Что такое лошадиная сила в автомобиле; Автошкола «ОСНОВА»

Что такое мощность двигателя и крутящий момент

Мощность двигателя – это величина, показывающая, какую работу способен совершить мотор в единицу времени. То есть то количество энергии, которую двигатель передает на трансмиссию за определенный временной промежуток. Измеряется в киловаттах (кВт) или лошадиных силах (л. с.).

Как рассчитывается мощность двигателя?

Расчет мощности мотора проводится несколькими способами. Самый доступный способ – через крутящий момент. Умножаем крутящий момент на угловую скорость – получаем мощность двигателя.

N_дв=M∙ω=2∙π∙M∙n_дв

N_дв – мощность двигателя, кВт;

M – крутящий момент, Нм;

ω – угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/сек;

π – математическая постоянная, равная 3,14;

n_дв – частота вращения двигателя, мин-1.

Мощность рассчитывается и через среднее эффективное давление. Камера сгорания имеет определенный объем. Разогретые газы воздействуют на поршень в цилиндре с определенным давлением. Двигатель вращается с некоторой частотой. Произведение объема двигателя, среднего эффективного давления и частоты вращения, поделенное на 120, и даст теоретическую мощность двигателя в кВт.

N_дв=(V_дв∙P_эфф∙n_дв)/120

V_дв – объем двигателя, см3;

P_эфф – эффективное давление в цилиндрах, МПа;

120 – коэффициент, применяемый для расчета мощности четырехтактного двигателя (у двухтактных ДВС этот коэффициент равен 60).

Для расчета лошадиных сил киловатты умножаем на 0,74.

N_(дв л.с.)=N_дв∙0,74

N_дв л.с. – мощность двигателя в лошадиных силах, л. с.

Другие формулы мощности двигателя используются в реальных расчетах реже. Эти формулы включают в себя специфичные переменные. И чтобы измерить мощность двигателя по другим методикам, нужно знать производительность форсунок или массу потребленного двигателем воздуха.

На практике расчет мощности автопроизводители выполняют эмпирическим способом, то есть замеряют на стенде и строят график зависимости по факту, на основании полученных во время испытаний показателей.

Мощность двигателя – величина непостоянная. Для каждого мотора есть кривая, которая отображает на графике зависимость мощности от частоты вращения коленчатого вала. До определенного пика, примерно до 4-5 тысяч оборотов, мощность растет пропорционально оборотам. Далее идет плавное отставание роста мощности, кривая наклоняется. Примерно к 7-8 тысячам оборотов мощность идет на спад. Сказывается перекрытие клапанов на большой частоте вращения коленвала и падение КПД мотора из-за недостаточно интенсивного газообмена.

Чтобы узнать мощность двигателя, обратитесь к инструкции по эксплуатации авто. В разделе с техническими характеристиками мотора будет указана мощность и обороты, при которых она достигает пикового значения. Если мощность указана киловаттах, чтобы рассчитать лошадиные силы двигателя, воспользуйтесь приведенной выше формулой. В некоторых случаях автопроизводитель предоставляет график, на котором есть зависимость мощности двигателя и крутящего момента от частоты оборотов.

Видео: Простыми словами без сложных формул и расчетов, что такое мощность, крутящий момент и обороты двигателя.

Мощность ДВС определяет, насколько быстро автомобиль способен передвигаться или ускоряться (совершать работу). Полезная мощность двигателя рассчитывается с учетом потерь в трансмиссии, то есть указывает, сколько от изначальной мощности мотора по факту доходит до колес авто.

Что такое крутящий момент

Крутящий момент в двигателе автомобиля – это вращающая сила, которая численно равна произведению приложенной силы (давление раскаленных газов на поршень) на плечо (расстояние между осями коренных и шатунных шеек коленчатого вала в проекции, перпендикулярной оси вращения коленвала). Измеряется крутящий момент в ньютонах на метр (Нм).

Крутящий момент ДВС зависит от силы давления на поршень и расстояния между коренными и шатунными шейками. Зависимость здесь прямая. Чем больше плечо и чем больше давление на поршень – тем больше крутящий момент двигателя.

