы когда-либо ездили по бездорожью и застряли в грязи или песке, вы знаете, что происходит, когда сопротивление становится слишком большим.

Работа — это когда сила была приложена одним объектом к другому, а другой объект фактически переместился. Это выражается в уравнении:

Работа = D (пройденное расстояние) x F (приложенное усилие)

Вы также должны знать, что работа всегда рассчитывается как движение по линии или плоскости, что делает ее векторной силой.

Момент

Если вы разбираетесь в двигателях, вы знаете, что коленчатый вал и маховик вращаются вокруг оси. Чтобы измерить эту невекторную силу, мы используем крутящий момент. В буквальном смысле крутящий момент — это скручивающая сила. Обычно люди думают о двигателях, производящих дымящиеся шины, но эти шины вращаются за счет крутящего момента коленчатого вала, трансмиссии, приводного вала и т. Д. Вам нужно понять, почему крутящий момент является таким важным элементом того, что делает двигатель, потому что он сильно влияет на производительность. .

Несмотря на то, что в разных областях используются разные единицы измерения силы, такие как фунт-фут (фунт-фут) или ньютон-метр (Нм), все они описывают вращающую силу, умноженную на расстояние от оси, где все вращается. Это может показаться запутанным, но на самом деле это довольно простая концепция, если вы поймете, как она работает.

Например, если у вас есть гаечный ключ длиной три фута, и вы прикладываете к нему усилие в 20 фунт-футов, чтобы повернуть болт, прилагаемый крутящий момент будет составлять 60 фунтов.-фт. Если бы гаечный ключ имел длину всего один фут и вы приложили к нему те же 20 фунт-футов, крутящий момент составил бы 20 фунт-футов.

Все становится немного запутанным, когда вы узнаете, что, хотя крутящий момент в США измеряется в фунт-футах или фунт-футах, работа измеряется в фут-фунтах или фут-фунтах. Некоторые люди считают, что эти два термина взаимозаменяемы, но это не так. Работа происходит только тогда, когда есть движение, потому что вы можете приложить крутящий момент к чему-то вроде болта, но этого может быть недостаточно, чтобы заставить его сдвинуться с места.

Мощность

Если вы хотите измерить, насколько быстро была сделана работа, лучше всего подойдет мощность. Буквально мощность — это то, сколько работы выполняется за определенный отрезок времени. Если бы два человека затягивали один и тот же болт, прилагая точно такой же крутящий момент, но один делает это вдвое быстрее, чем другой, это означало бы, что более быстрый человек был вдвое сильнее.

В Соединенных Штатах мы используем лошадиные силы или л.с., когда говорим о мощности применительно к автомобилям.Большинство людей не знают, что одна единица лошадиных сил равна мощности, необходимой для выполнения 33000 фут-фунтов. работы всего за одну минуту. Откуда взялся этот расчет? Его создал Джеймс Ватт, инженер 1700-х годов. Уоттс наблюдал, как много работы может выполнять сильная лошадь, когда она запускает шахтный насос с шестеренчатым приводом, поэтому он назван в честь лошади. Проще говоря, шотландский изобретатель использовал стандарт в одну лошадиную силу, равный мощности жизни 33000 фунтов, ровно один фут в минуту.

Итак, 1 л.с. — это 33000 фут-фунтов. энергии, производимой автомобилем каждую минуту. Это означает, что hp = фут-фунт / минута, разделенная на 33000.

Другой способ математического выражения мощности — умножить крутящий момент на число оборотов двигателя.

Dynos

Тюнеры и другие специалисты по автомобилям знают, что динамометр или динамометрический стенд — это точный способ измерения выходной мощности двигателя. То, что двигатель кажется или звучит мощным, не обязательно означает, что это так.Динамометр буквально означает прибор для измерения мощности. Вы ставите машину на ролики с подключенной машиной, затем запускаете ее через разные передачи, чтобы получить показания.

Динамометры на самом деле не измеряют механическую энергию или фут-фунт, несмотря на то, что многие думают, что это так. Вместо этого они измеряют крутящий момент или фунт-фут. плюс обороты двигателя, поскольку автомобиль не движется и это единственное доступное измерение расстояния. Используя формулу для лошадиных сил, машина использует обороты и крутящий момент для расчета выходной мощности.

