Kako isti motor može imati različite povratne udarce? Koja je razlika između snage i obrtnog momenta?
ŠTA JE KONJSKA MOĆ?
Koliko snage imaš? - takvo pitanje čuo je svako ko je ikad dodirnuo svijet automobila. Nije čak potrebno nikome objašnjavati na koje se snage zapravo misli - na konjske snage. U njima smo navikli procjenjivati \u200b\u200bsnagu motora, jednu od najvažnijih potrošačkih karakteristika automobila.
Već u selima praktično nije ostao konjski prijevoz, a ova mjerna jedinica živa je i zdrava više od stotinu godina. Ali nakon svega konjske snage - vrijednost je u stvari nezakonita. Nije uključen u međunarodni sistem jedinica (vjerujem da se mnogi iz škole sjećaju da se zove SI) i stoga nema službeni status. Štoviše, Međunarodna organizacija za zakonsko mjeriteljstvo zahtijeva uklanjanje konjskih snaga iz prometa što je prije moguće, a Direktiva EU 80/181 / EEC od 1. januara 2010. izričito obavezuje proizvođače automobila da koriste tradicionalne "hp" samo kao pomoćna veličina koja označava snagu.
Ali nije se uzalud navika smatrati drugom prirodom. Napokon, u svakodnevnom životu umjesto kopirke kažemo "kopirna mašina", a ljepljivu traku nazivamo "škotskom trakom". Evo nepriznatih "hp" sada ga koriste ne samo obični ljudi, već i gotovo svi automobilske kompanije... Šta ih briga za preporuke o preporukama? Budući da je prikladnije za kupca, neka tako bude. Zašto postoje proizvođači - čak i država slijedi vodstvo. Ako je neko zaboravio, u Rusiji porez na transport a OSAGO tarifa izračunava se na osnovu konjskih snaga, kao i troškova evakuacije pogrešno parkiranog vozila u Moskvi.
Konjska snaga rođena je tokom industrijske revolucije, kada je postalo neophodno procijeniti koliko efikasno mehanizmi zamjenjuju žudnju za životinjama. Nasljeđivanjem stacionarnih motora, ova konvencionalna mjerna jedinica snage na kraju se prenosi na automobile. I niko ne bi ovome zamjerio, ako ne i jedno važno "ali". Konjske snage zamišljene da nam olakšaju život zapravo zbunjuju. Napokon, pojavio se u doba industrijske revolucije kao potpuno konvencionalna vrijednost koja, ne samo prema automobilskom motoru, čak i prema konju, ima prilično posredan odnos. Značenje ove jedinice je sljedeće - 1 KS. dovoljno da se teret od 75 kg podigne na visinu od 1 metra u 1 sekundi. Zapravo je ovo vrlo prosječan pokazatelj učinka za jednu kobilu. I ništa više.
Drugim riječima, nova mjerna jedinica bila je vrlo korisna industrijalcima koji su vadili, na primjer, ugalj iz rudnika, i proizvođačima srodne opreme. Uz njegovu pomoć bilo je lakše procijeniti prednost mehanizama nad životinjskom snagom. A kako su mašine već pokretali parni, a kasnije i kerozinski motori, "ks" nasljeđivanjem proslijeđene samoposlužnim posadama.
James Watt je bio škotski inženjer, izumitelj i naučnik koji je živio u 18. i ranom 19. vijeku. Upravo je on uveo u promet i sada već „ilegalne“ konjske snage, i službenu jedinicu mjere snage koja je po njemu i dobila ime Ironično, konjske snage izumio je čovjek nazvan po službenoj jedinici za mjerenje snage - Jamesu Watt-u. A budući da je vat (tačnije, u odnosu na moćne mašine, kilovat - kW) početkom 19. vijeka također bio aktivno uključen u cirkulaciju, bilo je potrebno nekako približiti te dvije vrijednosti. Tu su se pojavila ključna neslaganja. Na primjer, u Rusiji i većini drugih europskih zemalja usvojili su takozvane metričke konjske snage, što je jednako 735,49875 W ili, što nam je sada poznatije, 1 kW \u003d 1,36 KS. Takvi "ks" najčešće označavaju PS (od njemačkog Pferdestärke), ali postoje i druge mogućnosti - cv, hk, pk, ks, ch ... Istovremeno, Velika Britanija i niz njenih bivših kolonija odlučili su ići svojim putem, organizirajući "carski" sistem mjerenja sa svojim kilogramima, stopalima i ostalim užicima, u kojima mehanički (ili, drugim riječima, indikator) konjskih snaga već je bila 745,69987158227022 W. A onda - idemo. Na primjer, u SAD-u su čak izumili električne (746 W) i kotlovske (9809,5 W) konjske snage.
Pa ispada da je u njemu isti automobil s istim motorom različite zemlje na papiru mogu imati različite moći. Uzmimo za primjer popularni crossover Kia Sportage - u Rusiji ili Njemačkoj, prema pasošu, njegov dvolitreni turbodizel u dvije verzije razvija 136 ili 184 KS, a u Engleskoj - 134 i 181 "konja". Iako je u stvari snaga motora u međunarodnim jedinicama tačno 100 i 135 kW - i bilo gdje u svijetu. Ali, vidite, zvuči neobično. A brojke više nisu toliko impresivne. Stoga se proizvođači automobila ne žure s prelaskom na službenu mjernu jedinicu, objašnjavajući to marketingom i tradicijom. Kako je? Natjecatelji će imati 136 snaga, a mi imamo samo nekih 100 kW? Ne, to neće uspjeti ...
KAKO SE MJERI SNAGA?
Međutim, trikovi "snage" nisu ograničeni na igranje s jedinicama. Donedavno nije bio samo određivan, već čak i mjeren na različite načine. Konkretno, u Americi su dugo vremena (do ranih 1970-ih) proizvođači automobila prakticirali ispitivanje golih skidanih motora - bez šarke poput generatora, kompresora klima uređaja, pumpe rashladnog sistema i sa ravna cijev umjesto brojnih prigušivača. Naravno, motor koji je bacio okove lako je proizveo 10-20 posto više "ks", toliko potrebnih menadžerima prodaje. Zapravo, malo je kupaca ušlo u zamršenost metodologije ispitivanja.
Druga krajnost (ali mnogo bliža stvarnosti) je uzimanje indikatora direktno sa točkova automobila, na bubnjevima. To rade trkački timovi, tuning prodavnice i drugi timovi, za koje je važno znati povrat motora, uzimajući u obzir sve moguće gubitke, uključujući gubitke u prijenosu.
Snaga takođe ovisi o tome kako je mjerite. Jedna je stvar okrenuti "goli" motor na štandu bez prilozi i sasvim druga stvar je uzimati očitanja s kotača, na bubnjevima, uzimajući u obzir gubitke u prijenosu. Savremene tehnike nude kompromisnu opciju - benč testovi motora sa spojnicom potrebnom za njegov autonomni rad. Ali na kraju je kompromisna opcija usvojena kao model u raznim metodama kao što su europska ECE, DIN ili američka SAE. Kada je motor instaliran na klupi, ali sa svim priključcima potrebnim za nesmetan rad, uključujući standardni ispušni trakt. Možete ukloniti samo opremu povezanu s drugim sistemima mašine (na primjer, kompresor sa zračnim ovjesom ili pumpa servo upravljača). Odnosno, motor je testiran upravo u onom obliku u kojem zapravo stoji ispod haube automobila. To omogućava isključivanje "kvaliteta" prijenosa iz konačnog rezultata i određivanje snage na radilici, uzimajući u obzir gubitke na montirane jedinice... Dakle, ako govorimo o Evropi, ovaj postupak reguliran je direktivom 80/1269 / EEC, koja je prvi put usvojena davne 1980. godine i od tada se redovito ažurira.
ŠTA JE MOMENT?
Ali ako snaga, kako kažu u Americi, pomaže automobilima da se prodaju, tada ih okretni moment tjera naprijed. Mjeri se u njutonima (N ∙ m), ali većina vozača još uvijek nema jasnu predodžbu o ovoj karakteristici motora. AT najbolji slučaj obični ljudi znaju jedno - što je veći obrtni moment, to je bolji. Gotovo kao snaga, zar ne? Upravo se po tome onda "N ∙ m" razlikuju od "HP".?
Zapravo su to povezane količine. Štaviše, snaga se dobija iz obrtnog momenta i brzine motora. Jednostavno ih je nemoguće razmatrati odvojeno. Znajte - da biste dobili snagu u vatima, trebate pomnožiti moment u njutonima s trenutnim brojem okretaja radilice i faktorom 0,1047. Želite li uobičajene konjske snage? Nema problema! Podijelite rezultat s 1000 (tako da dobijete kilovate) i pomnožite s faktorom 1,36.
Kako bi dizelskom motoru (na slici lijevo) osigurali visok omjer kompresije, inženjeri su prisiljeni da ga naprave dugotrajnim (to je kada hod klipa premaši promjer cilindra). Stoga je kod takvih motora obrtni moment konstruktivno velik, ali ograničavajući broj okretaja mora biti ograničen kako bi se povećao resurs. Programeri benzinskih jedinica, naprotiv, lakše dobivaju veliku snagu - ovdje dijelovi nisu toliko masivni, omjer kompresije je manji, tako da se motor može napraviti kratkim i brzim. Međutim, nedavno je razlika između dizela i benzinske jedinice se postupno briše - postaju sve sličniji i po dizajnu i po karakteristikama Tehnički gledano, snaga pokazuje koliko posao motor može obaviti u jedinici vremena. Ali obrtni moment karakterizira potencijal motora da izvrši upravo ovaj posao. Pokazuje otpor koji može prevladati. Na primjer, ako automobil počiva na kotačima visok rubnik i neće se moći kretati, snaga će biti nula, jer motor ne obavlja nikakav posao - nema kretanja, ali se istovremeno razvija i obrtni moment. Zapravo, u trenutku dok se motor ne zaustavi od naprezanja, radna smjesa izgara u cilindrima, plinovi pritiskaju klipove, a klipnjače pokušavaju dovesti radilicu u rotaciju. Drugim riječima, trenutak bez moći može postojati, ali snaga bez trenutka ne može. Odnosno, upravo su „N ∙ m“ glavni „proizvod“ motora koji on proizvodi, pretvarajući toplotnu energiju u mehaničku.
Ako povučemo analogije s osobom, "N ∙ m" odražava njenu snagu, a "hp" - izdržljivost. Zbog toga sporo kretanje dizel motori zbog njihovih karakteristike dizajna mi, u pravilu, imamo dizače utega - pod jednakim uvjetima, oni se mogu sve teže i lakše svladati otpor na točkovima, iako ne tako brzo. Ali one brze benzinski motori radije pripadaju trkačima - lošije drže teret, ali se brže kreću. Generalno, postoji jednostavno pravilo poluge - mi pobjeđujemo u snazi, gubimo na daljini ili brzini. I obrnuto.
Takozvana karakteristika vanjske brzine motora odražava ovisnost snage i obrtnog momenta o brzini radilice pri punom gasu. U teoriji, što je ranije bio vrh potiska, a kasnije snaga, to je lakše za motor Prilagodite se opterećenjima, njegov radni opseg se povećava, što omogućava vozaču ili elektronici da rjeđe mijenjaju brzine i zašto gorivo ne uzalud troši. Ovi grafikoni pokazuju da benzinski dvolitreni turbo motor (s desne strane) nadmašuje turbodizel slične zapremine u smislu ovog pokazatelja, ali je inferioran u odnosu na apsolutni obrtni moment. Kako se to izražava u praksi? Prije svega, morate shvatiti da će krivulje okretnog momenta i snage (zajedno, a ne odvojeno!) Na takozvanoj vanjskoj brzini karakterističnoj za motor otkriti njegove prave mogućnosti. Što je ranije dostignut vrh potiska, a kasnije vrhunac snage, bolji motor prilagođena svojim zadacima. Uzmimo jednostavan primjer - automobil se kreće ravnom cestom i odjednom se počinje penjati. Otpor na kotačima se povećava, tako da će uz stalnu opskrbu gorivom brzina početi padati. Ali ako su karakteristike motora ispravne, moment će, naprotiv, početi rasti. Odnosno, motor će se prilagoditi povećanju opterećenja i neće zahtijevati od vozača ili elektronike prebacivanje u niži stupanj prijenosa. Prolaz je prošao, spust započinje. Automobil je krenuo na ubrzanje - veliki potisak ovdje više nije toliko važan, drugi čimbenik postaje presudan - motor mora imati vremena da ga generira. Odnosno, snaga dolazi do izražaja. Što se može prilagoditi ne samo prijenosnim omjerima u mjenjaču, već povećanjem broja okretaja motora.
Ovdje je prikladno prisjetiti se trkaćih automobila ili motocikala. Zbog relativno malih radnih zapremina ne mogu razviti rekordni obrtni moment, ali sposobnost okretanja do 15 hiljada okretaja u minuti i više omogućava im fantastičnu snagu. Na primjer, ako konvencionalni motor pri 4000 okretaja u minuti daje 250 N ∙ m i, prema tome, oko 143 KS, tada bi pri 18000 okretaja u minuti mogao proizvesti 640,76 KS. Impresivno, zar ne? Druga stvar je da "civilne" tehnologije ne uspijevaju uvijek to postići.
I, usput, u tom pogledu, blizu idealne performanse imaju elektromotore. Oni od samog početka razvijaju maksimalnih "njuton metara", a zatim krivulja obrtnog momenta postepeno opada s porastom okretaja. U isto vrijeme, graf snage se progresivno povećava.
Savremeni motori Formule 1 imaju skromnu zapreminu od 1,6 litara i relativno mali obrtni moment. Ali zbog turbopunjača, i što je najvažnije - mogućnosti okretanja do 15.000 okretaja u minuti, proizvode oko 600 KS. Pored toga, inženjeri su se inteligentno integrirali u jedinica napajanja elektromotor, koji u određenim režimima može dodati još 160 "konja". Tako hibridne tehnologije mogu raditi i više od puke ekonomije Mislim da ste već shvatili - u karakteristikama automobila nisu važne samo maksimalne vrijednosti snage i obrtnog momenta, već i njihova ovisnost o okretajima u minuti. Zbog toga novinari toliko vole ponavljati riječ "polica" - kada, na primjer, motor proizvodi vrhunac potiska ne u jednom trenutku, već u rasponu od 1500 do 4500 o / min. Napokon, ako postoji rezerva obrtnog momenta, snaga će takođe biti dovoljna.
Ali ipak najbolji pokazatelj "kvaliteta" (nazovimo to tako) povrata motor automobila - njegova elastičnost, odnosno sposobnost dobivanja zamaha pod opterećenjem. Izražava se, na primjer, ubrzanjem od 60 do 100 km / h u četvrtoj brzini ili od 80 do 120 km / h u petoj brzini - ovo su standardni testovi u automobilskoj industriji. I može se dogoditi da neki moderni turbo motor s velikim potiskom pri malim okretajima i širokim okretnim momentom daje osjećaj izvrsne dinamike u gradu, ali na autocesti će pri pretjecanju biti gori od drevnog aspiriranog s više korisna karakteristika ne samo trenutak, već i moć ...
5 (100%) je glasalo 2Dodano: 29.04.2005
Snaga motora je glavni pokazatelj za procjenu vozilo i njegove karakteristike performansi. U nekim se zemljama ovaj pokazatelj koristi i za izračunavanje poreza i troškova osiguranja.
Nažalost, pokazatelji snage motora koji se koriste u međunarodnoj praksi u mnogim slučajevima ne daju direktnu međusobnu usporedbu, iako postoje jasne ovisnosti između pojedinih mjernih jedinica, na primjer:
I premda je kilovat već prilično čvrsto utvrđen, snaga se i dalje određuje u skladu s raznim standardima i uputama za ispitivanje. Dolje su navedene organizacije koje su razvile metode za mjerenje snage motora. Neke metode mjerenja već su djelomično napuštene kako bi se postigla najbolja moguća usklađenost u ovom području.
DIN - Njemački institut za standardizaciju
ECE - Europska ekonomska komisija Ujedinjenih nacija, UNECE
EG - Evropska ekonomska zajednica, EEZ
ISO - Međunarodna organizacija za standardizaciju, ISO
JIS - japanski industrijski standard
SAE - Društvo inženjera automobilska industrija (SAD)
U principu, snaga motora (P) izračunava se iz obrtnog momenta motora (Ma) i broja obrtaja motora (n):
Obrtni moment motora (Ma) izražava se kroz silu (P) koja djeluje na polugu poluge (I):
P \u003d F × I × n
Da bi se utvrdila snaga motora, ovi se pokazatelji mjere na klupi, a ne na vozilu, koristeći hidraulične kočnice ili električne generatore. Ovo pretvara rad motora u toplinu. Da bi se odredile karakteristike snage motora pri punom opterećenju, obično se vrše mjerenja pri 250 - 500 o / min.
U ovom slučaju treba razlikovati dvije metode određivanja snage:
Neto snaga,
ili stvarno
Testni motor opremljen je svim pomoćnim jedinicama potrebnim za rad vozila - generatorom, prigušivačem, ventilatorom itd.
Bruto snaga,
ili "laboratorijska snaga" (klupa)
Testirani motor nije opremljen svim pomoćnim jedinicama potrebnim za rad vozila. Ova snaga odgovara prethodnom SAE sistemu; bruto snaga je 10–20% veća od neto snage.
U oba slučaja naziva se "efektivna snaga":
R eff - izmjerena instalirana snaga motora
P priv \u003d P zff × K
R priv - smanjena snaga ili pretvorena u određeno referentno stanje
K - faktor korekcije.
Referentno stanje
Zbog različite gustoće zraka (zbog atmosferskog pritiska, temperature i vlažnosti), zrak koji uvlači motor je "teži ili lakši", dok će količina smjese goriva i zraka koja ulazi u motor biti veća ili manja. Stoga će izmjerena snaga motora biti veća ili manja.
Varijacije atmosferskih uslova tokom ispitivanja uzimaju se u obzir pomoću korekcionog faktora, pretvarajući izmerenu snagu u određeno referentno stanje. Na primjer, snaga motora smanjuje se za oko 1% za svakih 100 m povećanja nadmorske visine, a 100 m nadmorske visine odgovara oko 8 mbar atmosferskog pritiska.
Različiti standardi i upute za ispitivanje pružaju različita referentna stanja i metode za pretvaranje snage izmjerene u stvarnim atmosferskim uslovima u vrijeme ispitivanja:
|
DIN 70020 standard |
EEC standard 80/1269 (88/195) |
|
|
1013 / P × kvadratni korijen (273 + t / 293) |
(99 / P s) 1,2 × (T / 198) 0,6 |
P - atmosferski vazdušni pritisak
P s - atmosferski pritisak vazduha u suvom vremenu (minus parcijalni pritisak vodene pare)
t - temperatura, ° °
T - temperatura, K
Ali ovaj preračun je prihvatljiv samo za motore unutrašnje sagorevanje paljenje varnicom (benzin). Za dizel motore koriste se složenije formule. Snaga DIN motora je za 1-3% manja od pretvorene snage EEZ-a ili ISO / UNECE zbog različitih metoda izračunavanja faktora korekcije. Ranije značajne razlike u japanskim JIS ili SAE ocjenama snage u odnosu na njemački DIN standard bile su posljedica upotrebe bruto snage ili mješovitih oblika bruto / neto snage.
Međutim, trenutni moderni standardi sve su dosljedniji revidiranom standardu ISO 1585 (neto snaga), pa se više ne susreću prethodne značajne razlike (do 25%).
Izvor: Katalog "Car-Review"
|
||||||||||||
|