У дизельных двигателей степень сжатия больше. Больше и ход поршня в цилиндре (при равном с бензиновым мотором диаметре цилиндров). А это значит, что и расстояние между коренными и шатунными шейками будет больше. То есть длиннее плечо. За счет большей степени сжатия при рабочем такте у дизелей выше сила, давящая на поршень. Крутящий момент в дизельных моторах при прочих равных больше, чем в бензиновых.

Читайте также:  Коленчатый вал — Энциклопедия журнала За рулем

Крутящий момент влияет на то, сколько энергии отдает мотор в текущий момент времени. Крутящий момент есть та величина, которая определяет фактически передаваемую в данный момент времени энергию на трансмиссию. Чем больше момент, тем сильнее тяга двигателя при текущих оборотах.

Что лучше: мощность или крутящий момент

Мощность и крутящий момент двигателя – величины взаимосвязанные. Это хорошо видно в формуле из первого пункта.

Пик крутящего момента на графике зависимости от частоты вращения мотора появляется раньше, чем пик мощности. Это справедливо как для дизельных, так и для бензиновых моторов. Однако у дизелей крутящий момент достигается раньше, и плато (интервал частоты вращения при пиковом значении) длиннее. У бензиновых ДВС мощность выше, хотя для ее достижения нужно раскрутить мотор почти до максимальных оборотов.

Сказать определенно, что лучше: мощность или крутящий момент, нельзя. Все зависит от случая. Трансмиссия современного авто способна трансформировать эти величины под требуемые условия. Поясним на примерах.

Для тяжелой техники, которой важна тяга в широком диапазоне оборотов, важнее крутящий момент. Мотор должен хорошо тянуть. Раскручивать его до предельных оборотов не нужно. Отчасти поэтому почти вся коммерческая техника оснащается дизельными моторами.

В гоночных автомобилях важнее мощность. Моторы этих авто по оборотам пилоты во время заездов держат в красной зоне. Двигатель отдает максимальную мощность. А трансмиссия преобразовывает мощность в тягу.

Для гражданских авто важен стиль вождения. Для езды на автомате подойдут оба мотора. Автоматическая трансмиссия будет держать мотор в диапазоне оборотов, при которых двигатель отдает максимум своего потенциала.

Для агрессивной езды на механике с раскручиванием двигателя в красную зону тахометра лучше подойдет бензиновый мотор. Но в этом случае нужно понимать, что для получения максимальной производительности от мотора потребуется держать его на пике оборотов и часто переключать передачи. Пик мощности у бензинового ДВС имеет малый диапазон и находится около максимальных оборотов. Для уверенных обгонов и ускорений нужно будет понижать передачу и раскручивать двигатель.

Для размеренной езды, особенно в городе, больше подходит дизель. Для обгона на дизельном авто зачастую не потребуется переходить на пониженную передачу, а высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов позволит реже переключаться.

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Кратковременно лошадь может развить мощность 10 — 13 лошадиных сил, но при нормальной ритмичной работе как раз около одной. Почему именно «лошадиную силу» стали использовать в качестве единицы измерения мощности? И сколько это — одна лошадиная сила?

В этом «виноват» изобретатель паровой машины англичанин Джеймс Уатт (1736–1819). Ему нужно было наглядно продемонстрировать общественности, что его машина может заменить много лошадей, а для этого следовало как-то измерить работу, которую сама лошадь может произвести в единицу времени.

Описывают такую историю. Джеймс Уатт предложил на пивоваренных производствах вместо лошадей использовать силу пара. Наблюдая за лошадьми, Уатт заметил, что лошадь могла перетащить груз весом 14,774 кг на расстояние 0.3 м за 1 минуту. Округлив 14,774 кг до 15 кг, он ввел единицу измерения мощности “лошадиная сила”. Сравнив производительность лошади и парового двигателя с помощью этой единицы, Уатт убедил пивоваров заменить лошадей на пар, и в результате эффективность пивоваренного процесса значительно возросла.

Покончено с этим «табуном» было в 1960 году — XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла единую Международную систему единиц СИ (SI). В ней мощность выражается в ваттах в честь все того же Джеймса Уатта.