Большинство людей не осознают, что динамометрический стенд не измеряет механическую энергию, вырабатываемую трансмиссией автомобиля. Большинство современных динамометрических стендов имеют рычаг, который получает крутящий момент от коленчатого вала двигателя через магнитное поле. Плечо рычага опирается на датчик нагрузки или, более конкретно, на датчик статической силы. Важно отметить, что датчик находится на точном расстоянии от центра кривошипа двигателя.

Есть еще один динамометрический стенд, который также довольно популярен.Вместо магнитного поля здесь водяной тормоз. Динамометрический стенд имеет два набора насосных лопаток, один из которых является статическим, а другой — вращающимся. Они передают крутящий момент от коленчатого вала двигателя через рычаг уровня к датчику нагрузки, обеспечивая измерение крутящего момента.

Динамометр двигателя покажет кривую крутящего момента двигателя или величину крутящего момента, создаваемого во всем диапазоне оборотов. В идеале вам нужны высокие крутящие моменты на низких оборотах, а также максимальный крутящий момент как можно раньше, с минимальными потерями крутящего момента на всем пути к красной черте.Это будет относительно пологая кривая крутящего момента, что-то вроде святого Грааля в двигателестроении. На самом деле обычно все обстоит не так. Их неспроста называют кривыми крутящего момента, а не плато крутящего момента.

Применяемая настройка

Как ни крути, магическое число составляет 5 252 об / мин. Это всегда, когда значения мощности и крутящего момента равны друг другу. Это интересный факт, который можно рассказать на коктейльной вечеринке, но люди могут вам не поверить.Полезная часть этого лакомого кусочка заключается в том, что вам нужно увеличить выходной крутящий момент двигателя, чтобы увеличить мощность. Альтернативой является повышение пиковых оборотов, что используют многие гоночные автомобили и даже значительное количество автомобилей с высокими характеристиками. Еще лучше, увеличьте крутящий момент двигателя и увеличьте число оборотов в минуту, чтобы получить от двигателя больше мощности.

Если вы имеете дело с двигателем без наддува и не увеличиваете диаметр цилиндра или ход поршня, знание того, как мощность и крутящий момент соотносятся друг с другом, означает, что у вас есть только один реальный способ увеличить мощность.Вы должны увеличить рабочий диапазон оборотов двигателя, что, в свою очередь, повысит пиковую мощность до более высокого уровня. Компромисс заключается в том, что ваша пиковая мощность будет приходиться на верхнюю границу диапазона оборотов, но в гонках это не большая проблема. Для дорожных автомобилей, таких как Ford Mustang, такая настройка двигателя будет менее полезной, поскольку вы проводите большую часть своего времени в нижнем диапазоне оборотов. Вот почему многие гоночные двигатели, особенно с относительно низким рабочим объемом, имеют высокий предел числа оборотов. Компания Honda, как известно, использовала этот метод для создания достаточно мощных автомобилей, таких как Integra Type R или S2000, несмотря на то, что в этих автомобилях использовались небольшие четырехцилиндровые двигатели.Honda VTec работает на верхнем пределе диапазона оборотов, повышая максимальную мощность даже в реальных сценариях вождения. Эти дополнительные обороты позволяют меньшим двигателям производить больший крутящий момент и мощность, но в верхнем конце диапазона оборотов. Если двигатель развивает такой же крутящий момент, но при более высоких оборотах двигателя, математика подсказывает нам, что количество лошадиных сил соответственно увеличится.

Старая пословица гласит, что вытеснению нет замены. В некоторой степени это правда. В общих чертах, более крупные двигатели демонстрируют больший крутящий момент и, в свою очередь, большую мощность.Вот почему вы обнаружите, что классические маслкары были оснащены мощными двигателями V-8, потому что такая установка привела к большим изменениям. Чем больше воздуха поступает в цилиндры за каждый цикл сгорания, тем больший крутящий момент вырабатывается двигателем. Таким образом, рабочий объем является важным фактором для мощности двигателя.

Конечно, если вы хотите резко увеличить мощность без увеличения рабочего объема, лучший метод — это принудительная индукция. То, насколько увеличится крутящий момент и, как следствие, мощность двигателя, действительно зависит от настройки принудительной индукции.Люди целый день будут спорить, что лучше — турбонаддув или наддув. Да, и есть разные типы нагнетателей, плюс множество разновидностей турбо-систем. Затем у вас есть закись азота, еще один метод принудительной индукции, который обеспечивает временное увеличение крутящего момента и выходной мощности.

Как только вы начнете четко понимать взаимосвязь между крутящим моментом и мощностью, вы увидите лучший способ извлечь максимальную мощность из любого двигателя. Например, попытка получить огромный крутящий момент и мощность от двигателя без наддува, который достигает максимума в 6000 об / мин, просто нереальная цель, особенно если двигатель не является огромным V-8 или больше, если вы не используете принудительный индукционная система.

Это означает, что если вы хотите снизить мощность в лошадиных силах в диапазоне оборотов, крутящий момент должен достигать максимума при еще более низких оборотах. Затем вы настраиваете двигатель в соответствии с тем, как вы собираетесь его использовать, понимая, как крутящий момент и мощность связаны друг с другом.

Хотя вы можете использовать принудительную индукцию или увеличить рабочий объем, чтобы прокачать больше воздуха через двигатель, настройка на этом не заканчивается. Этот дополнительный воздух должен смешиваться с дополнительным топливом, и в этот день и в век повышения стандартов топливной эффективности это означает, что автопроизводители должны проявить еще больше творчества.Да, и не говоря уже о более строгих стандартах выбросов, на которые все это напрямую влияет. Как тюнер, вы можете просто слить больше топлива в цилиндры, соответствующим образом модернизируя систему подачи топлива.

Заключение

Прочитав все это, надеюсь, вы не слишком запутались. Взаимосвязь между мощностью и крутящим моментом по своей природе довольно сложна и сложна, но вы должны это понимать. Эти две вещи довольно тесно связаны, но на самом деле они не так похожи.Если это звучит как противоречие, то потому, что крутящий момент и мощность несколько противоречат друг другу.

Итак, что лучше: мощность или крутящий момент? Это действительно ошибочный вопрос. Конечно, многие автолюбители будут тратить свое время, обсуждая это в Интернете, на автомобильных выставках и в других местах, где найдут повод. Но тот простой факт, что они действительно думают, что один лучше другого, показывает, что они не совсем понимают взаимосвязь между крутящим моментом и мощностью.

Крутящий момент абсолютно необходим для того, чтобы двигатель делал свое дело, и, надеюсь, он выдает горы лошадиных сил. Эта крутящая сила, крутящий момент, необходима для вращения колес любого транспортного средства. Но огромное количество лошадиных сил — это то, что заставит машину разгоняться в спешке, что становится действительно важным, когда вы мчитесь по трассе или просто хотите произвести впечатление на своих друзей. Итак, мощность и крутящий момент одинаково важны, но по разным причинам.

Viking Motors специализируется на обслуживании автомобилей всех марок и моделей и продает множество отличных продуктов, включая Chevrolet, Buick, GMC и Corvette.Мы также предоставляем комплексные услуги по финансированию всех ваших транспортных средств и Центр грузовых автомобилей GMC. Если у вас есть дополнительные вопросы или вы хотите получить дополнительную информацию, свяжитесь с командой Viking Motors, и мы протянем руку помощи. Свяжитесь с нами сегодня по всем вопросам или вопросам, связанным с запасными частями, обслуживанием или продажей.

Автомобиль — Требуемая мощность и крутящий момент

Мощность двигателя

Требуемая мощность двигателя для поддержания постоянной скорости автомобиля может быть рассчитана как

P = F _T v / η (1)

где

P = мощность двигателя (Вт)

F _T = суммарные силы, действующие на автомобиль — сила сопротивления качению, сила сопротивления градиенту и сопротивление аэродинамическому сопротивлению (Н)

v = скорость автомобиля (м / с)

η = общий КПД трансмиссии, обычно в диапазоне 0.85 (низкая передача) — 0,9 (прямой привод)

Для автомобиля, который ускоряется, сила ускорения должна быть добавлена ​​к общей силе.

Пример — Автомобиль и требуемая мощность двигателя

Требуемая мощность двигателя для движения автомобиля по плоской поверхности с постоянной скоростью 90 км / ч с силой аэродинамического сопротивления 250 Н и силой сопротивления качению 400 Н и общий КПД 0,85 — можно рассчитать как

P = ((250 Н) + (400 Н)) (90 км / ч) (1000 м / км) (1/3600 ч / с) / 0.85

= 19118 Вт

= 19 кВт

Крутящий момент двигателя или момент

Крутящий момент двигателя в зависимости от мощности и оборотов в минуту можно рассчитать

T = P / (2 π n _{об / с} )

= 0,159 P / n _{об / с}

= P / ( 2 π (n _{об / мин} /60))

74 = 9,55 P / (2)

где

T = крутящий момент или момент (Нм)

n _{об / с} = частота вращения двигателя (об / с, об / с)

_{об / мин частота вращения двигателя (об / мин, об / мин)}

Пример — автомобиль и требуемый момент двигателя

Момент, передаваемый двигателем в автомобиле выше при работающем двигателе на скорости 1500 об / мин можно рассчитать как 9 0005

Т = 9.55 (19118 Вт) / (1500 об / мин)

= 121 Нм

Усилие на колесах

Общая сила (1) , действующая на автомобиль, равна силе тяги между ведущими колесами и дорожным покрытием :

F _w = F _T

где

F _w = сила, действующая между ведущими колесами и дорожным покрытием (Н)

Сила тяги может быть выражена крутящим моментом двигателя скорость и размеры колес и скорости:

F _w = F _T

= (T η / r) (n _rps / n _{w_rps} )

95 (

907 T η / r) (n _{об / мин} / n _{w_rpm} )

= (2 T η / d) (n _{об / мин} / n _{w_rpm)} w_rpm (3)

r = радиус колеса (м)

d = диаметр колеса (м)

n _{w_rps} = скорость вращения колеса (об / с, об / с)

n _{w_rpm} = скорость вращения колеса (об / мин, об / мин)

Обратите внимание, что вождение по криволите добавляет центростремительную силу к общей силе, действующей между колесами и дорожным покрытием.

Для мощности, необходимой для наклона, проверьте пример автомобиля в конце раздела «Силы, действующие на тело, движущееся по наклонной плоскости».

В чем разница между крутящим моментом и мощностью?

Большинство рекламных роликов о больших грузовиках рекламируют впечатляющую мощность и крутящий момент, которые обеспечивает двигатель. Вроде как обычно, чем больше цифр, тем лучше. Но что означают эти числа и как связаны эти две концепции?

Мощность, которую производит двигатель, называется мощностью в лошадиных силах.С математической точки зрения, одна лошадиная сила — это мощность, необходимая для перемещения 550 фунтов на один фут за секунду, или мощность, необходимая для перемещения 33000 фунтов на один фут за одну минуту. В физике мощность определяется просто как скорость выполнения работы.

Мощность двигателя измеряется на динамометре. Динамометр создает нагрузку на двигатель и измеряет крутящую силу, которую коленчатый вал двигателя прикладывает к нагрузке. Груз обычно представляет собой тормоз, предотвращающий пробуксовку колес.

Однако на самом деле динамометр измеряет выходной крутящий момент двигателя.В автомобиле крутящий момент измеряется при различных оборотах двигателя или оборотах в минуту (об / мин). Эти два числа вводятся в формулу — крутящий момент, умноженный на число оборотов в минуту, деленный на 5 252, — чтобы получить мощность в лошадиных силах. Общество автомобильных инженеров имеет два стандарта для определения мощности: чистая и полная. Перед испытанием максимальная мощность снимает с двигателя большую часть нагрузки, включая средства контроля выбросов. Чистая мощность — это то, что определяется при тестировании серийного автомобиля того же типа, что и в выставочном зале, и это измерение, которое сейчас используется в рекламе и в литературе производителей.

Мощность в лошадиных силах определяется по крутящему моменту, потому что крутящий момент легче измерить. Крутящий момент определяется конкретно как вращающая сила, которая может приводить или не приводить к движению. Он измеряется как величина силы, умноженная на длину рычага, через который она действует. Например, если вы используете гаечный ключ длиной один фут для приложения силы 10 фунтов к головке болта, вы создаете крутящий момент в 10 фунт-фут.

Крутящий момент, как упоминалось выше, можно создать без перемещения объекта. Однако, когда он действительно перемещает объект, он становится «работой», и это то, о чем большинство людей думают, когда думают о крутящем моменте (обычно в терминах буксировки).Чем больше крутящий момент производит двигатель, тем больше у него рабочего потенциала.

Подробнее о взаимосвязи между мощностью и крутящим моментом.

Что такое турбо, мощность, крутящий момент? I Country Truck Service

лошадиных сил, турбо, крутящий момент, что все это значит? Почему это имеет значение?

Лошадиная сила
Лошадиная сила — это наиболее часто используемый термин для обозначения количества мощности, которое может генерировать двигатель. Он измеряет, сколько продолжительной работы может сделать двигатель.Одна единица лошадиных сил измеряется как 33 000 фут-фунтов в минуту. Это равно 746 Вт, 2545 БТЕ или 2684 975 джоулей энергии.

Однако использование лошадиных сил может показаться необычным для людей, не знакомых с историей двигателей. Он был изобретен в середине-конце 1700-х годов Джеймсом Ваттом, инженером, который работал над паровыми двигателями. Ему нужен был способ выразить мощность, производимую лошадьми, чтобы он мог объяснить, насколько больше мощности у двигателя. Это стало широко используемым способом описания двигателей для тех, кто не знал, как они работают, как способ сравнения яблок с апельсинами.Теперь все, что имеет двигатель, будет описывать его мощность, будь то газонокосилка или легковой автомобиль / грузовик.

Turbo
Вы могли заметить, что ваш автомобиль имеет дополнительные цифры и / или буквы в эмблемах на багажнике, задней двери и / или в описании двигателя в руководстве пользователя. Если в нем есть буква «T» (например, 2.0T), ваш двигатель может быть оснащен турбонаддувом. Многие двигатели имеют так называемый турбонагнетатель. Он используется для увеличения мощности двигателя. Например, четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом может производить такую ​​же мощность, как шестицилиндровый двигатель большего размера.Однако, как двигатель меньшего размера, четырехцилиндровый двигатель потребляет меньше топлива при нормальной работе. Это означает, что вы получаете преимущество в виде большей экономии топлива, но при этом получаете дополнительную мощность, когда она вам нужна.

Крутящий момент
Крутящий момент немного отличается от лошадиных сил, но также является мерой мощности двигателя. Однако крутящий момент измеряет тяговую мощность двигателя из остановленного положения. Грузовикам требуется большой крутящий момент, чтобы перемещать тяжелые грузы. Самая сложная часть буксировки для двигателя — это привести в движение груз, а именно здесь важен высокий крутящий момент.Когда транспортное средство движется, важны другие факторы, такие как мощность и скорость.

Зависимость мощности от крутящего момента
Эти две концепции тесно связаны, поскольку мощность в лошадиных силах зависит от крутящего момента и скорости двигателя. Вы можете рассчитать мощность, умножив крутящий момент на частоту вращения двигателя в об / мин, разделенную на 5 252 (мощность = крутящий момент x [об / мин / 5 252]). Кроме того, когда вы слышите о мощности и крутящем моменте, имейте в виду, что это пиковые показатели двигателя. Только двигатель с турбонагнетателем, вероятно, сможет поддерживать максимальный крутящий момент в течение любого промежутка времени.

Однако размышления о лошадиных силах, турбо или крутящем моменте не дадут вам полной картины, потому что эти концепции работают вместе, чтобы создать общее впечатление от вождения. Грузовик с высокой мощностью, но с низким крутящим моментом будет чувствовать себя так, как будто он плохо ускоряется после остановки, но будет чувствовать себя сильнее на более высоких скоростях. Двигатель с высоким крутящим моментом и низкой мощностью будет более плавно ускоряться после остановки, но будет бороться с повышением скорости двигателя (пока ваша трансмиссия не переключит передачи). Вес автомобиля / грузовика также может повлиять на ускорение.Таким образом, даже если двигатель очень большой, тяжелый автомобиль значительно повлияет на то, как вы будете управлять им. Кроме того, двигатели с высоким крутящим моментом могут вызывать проблемы с пробуксовкой колес в ситуациях с низким сцеплением, таких как дождь или снег. В конечном счете, поиск автомобиля, который чувствует себя комфортно во время вождения и может выполнять необходимую работу, должен быть вашей основной задачей при выборе автомобиля.

.

No related posts.