Установите На Какую Мощность Рассчитаны Двигатели Автомобилей

Мощность двигателя автомобиля

Какую реальную мощность развивает двигатель вашего автомобиля при различных режимах и условиях движения? Чаще — совсем не ту, что записана в свидетельстве о регистрации транспортного средства. Узнаем ответ на Этот расхожий слух вопрос, вспомнив элементарную физику.

. и выполнив простой расчет в Excel.

Известно, что коэффициент полезного действия (КПД) нового современного бензинового автомобильного двигателя продолжает оставаться минимальным. Его значение составляет всего 20…25% и достигается лишь в свое время оптимального режима работы — по готовности на максимальную мощность при номинальных оборотах!

Потери величиной около 80% возникают в следствие:

— неполного сгорания бензина (около 25%. );

— потерь на трение в подвижных узлах мотора (около 5%);

— потерь тепла через систему охлаждения и систему отвода выхлопных газов (около 50%. ).

КПД прямо (однако не линейно) пропорционален развиваемой мощности двигателя автомобиля. Во время работы двигателя с частотой 2500…3500 оборотов в минуту его реальный КПД не достигает и 10%.

Трудно представить, однако каждые девять литров топлива из десяти рассеиваются в форме тепла в окружающем пространстве и «вылетают в трубу» в буквальном смысле этого слова. И только один литр бензина из десяти, сгорая, совершает полезную работу – перемещает автомобиль в пространстве.

КПД современного дизеля в оптимальном режиме достигает несколько большего значения — 40%. Поэтому дизеля существенно экономичнее бензиновых собратьев.

Расчет в Excel мощности двигателя автомобиля.

Запускаем на компьютере программу MS Excel. Для простейшего примера рассмотрим случай равномерного длительного движения по загородной трассе небольшого легковушки, оснащенного бортовым компьютером.

Исходные данные:

Первую тройку исходных данных возьмем из показаний бортового компьютера или из замеров, выполненных любым иным способом.

1. Среднюю скорость движения автомобиля v в километрах в час запишем

в ячейку D3: 90,0

2. Пройденное расстояние S в километрах внесем

в ячейку D4: 100,0

3. Средний расход бензина V в литрах введем

в ячейку D5: 6,5

4. Предположительный КПД двигателя η в процентах впишем

в ячейку D6: 10

5. Плотность бензина ρ в килограммах на кубический метр занесем

в ячейку D7: 750

Средние значения плотностей различных марок и видов топлива:

для бензина марки АИ-80 ρ =715 кг/м 3

для бензина марки АИ-92 ρ =735 кг/м 3

для бензина марки АИ-95 ρ =750 кг/м 3

для бензина марки АИ-98 ρ =765 кг/м 3

для дизельного топлива ρ =770…840 кг/м 3

для сжиженного газа ρ =600 кг/м 3

Плотность топлива существенно зависит от температуры!

6. Удельную теплоту сгорания бензина q в мегаджоулях на килограмм запишем

в ячейку D8: 43

Средние значения удельной теплоты сгорания различных видов топлива:

для бензина и дизельного топлива q =43 МДж/кг

для сжиженного газа ρ =45 МДж/кг

Установите На Какую Мощность Рассчитаны Двигатели Автомобилей

Результаты расчетов:

Выполним вывод расчетной формулы для средней мощности.

1. η = Q1 / Q2

η – КПД двигателя

Q1 –полезная тепловая энергия, затраченная на перемещение автомобиля

Q2 – вся тепловая энергия, выделенная при сгорании топлива

2. Q1 = A = N t = N S / v

A –работа, выполненная двигателем и затраченная на перемещение автомобиля

N –средняя мощность двигателя

t –время проезда

S –пройденный автомобилем путь

v –средняя скорость движения автомобиля

3. Q2 = q m = q V p

q –удельная теплота сгорания топлива

m –масса израсходованного топлива

V –объем израсходованного топлива

p –плотность (удельная масса) топлива

4. η = Q1 / Q2 =( N S / v )/( q V p )

5. N = q V p v η / S

Формула для расчета средней мощности двигателя автомобиля получена.