Читайте также:  Чем отмыть двигатель от масла и грязи средства, советы

Однако и сейчас есть понятие лошадиной силы. В свое время Уатт наблюдая за традиционным источником энергии — лошадью, пришел к выводу, что бочку массой 180 кг могут вытягивать из шахты две лошади со скоростью 2 мили/ч (3,6 км/ч). В этом случае лошадиная сила в английских мерах принимает вид 1 л. с. = 1/2 барреля · 2 мили/ч = 1 баррель·миля/ч (здесь баррель принят за единицу силы, а не массы). То же самое в более мелких единицах составляет 380 фунтов на 88 футов/мин. Округлив расчеты в фунто-футах за минуту, он решил, что лошадиная сила будет равна 33 000 фунто-футов в минуту. Расчёты Уатта относились к мощности лошади, усреднённой за большое время. Кратковременно лошадь может развивать мощность около 1000 кгс·м/с, что соответствует 9,8 кВт или 33 475 BTU/ч (котловая лошадиная сила)

Единицы измерения в разных странах различаются, и лошадиная сила в Швеции не совсем то же самое, что в Америке, например. В Европе под одной лошадиной силой понимается мощность, необходимая для поднятия 75 килограммов на один метр за секунду или 75 килограмм-сил-метров в секунду (кгсм/с). В то же время в США одна лошадиная сила означает мощность, необходимую для поднятия 550 фунтов на один фут за секунду, что соответствует 33 тысячам фунт-сил-футов в минуту. В России, как правило, под лошадиной силой имеется в виду так называемая «метрическая лошадиная сила», равная точно 735,49875 ваттам.

Кстати, фото в начале поста из библиотеки Конгресса США, сделанное примерно в 1890-х годах на лесоповале в Мичигане.

Таким способом обычно перевозили лес весной и зимой по замёрзшему пути до ближайшей железной дороги или реки. Чтобы движение саней с грузом было более гладким, дорогу поливали водой, а лошадям, как правило, одевали на копыта специальную шипованную оснастку для лучшего сцепления с ледовым покрытием.

Почитайте еще Лошадиные рекорды, а так же Ходят кони

Как лошадиные силы перевести в киловатты

Все автовладельцы слышали о наличии такого параметра как лошадиные силы в автомобиле, видели их величину в СТС и сталкивались с расчетом суммы ОСАГО и транспортного налога, исходя из этого показателя, но только единицы более детально знают об этом показателе, что он означает и с чем связан.

Что такое лошадиная сила и как она появилась

Лошадиная сила (рус.: л.с., анг.: hp, нем.: PS, фран.: CV) – внесистемная единица определения мощности, впервые описанная Джеймсом Ваттом из Шотландии в 17 веке.

Он разработал первую паровую установку и для демонстрации того, что его аппарат способен заменить далеко не одну лошадь он и ввел такой параметр как лошадиная сила.

Согласно наблюдениям изобретателя, обычная лошадь способна в течение продолжительного периода времени поднимать из шахты кладь весом около 75 кг с постоянной скоростью 1 м/с.

Он вычислил показатель л.с. как груз массой 250 килограммов, который способна поднять лошадь на высоту в 30 сантиметров за 1 секунду, то есть 1 л.с.=75 кгм/с или 735,499 ватт.

В связи с тем, что подобные измерения могут выдавать весьма различные результаты, то в обиходе появилось множество разновидностей лошадиных сил (электрические, метрические, котловые, механические и др.).

В 1882 году на одном из съездов английской ассоциации инженеров было принято решение о создании новой единицы, измеряющей мощность, и ей дали название в честь изобретателя – ватт (Вт, W).

До этого момента большинство вычислений велись с использованием показателя, введенного шотландским изобретателем Д. Ваттом, — лошадиных сил.

Как измеряются л.с. в России и других странах

На сегодняшний момент во всем мире существует несколько разновидностей единиц с таким названием.

  • метрическая, равная 735,4988 Вт;
  • механическая, равная 745,699871582 Вт;
  • индикаторная, равная 745,6998715822 Вт;
  • электрическая, равная 746 Вт;
  • котловая, равная 9809,5 Вт.
Читайте также:  Блок предохранителей и реле Opel Vectra B

Официальной интернациональной единицей вычисления мощности является Ватт.

