Kuinka laskea koneen teho. Moottorin ominaisuudet. Teho, vääntömomentti, polttoainetehokkuus

Lisätty: 29.04.2005


Moottorin teho on tärkein indikaattori arvioinnissa ajoneuvoa ja sen toiminnalliset ominaisuudet. Joissakin maissa tätä indikaattoria käytetään myös verojen ja vakuutuskustannusten laskemiseen.

Valitettavasti kansainvälisessä käytännössä käytetyt moottorin tehomittarit eivät monissa tapauksissa voi olla suora vertailu keskenään, vaikka yksittäisten mittayksiköiden välillä on selkeitä riippuvuuksia, esimerkiksi:

Ja vaikka kilowatit ovat jo tulleet melko lujasti käyttöön, teho määritetään edelleen erilaisten standardien ja testiohjeiden mukaan. Alla on lueteltu organisaatiot, jotka ovat kehittäneet menetelmiä moottorin tehon mittaamiseen. Tietyistä mittausmenetelmistä on jo osittain luovuttu parhaan mahdollisen harmonisoinnin saavuttamiseksi tällä alueella.

DIN - Saksan standardointiinstituutti

ECE - Yhdistyneiden Kansakuntien Euroopan talouskomissio, UNECE

EG - Euroopan talousyhteisö, ETY

ISO - International Organization for Standardization, ISO

JIS - japanilainen teollisuusstandardi

SAE - Insinööriyhdistys autoteollisuus(USA)

Periaatteessa moottorin teho (P) lasketaan moottorin vääntömomentista (Ma) ja moottorin kierrosluvusta (n):

Moottorin vääntömomentti (Ma) ilmaistaan ​​voimana (P), joka vaikuttaa vipuvarteen (I):

P = F × I × n

Moottorin tehon määrittämiseksi nämä indikaattorit mitataan telineessä, ei ajoneuvossa hydrauliset jarrut tai sähkögeneraattoreita. Moottorin tekemä työ muunnetaan lämmöksi. Moottorin tehoominaisuuksien määrittämiseksi täydellä kuormituksella mittaukset tehdään yleensä 250 - 500 rpm jälkeen.

Tässä tapauksessa on erotettava kaksi menetelmää tehon määrittämiseksi:

Nettoteho,
tai todellista

Testattu moottori on varustettu kaikilla ajoneuvon toimintaan tarvittavilla apuyksiköillä - generaattori, äänenvaimennin, tuuletin jne.

Bruttoteho,
tai "laboratorioteho" (penkki)

Testatussa moottorissa ei ole kaikkia ajoneuvon toimintaan tarvittavia apulaitteita. Tämä teho vastaa edellistä SAE-järjestelmän mukaan; bruttoteho on 10–20 % suurempi kuin nettoteho.

Molemmissa tapauksissa sitä kutsutaan "tehokkaaksi tehoksi":

P eff - mitattu asennettu moottorin teho

R priv \u003d R sff × K

P priv - vähennetty teho tai laskettu uudelleen tietylle viitetilalle

K - korjauskerroin.

Viitetila

Ilman eri tiheydistä (ilmanpaineesta, lämpötilasta ja ilmankosteudesta johtuen) moottorin sisään ottama ilma on "raskaampaa tai kevyempää", kun taas määrä polttoaine-ilma-seos moottoriin tulee enemmän tai vähemmän. Siksi mitattu moottorin teho on suurempi tai pienempi.

Ilmakehän vaihtelut testin aikana otetaan huomioon korjauskertoimella, joka laskee mitatun tehon uudelleen tiettyyn vertailutilaan. Esimerkiksi moottorin teho pienenee noin 1 % jokaista 100 metrin korkeuden nousua kohden, ja 100 metriä merenpinnasta vastaa noin 8 mbar ilmanpainetta.

Erilaiset testistandardit ja -ohjeet tarjoavat erilaisia ​​vertailuolosuhteita ja menetelmiä testaushetkellä todellisissa ilmakehän olosuhteissa mitatun tehon muuntamiseksi:

Standardi DIN 70020

ETY-standardi 80/1269 (88/195)
UNECE-R 85
ISO 1585 -standardi

1013 / P × neliöjuuri (273 + t / 293)

(99/Ps) 1,2 × (T/198) 0,6

P - ilmakehän ilmanpaine

P s - ilmakehän ilmanpaine kuivalla säällä (miinus vesihöyryn osapaine)

t - lämpötila, С°

T - lämpötila, K

Mutta tällainen uudelleenlaskenta on hyväksyttävä vain moottoreille sisäinen palaminen Kanssa kipinäsytytys(bensiini). Dieselmoottoreissa käytetään monimutkaisempia kaavoja. DIN-moottorin teho on 1-3 % pienempi kuin EEC- tai ISO/ECE-uudelleenlaskettu teho erilaisia ​​menetelmiä korjauskertoimien laskeminen. Aiemmat varsin merkittävät erot japanilaisissa JIS- tai SAE-teholuokissa saksalaiseen DIN-standardiin verrattuna johtuivat bruttotehon tai brutto/nettotehon sekamuotojen käytöstä.

Kuitenkin nykyinen nykyaikaiset standardit noudattaa yhä enemmän uudistettua ISO 1585 -standardia (nettoteho), joten aikaisempia merkittäviä eroja (jopa 25 %) ei enää löydy.

Lähde: Car-Review Catalog

Arvosana: 4,41(arviot: 58)
Arvio:
Alex: (2009.07.06 13:16)
Minulla on Audi 80 B4 2.0 ABT-moottorilla. kuinka määrittää teho? Onko Internetissä mitään resurssia?
+ 0 -

Muukalainen: (2010.09.03 18:35)
Alex, ota yhteyttä poliisiin. jälleenmyyjä - he auttavat!
+ 0 -

Toukokuu: (2010.10.31 20:35)
mutta todella kotona. edellytykset sen laskemiseen?
+ 0 -

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

Anonyymi: (2011.04.28 18:09)

+ 0 -

sv: (2011.05.03 17:57)

+ 0 -

rodionzzz: (2011.05.14 16:28)
jee


Miten samalla moottorilla voi olla eri teho? Mitä eroa on teholla ja vääntömomentilla?

MITÄ HEVOVOIMA ON?

Kuinka paljon voimaa sinulla on? - tällaisen kysymyksen kuuli jokainen, joka kosketti autojen maailmaa ainakin vähän. Kenenkään ei tarvitse edes selittää, mitä voimia todella tarkoitetaan - hevosvoimaa. Juuri niissä olemme tottuneet arvioimaan moottorin tehoa, joka on yksi auton tärkeimmistä kuluttajaominaisuuksista.

Hevoskuljetuksia ei käytännössä ole enää edes kylissä, ja tämä mittayksikkö on elänyt ja voittanut jo yli sata vuotta. Mutta Hevosvoimat- arvo on itse asiassa laiton. Se ei sisälly kansainväliseen yksikköjärjestelmään (luulen, että monet muistavat koulusta, että sitä kutsutaan nimellä SI), eikä sillä siksi ole virallista asemaa. Lisäksi Kansainvälinen laillisen metrologian järjestö kehottaa poistamaan hevosvoimat liikkeestä mahdollisimman pian, ja EU:n direktiivi 80/181 / ETY 1. tammikuuta 2010 velvoittaa suoraan autonvalmistajat käyttämään perinteisiä "hv" vain apuarvona tehon osoittamiseen.

Mutta ei ole turhaa, että tapaa pidetään toisena luontona. Mehän sanomme jokapäiväisessä elämässä "kopiokone" kopiokoneiden sijaan ja kutsumme teippiä "teipiksi". Tässä ovat tunnistamattomat "hp" Nyt ei vain tavalliset ihmiset käytä sitä, vaan melkein kaikki autoalan yritykset. Mitä he välittävät neuvoa-antavista ohjeista? Jos se on ostajalle kätevämpää, niin olkoon. Miksi on valmistajia - jopa valtio on noin. Jos joku unohti, niin Venäjällä kuljetusvero ja OSAGO-tariffi lasketaan hevosvoimasta sekä väärin pysäköityjen ajoneuvojen evakuoinnin kustannuksista Moskovassa.





Hevosvoimat syntyivät teollisen vallankumouksen aikakaudella, jolloin oli tarpeen arvioida, kuinka tehokkaasti mekanismit korvaavat eläinten vetovoiman. Perinnön perusteella kiinteät moottorit tämä tavanomainen tehon mittayksikkö siirtyi lopulta autoihin

Ja kukaan ei löytäisi tästä vikaa, ellei yksi merkittävä "mutta". Hevosvoimat, jotka on suunniteltu helpottamaan elämäämme, ovat itse asiassa hämmentäviä. Loppujen lopuksi se esiintyi teollisen vallankumouksen aikakaudella täysin ehdollisena arvona, jolla ei vain auton moottoriin, jopa hevoseen, on melko epäsuora suhde. Tämän yksikön merkitys on seuraava - 1 hv. riittää nostamaan 75 kg:n kuorman 1 metrin korkeuteen 1 sekunnissa. Itse asiassa tämä on erittäin keskimääräinen suoritusindikaattori yhdelle tammalle. Eikä sen enempää.

Toisin sanoen uusi mittayksikkö oli erittäin hyödyllinen esimerkiksi kaivoksista hiiltä louhiville teollisuusmiehille ja siihen liittyvien laitteiden valmistajille. Sen avulla oli helpompi arvioida mekanismien etua eläinten vahvuuteen verrattuna. Ja koska koneita käytettiin jo höyryllä ja myöhemmin petrolimoottoreilla, "hv" periytyvät itseohjautuville miehistöille.

James Watt - Skotlantilainen insinööri, keksijä, tiedemies, joka asui XVIII - XIX vuosisadan alussa. Hän otti liikkeeseen sekä nyt "laittomat" hevosvoimat että virallisen voimayksikön, joka nimettiin hänen mukaansa.

Ironista kyllä, hevosvoiman keksijä on virallinen voimayksikkö James Watt. Ja koska wattia (tai pikemminkin voimakkaiden koneiden suhteen kilowattia - kW) käytettiin aktiivisesti myös 1800-luvun alkuun mennessä, nämä kaksi määrää oli jotenkin saatettava toisiinsa. Tästä syntyivät keskeiset erimielisyydet. Esimerkiksi Venäjällä ja useimmissa muissa eurooppalaiset maat otti käyttöön niin sanotun metrisen hevosvoiman, joka on 735,49875 W tai, joka on nyt tutumpi, 1 kW = 1,36 hv. Sellainen "hp" useimmiten merkitty PS:llä (saksan kielestä Pferdestarke), mutta on muitakin vaihtoehtoja - cv, hk, pk, ks, ch ... Samaan aikaan Isossa-Britanniassa ja useissa sen entisissä siirtomaissa he päättivät kulkea omaa polkuaan järjestämällä "keisarillisen" mittausjärjestelmän punoilla, jaloilla ja muilla iloilla, joissa mekaaninen (eli toisin sanoen indikaattori) hevosvoima oli jo 745,69987158227022 wattia. Ja sitten - lähdetään. Esimerkiksi Yhdysvalloissa he keksivät jopa sähkö- (746 W) ja kattila (9809,5 W) hevosvoimaa.




Joten käy ilmi, että sama auto, jossa on sama moottori eri maat paperilla voi olla eri teho. Otetaan esimerkiksi suosittu Kia crossover Sportage - Venäjällä tai Saksassa passin mukaan sen kaksilitrainen turbodiesel kahdessa versiossa kehittää 136 tai 184 hv ja Englannissa - 134 ja 181 "hevosta". Vaikka itse asiassa moottorin teho kansainvälisissä yksiköissä on täsmälleen 100 ja 135 kW - ja kaikkialla maailmassa. Mutta näet, se kuulostaa epätavalliselta. Ja luvut eivät ole enää niin vaikuttavia. Siksi autonvalmistajilla ei ole kiirettä siirtyä viralliseen mittayksikköön, mikä selittää tämän markkinoinnilla ja perinteillä. Miten on, että? Kilpailijoilla on 136 voimaa, mutta meillä on vain 100 kW? Ei, se ei käy…

MITEN TEHO MITATTAAN?

"Tehokkaat" temput eivät kuitenkaan rajoitu mittayksiköillä pelaamiseen. Viime aikoihin asti sitä ei vain nimetty, vaan jopa mitattu eri tavoin. Erityisesti Amerikassa pitkään (1970-luvun alkuun asti) autonvalmistajat testasivat moottoreita, jotka oli riisuttu alasti - ilman hankaluuksia, kuten generaattori, ilmastointikompressori, jäähdytysjärjestelmän pumppu ja sen sijaan suoralla putkella. lukuisista äänenvaimentimista. Tietenkin kahleet irti heittävä moottori antoi helposti 10-20 prosenttia enemmän "hv", mikä oli niin tarpeellista myyntipäälliköille. Todellakin harvat ostajat menivät testausmenetelmien monimutkaisuuteen.

Toinen äärimmäinen (mutta paljon lähempänä todellisuutta) on osoittimien ottaminen suoraan auton pyöriltä, ​​käyviltä rummuilta. Tätä tekevät kilpajoukkueet, viritysliikkeet ja muut tiimit, joille on tärkeää tietää moottorin teho, ottaen huomioon kaikki mahdolliset tappiot ja lähetys mukaan lukien.





Teho riippuu myös siitä, miten se mitataan. On yksi asia kääntää "paljas" moottori telineeseen ilman liitteitä ja aivan toinen - ottaa lukemat pyöristä, pyörivistä rumpuista, ottaen huomioon siirtohäviöt. Nykyaikaiset menetelmät tarjoavat kompromissivaihtoehdon - moottorin penkkitestit tarvittavilla akun kesto saranoitu

Mutta lopulta kompromissi hyväksyttiin näytteeksi erilaisissa menetelmissä, kuten eurooppalainen ECE, DIN tai amerikkalainen SAE. Kun moottori on asennettu telineeseen, mutta kaikilla moitteettomaan toimintaan tarvittavilla kiinnikkeillä, mukaan lukien vakiopakopolku. Voit poistaa vain muihin konejärjestelmiin liittyviä laitteita (esim. ilmajousituksen kompressori tai ohjaustehostimen pumppu). Toisin sanoen he testaavat moottorin täsmälleen siinä muodossa, jossa se todella seisoo auton konepellin alla. Tämä mahdollistaa voimansiirron "laadun" sulkemisen pois lopputuloksesta ja määrittää tehon kampiakselilla ottaen huomioon päälaitteen käytön häviöt asennetut yksiköt. Joten, jos puhumme Euroopasta, tätä menettelyä säännellään direktiivillä 80/1269 / ETY, joka annettiin ensimmäisen kerran vuonna 1980 ja siitä lähtien päivitetään säännöllisesti.

MIKÄ ON VÄÄNTÖ?

Mutta jos teho, kuten Amerikassa sanotaan, auttaa autoja myymään, vääntömomentti vie niitä eteenpäin. Se mitataan newtonmetreinä (N∙m), mutta useimmilla kuljettajilla ei vieläkään ole selkeää käsitystä tästä moottorin ominaisuudesta. AT paras tapaus tavalliset ihmiset tietävät yhden asian - mitä suurempi vääntömomentti, sitä parempi. Melkein kuin valtaa, eikö? Juuri näin "N∙m" eroaa "hp":stä?

Itse asiassa ne ovat toisiinsa liittyviä määriä. Lisäksi teho on johdannainen moottorin vääntömomentista ja nopeudesta. Ja on yksinkertaisesti mahdotonta tarkastella niitä erikseen. Tiedä - saadaksesi tehon watteina, sinun on kerrottava vääntömomentti newtonmetreinä kampiakselin nykyisellä kierrosluvulla ja kertoimella 0,1047. Haluatko tuttuja hevosvoimia? Ei ongelmaa! Jaa tulos 1000:lla (siis saat kilowattia) ja kerro kertoimella 1,36.





Jotta dieselmoottorille (kuvassa vasemmalla) saadaan korkea puristussuhde, insinöörit pakotetaan tekemään siitä pitkätahtinen (tämä on silloin, kun männän isku ylittää sylinterin halkaisijan). Siksi tällaisissa moottoreissa vääntömomentti on rakenteellisesti suuri, mutta kierrosten enimmäismäärää on rajoitettava resurssin lisäämiseksi. Päinvastoin, bensiiniyksiköiden kehittäjien on helpompi saada se korkeajännite- osat täällä eivät ole niin massiivisia, puristussuhde on pienempi, joten moottorista voidaan tehdä lyhyttahti ja nopea. Kuitenkin viime aikoina ero dieselien ja bensiiniyksiköt poistetaan vähitellen - ne ovat yhä samankaltaisempia sekä suunnittelultaan että ominaisuuksiltaan

Teknisesti teholla tarkoitetaan sitä, kuinka paljon työtä moottori pystyy tekemään aikayksikköä kohden. Mutta vääntömomentti luonnehtii moottorin mahdollisuuksia suorittaa juuri tämä työ. Osoittaa vastustuksen, jonka hän voi voittaa. Esimerkiksi jos auto lepää pyöränsä korkealla jalkakäytävällä eikä voi liikkua, teho on nolla, koska moottori ei tee mitään - liikettä ei ole, mutta vääntömomentti kehittyy. Loppujen lopuksi sillä hetkellä, kunnes moottori sammuu rasituksesta, se palaa sylintereissä toimiva seos, kaasut painavat mäntiä ja kiertokanget yrittävät pyörittää kampiakselia. Toisin sanoen hetki ilman voimaa voi olla olemassa, mutta voima ilman hetkeä ei. Toisin sanoen "N∙m" on moottorin pääasiallinen "tuote", jonka se tuottaa muuntamalla lämpöenergiaa mekaaniseksi energiaksi.

Jos vedämme analogioita henkilön kanssa, "N∙m" heijastaa hänen vahvuuttaan ja "hp" -kestävyys. Siksi hidas liikkuu dieselmoottorit niiden vuoksi suunnitteluominaisuuksia meillä on yleensä painonnostajat - ceteris paribus, he voivat vetää enemmän itseään ja voittaa helpommin pyörien vastuksen, vaikkakaan ei niin nopeasti. Mutta nopeasti bensiinimoottorit he ovat todennäköisemmin juoksijoita - he pitävät kuorman huonommin, mutta liikkuvat nopeammin. Yleisesti ottaen on olemassa yksinkertainen vipuvaikutussääntö - voitamme vahvuudessa, häviämme matkassa tai nopeudessa. Ja päinvastoin.





Moottorin ns. ulkoinen nopeusominaisuus heijastaa tehon ja vääntömomentin riippuvuutta kampiakselin nopeudesta täydellä kaasulla. Teoriassa mitä aikaisemmin työntöhuippu tulee ja mitä myöhemmin tehohuiput, helpompaa moottorissa sopeutua kuormiin, sen toiminta-alue kasvaa, jolloin kuljettaja tai elektroniikka voi vaihtaa vaihteita harvemmin ja miksi ei polttaa polttoainetta turhaan. Nämä kaaviot osoittavat, että bensiinikäyttöinen kahden litran turbomoottori (oikealla) ylittää saman tilavuuden turbodieselin tässä indikaattorissa, mutta on sitä huonompi vääntömomentin itseisarvossa.

Miten tämä ilmenee käytännössä? Ensinnäkin sinun on ymmärrettävä, että moottorin ns. ulkoisen nopeusominaisuuden vääntö- ja tehokäyrät (yhdessä, ei erikseen!) paljastavat sen todelliset ominaisuudet. Mitä aikaisemmin työntövoiman huippu saavutetaan ja mitä myöhemmin tehohuippu saavutetaan, sitä parempi moottori mukautettu tehtäviinsä. Otetaan yksinkertainen esimerkki - auto liikkuu tasaisella tiellä ja yhtäkkiä se alkaa nousta. Pyörien vastus kasvaa, joten samalla polttoainesyötöllä nopeus alkaa laskea. Mutta jos moottorin ominaisuudet ovat päteviä, vääntömomentti päinvastoin alkaa kasvaa. Toisin sanoen moottori itse mukautuu kuormituksen kasvuun eikä vaadi kuljettajaa tai elektroniikkaa vaihtamaan pienemmälle vaihteelle. Passi on ohitettu, laskeutuminen alkaa. Auto lähti kiihtymään - korkea vetovoima ei ole enää niin tärkeä tässä, toinen tekijä tulee kriittiseksi - moottorilla täytyy olla aikaa tuottaa se. Eli voima tulee etualalle. Jota voidaan säätää paitsi vaihteiston välityssuhteilla, myös lisäämällä moottorin nopeutta.

Tässä on aiheellista muistuttaa kilpa-autojen tai moottoripyörien moottoreista. Suhteellisen pienistä työmääristä johtuen ne eivät pysty kehittämään ennätysvääntömomenttia, mutta kyky pyöriä jopa 15 000 rpm ja enemmän mahdollistaa fantastisen tehon tuottamisen. Esimerkiksi, jos tavanomainen moottori nopeudella 4000 rpm tuottaa 250 N∙m ja vastaavasti noin 143 hv, niin 18000 rpm:llä se voisi tuottaa jo 640,76 hv. Vaikuttavaa, eikö? Toinen asia on, että "siviiliteknologiat" eivät aina onnistu saavuttamaan tätä.

Ja muuten, tässä suhteessa lähellä ihanteellinen ominaisuus on sähkömoottorit. Ne kehittävät maksimi "newtonmetrit" heti alusta alkaen, ja sitten vääntömomenttikäyrä laskee tasaisesti nopeuden kasvaessa. Samalla tehokäyrä kasvaa asteittain.





Nykyaikaisten Formula 1 -moottoreiden tilavuus on vaatimaton, 1,6 litraa, ja vääntömomentti on suhteellisen pieni. Mutta turboahtimen ja mikä tärkeintä, kyvyn pyöriä jopa 15 000 rpm:n ansiosta, ne antavat noin 600 hv. Lisäksi insinöörit pätevästi integroitu virtalähde sähkömoottori, joka voi tietyissä tiloissa lisätä vielä 160 "hevosta". Joten hybriditeknologiat voivat toimia paitsi tehokkuuden parantamiseksi

Luulen, että ymmärsit jo - auton ominaisuuksissa ei vain tehon ja vääntömomentin enimmäisarvot ole tärkeitä, vaan myös niiden riippuvuus kierroksista. Siksi toimittajat pitävät niin mielellään sanan "hylly" toistamisesta - kun esimerkiksi moottori tuottaa työntövoiman huippua ei yhdessä kohdassa, vaan alueella 1500-4500 rpm. Loppujen lopuksi, jos vääntömomenttia on riittävästi, myös teho jää todennäköisesti käyttämättä.

Mutta silti paras indikaattori"Laatu" (kutsutaanko sitä niin) palaa auton moottori- sen elastisuus, eli kyky saada vauhtia kuormituksen alaisena. Se ilmaistaan ​​esimerkiksi kiihtyvyydessä 60-100 km/h neljännellä vaihteella tai 80-120 km/h viidennellä vaihteella - nämä ovat vakiotestejä autoteollisuus. Ja voi käydä niin, että joku moderni turbomoottori korkealla työntövoimalla matalilla kierroksilla ja leveällä vääntömomenttihyllyllä antaa tunteen erinomainen dynamiikka kaupungissa, mutta moottoritiellä ohittaessa se osoittautuu huonommaksi kuin muinainen pyrki enemmän edullinen ominaisuus ei vain vääntöä, vaan myös tehoa...

5 (100 %) äänesti 2

voittoa tavoittelematon OPETUSLAITOS "VENÄJÄN TEKNIIKKA"

"POLTTOMOOTTORI"

"Moottorin tekniset tiedot."

Moottorin pääominaisuuksia ovat teho, vääntömomentti ja polttoainetehokkuus.

Moottorin teho.

Polttomoottorissa palamisesta johtuva kaasunpaine ilma-polttoaineseos, vaikuttaa männän pohjaan ja liikuttaa mäntää sylinterissä. Mäntää liikuttamalla kaasut syntyvät hyödyllistä työtä*, ja moottori kehittää tietyn tehon**.

*Työ(A) tapahtuu, kun voima (F) vaikuttaa kehoon ja tämän voiman vaikutuksesta kappale liikkuu (liikkuu etäisyyden S). Toisin sanoen: mekaaninen työ on suoraan verrannollinen käytettyyn voimaan ja kuljettuun matkaan (A=FS). Työn SI-mittayksikkö on Joule(J). Yksi joule on yhtä Newton, kerrottuna yhdellä metrillä (1J = Nm), eli jos yhden Newtonin voima liikuttaa kappaletta, jonka massa on 1 kg, yhden metrin matkalla, niin tällainen voima on yhtä joulea.

**Tehoa(P) on sama kuin työ (A), joka on tehty tietyssä ajassa (aikayksikkö - t): P \u003d A / t (Teho \u003d Työ / aika). Tehon yksikkö SI-järjestelmässä on Watt(W). Yksi watti on yhtä kuin yksi joule jaettuna yhdellä sekunnilla (1W=1J/1sek), eli jos yhden joulen työ tehdään yhdessä sekunnissa, niin tällainen työ tuottaa yhden watin tehon. Järjestelmän ulkopuolinen tehon mittayksikkö on kilo-voima kerrottuna yhdellä metrillä jaettuna yhdellä sekunnilla (kgf m / s). 1kgf m/s = 9,81W. Autoalan teknisessä kirjallisuudessa käytetään myös sellaista mittayksikköä kuin hevosvoimat. Yksi hevosvoima vastaa 75 kgf m / s ja 735,5 wattia.

Moottorin sylintereiden sisällä olevien kaasujen kehittämä teho on ns indikaattorin teho (P minä). Ilmaisinvoimaa ei voida käyttää täysimääräisesti auton liikuttamiseen, koska osa tästä tehosta kuluu kitkavoimien voittamiseen itse moottorissa (kitka laakereissa, sylinteri-mäntäryhmän osien ja kaasunjakelumekanismin välillä, öljyn juokseminen jne. .), sekä ohjausapumekanismit (generaattori, jäähdytysnestepumppu jne.).
Voima, josta voidaan ottaa kampiakseli moottoria ja sitä käytetään auton liikuttamiseen kutsutaan tehotehoksi ( R ef).
Tehoteho on pienempi kuin ilmoitettu teho mekaanisten häviöiden määrällä. On kätevää esittää mekaaniset häviöt mekaanisena Moottorin tehokkuus (η).
Moottorin hyötysuhde on yhtä suuri kuin tehollisen ja ilmoitetun tehon suhde ( η = R ef / P minä). Tehokkuusarvo nykyaikaiset moottorit on välillä 0,7 - 0,9. Tehokkuusarvo määritetään kokeellisesti erikoisasennuksissa ( jarrujen asennukset rumpu tai muu tyyppi, joka kehittää tietyn jarrutusvoiman).
Moottorin tehollinen teho kuvataan kaavalla: R ef= s i V d n/2x60x75 (hv), missä osoittajassa:
s i - mäntään vaikuttava keskimääräinen indikaattorikaasun paine (kg / neliömetri);
V d - moottorin iskutilavuus (m3);
n- moottorin kierrosten lukumäärä (rpm);
nimittäjässä:
2 - numeerinen kerroin (nelitahtimoottoreille = 2, kaksitahtimoottoreille = 1);
60x75 - numeerinen kerroin tehoarvon muuttamiseksi "kgf m / min" "hevosvoimaksi".

Kaavasta seuraa, että moottorin tehollinen teho riippuu: 1) mäntään vaikuttavien kaasujen keskimääräisestä indikaattoripaineesta, 2) moottorin työtilavuudesta ja 3) ehdollisen ajan aikana suoritettujen työjaksojen lukumäärästä. moottorin teho ilmaistuna kampiakselin kierroksina.

Keskimääräinen ilmoitettu kaasunpaine (s i) on ehdollisesti vakiopaine, joka yhden työiskun aikana mäntään vaikuttaessaan toimii yhtä paljon kuin kaasujen indikaattorityö sylinterissä työjakson aikana, ts. s minä = MUTTA minä / V c (kaasujen indikaattorityön suhde MUTTA i yksikön sylinterin iskutilavuuteen V c).
Keskimääräiset ilmoitetut paineet nelitahtimoottorin nimelliskuormituksella bensiinimoottorit 0,8 - 1,2 MPa, nelitahtisille dieselmoottoreille 0,7 - 1,1 MPa, kaksitahti dieselmoottorit 0,6 - 0,9 MPa.

Moottorin iskutilavuus V d on yhtä suuri kuin sen kaikkien sylinterien työtilavuuksien summa ( V d = Σ n V c). Yhden sylinterin työtilavuus ( V c ) on yhtä suuri kuin sen halkaisijan (d) ja männän iskun (h) tulo V c = dh).

Työjaksojen lukumäärä moottorin yhdessä minuutissa suorittama on yhtä suuri kuin 2n/T, missä n- kampiakselin pyörimistaajuus, T- moottorin kiertonopeus (työsykliä kohti suoritettujen syklien määrä). varten nelitahtinen moottori T = 4 ja työjaksojen lukumäärä - n/2.

Yllä olevista arvoista vakiot, ts. muuttumattomina, riippuen moottorin rakenteesta, ovat vain iskutilavuus ja moottorisykli. Loput ovat muuttujia. Näiden määrien arvot riippuvat toimintatavasta ja tekninen kunto moottori. Kaavasta voidaan nähdä, että kampiakselin nopeuden ja mäntään vaikuttavien kaasujen paineen kasvaessa myös moottorin teho kasvaa. Samaan aikaan tehon funktio CV:n pyörimisnopeudesta ei ole lineaarinen, mikä näkyy kaaviossa (kuva 1).

Tämä tosiasia vaatii selitystä.
Tosiasia on, että työkaasujen paineen arvo riippuu sylinterien täyttämisen täydellisyydestä uudella ilma-polttoaineseoksen osalla, sen palamisen nopeudesta ja täydellisyydestä sekä myöhemmän puhdistuksen asteesta (kertoimesta). sylinterit pakokaasuista. Sylintereiden täyttö- ja puhdistusaste sekä ilma-polttoaineseoksen palamisnopeus ja täydellisyys määräytyvät kaasunjakelumekanismin, imu- ja pakojärjestelmien suunnittelun ja säädön mukaan, polttoainejärjestelmä, samoin kuin polttoaineen syöttö-, sytytys-, ilmatehostus- ja venttiilin ajoituksen ohjausjärjestelmien toiminnan algoritmi, ja se liittyy vain vähän kampiakselin pyörimisnopeuteen. Moottori kehittää maksimitehoa saavuttaessaan sellaiset kampiakselin nopeuden arvot, jotka vastaavat lueteltujen järjestelmien ja mekanismien optimaalisia asetuksia ja suorituskykyä, tarvittavat ehdot seoksen muodostus, seoksen poltto ja sylinterin puhdistus. Kaikissa muissa tapauksissa (kierrokset korkeammat tai pienemmät) moottorin suorituskyky on maksimiarvojen alapuolella.
Teknisessä kirjallisuudessa nopeutta, jolla suurin ilmoitettu moottorin teho saavutetaan, kutsutaan " liikevaihdot suurin teho ».
Moottorit, joiden suurin teho saavutetaan suuret nopeudet kampiakselin pyörimistä (5000 rpm tai enemmän) kutsutaan suuri nopeus(suuri nopeus). Moottorit, joiden suurin teho saavutetaan alhaiset nopeudet kampiakselin pyörimisnopeutta (alle 5000 rpm) kutsutaan hidasliikkeinen(pieni nopeus). Kuluttajien kiinnostuksen kannalta autoteollisuuden tuotteita kohtaan se on hyvin yksinkertaistettu, mutta voimme sanoa, että moottorin teho määrää nopeusominaisuudet auto. Tuo on, nopea moottori, ceteris paribus, tarjoaa parhaan nopeusominaisuudet auto kuin hidaskäyntinen moottori. maksiminopeus auto saavuttaa maksimitehonsa kierroksilla. Kun moottori saavuttaa maksimitehotilan, moottori alkaa toimia vain voittaakseen liikkeen vastustusvoimat, auto ei kiihdy.

varten vertaileva arviointi erilaisia ​​moottoreita työnkulun erinomaisuuden kannalta ja design käytä arvoa " litran tilavuus". Litrateho on yhtä suuri kuin moottorin tehon suhde sen työtilavuuteen ( P L= P ef / V d). Tämä arvo osoittaa, kuinka paljon tehoa voidaan "poistaa" yhdestä litrasta moottorin iskutilavuutta. Mitä suurempi litran teho, sitä pienemmät ovat moottorin suhteelliset mitat ja ominaispaino, ceteris paribus, sitä korkeammat ovat sen tekniset ja suunnitteluindikaattorit. Litra teho nykyaikaiset moottorit on 15 - 37 kW / l - bensiinimoottoreille ja 6 - 22 kW / l - dieselmoottoreille.

Vääntömomentti

Kun moottori on käynnissä, sen kampiakselille kehittyy vääntömomentti, joka välittyy voimansiirtomekanismien kautta auton vetäville pyörille ja saa auton liikkeelle. Vääntömomentti ( M k ) on yhtä suuri kuin voiman tulo ( F) sen toiminnan harteilla ( r) ja mitataan newtoneina kerrottuna metrillä ( H x m) tai kilovoimana kerrottuna metrillä (kgf x m).
Mk = F x r;
Moottorissa vaikutusvoima on kaasujen paine. Voiman käsivarsi on kampiakselin kampi. Mitä korkeampi mäntään vaikuttavien kaasujen paine ja mitä suurempi kammen säde on, sitä suuremman vääntömomentin moottori kehittää. Työkaasujen painearvo riippuu useista edellisessä luvussa (Moottorin teho) käsitellyistä olosuhteista. Kammen säde määräytyy moottorin rakenteen mukaan.
Moottorin vääntömomentti kasvaa kampiakselin nopeuden kasvaessa ja saavuttaa maksimiarvonsa ns. "maksimivääntömomentin kierrokset". kampiakselin kierrokset, jotka vastaavat maksimivääntömomentin kierroksia erilaisia ​​tyyppejä moottorit ovat välillä 1500 - 3000 rpm (diesel) ja 3000 - 4500 rpm (bensiinimoottorit). Suurimman vääntömomentin "sitoutuminen" kampiakselin nopeuteen, kuten tehon tapauksessa, johtuu sen imu- ja moottorin kaasunjakomekanismin säädöstä. pakokanava, sekä tehonsyöttö- ja moottorinohjausjärjestelmät.
Moottorin teho ja vääntömomentti yhdistetään kaavalla: M k = 716,2 P ef / n(kgf m);
Voimansiirto välittää vääntömomentin auton vetäville pyörille ja se määrittää vetävien pyörien vetovoiman: F t = M kx c x η /r, missä F t on työntövoima; M k on vääntömomentti; c- kaikki yhteensä välityssuhde lähetykset; η - siirtotehokkuus (0,88 - 0,95); r on vetävien pyörien säde.
Kuluttajien autotuotteiden kiinnostuksen kannalta se on yksinkertaistettu, mutta voimme sanoa, että vääntömomentti määrittää auton vetoominaisuudet. Mitä enemmän vääntömomenttia moottori kehittää, sitä suurempi on vetopyörien veto. Moottorin vääntömomentin nopea kasvu osoittaa auton hyvää kiihtyvyysdynamiikkaa, mikä johtuu vetopyörien vetovoiman voimakkaasta kasvusta.
Mitä pidempi hetken arvo on maksiminsa alueella eikä laske, sitä parempi moottori muutokseen sopeutunut tieolosuhteet(mitä harvemmin joudut vaihtamaan vaihteita).
Hidaskäyntisillä moottoreilla on suuret vääntömomentit.

Polttoainetalous

Auton moottorin hyötysuhde mitataan polttoainemäärällä grammoina, joka kuluu kutakin tehoyksikköä kohti aikayksikköä (yksi tunti) kohti, ja sitä kutsutaan " ominaiskulutus» ( g e g/kWh). Polttoaineen kulutus kasvaa kampiakselin nopeuden kasvaessa ja riippuu moottorin täydellisestä suunnittelusta ja sen teknisestä kunnosta. Kaikki yhteensä(kokonais) polttoaineenkulutukselle on ominaista polttoaineenkulutus kilogrammoina työtuntia kohden ja sitä kutsutaan " tunnin polttoaineenkulutus» ( G T kg/h). Ominaiskulutus polttoaine voidaan määrittää kaavalla g e= G T 1000/ P ef (g/kWh).

© 2022. oborudow.ru. Autoportaali. Korjaus ja huolto. Moottori. Tarttuminen. Pumppaus.