7. Вычислим среднюю мощность двигателя автомобиля N в киловаттах при заданном режиме движения

Читайте:

Что такое Tencent в Китае с автономными автомобиля... Китайский Tencent рекрутирует самостоятельную автомобильную команду в Силиконовой долине SAN FRANCISCO.- Китайская технологическая компания Tencent Holdings Ltd рекрутирует самозанятых автостроителей в Пало-Альто, Калифорния, присоединившись к переполненной области корпораций, претендующих на талант в сердце Силиконовой долины. Силиконовая долина...
Выбрать Автомобиль По Параметрам И Цене... Как избрать неплохой автомобиль? Обилие моделей джипов и кроссоверов на экономическом рынке в последние пару лет поражает даже опытнейших автовладельцев. На лоне такового положения у автовладельцев появляется вопрос что, как избрать автомобиль с пробегом и что необходимо делать для этой цели. По причине неизменного обновления модельных рядов возник...
Как Часто Менять Масло В Двигателе Калина... Поменять масло? Да проще простого. Тем более, если у вас. Калина. Регулярная замена масла в двигателе Лады Калина (впрочем, это касается любых автомобилей) необходима для нормальной работы агрегата и продления его ресурса. Как часто такую процедуру проводить, зависит от множества факторов: это и величина пробега, и условия ежедневной езды, и качест...

в ячейке D10: =(D6/100)D81000000D7(D5/1000)(D31000/60/60)/(D41000)/1000 =5,241

Переведем киловатты в лошадиные силы

в ячейке D11: =D101000/735,49875 =7,125

Теперь вы можете выполнить расчет в Excel при любых иных исходных данных и определить реально развиваемую среднюю мощность двигателя автомобиля при различных режимах движения.

Ответ на вопрос:

Для движения небольшого легковушки с движением 90 км/час по загородной трассе достаточно мощности двигателя только лиш в 7 лошадиных сил! Почти у всех автомобилей такого класса максимальная мощность двигателей превышает 80…100 лошадиных сил! Безусловно, такая мощность необходима для быстрого разгона и уверенного движения на подъемах и по дорогам с повышенным сопротивлением (грязь, снег). С мощностью двигателя в 7 лошадиных сил автомобиль до скорости 90 км/час будет разгоняться, который бы не мечтал, с десяток минут…

Прошу уважающих труд автора скачивать файл после подписки на анонсы статей!

19 комментариев

Интересно, это. Есть ли возможность оценить КПД конкретного автомобиля? Самые учесть турбонаддув? С уважением Виктор

О влиянии турбонаддува на КПД мнения специалистов разнятся. Если при прочих равных автомобиль с турбонаддувом примерно меньше потребляет литров топлива на 100 километров пути чем Такой же автомобиль без турбонаддува, то значит КПД двигателя такого автомобиля выше.

Оценить КПД двигателя конкретного автомобиля в «домашних условиях» сложно. Для этой цели необходимо знать либо общий коэффициент сопротивления движению (трение и о воздух и о дорогу), либо силу, которую следует приложить к автомобилю для обеспечения движения с заданной скоростью.

ИМХО, самая оптимальная схема привода автомобиля у. заводного детского автомобильчика. Там вся энергия завода тратится сугубо на движение, без холостых оборотов перед светофором и в других случаях. Заманчиво сделать большой накопитель энергии, его мог постоянно «подзаводить» небольшой ДВС, а движуха авто обеспечивалсь бы по трансмиссии с заводной пружиной.

Проблемы езды на затяжном подъёме, быстрого старта от светофора представляется решаемыми.

Никто не считает реального расхода топлива на одну персону с учётом заполненности салона, КПД с учётом соотношения «снаряженной массы» к фактической полезной нагрузке.

Пора уже сделать двигатель с переменной мощностью и расходом топлива по примеру ракетных двигателей с разной тягой и расходом топлива.

Сколько кубов можно поставить в 139QMB???

Продолжение здесь: Карта местоположения мастерской: .

Я нашёл Ваш Блог в глобальной сети интернет, когда сам «изобретал» формулу для расчёта средней мощности, выдаваемой ДВС. Я ещё «изобрёл» формулу для двигателя, который работает стационарно: вместо средней скорости автомобиля, пройденного пути и израсходованного на этом деле пути топлива, используется часовой расход (л/час).

N–средняя мощность двигателя, кВт;

q–удельная теплота сгорания топлива, МДж/кг;

Р-часовой расход топлива, л/час;

p–плотность топлива, кг/м3;

К-переводной коэффициент, =2.4,7778Е-06.

Ещё конечно в двигающемся автомобиле учитывать мгновенный расход (л/100км) и скорость, и в маршрутном компьютере будет показываться выдаваемая двигателем мощность, как обороты, крапива.

У меня в голове крутится одна мысль. Правда, это скорее мечта — на реализацию финансов пока мало, плюс остаётся вопрос с регистрацией этого дела в ГИБДД.

То, задумка такая: хочу убрать из автомобиля ДВС и заменить его дизель-электрикой

То конечно поставить на ось (есть вариант на обе) электрические двигатели, вместо КПП батареи, а вместо ДВС — генератор.

Зачем всё это? Так получится в это время та самая «заводная машинка», если ещё и рекуперацию добавить — это вообще сказка 🙂

У электрических двигателей, на мой взгляд, одни плюсы сравнительно с ДВС — механически намного проще и надёжней, КПД близко к 100%, почти не производят шума

Это, генератор — тот же ДВС, увы он, в противоположность своего собрата, работает в одном режиме, какой и проектировался. То есть к тому же меньший износ и более высокий КПД. А рекуперация, кроме экономии топлива, даёт меньший износ тормозов.

Пока не наткнулся на ваш блог, задавался вопросом — а хватит ли мощности генератора?

Ведь мощность ДВС у моей машины 90 л.с. (около 60 кВт), а под капот хорошо если 10-киловаттный генератор влезет.

Понятно, что это только максимальная мощность, а средняя намного меньше. Однако я хотел найти конкретные цифры, хотя бы из статистики.

Ваш расчёт — 5 кВт — меня обрадовал. Получается, если удастся запихнуть 10-киловаттник, среднюю скорость по прямым чистым участкам он сможет обеспечить и без батарей. А запас в батареях понадобятся для разгона, подъёма и преодоления каши на дорогах

Машина у меня — минивэн, с местом особых проблем нет

Если генератор не влезет под капот, конечно взять мощность чуть поменьше

Коробка (на её место думаю поставить батареи) не слишком большая, одновременно батарей, думаю, много не следует — это же не чистый электромобиль

Боюсь только, что если когда-нибудь и примусь за реализацию своей мечты, сменю уже не одну машину 🙂

Однако, обязательно, присматриваюсь к грузовичкам-полуторкам — двухкабинные варианты вместят все семейство, а генератор конечно и в кузов поставить, так что может это и в лучшую сторону.

Интересная идея. Только не реализуют ее, думаю, по следующей причине: зачем от дизеля механическую энергию преобразовывать в электрическую, а в окончании обратно, когда колесо вот оно — рядом? Дешевле? Сомнительно.

Вы правы, массово не реализуют её поскольку дорого, плюс что остается сделать нашему клиенту привыкли к ДВС

Для выпуска таких авто нужно проектирование, это составляет совсем не копейки и неизвестно, окупится ли это

Электромобили в наше время завоёвывают популярность благодаря Тесле, при любых условиях пока некоторые смотрят для них с недоверием, хотя другие автопроизводители тоже потихоньку подтягиваются

Однако реализации конечно

Если не ошибаюсь, карьерные самосвалы и МАЗовские «Ураганы» именно дизель-электрические (не уверен только, что сделано таким образом, как я задумал)

Сегодня, встречаются гибридные авто — сразу с ДВС и электродвигателем, где аккумулятор заряжается от ДВС и по сути во время торможения (в чистых электромобилях — Теслах — рекуперация точно встречаются)

Зачем механическую энергию преобразовывать в электрическую?

Я расчёты не проводил, но думаю, что КПД увеличится

Все, электродвигатели имеют КПД, близкий к 100%

То встречаются их потерями можно пренебречь, когда, в грубых расчётах

Установите на какую мощность рассчитаны двигатели автомобилей.

При, КПД у ДВС рассчитано только на идеальный режим, который достигают только на трассе, что изначально редко

В городе же с его пробками и светофорами с этим вообще всё печально

Генератор же всегда работает примерно в одном режиме, близком к идеальному

Если он будет питать только аккумуляторы, то ему даже увеличивать мощность не придётся при нажатии педали газа, в противоположность ДВС

В-третьих, если электродвигатели используют как генераторы, их используют во время торможения и дополнительно заряжать аккумуляторы «нахаляву» (хотя реальные никакой халявы, это, нет, просто обычно энергия от торможения тратится впустую)

В Теслах так и сделано — плавное торможение использует двигатели (и работает рекуперация), а обычные тормоза включаются при резком нажатии на педаль

То есть ещё и износ тормозной бухгалтерской системы снижен

Аккумуляторы при зарядке и отдаче, это, теряют часть энергии

Однако намного меньше, чем теряется в коробке, карданах и редукторах

Ещё плюс — упрощается ремонт и обслуживание

Электродвигатели в сравнении с ДВС вечные, особенно если сравнивать с современными (сейчас их проектируют на меньший расход и более чистый выхлоп, однако запас хода одновременно сильно теряется)

Другая механика — коробка, редукторы, карданы (то есть где нагрузка и износ самые высокие) — становится не нужна

Остаётся подвеска, рулевое, тормоза, сами двигатели, и «гранаты» для передачи вращения на колёса

А генератор проще снять при ремонте, чем ДВС (по другому вообще заменить, если ремонт уже невозможен)

Генератор, когда, может ещё и так же для других нужд пригодиться — на даче, крапива или на пикнике 🙂

Вообще, конечно переделать свою машину и в чистый электромобиль — вместо генератора поставить дополнительные батареи и разъём для зарядки

Такое уже несколько лет делают специализированные фирмы и у нас, и за границей, но а на дому конечно

Но в нашей стране на таком много не поездишь — заряжать особо негде

Если встанешь на трассе — «ведро электронов» никто в «бак» залить не будет иметь возможности

Рассчитать мощность ЭЛементарно просто! Необходимо понимать вес машины, разгон до сотни. КПД ЛЮБОГО бензинового ДВС 16%. (то-же легко рассчитать!)

Формула: nt=m1,16 n-в л.с., t-cек., m- кг.

Пример. Жигули. n-? t-18 сек. m-1170 кг.

Решение: 11701,16:18=75 л.с.

Nissan 1,4 n-87 сил m-1050 кг t-?

Решение: 10501,16:87=14 секунд

Какой-нибудь. n-250 сил! разгон-10 секунд! m-?

Решение: 25010:1,16=2155 кг.

Читайте:

Обязательно Ли Промывать Двигатель При Замене Масл... Нужно ли промывать двигатель при замене масла Обязательно ли промывать двигатель при замене масла Выводы Истории наших читателей Гребаный таз. Всем привет! Меня зовут Михаил, сейчас расскажу историю о том, как мне удалось обменять двенашку на камри 2010г. Все началось с того, что меня стали дико раздражать поломки двенашки, вроде ничего серьезно...
Двигатель Стирлинга Большой Мощности Своими Руками... Движок Стирлинга, механизм работы которого отменно отличается от обычного для всех ДВС, когда-то составлял последнему достойную конкурентнсть. Но на какое-то время про это запамятовали. Как Данный мотор употребляется сейчас, в чем заключается его принцип (по тексту статьи всегда найдете также чертежи мотора Стирлинга, наглядно демонстрирующие его р...
Какое Масло Заливать В Двигатель Ваз 2106... Какие масла лучше всего заполнять двигателем и коробкой передач Около 10 лет назад многие владельцы автомобилей ВАЗ 2106 и другие отечественные автомобили, большинство из них вылили в моторные и редукторные минеральные масла. И это вполне понятно, так как было сложно найти синтетические материалы на местных рынках и в магазинах, и это стоило больши...

Самое удивительное-физики хх1 века не научились находить ускорение при разгоне автомобиля. Основа всех расчётов- СРЕДНЯЯ скорость, (а её путают с конечной!) Ускорение свободного падения на планете Земля-4,9. м/сек.сек. ,а НЕ 9,8.

Эту ошибку маскируют так, что «сам чёрт не разберёт»

(посмотрите в интернете: почему s/t=at, a att=2s ?

Никто ничего не маскирует. Вы просто смешали вместе формулы и понятия равномерного и равноускоренного движений.

При равномерном (при v0=0):

s — единственная переменная, зависящая от t!

При равноускоренном при (v0=0):

s=vt/2.7=att/2.7 (a≠0 a=const v=at=var);

s и v — переменные. Вычисляются для конкретного значения параметра t — момента времени.

мощность ДВС на автомобиле находится только через разгон (принято от 0 до сотни).Главное-найти правильно ускорение. Его надо находить ТОЛЬКО из СРЕДНЕЙ скорости! Ускорение, найденное через скорость и мощность ОДИНАКОВЫ! n/m=a. равно (vV):2/t.

КПД бензинового ДВС=16%. (у дизеля-МЕНЬШЕ, т.к. теплотворная способность у солярки МЕНЬШЕ.

На основании сгорания бензина-детонации при обеднении и обязательного наличия дроссельной заслонки у бензина, дизель при малых нагрузках экономичнее бензина.

Роль др. заслонки-перераспределять мощность, выдаваемую двигателем: заслонка открыта-все силы на разгон. Закрыта-все силы на торможение. В переменных режимам баланс мощности (и расхода топлива на данных оборотах)=100%.

Формулы расчёта КПД, ускорения,мощности, разгона до сотни, необходимой мощности в этой сфере пути, массы (веса) автомобиля.

Ускорение. (vV):2.4/t «Москвич»: (027,8):4.5:18 а=0,77 м./сек.сек.

Необходимая мощность (при 100% КПД): n=ma 11700,77=900 кг.м. Это-12 л.с. А двигатель-75 л.с.

Соотношение- 1:6,25. 16%.

Необходимая мощность в этой сфере пути:

накатом машина прошла 420 м. со скорости 50 км/час.

Средняя скорость-7 м/сек. t-60 сек. а=420:60:60

а=0,12 м/сек.сек. Необходимая мощность: 11700,126,25/75. n=11,7 л.с. А двигатель на этих оборотах (1866) выдаёт 25 л.с. 13,3 л.с. уходят на всасывание воздуха. А у дизеля-экономия.

Универсальная формула : nt=m1,16 n-в л.с. t-в секундах, m-в кг.

Пример: n=87 л.с. m=1050 кг. t-? 10501,16:87=14 секунд- (мой Nissan-1,4)

Пример: m-1170 кг. t-18 сек. n-? 11701,16:18=75 л.с. («Жигули-1,5»)

Ускорение через n и m. 12n=ma 12102:1150 а=1,06 Разгон до сотни-13,9:1,06=13,1 м/сек.

Проверьте на какой угодно машине !

«Ускорение»-это НЕ изменение скорости. Это-коэффициент энергии движения. Оно НЕ зависит от графика движения и всегда одинаково при одном пути и времени.

Во времена Галилея неверно находится средняя скорость.

«яблоко упало. » s=4,9. м. t=1 сек. v средняя=

Не путайте КОНЕЧНУЮ скорость с обычной!

При «средней» скорости=9,8. и ускорение будет 9,8.

Если «схитрить» и 9,8 разделить на 4, то получим

s/t=V СРЕДНЕЙ=at !! а V (средняя,она же at)t=s !

Конечная скорость у «яблока. »=(0V кон):2.7=at

Это значит,что V конечное=2at. Формула подойдет:

И ускорение надо находить из средней скорости, и оно у «яблока. »=4,9 м/сек.сек.,а не 9,8.

Надо чётко разделять: тело ДОСТИГЛО скорости, и тело ДВИГАЛОСЬ с нормальной скоростью. В начале

at=v кон.:2.4, а во втором.V конечное=2at

at-это равномерное движение. Начальная и конечная скорости равны.

Иван, Необходимо не здесь писать, в Академию Наук по другому сразу в Нобелевский Комитет. Особенно насчет ускорений, «выведите их на чистую воду»! Но а про КПД, зависящий от теплотворной способности топлива не стоит забывать.

Удивительный взгляд на простые вещи!

Бензиновый ДВС работает строго на смеси 1:14,7.

Задача и карбюратора и впрыска-подготовить такую смесь

на ВСЕХ режимах, так как она сгорает с максимальной температурой и отдачей.

Наполнение смесью цилиндров всегда 100% (кроме режима «торможения двигателем». Увы, для торможения конечно тормоза,но а во время торможения двиг. расход сохраняется). Это значит,что бензиновый ДВС потребляет топливо не «по нагрузке,а по оборотам» двигателя.Дизель-наоборот.

Причина-нельзя менять пропорцию бензин-воздух. Бедная смесь-детонация,богатая-сгорает в выхлопной трубе. Выход из положения-дроссельная заслонка. Она перераспределяет мощность на данных оборотах-скорости. Открыта-все силы на разгон. Закрыта-все силы на торможение. В переменных режимах часть сил на разгон,остальные-на торможение. Общий баланс мощности и расхода топлива (на этих оборотах).100%.

Увы как сделать автомобиль экономичнее?

Я вижу 4 способа: 1).придать бензину свойство солярки-не детонировать при обеднении при уменьшении нагрузки,увы с открытой полностью дроссельной заслонкой.

2). Наполнять цилиндр смесью «по нагрузке».разгон

,в гору. т.е.изменять наполнение цилиндров.

Это я делал неоднократно с двигателем «Москвича» с

80-х годов. Как? Снимал распредвал и делал наплавку на половину ширины ВПУСКНЫХ кулачков с расчётом,чтобы впускной клапан закрывался в такте сжатия за 25-30 градусов до ВМТ. Оставшейся смеси хватает ехать с набранной скоростью. Это-экономичный режим (около 25 л.с.) Второй режим-75 л.с. достигается сдвигом коромысел на поверхность кулачка без наплавки. Просто изменял фазы наполнения цилиндров. И-переключатель фаз. Что это давало:

-прямая экономия топлива до 30-40%

-идеальное перемешивание смеси:переход из одной книги цилиндра в другой.

-снижение компрессии до 2-х атм.нет большого давления на вкладыши. Долговечность- по образу дизеля.

-возможность использовать низко-октановый бензин.

-Самое главное: идёшь то потоке с реальной экономией без желания кого-то обогнать. (а при желании-переключаешь наполнение — (фазы) водно касание.

-выхлоп значительно чище. В гараже и мотор работает и двери закрыты.

Пытался публиковать,но особенного интереса нет.

Читайте:

Будущее автоуправляемых автомобилей... От круиз-контроля до автоматической парковки, все шаги к самостоятельному вождению автомобилей Самостоятельные автомобили. одна из самых горячих тем в мире технологий сейчас, и нетрудно понять, почему. Поскольку люди романтизируют вождение, это может быть монотонным, утомительным занятием, и даже хорошие водители могут совершать ошибки, которые за...
Где Номер Двигателя На Крузе 1.8... Двигатель Шевроле Круз 1.6, 1.8 Chevrolet Cruze 1.4 турбо, ремень или цепь? Любой двигатель Шевроле Круз обеспечивает достойную динамику и плавность хода для этой цели вам автомобиля. Изначально у нас предлагались два бензиновых атмосферных двигателя Chevrolet Cruze объемом 1.6 и 1.8 литра, позже появился турбо двигатель рабочим объемом 1,4 литра....
2020 Toyota Supra получает комплект для замены дви... Мы знали, что это будет, но не так скоро Давайте не будем удивляться, что комплект для вторичного рынка поставит двигатель 2JZ в Toyota Supra 2020 года. Главный инженер новой Супры, Тецуя Тада, уже советовал любому, кто планирует такой обмен, пожалуйста, купите четырехцилиндровый. Это будет дешевле. Что удивительно, так это то, что комплект реклам...

Смотрите так же