Во многих европейских государствах используется так называемая «метрическая» лошадиная сила, рассчитываемая как мощность, потраченная на поднятие вверх объекта с весом 75 кг с одинаковой скоростью при стандартном ускорении g= 9,80665 м/с².

Ее величина считается равной 75 кгс·м/с или 735,49875 Вт.

В Великобритании и Соединенных Штатах Америки в автоиндустрии лошадиную силу считают равной 745,6998815 Вт или 1,0138696789 метрической разновидности. В Америки помимо метрической, применяются котловые и электрические разновидности л. с.

На данный момент в РФ номинально термин «лошадиная сила» выведен из официального оборота, хотя применяется для расчета налога на транспорт и ОСАГО. В России под данным показателем понимается метрическая разновидность.

Справка. Для вычисления мощности ДВС в ваттах применяется метрическая величина: 1кВт=1,3596 л.с. или 1 л.с.=0,73549875 Квт.

Мощность двигателя

Для измерения мощности двигателей внутреннего сгорания автотранспорта применяются не только различные показатели, но и методики измерения, выдающие отличные друг от друга результаты.

В Европе стандартизированной единицей метода измерения мощности является киловатт. При указании мощности в лошадиных силах способы ее измерения в различных уголках мира могут заметно различаться, даже при одинаковой величине исходного показателя.

В США и Японии применяются своя методика для вычисления ЛС ДВС, но они уже давно почти полностью приведены к общепринятому стандарту.

В этих странах используются две вариации показателей:

  • Измерение нетто, которое предусматривает испытание на специализированном стенде, оснащенным всеми дополнительными узлами, используемыми при функционировании автотранспорта (генератор, выхлопная система, вентилятор и др.).
  • Измерение брутто, подразумевающее под собой испытание мотора на стенде без дополнительных узлов, используемых во время эксплуатации автотранспорта (помпы охлаждающей системы, вентилятора, генератора и др.). Показатели, получаемый при использовании такой методики получаются выше реальных, выдаваемых автомобилями при их эксплуатации, выше до 20-25%, чем в свое время активно пользовались некоторые автопроизводители из США, целенаправленно завышая параметры мощности своей продукции. Данная ситуация была исправлена в 1972 году с помощью принятия общего стандарта.

Автопроизводители ДВС осуществляют замеры показателей мощности на той разновидности топлива, в расчете на которую конструировался двигатель.

К примеру, мотор рассчитан на работу на 95 бензине, то заявленную производителем мощность он покажет на соответствующем топливе и вряд ли российского розлива. А в японских отраслях, выпускающих ДВС, испытания и измерения мощности происходит на топливе с максимально доступным для Японии октановым числом, то есть не ниже АИ-100.

Пример расчета лс в Ваттах и Киловаттах

Самостоятельно перевести лошадиные силы в ватты легко, используя определенную формулу и фиксированную величину, отражающую количество ватт с одной такой силе.

Например, в документах на автомобиль заявлена мощность его двигателя в 107 л.с.

Зная, что 1 л.с.=0,73549875 Квт или 1 л.с.=735,498, вычисляем:

P=107*hp=107*0,73549875=78,69 Квт или P=107*735.498=78698.29 Вт

Как быстро перевести лошадиные силы в киловатты — онлайн калькуляторы

Несмотря на простоту перевода лошадиных сил в ватты иногда может потребоваться срочно такая информация, а под рукой не окажется калькулятора или время будет поджимать.

В таких случаях можно прибегнуть к расчетам с помощью онлайн-калькуляторов.

Некоторые из них можно использовать прямо в поисковой системе Яндекс.

Или перейдя по следующим ссылкам:

  • http://ru.woodmizer-planet.com/kvt.pl
  • http://www.vcm.by/kvtvls.pl

Несмотря на то, что лошадиные силы являются параметром, не относящимся к международной системе единиц, и используются на сегодняшний момент изредка в некоторых странах, ее величина пока неизменно сопровождает любого автовладельца.

Она равна определенному количеству ватт, исходя от разновидности л.с. для вычисления мощности ДВС в кВт используется метрическая разновидность этого показателя, равная 1 л.с.= 0,73549875.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector