Как найти мощность двигателя автомобиля формула

Рассмотрим 5 популярных способа как вычислить мощность двигателя автомобиля используя такие данные как:

  • обороты двигателя,
  • объем мотора,
  • крутящий момент,
  • эффективное давление в камере сгорания,
  • расход топлива,
  • производительность форсунок,
  • вес машины
  • время разгона до 100 км.

Каждая из формул, по которой будет производиться расчет мощности двигателя автомобиля довольно относительная и не может со 100% точностью определить реальную лошадиную силу движущую машину. Но произведя подсчеты каждым из приведенных гаражных вариантов, опираясь на те или иные показатели, можно рассчитать, по крайней мене, среднее значение будь-то стоковый или тюнингованный движок, буквально с 10-ти процентной погрешностью.

Мощность — энергия, вырабатываемая двигателем, она преобразуется в крутящий момент на выходном валу ДВС. Это не постоянная величина. Рядом со значениями максимальной мощности всегда указываются обороты, при которых можно её достигнуть. Точкой максимума достигается при наибольшем среднее эффективном давлении в цилиндре (зависит от качества наполнения свежей топливной смесью, полноты сгорания и тепловых потерь). Наибольшую мощность современные моторы выдают в среднем при 5500–6500 об/мин. В автомобильной сфере измерять мощность двигателя принято в лошадиных силах. Поэтому поскольку большинство результатов выводятся в киловаттах вам понадобится калькулятор перевода кВт в л.с.

Расчет мощности двигателя: методики и необходимые формулы

Мощность движка — это энергия, которая образуется внутри ДВС во время его работы. Этот показатель является ключевым для любого автомобиля, а при выборе машины на него ориентируется многие автомобилисты. Определить его можно различными способами. Перечислим основные методики:

  • Через обороты и крутящий момент.
  • По объему ДВС.
  • По расходу воздуха.
  • По массе и времени разгона до 100 километров в час.
  • По производительности впрыскивающих форсунок.

Главной единицей измерения мощности являются ватты, однако иногда этот показатель выражают с помощью лошадиных сил. Между этими единицами измерения есть простая зависимость, поэтому при необходимости, лошадиные силы, можно легко преобразовать в ватты (и наоборот).

В нашей статье, мы рассмотрим основные формулы определения мощности, а также узнаем, как перевести лошадиные силы в ватты.

Другие типы двигателей

Не секрет, что двигатели применяются не только в автомобилях, но и в промышленности и даже в быту. Двигатели разных размеров можно найти на заводах – приводят в движение валы – а также в бытовой технике вроде автоматической мясорубки.

Иногда требуется вычислить реальную мощность и таких двигателей. Как это сделать, описано далее.

Стоит сразу заметить, что расчет мощности 3-фазного двигателя можно произвести следующим образом:

  • P = Mкрутящий * n, где Mкрутящий – крутящий момент, а n – скорость вращения вала.

Расчет через крутящий момент

Этот способ подсчета является основным. Для измеерения мощности нужно знать два технических параметра — крутящий момент и обороты движка. Поэтому подсчет осуществляется в два этапа.

крутящий-момент-двигателя

Что такое крутящий момент

Крутящий момент — это сила, которая воздействует на твердое тело при вращении. Чем выше этот показатель, тем мощнее будет движок Вашего транспортного средства. Для подсчета крутящего момента используется следующая формула:

КМ = (О x Д)/0,0126

Расшифровывается формула следующим способом:

  • КМ — это крутящий момент.
  • О — общий объем двигателя, выраженный в литрах.
  • Д — давление в камере сгорания, выраженное в МПа.
  • 0,0126 — поправочный коэффициент.

Как высчитываются обороты двигателя

Для подсчета рабочей мощности, нам понадобится не только крутящий момент, но и обороты движка. Если говорить простым языком, то обороты — это скорость вращения коленчатого вала двигателя. Зависимость здесь тоже прямая — чем выше будет скорость вращения, тем мощнее и производительнее будет Ваш автомобиль.

мощность двигателя расчет

Для подсчета мощности через обороты, используется следующая формула:

М = (КМ x ОД)/9549

  • КМ — это крутящий момент (формулу для его расчета можно найти в предыдущем пункте).
  • ОД — обороты движка (выражаются в количестве оборотов в секунду).
  • 9549 — поправочный коэффициент.

Обратите внимание, что данная формула подходит для подсчета максимальной мощности двигателя.

К сожалению, во время работы двигателя внутреннего сгорания, часть мощности «съедается» некоторыми элементами автомобиля (трансмиссией, раздаточной коробкой, кондиционером и так далее).

Поэтому по факту реальный показатель силы движка будет меньше на 10-15% в зависимости от типа автомобиля и характера его эксплуатации в данный момент.

Что такое киловатты (кВт)

Ватт является принятой в СИ единицей мощности, названной по фамилии изобретателя Дж. Уатта, создавшего универсальную паровую машину. Ватт в качестве единицы мощности приняли в ходе 2-го конгресса научной ассоциации Великобритании в 1889-м. Ранее для расчёта преимущественно использовали лошадиные силы, которые ввёл Дж. Уатт, реже — фут-фунты/мин. 19-я генеральная конференция мер в 1960-м постановила включить Ватт в СИ.

Один из главных параметров любого электрического прибора — мощность, которую он потребляет. По этой причине на каждом электрическом приборе (либо в прилагаемой к нему инструкции) можно прочитать данные о том количестве Ватт, которое требуется для функционирования прибора.

1 Ватт — это единица мощности, которая позволяет в течение 1 секунды выполнить работу в количестве 1 Дж.

Различают не только механическую мощность. Известны также тепловая мощность и электрическая. 1 Ватт для потока тепла равноценен 1 Ватту механической мощности. 1 Ватт для электрической мощности равноценен 1 Ватту механической и представляет собой по сути мощность постоянного электротока, имеющего силу 1 А, который совершает работу в условиях напряжения 1 В.

перевод в лошадиные силы в автомобиле

Расчет мощности по объему двигателя

Внимательный читатель наверняка обратил внимание, что первую формулу можно напрямую подставить во вторую, чтобы упростить подсчеты. Мощность в таком случае можно выразить следующим образом:

М = (КМ x ОД)/9549 = (О x Д x ОД)/(9549 x 0,0126) = (О x Д x ОД)/120,3.

Расшифровка у этой формулы будет стандартной:

  • О — объем двигателя.
  • Д — давление в камере сгорания.
  • ОД — обороты.
  • 120,3 — новый поправочный коэффициент.

Обратите внимание, что давление в камере сгорания (переменная Д) в случае стандартного бензинового мотора обычно находится в пределах от 0,8 до 0,85 МПа. В случае усиленного форсированного движка это показатель будет составлять 0,9 МПа, в случае дизеля — от 1 до 2 МПа.

Расчет по расходу воздуха

Если на Вашем автомобиле установлен бортовой компьютер и вспомогательные датчики, то определить мощность можно также по расходу воздуха.

мощность двигателя по расходу воздуха

Делается это следующим образом:

  1. Поместите свой автомобиль на платформу для проведения шиномонтажных работ, надежно зафиксируйте авто, проверьте качество фиксации.
  2. Включите двигатель и разгоните авто до 5,5-6 тысяч оборотов в минуту. Определите расход воздуха с помощью бортового компьютера.
  3. Рассчитайте итоговую мощность с помощью следующей формулы: М = РВ x 0,243. РВ — это расход воздуха, а 0,243 — поправочный коэффициент.

Расчет по массе и времени разгона от нуля до сотни

Определить как измеряется мощность двигателя, можно также по общей массе авто и времени его разгона до 100 километров в час. К сожалению, у этого способа есть один крупный недостаток — итоговая формула является достаточно сложной и она может сильно меняться в зависимости от технических особенностей авто (тип привода, характер трансмиссии и так далее).

Поэтому мы Вам рекомендуем производить расчет мощности по массе и времени разгона не вручную, а с помощью готового калькулятора на нашем сайте.

производительность двигателя

Оптимальный алгоритм действий:

  1. Выполните разгон своего автомобиля от 0 до 100 километров в час. Определите время разгона любым удобным способом (обычно это делается с помощью бортового компьютера).
  2. Узнайте массу своей машины — сделать это можно с помощью все того же бортового компьютера, с помощью технической документации и так далее.
  3. Воспользуйтесь нашим калькулятором — введите массу и время разгона, выберите тип привода, укажите трансмиссию.

Асинхронный двигатель

Асинхронный агрегат – устройство, особенность которого заключается в том, что частота вращения магнитного поля, создаваемого его статором, всегда больше частоты вращения его ротора.

Принцип действия асинхронной машины похож на принцип действия трансформатора. Применяются законы электромагнитной индукции (изменяющееся во времени потокосцепление обмотки наводит в ней ЭДС) и Ампера (на проводник определенной длины, по которому течет ток, находящийся в поле с определенным значением индукции, действует электромагнитная сила).

Асинхронный двигатель в общем случае состоит из статора, ротора, вала и опоры. Статор включает в себя следующие основные составляющие: обмотка, сердечник, корпус. Ротор состоит из сердечника и обмотки.

Основная задача асинхронного двигателя – преобразование электрической энергии, которая подается на обмотку статора, в механическую энергию, которую можно снять с вращающегося вала.

пример асинхронного двигателя

Расчет по производительности форсунок

Форсунки — это детали-распылители, которые обеспечивают подачу топлива в цилиндры ДВС. Характер работы форсунок напрямую влияет на формат функционирования двигателя, поэтому подсчитать мощность движка можно по производительности форсунок.

производительность форсунок

Для подсчетов используется следующая сложная формула:

М = (ПФ x КФ x КЗ)/(ТТ x ТД)

  • ПФ — это производительность 1 форсунки. Этот параметр обычно указывается в технической документации к двигателю (хотя в случае нового авто эти сведения можно узнать из бортового компьютера).
  • КФ — это количество форсунок. Этот параметр можно также узнать из технической документации либо с помощью бортового компьютера.
  • КЗ — коэффициент загруженности форсунок. Для большинства легковых автомобилей этот параметр равен 0,75-0,8.
  • ТТ — тип топливной смеси. Для бензина высокой очистки этот коэффициент обычно равен 12-13.
  • ТД — это тип двигателя. Для атмосферного движка этот параметр равен 0,4-0,5, для турбодвижка — 0,6-0,7.

Эта методика расчета является достаточно неточной, поскольку формула содержит множество поправочных коэффициентов, многие из которых не имеют точного цифрового выражения. Поэтому реальная мощность может отличаться от формульной на 10-15% (впрочем, это небольшая погрешность).

Таблица для перевода л. с. в кВт

Чтобы вычислить мощность мотора в кВт, нужно воспользоваться пропорцией 1 кВт = 1,3596 л. с. Обратный её вид: 1 л. с. = 0,73549875 кВт. Именно так взаимно переводятся друг в друга 2 эти единицы.

кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с.
1 1.36 30 40.79 58 78.86 87 118.29 115 156.36 143 194.43 171 232.50
2 2.72 31 42.15 59 80.22 88 119.65 116 157.72 144 195.79 172 233.86
3 4.08 32 43.51 60 81.58 89 121.01 117 160.44 145 197.15 173 235.21
4 5.44 33 44.87 61 82.94 90 122.37 118 160.44 146 198.50 174 236.57
5 6.80 34 46.23 62 84.30 91 123.73 119 161.79 147 199.86 175 237.93
6 8.16 35 47.59 63 85.66 92 125.09 120 163.15 148 201.22 176 239.29
7 9.52 36 48.95 64 87.02 93 126.44 121 164.51 149 202.58 177 240.65
8 10.88 37 50.31 65 88.38 94 127.80 122 165.87 150 203.94 178 242.01
9 12.24 38 51.67 66 89.79 95 129.16 123 167.23 151 205.30 179 243.37
10 13.60 39 53.03 67 91.09 96 130.52 124 168.59 152 206.66 180 144.73
11 14.96 40 54.38 68 92.45 97 131.88 125 169.95 153 208.02 181 246.09
12 16.32 41 55.74 69 93.81 98 133.24 126 171.31 154 209.38 182 247.45
13 17.67 42 57.10 70 95.17 99 134.60 127 172.67 155 210.74 183 248.81
14 19.03 43 58.46 71 96.53 100 135.96 128 174.03 156 212.10 184 250.17
15 20.39 44 59.82 72 97.89 101 137.32 129 175.39 157 213.46 185 251.53
16 21.75 45 61.18 73 99.25 102 138.68 130 176.75 158 214.82 186 252.89
17 23.9 46 62.54 74 100.61 103 140.04 131 178.9 159 216.18 187 254.25
18 24.47 47 63.90 75 101.97 104 141.40 132 179.42 160 217.54 188 255.61
19 25.83 48 65.26 76 103.33 105 142.76 133 180.83 161 218.90 189 256.97
20 27.19 49 66.62 78 106.05 106 144.12 134 182.19 162 220.26 190 258.33
21 28.55 50 67.98 79 107.41 107 145.48 135 183.55 163 221.62 191 259.69
22 29.91 51 69.34 80 108.77 108 146.84 136 184.91 164 222.98 192 261.05
23 31.27 52 70.70 81 110.13 109 148.20 137 186.27 165 224.34 193 262.41
24 32.63 53 72.06 82 111.49 110 149.56 138 187.63 166 225.70 194 263.77
25 33.99 54 73.42 83 112.85 111 150.92 139 188.99 167 227.06 195 265.13
26 35.35 55 74.78 84 114.21 112 152.28 140 190.35 168 228.42 196 266.49
27 36.71 56 76.14 85 115.57 113 153.64 141 191.71 169 229.78 197 267.85
28 38.07 57 77.50 86 116.93 114 155.00 142 193.07 170 231.14 198 269.56

Расчет по лошадиным силам

расчет-мощности-авто

Если Вам известно количество лошадиных сил Вашего движка, то можно легко узнать и вычислить мощность двигателя. Для подсчета используется простая формула:

М = М(ЛС) x 0,735

Расшифровывается она так:

  • М(ЛС) — мощность двигателя внутреннего сгорания, выраженная в лошадиных силах.
  • 0,735 — это поправочный коэффициент, на который необходимо умножить количество Ваших «лошадок».

( 1 оценка, среднее 4 из 5 )

Мощность по своей сути является скоростью выполнения работы. Чем больше мощность совершаемой работы, тем больше работы выполняется за единицу времени.

Среднее значение мощности — это работа, выполненная за единицу времени.

Величина мощности прямо пропорциональна величине совершённой работы (A) и обратно пропорциональна времени (t), за которое работа была совершена.

Мощность (N) определяют по формуле:

Единицей измерения мощности в системе (СИ) является (Ватт) (русское обозначение — (Вт), международное — (W)).

Для определения мощности двигателя автомобилей и других транспортных средств используют исторически более древнюю единицу измерения — лошадиная сила (л.с.), 1 л.с. = 736 Вт.

Пример:

Мощность двигателя автомобиля равна примерно (90 л.с. = 66240 Вт).

Мощность автомобиля или другого транспортного средства можно рассчитать, если известна сила тяги автомобиля (F) и скорость его движения (v).

N=F⋅v

Эту формулу получают, преобразуя основную формулу определения мощности.

Ни одно устройство не способно использовать (100) % от начально подведённой к нему энергии на совершение полезной работы. Поэтому важной характеристикой любого устройства является не только мощность, но и коэффициент полезного действия, который показывает, насколько эффективно используется энергия, подведённая к устройству.  

Пример:

Для того чтобы автомобиль двигался, должны вращаться колёса. А для того чтобы вращались колёса, двигатель должен приводить в движение кривошипно-шатунный механизм (механизм, который возвратно-поступательное движение поршня двигателя преобразует во вращательное движение колёс). При этом приводятся во вращение шестерни и большая часть энергии выделяется в виде тепла в окружающее пространство, в результате чего происходит потеря подводимой энергии. Коэффициент полезного действия двигателя автомобиля находится в пределах (40 — 45) %. Таким образом, получается, что только около (40) % от всего бензина, которым заправляют автомобиль, идёт на совершение необходимой нам полезной работы — перемещение автомобиля.

Если мы заправим в бак автомобиля (20) литров бензина, тогда только (8) литров будут расходоваться на перемещение автомобиля, а (12) литров сгорят без совершения полезной работы.

Коэффициент полезного действия обозначается буквой греческого алфавита («эта») 

η

, он является отношением полезной мощности (N) к полной или общей мощности

Nполная

.

Для его определения используют формулу:

η=NNполная

. Поскольку по определению коэффициент полезного действия является отношением мощностей, единицы измерения он не имеет.

Часто его выражают в процентах. Если коэффициент полезного действия выражают в процентах, тогда используют формулу:

η=NNполная⋅100%

.

Так как мощность является работой, проделанной за единицу времени, тогда коэффициент полезного действия можно выразить как отношение полезной проделанной работы (A) к общей или полной проделанной работе

Aполная

. В этом случае формула для определения коэффициента полезного действия будет выглядеть так:

Коэффициент полезного действия всегда меньше (1), или (100) % (

η

 < 1, или

η

 < (100) %).

Кому-то необходимо рассчитать мощность двигательного агрегата, чтобы вычислить автомобильный налог. Некоторым важно самостоятельно произвести расчет мощности двигателя компрессора. Для кого-то важно точно знать мощности машины, чтобы сверить ее с той, что была заявлена. В целом расчет мощности и выбор двигателя – два неразделимых процесса.

Это не единственные причины, по которым автолюбители пытаются самостоятельно рассчитать мощности двигателей своих авто. Это довольно сложно сделать без наличия необходимых формул для расчета. Именно они будут приведены в этой статье, чтобы каждый автомобилист мог сам посчитать, сколько же составляет реальная мощность двигателя его авто.

Пополняем словарный запас: постоялец — это...Вам будет интересно:Пополняем словарный запас: постоялец — это…

автомобильный двигатель

Введение

Существует как минимум четыре распространенных способа расчета мощности двигателя внутреннего сгорания. В данных методах применяются следующие параметры двигательного агрегата:

  • Обороты.
  • Объем.
  • Крутящий момент.
  • Эффективное давление внутри камеры сгорания.
  • Для вычислений необходимо знать и вес автомобиля, а также время разгона до 100 км/ч.

    Каждая из далее приведенных формул расчета мощности двигателя имеет некоторую погрешность и не может дать на 100% точный результат. Это всегда стоит учитывать при анализе полученных данных.

    Если рассчитать мощность по всем формулам, которые будут описаны в статье, можно узнать среднее значение реальной мощности мотора, а расхождение с действительным результатом составит не более 10%.

    Как находить произведение матриц. Умножение матриц. Скалярное произведение матриц. Произведение трех матрицВам будет интересно:Как находить произведение матриц. Умножение матриц. Скалярное произведение матриц. Произведение трех матриц

    Если не учитывать различные научные тонкости, связанные с определением технических понятий, то можно сказать, что мощность – это энергия, вырабатываемая двигательным агрегатом и преобразуемая в крутящий момент на валу. При этом мощность – величина непостоянная, а ее максимальное значение достигается при определенной скорости вращения вала (указывается в паспортных данных).

    В современных двигателях внутреннего сгорания максимальная мощность достигается при 5,5-6,6 тысяч оборотов в минуту. Она наблюдается при наибольшем среднем эффективном значении давления в цилиндрах. Величина этого давления зависит от следующих параметров:

    • качество топливной смеси;
    • полнота сгорания;
    • топливные потери.

    Мощность, как физическая величина, измеряется в Ваттах, а в автомобильной отрасли она измеряется в лошадиных силах. Расчеты, описываемые в методах далее, будут давать результаты в киловаттах, затем их понадобится перевести в лошадиные силы с помощью специального калькулятора-конвертера.

    двигатель авто

    Мощность через крутящий момент

    Обомлеть — это что значит? Определение и синонимыВам будет интересно:Обомлеть — это что значит? Определение и синонимы

    Один из способов вычисления мощности является определение зависимости крутящего момента мотора от количества оборотов.

    Любой момент в физике – произведение силы на плечо ее приложения. Крутящий момент – произведение силы, которую может развивать двигатель для преодоления сопротивления нагрузки, на плечо ее приложения. Именно данный параметр определяет, насколько быстро мотор достигает своей максимальной мощности.

    Крутящий момент можно определить, как отношение произведения рабочего объема на среднее эффективное давление в камере сгорания к 0,12566 (константа):

    • M = (Vрабочий * Pэффективное)/0,12566, где Vрабочий – рабочий объем мотора [л], Pэффективное – эффективное давление в камере сгорания [бар].

    Обороты двигателя характеризуют скорость вращения коленвала.

    Используя величины крутящего момента и оборотов двигателя, можно использовать следующую формулу расчета мощности двигателя:

    • P = (M * n)/9549, где M – крутящий момент [Нм], n – скорость вращения вала [об/мин], 9549 – коэффициент пропорциональности.

    Рассчитанная мощность измеряется в киловаттах. Чтобы перевести вычисленную величину в лошадиные силы, нужно результат умножить на коэффициент пропорциональности 1,36.

    Этот способ вычисления состоит в использовании всего двух элементарных формул, поэтому считается одним из самых простых. Правда, можно поступить еще проще и воспользоваться онлайн-калькулятором, в который необходимо внести определенные данные об автомобиле и его двигательном агрегате.

    Стоит заметить, что данная формула расчета мощности двигателя позволяет рассчитать лишь ту мощность, которая получается на выходе двигателя, а не ту, которая реально доход до колес автомобиля. В чем разница? Пока мощность (если представить ее как поток) доходит до колес, она испытывает потери в раздаточной коробке, например. Играют весомую роль и побочные потребители вроде кондиционера или генератора. Нельзя не упомянуть потери на преодоление сопротивления подъему, качению, а также аэродинамическому сопротивлению.

    Частично этот недостаток компенсируется использованием других расчетных формул.

    внутреннее устройство двигательной системы машины

    Мощность через объем двигателя

    Не всегда есть возможность определить крутящий момент двигателя. Иногда автовладельцы и вовсе не знают значения этого параметра. В таком случае мощность двигательного агрегата можно узнать при помощи объема мотора.

    Для этого понадобится умножить объем агрегата на частоту вращения коленвала, а также на среднее эффективное давление. Полученную величину необходимо разделить на 120:

    • P = (V * n * Pэффективное)/120 где V – объем двигателя [см3], n – скорость вращения коленвала [об/мин], Pэффективное – среднее эффективное давление [МПА], 120 – константа, коэффициент пропорциональности.

    Так производится расчет мощности двигателя автомобиля с помощью объема агрегата.

    Чаще всего значение Pэффективное в бензиновых двигателях стандартного образца варьируется от 0,82 МПа до 0,85 МПа, в форсированных моторах – 0,9 МПа, а в дизельных агрегатах значение давления находится в промежутке от 0,9 МПа до 2,5 МПа.

    "Неожиданный" - это какой? Значение словаВам будет интересно:«Неожиданный» — это какой? Значение слова

    При использовании данной формулы для расчета реальной мощности мотора, чтобы перевести кВт в л. с., необходимо разделить полученную величину на коэффициент, равный 0,735.

    Данный метод расчета также далеко не самый сложный и занимает минимум времени и усилий.

    С помощью этого метода можно произвести расчет мощности двигателя насоса.

    Мощность через расход воздуха

    Мощность агрегата можно определить и по расходу воздуха. Правда, данный метод расчета доступен только тем автовладельцам, у которых установлен бортовой компьютер, позволяющий зафиксировать расход воздуха при 5,5 тысячи оборотов на третьей передаче.

    Чтобы получить приблизительную мощность двигателя, необходимо полученный при вышеописанных условиях расход разделить на три. Формула выглядит так:

    • P = G/3, где G – расход воздуха.

    Данный расчет характеризует работу двигателя в идеальных условиях, то есть без учета потерь на трансмиссию, сторонних потребителей и аэродинамическое сопротивление. Реальная мощность ниже вычисленной на 10 или даже 20%.

    Соответственно, величина расхода воздуха определяется в лабораторных условиях на специальном стенде, на который устанавливают автомобиль.

    Показания бортовых датчиков сильно зависят от их загрязнения и от калибровки.

    Поэтому расчет мощности двигателя на основе данных о расходе воздуха является далеко не самым точным и эффективным, но для получения приблизительных данных он вполне подойдет.

    Мощность через массу авто и время разгона до «сотни»

    Расчет с применением веса автомобиля и его скорости разгона до 100 км/ч – один из самых простых методов вычисления реальной мощности двигателя, ведь масса авто и заявленное время разгона до «сотни» – паспортные параметры машины.

    Этот метод актуален для двигателей, работающих на любых видах топлива – бензин, дизельное топливо, газ – ведь он учитывает лишь динамику разгона.

    При расчете стоит учитывать вес транспортного средства вместе с водителем. Также чтобы максимально приблизить результат вычислений к действительному, стоит учесть и потери, затрачиваемые на торможение, пробуксовку, а также скорость реакции коробки передач. Играет роль и тип привода. Например, переднеприводные автомобили теряют на старте около 0,5 секунды, заднеприводные – от 0,3 секунды до 0,4 секунды.

    Остается найти в сети калькулятор для расчета мощности авто через скорость разгона, внести необходимые данные и получить ответ. Нет смысла приводить математические расчеты, которые производит калькулятор, из-за их сложности.

    Результат вычислений будет одним из самых точных, приближенных к реальному.

    Данный метод расчета реальной мощности машины многие считают самым удобным, ведь автовладельцам придется приложить минимум усилий – измерить для чистоты эксперимента скорость разгона до 100 км/ч и внести дополнительные данные в автоматический калькулятор.

    асинхронный двигатель

    Другие типы двигателей

    Не секрет, что двигатели применяются не только в автомобилях, но и в промышленности и даже в быту. Двигатели разных размеров можно найти на заводах – приводят в движение валы – а также в бытовой технике вроде автоматической мясорубки.

    Иногда требуется вычислить реальную мощность и таких двигателей. Как это сделать, описано далее.

    Стоит сразу заметить, что расчет мощности 3-фазного двигателя можно произвести следующим образом:

    • P = Mкрутящий * n, где Mкрутящий – крутящий момент, а n – скорость вращения вала.

    Асинхронный двигатель

    Асинхронный агрегат – устройство, особенность которого заключается в том, что частота вращения магнитного поля, создаваемого его статором, всегда больше частоты вращения его ротора.

    Принцип действия асинхронной машины похож на принцип действия трансформатора. Применяются законы электромагнитной индукции (изменяющееся во времени потокосцепление обмотки наводит в ней ЭДС) и Ампера (на проводник определенной длины, по которому течет ток, находящийся в поле с определенным значением индукции, действует электромагнитная сила).

    Асинхронный двигатель в общем случае состоит из статора, ротора, вала и опоры. Статор включает в себя следующие основные составляющие: обмотка, сердечник, корпус. Ротор состоит из сердечника и обмотки.

    Основная задача асинхронного двигателя – преобразование электрической энергии, которая подается на обмотку статора, в механическую энергию, которую можно снять с вращающегося вала.

    пример асинхронного двигателя

    Мощность асинхронного двигателя

    В технической области науки выделяют три вида мощности:

    • полную (обозначается буквой S);
    • активную (обозначается буквой P);
    • реактивную (обозначается буквой Q).

    Полную мощность можно представить в виде вектора, который имеет действительную и мнимую часть (стоит вспомнить раздел математики, связанный с комплексными числами).

    Действительная часть представляет собой активную мощность, которая затрачивается на выполнение полезной работы вроде вращения вала, а также на выделение тепла.

    Мнимая часть выражена реактивной мощностью, которая принимает участие в создании магнитного потока (обозначается буквой Ф).

    Именно магнитный поток лежит в основе принципа работы асинхронного агрегата, синхронного двигателя, машины постоянного тока, а также трансформатора.

    Реактивная мощность используется для заряда конденсаторов, создания магнитного поля вокруг дросселей.

    Активная мощность рассчитывается как произведение тока с напряжением на коэффициент мощности:

    • P = I * U * cosφ.

    Реактивная мощность рассчитывается как произведение тока с напряжением на коэффициент мощности, сдвинутый по фазе на 90°. Иначе можно записать:

    • Q = I * U * sinφ.

    Значение полной мощности, если помнить, что ее можно представить в виде вектора, можно рассчитать по теореме Пифагора как корень суммы квадратов активной и реактивной мощности:

    • S = (P2+Q2)1/2.

    Если рассчитать формулу полной мощности в общем виде, то получится, что S – это произведение тока на напряжение:

    • S = I * U.

    Коэффициент мощности cosφ – это величина, численно равная отношению активной составляющей к полной мощности. Чтобы найти sinφ, зная cosφ, нужно вычислить значение φ в градусах и найти его синус.

    Инженерия знаний. Искусственный интеллект. Машинное обучениеВам будет интересно:Инженерия знаний. Искусственный интеллект. Машинное обучение

    Это стандартный расчет мощности двигателя по току и напряжению.

    машина постоянного тока

    Расчет мощности 3-фазного асинхронного агрегата

    Чтобы рассчитать полезную мощность на обмотке статора асинхронного 3-фазного двигателя, следует умножить фазное напряжение на фазный ток и на коэффициент мощности, а полученное значение мощности умножить на три (по количеству фаз):

    • Pстатора = 3 * Uф * Iф * cosφ.

    Расчет мощности эл. двигателя, имеющей активный характер, то есть мощности, которая снимается с вала двигателя, производится так:

    • Pвыходная = Pстатора – Pпотерь.

    В асинхронном двигателе имеют место следующие потери:

    • электрические в обмотке статора;
    • в стали сердечника статора;
    • электрические в обмотке ротора;
    • механические;
    • добавочные.

    Для расчета мощности трехфазного двигателя в обмотке статора, имеющей реактивный характер, необходимо сложить три составляющие данного типа мощности, а именно:

    • реактивную мощность, расходуемую на создание потока рассеяния обмотки статора;
    • реактивную мощность, расходуемую на создание потока рассеяния обмотки ротора;
    • реактивную мощность, расходуемую на создание основного потока.

    Реактивная мощность в асинхронном двигателе в основном расходуется на создание переменного электромагнитного поля, но часть мощности расходуется на создание потоков рассеяния. Потоки рассеяния ослабляют основной магнитный поток и снижают эффективность работы асинхронного агрегата.

    Мощность по току

    Расчет мощности асинхронного двигателя можно осуществить, используя данные тока. Для этого следует выполнить следующие действия:

  • Подать питание в двигатель.
  • С помощью амперметра замерить ток в каждом витке.
  • Рассчитать среднее значение тока по итогам замеров, выполненных во втором пункте.
  • Умножить среднее значение тока на напряжение. Получится мощность.
  • Мощность всегда можно рассчитать, как произведение тока на напряжение. При этом важно знать, какие именно значения U и I следует брать. В данном случае U – напряжение питания, это постоянная величина, а I может варьироваться в зависимости от того, на какой обмотке (статора или ротора) замеряется ток, поэтому необходимо выбрать именно его среднее значение.

    Мощность по габаритам

    Статор имеет множество различных составляющих, одна из которых – сердечник. Для расчета мощности двигателя с использованием габаритов следует выполнить следующие действия:

  • Измерить длину и диаметр сердечника.
  • Вычислить постоянную C, которая будет использована при дальнейшем расчете. C = (π * D * n)/(120 * f), где D – диаметр сердечника, n – скорость вращения вала, f – частота напряжения (чаще всего это промышленная частота 50 Гц).
  • Вычислить мощность P по формуле P = C * D2 * l * n * 10-6, где C – вычисленная константа, D – диаметр сердечника, n – скорость вращения вала, l – длина сердечника.
  • Лучше производить все измерения и вычисления с максимальной точностью, чтобы расчет мощности двигателя электропривода был максимально приближен к действительности.

    двигатель постоянного тока

    Мощность по тяговой силе

    Мощность асинхронного двигателя можно определить и с помощью значения тяговой силы. Для этого понадобится измерить радиус сердечника (чем точнее, тем лучше), зафиксировать, с какой скоростью вращается вал агрегата, а также измерить с помощью динамометра тяговую силу двигателя.

    Все данные необходимо подставить в следующую формулу:

    • P = 2*π * F * n * r, где F – тяговая сила, n – скорость вращения вала, r – радиус сердечника.

    Нюанс асинхронного двигателя

    Все выше приведенные формулы, которые применяются для расчета мощности трехфазного двигателя, позволяют сделать важный вывод о том, что двигатели могут быть различных габаритов, иметь разную частоту вращения, но в итоге иметь одну и ту же мощность.

    Это позволяет конструкторам создавать модели двигателей, которые можно применять в самых разнообразных условиях.

    Двигатель постоянного тока

    Двигателем постоянного тока называется машина, преобразующая электрическую мощность, получаемую от постоянного тока, в механическую. Принцип ее действия имеет мало общего с асинхронной машиной.

    Двигатель постоянного тока состоит из статора, якоря и опоры, а также контактных щеток и коллектора.

    Коллектор – устройство, преобразующее переменный ток в постоянный (и наоборот).

    Чтобы рассчитать полезную мощность такого агрегата, которая расходуется на выполнение какой-либо работы, достаточно умножить ЭДС якоря на ток якоря:

    • P = Ea * Ia.

    Как видно, расчет мощности двигателя постоянного тока намного проще расчетов, производимых в асинхронном двигателе.


    Загрузить PDF


    Загрузить PDF

    Лошадиная сила – это единица измерения мощности. Первоначально она была введена шотландским инженером для сравнения мощности паровых двигателей с силой лошадей. В этой статье вы узнаете, как вычислить мощность двигателя автомобиля или мощность электродвигателя, а также вашего собственного тела в лошадиных силах.

    1. Изображение с названием Calculate Horsepower Step 1

      1

      Узнайте крутящий момент автомобиля. Эту величину можно найти в разделе «Технические данные» (или в аналогичном разделе) в документах к автомобилю. Если у вас нет технических документов или инструкции по эксплуатации на автомобиль, попробуйте найти соответствующие данные в интернете. Например, сделайте поиск по запросу «крутящий момент» и укажите модель, марку и год выпуска вашего автомобиля. Вы наверняка найдете необходимую информацию.

    2. Изображение с названием Calculate Horsepower Step 2

      2

      Узнайте число оборотов двигателя для автомобиля. Эти данные также можно найти в документации или инструкции по использованию к автомобилю. Если там не указана подобная информацию или у вас нет документации, то вы можете найти все необходимые данные в интернете, введя в поисковике «число оборотов двигателя», а также модель, марку и год выпуска вашего автомобиля. Данную информацию можно найти на многих интернет-ресурсах.

    3. Изображение с названием Calculate Horsepower Step 3

      3

      Умножьте крутящий момент и число оборотов двигателя. Для расчетов вы будете должны использовать следующую формулу: (RPM * T) / 5252=HP, где RPM – это число оборотов двигателя, T – крутящий момент и 5,252 – число радиан в секунду. Для начала умножьте крутящий момент на число оборотов двигателя.

      • Например, для автомобиля Porsche крутящий момент составляет 480, а количестве оборотов – 2 500. Для наших вычислений умножим эти два показателя: (2500 * 480), получается 1 200 000.
    4. Изображение с названием Calculate Horsepower Step 4

      4

      Разделите результат на 5252. Вы получите мощность вашего двигателя в лошадиных силах. Например, для автомобиля Porsche наши расчеты будут следующими: 1200 000/5252 = 228,48, то есть мощность автомобиля Porsche составляет 228 лошадиных сил.

      Реклама

    1. Изображение с названием Calculate Horsepower Step 5

      1

      Найдите силу тока (I), коэффициент полезного действия (КПД) и напряжение (V) для электродвигателя.[1]
      Напряжение двигателя измеряется в вольтах, сила тока измеряется в амперах, коэффициент полезного действия измеряется в процентах. Все эти данные должны быть указаны на двигателе.

    2. Изображение с названием Calculate Horsepower Step 6

      2

      Используя формулу (V * I * КПД)/746=HP, определите мощность электродвигателя в лошадиных силах.[2]
      Умножьте напряжение на силу тока и КПД и разделите полученное значение на 746. Например, мощность в лошадиных силах электронного двигателя в 230 В, с силой тока 4 А и с КПД в 82%, составляет 1 лошадиную силу.

      • Перед вычислением переведите КПД в десятичную дробь. Например, КПД равный 82% в десятичном представлении будет равен 0,82.

      Реклама

    1. Изображение с названием Calculate Horsepower Step 7

      1

      Измерьте свой вес. Узнайте свой вес в фунтах. Запишите полученное значение. Если весы показывают вес в килограммах, то умножьте значение на 2,2 – так вы получите свой вес в фунтах.

    2. Изображение с названием Calculate Horsepower Step 8

      2

      Найдите лестницу, на которой у вас не будет препятствий. Вам понадобится бежать по этим ступеням, засекая время подъема при помощи секундомера, поэтому постарайтесь выбрать лестницу, которой пользуются редко.

    3. Изображение с названием Calculate Horsepower Step 9

      3

      Измерьте высоту лестницы.[3]
      Для начала измерьте высоту одной ступени (в футах).[4]
      Далее посчитайте количество ступеней, по которым вы будете подниматься. Умножьте полученное количество ступеней на высоту – вы получите общую высоту ступеней. Запишите это число.

      • Если вы измеряете высоту ступени в метрах, то умножьте высоту ступени на 3,28, чтобы конвертировать высоту в футы.[5]
    4. Изображение с названием Calculate Horsepower Step 10

      4

      Вычислите время, за которое вы поднимаетесь по ступеням. Бегом поднимитесь по лестнице, при этом начните отсчет времени с того момента, как сделаете первый шаг, а когда ваша нога окажется на последней ступени, остановите секундомер. Запишите продолжительность подъема. Помните о том, что в одной минуте 60 секунд.

    5. Изображение с названием Calculate Horsepower Step 11

      5

      Используйте формулу (m*9.81*h)/t=HP, чтобы вычислить свою мощность в ваттах. В этой формуле m = ваш вес, h = высота лестницы, 9,81 — ускорение свободного падения (постоянная величина, которую необходимо учитывать) и t = время подъема (в секундах). В результате вычислений вы получите мощность, измеряемую в ваттах.

      • Например, если ваш вес составляет 180 фунтов, и вы забрались на лестницу высотой 12 футов за 4 секунды, то ваша мощность составляет ((180 * .454) * 9.81 * (12 * .3048)) / 4 = 733 Вт.
    6. Изображение с названием Calculate Horsepower Step 12

      6

      Вычислите свою мощность в лошадиных силах. Разделите полученное значение в ваттах на 746, чтобы узнать свою мощность в лошадиных силах. Обычно результат варьируется в пределах 1-2 лошадиных сил.

      Реклама

    Советы

    • Пользуйтесь калькулятором для наиболее точных вычислений.
    • Проверьте все вычисления дважды, чтобы исключить ошибки.

    Реклама

    Предупреждения

    • Соблюдайте осторожность при работе с электрическими двигателями.

    Реклама

    Что вам понадобится

    • Весы (для измерения вашего веса)
    • Линейка
    • Калькулятор
    • Секундомер
    • Инструкция по эксплуатации автомобиля или техническая документация

    Об этой статье

    Эту страницу просматривали 48 882 раза.

    Была ли эта статья полезной?

    Что надо знать про мощность и крутящий момент в автомобиле

    Рассмотрим 5 популярных способа как вычислить мощность двигателя автомобиля используя такие данные как:

    • обороты двигателя,
    • объем мотора,
    • крутящий момент,
    • эффективное давление в камере сгорания,
    • расход топлива,
    • производительность форсунок,
    • вес машины
    • время разгона до 100 км.

    Каждая из формул, по которой будет производиться расчет мощности двигателя автомобиля довольно относительная и не может со 100% точностью определить реальную лошадиную силу движущую машину. Но произведя подсчеты каждым из приведенных гаражных вариантов, опираясь на те или иные показатели, можно рассчитать, по крайней мене, среднее значение будь-то стоковый или тюнингованный движок, буквально с 10-ти процентной погрешностью.

    Мощность — энергия, вырабатываемая двигателем, она преобразуется в крутящий момент на выходном валу ДВС. Это не постоянная величина. Рядом со значениями максимальной мощности всегда указываются обороты, при которых можно её достигнуть. Точкой максимума достигается при наибольшем среднее эффективном давлении в цилиндре (зависит от качества наполнения свежей топливной смесью, полноты сгорания и тепловых потерь). Наибольшую мощность современные моторы выдают в среднем при 5500–6500 об/мин. В автомобильной сфере измерять мощность двигателя принято в лошадиных силах. Поэтому поскольку большинство результатов выводятся в киловаттах вам понадобится калькулятор перевода кВт в л.с.

    Определение мощности на приводном валу.

    Министерство образования Российской Федерации

    Санкт-Петербургский государственный университет

    Сервиса и экономики

    КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

    «Основы конструирования и проектирования»

    Санкт- Петербург

    2009

    Оглавление.

    1. Задание. 3
    Исходные данные. 3
    Ресурс редуктора. 3
    2. Расчет силовых и кинематических характеристик привода. 4
    2.1 Определение мощности на приводном валу и выбор асинхронного электродвигателя, и кинематический расчет привода 5
    3. Расчет параметров зубчатых колес 7
    3.1 определение механических свойств материалов. 7
    4. Расчет параметров передачи 8
    5. Конструирование валов редуктора 10
    6. Расчет шпоночного паза 11
    7. Расчет зубчатой муфты 12
    8. Проверочный расчет быстроходного вала. 13
    Список литературы. 16

    Задание.

    — Спроектировать вал редуктора по заданной схеме механизма (изображенного на рис. 1) и его ресурса.

    — произвести основные проектировочные и проверочные расчеты.

    — выполнить рабочий чертеж вала редуктора.

    Исходные данные.

    В качестве исходных данных используется схеме механизма (Рис.1) привода машины, работающий при длительной, неизменной или слабо меняющейся наибольшей рабочей нагрузке, например привод: насоса и т.п. Для передачи вращательного движения от двигателей к исполнительным элементам машин используется цилиндрическая – прямозубая передача.

    Ресурс редуктора.

    — Заданная долговечность привода t∑=30000 (час.)

    — Требуемая мощность тихоходного вала N2=5 (КВт.)

    — Требуемая чистота вращения ведомого вала n2=400 (об./мин.)

    — Материал вала сталь 40Х с термообработкой-улучшением, с твёрдостью поверхности НВ=230

    Расчет силовых и кинематических характеристик привода

    Привод состоит из редуктора и электродвигателя, соединенных посредством зубчатой муфты. Соединение муфты свалом электродвигателя и быстроходным валом редуктора производится посредством призматических шпонок. Выходной (тихоходный) вал редуктора также имеет шпоночный паз для соединения с последующими ступенями машины и обеспечивающий передачу выходного крутящего момента Т2.

    Рис. 1

    Кинематическая схема редуктора

    Определение мощности на приводном валу, выбор асинхронного электродвигателя и кинематический расчет привода.

    Определение мощности на приводном валу.

    мощность на приводном валу N1 определяется по формуле

    КВт

    где N2 — мощность на приводном (тихоходном) валу;

    ηобщ. – общий К.П.Д. привода равный произведению частных К.П.Д. кинематических пар.

    η =η1×η2× η3×…ηi….×ηn×ηxподш.

    где η — число зацеплений (η=1); X – число пар подшипников (X=2); Ориентировочные значения частных К.П.Д. ηi

    η =ηз.п.×ηxподш=0.98×0.995×0.99 2=0.956

    Требуемая мощность двигателя.

    КВт.

    Практически принимаем, что в рабочем диапазоне нагрузок (исключая период пуска) частота вращения ротора nдв.=const, тогда частота вращения двигателя связана с частотой вращения рабочего органа.

    Выбор асинхронного электродвигателяпроизводим из таблице 3[1]по номинальной мощности Nдв., при условии, что

    N1 < Nдв.

    Тип электродвигателя 4А132М8Y3со следующими характеристиками:

    — номинальная мощностьэлектродвигателя Nдв=5.5 КВт

    — синхронная чистота вращения =1000 об/мин.

    — диаметр вала ротора dдв.=38 мм.

    — кратность максимального момента ψmax=2.2

    N1 =5.23< Nдв =5.5

    Частота вращения ротора двигателя при номинальной нагрузке меньше синхронной частоты и определяется по формуле

    об/мин.

    где S – коэффициент скольжения, изменяющийся в пределах 0.04 – 0.06

    Принимаем равным 0.05

    Расчет мощности двигателя: методики и необходимые формулы

    Мощность движка — это энергия, которая образуется внутри ДВС во время его работы. Этот показатель является ключевым для любого автомобиля, а при выборе машины на него ориентируется многие автомобилисты. Определить его можно различными способами. Перечислим основные методики:

    • Через обороты и крутящий момент.
    • По объему ДВС.
    • По расходу воздуха.
    • По массе и времени разгона до 100 километров в час.
    • По производительности впрыскивающих форсунок.

    Главной единицей измерения мощности являются ватты, однако иногда этот показатель выражают с помощью лошадиных сил. Между этими единицами измерения есть простая зависимость, поэтому при необходимости, лошадиные силы, можно легко преобразовать в ватты (и наоборот).

    В нашей статье, мы рассмотрим основные формулы определения мощности, а также узнаем, как перевести лошадиные силы в ватты.

    Мощность силы

    Уравнение для мощности соединяет выполненную работу и время. Поскольку известно, что работа выполняется силами, а силы могут перемещать объекты, можно получить другое выражение для мгновенной мощности:

    1. Работа, проделанная силой при перемещении:

    A = F x S x cos φ.

    1. Если поставить А в универсальную формулу для N, определяется мощность силы:

    N = (F x S x cos φ)/t = F x V x cos φ, так как V = S/t.

    1. Если сила параллельна скорости частицы, то формула принимает вид:

    N = F x V.

    Что такое киловатты (кВт)

    Ватт является принятой в СИ единицей мощности, названной по фамилии изобретателя Дж. Уатта, создавшего универсальную паровую машину. Ватт в качестве единицы мощности приняли в ходе 2-го конгресса научной ассоциации Великобритании в 1889-м. Ранее для расчёта преимущественно использовали лошадиные силы, которые ввёл Дж. Уатт, реже — фут-фунты/мин. 19-я генеральная конференция мер в 1960-м постановила включить Ватт в СИ.

    Один из главных параметров любого электрического прибора — мощность, которую он потребляет. По этой причине на каждом электрическом приборе (либо в прилагаемой к нему инструкции) можно прочитать данные о том количестве Ватт, которое требуется для функционирования прибора.

    1 Ватт — это единица мощности, которая позволяет в течение 1 секунды выполнить работу в количестве 1 Дж.

    Различают не только механическую мощность. Известны также тепловая мощность и электрическая. 1 Ватт для потока тепла равноценен 1 Ватту механической мощности. 1 Ватт для электрической мощности равноценен 1 Ватту механической и представляет собой по сути мощность постоянного электротока, имеющего силу 1 А, который совершает работу в условиях напряжения 1 В.

    Мощность постоянного тока

    Определения и формулы

    Мощность – это работа, произведенная за единицу времени. Электрическая мощность равна произведению тока на напряжение: P=U∙I. Отсюда можно вывести другие формулы для мощности:

    Единицу измерения мощности получим, подставив в формулу единицы измерения напряжения и тока:

    Единица измерения электрической мощности, равная 1 ВА, называется ватом (Вт). Название вольт-ампер (ВА) используется в технике переменного тока, но только для измерения полной и реактивной мощности.

    Единицы измерения электрической и механической мощности связаны следующими соотношениями:

    1 Вт =1/9,81 кГ•м/сек ≈1/10 кГ•м/сек;

    1 кГ•м/сек =9,81 Вт ≈10 Вт;

    1 л.с. =75 кГ•м/сек =736 Вт;

    1 кВт =102 кГ•м/сек =1,36 л.с.

    Если не учитывать неизбежных потерь энергии, то двигатель мощностью 1 кВт может перекачивать каждую секунду 102 л воды на высоту 1 м или 10,2 л воды на высоту 10 м.

    1. Нагревательный элемент электрической печи на мощность 500 Вт и напряжение 220 В выполнен из проволоки высокого сопротивления. Рассчитать сопротивление элемента и ток, который через него проходит (рис. 1).

    Ток найдем по формуле электрической мощности P=U∙I,

    откуда I=P/U=(500 Bm)/(220 B)=2,27 A.

    Сопротивление рассчитывается по другой формуле мощности: P=U^2/r,

    откуда r=U^2/P=(220^2)/500=48400/500=96,8 Ом.

    2. Какое сопротивление должна иметь спираль (рис. 2) плитки при токе 3 А и мощности 500 Вт?

    Для этого случая применим другую формулу мощности: P=U∙I=r∙I∙I=r∙I^2;

    отсюда r=P/I^2 =500/3^2 =500/9=55,5 Ом.

    3. Какая мощность превращается в тепло при сопротивлении r=100 Ом, которое подключено к сети напряжением U=220 В (рис. 3)?

    4. В схеме на рис. 4 амперметр показывает ток I=2 А. Подсчитать сопротивление потребителя и электрическую мощность, расходуемую в сопротивлении r=100 Ом при включении его в сеть напряжением U=220 В.

    P=U∙I=220∙2=440 Вт, или P=U^2/r=220^2/110=48400/110=440 Вт.

    5. На лампе указано лишь ее номинальное напряжение 24 В. Для определения остальных данных лампы соберем схему, показанную на рис. 5. Отрегулируем реостатом ток так, чтобы вольтметр, подключенный к зажимам лампы, показывал напряжение Uл=24 В. Амперметр при этом показывает ток I=1,46 А. Какие мощность и сопротивление имеет лампа и какие потери напряжения и мощности возникают на реостате?

    Мощность лампы P=Uл∙I=24∙1,46=35 Вт.

    Ее сопротивление rл=Uл/I=24/1,46=16,4 Ом.

    Падение напряжения на реостате Uр=U-Uл=30-24=6 В.

    Потери мощности в реостате Pр=Uр∙I=6∙1,46=8,76 Вт.

    6. На щитке электрической печи указаны ее номинальные данные (P=10 кВт; U=220 В).

    Определить, какое сопротивление представляет собой печь и какой ток проходит через нее при работе P=U∙I=U^2/r;

    r=U^2/P=220^2/10000=48400/10000=4,84 Ом; I=P/U=10000/220=45,45 А.

    7. Каково напряжение U на зажимах генератора, если при токе 110 А его мощность равна 12 кВт (рис. 7)?

    Так как P=U∙I, то U=P/I=12000/110=109 В.

    8. На схеме на рис. 8 показана работа электромагнитной токовой защиты. При определенном токе электромагнит ЭМ, который удерживается пружиной П, притянет якорь, разомкнет контакт К и разорвет цепь тока. В нашем примере токовая защита разрывает токовую цепь при токе I≥2 А. Сколько ламп по 25 Вт может быть одновременно включено при напряжении сети U=220 В, чтобы ограничитель не сработал?

    Защита срабатывает при I=2 А, т. е. при мощности P=U∙I=220∙2=440 Вт.

    Разделив общую мощность одной лампы, получим: 440/25=17,6.

    Одновременно могут гореть 17 ламп.

    9. Электрическая печь имеет три нагревательных элемента на мощность 500 Вт и напряжение 220 В, соединенных параллельно.

    Каковы общее сопротивление, ток и мощность при работе печи (рис.91)?

    Общая мощность печи P=3∙500 Вт =1,5 кВт.

    Результирующий ток I=P/U=1500/220=6,82 А.

    Результирующее сопротивление r=U/I=220/6,82=32,2 Ом.

    Ток одного элемента I1=500/220=2,27 А.

    Сопротивление одного элемента: r1=220/2,27=96,9 Ом.

    10. Подсчитать сопротивление и ток потребителя, если ваттметр показывает мощность 75 Вт при напряжении сети U=220 В (рис.10).

    Так как P=U^2/r, то r=U^2/P=48400/75=645,3 Ом.

    Ток I=P/U=75/220=0,34 А.

    11. Плотина имеет перепад уровней воды h=4 м. Каждую секунду через трубопровод на турбину попадает 51 л воды. Какая механическая мощность превращается в генераторе в электрическую, если не учитывать потерь (рис. 11)?

    Механическая мощность Pм=Q∙h=51 кГ/сек ∙4 м =204 кГ•м/сек.

    Отсюда электрическая мощность Pэ=Pм:102=204:102=2 кВт.

    12. Какую мощность должен иметь двигатель насоса, перекачивающего каждую секунду 25,5 л воды с глубины 5 м в резервуар, расположенный на высоте З м? Потери не учитываются (рис. 12).

    Общая высота подъема воды h=5+3=8 м.

    Механическая мощность двигателя Pм=Q∙h=25,5∙8=204 кГ•м/сек.

    Электрическая мощность Pэ=Pм:102=204:102=2 кВт.

    13. Гидроэлектростанция получает из водохранилища на одну турбину каждую секунду 4 м3 воды. Разница между уровнями воды в водохранилище и турбине h=20 м. Определить мощность одной турбины без учета потерь (рис. 13).

    Сколько лошадиных сил в автомобиле

    Эти параметры отличаются у каждой марки авто. Разбег между показателями весьма значительный. В паспорте каждой машины указана мощность в киловаттах.
    Таблица мощности различных автомобилей

    Название Объем двигателя Мощность в кВт Лошадиные силы
    Нива 1,7 л. 58 79
    Ниссан микра 1 л. 48 65
    Фольксваген Гольф 2 л. 155 210

    Расчет мощности по объему двигателя

    Внимательный читатель наверняка обратил внимание, что первую формулу можно напрямую подставить во вторую, чтобы упростить подсчеты. Мощность в таком случае можно выразить следующим образом:

    М = (КМ x ОД)/9549 = (О x Д x ОД)/(9549 x 0,0126) = (О x Д x ОД)/120,3.

    Расшифровка у этой формулы будет стандартной:

    • О — объем двигателя.
    • Д — давление в камере сгорания.
    • ОД — обороты.
    • 120,3 — новый поправочный коэффициент.

    Обратите внимание, что давление в камере сгорания (переменная Д) в случае стандартного бензинового мотора обычно находится в пределах от 0,8 до 0,85 МПа. В случае усиленного форсированного движка это показатель будет составлять 0,9 МПа, в случае дизеля — от 1 до 2 МПа.

    Мощность вращающихся объектов

    Формула КПД

    Процессы, связанные с вращением объектов, могут быть описаны аналогичными уравнениями. Эквивалентом силы для вращения является крутящий момент М, эквивалент скорости V – угловая скорость ω.

    Если заменить соответствующие величины, то получается формула:

    N = M x ω.

    M = F x r, где r – радиус вращения.

    Для расчета мощности вала, вращающегося против силы, применяется формула:

    N = 2π x M x n,

    где n – скорость в об/с (n = ω/2π).

    Отсюда получается то же упрощенное выражение:

    N = M x ω.

    Таким образом, двигатель может достичь высокой мощности либо при высокой скорости, либо, обладая большим крутящим моментом. Если угловая скорость ω равна нулю, то мощность тоже равна нулю, независимо от крутящего момента.

    Практические измерения

    Самый доступный способ — проверка показаний бытового счетчика электроэнергии. Сначала следует отключить абсолютно все бытовые приборы и выключить свет во всех помещениях, поскольку даже горящая лампочка на 40Вт будет искажать показания. Проследите, чтобы счетчик не крутился или индикатор не мигал (в зависимости от его модели). Вам повезло, если у вас счетчик «Меркурий» — он показывает величину нагрузки в кВт, поэтому от вас потребуется только включить двигатель на 5 минут на полную мощность и проверить показания.

    Индукционные счетчики ведут учет в кВт/ч. Запишите показания до включения мотора, дайте ему поработать ровно 10 минут (лучше воспользоваться секундомером). Снимите новые показания счетчика и путем вычитания узнайте разницу. Умножьте эту цифру на 6. Полученный результат отображает мощность двигателя в кВт.

    Если двигатель маломощный, вычислить параметры будет несколько сложнее. Выясните, сколько оборотов (или импульсов) равно 1кВт/ч — информацию вы найдете на счетчике. Допустим, это 1600 оборотов (или вспышек индикатора). Если при работающем двигателе счетчик делает 20 оборотов в минуту, умножьте эту цифру на 60 (количество минут в часу). Получается 1200 оборотов в час. Разделите 1600 на 1200 (1.3) — это и есть мощность двигателя. Результат тем точнее, чем дольше вы измеряете показания, но небольшая погрешность все равно присутствует.

    Шкала, дающая примерное представление о диапазоне мощности двигателей

    Для того, чтобы иметь представление о диапазоне мощности двигателей, ознакомьтесь со следующим рисунком:

    Шкала, дающая примерное представление о диапазоне мощности двигателей

    • 0-100 л. с. — малолитражные автомобили;
    • 100-200 л. с. — автомобили с двигателем средней мощности;
    • 200-500 л. с. — спортивные автомобили;
    • 500 л. с. и более — гоночные болиды и суперкары.

    Расчет по массе и времени разгона от нуля до сотни

    Определить как измеряется мощность двигателя, можно также по общей массе авто и времени его разгона до 100 километров в час. К сожалению, у этого способа есть один крупный недостаток — итоговая формула является достаточно сложной и она может сильно меняться в зависимости от технических особенностей авто (тип привода, характер трансмиссии и так далее).

    Поэтому мы Вам рекомендуем производить расчет мощности по массе и времени разгона не вручную, а с помощью готового калькулятора на нашем сайте.

    Оптимальный алгоритм действий:

    1. Выполните разгон своего автомобиля от 0 до 100 километров в час. Определите время разгона любым удобным способом (обычно это делается с помощью бортового компьютера).
    2. Узнайте массу своей машины — сделать это можно с помощью все того же бортового компьютера, с помощью технической документации и так далее.
    3. Воспользуйтесь нашим калькулятором — введите массу и время разгона, выберите тип привода, укажите трансмиссию.

    Расчет мощности электродвигателя для насоса

    Выбор электродвигателя для насосной установки зависит от конкретных условий, прежде всего – от схемы водоснабжения. В большинстве случаев подача воды производится с помощью водонапорного бака или водонапорного котла. Для приведения в действие всей системы используются центробежные насосы с асинхронными двигателями.

    Выбор оптимальной мощности насоса осуществляется в зависимости от потребности в подаче и напоре жидкости. Подача насоса QH измеряется в литрах, подаваемых в 1 час, и обозначается как л/ч. Данный параметр определяется по следующей формуле: Qн = Qmaxч = (kч х kсут х Qср.сут) / (24 η), где Qmaxч — возможный максимальный часовой расход воды, л/ч, kч – коэффициент неравномерности часового расхода, kсут — коэффициент неравномерности суточного расхода (1,1 – 1,3), η — КПД насосной установки, с учетом потерь воды), Qср.сут — значение среднесуточного расхода воды (л/сут).

    Оптимальный напор воды должен обеспечивать ее подачу в установленное место при условии необходимого давления. Требуемые параметры напора насоса (Ннтр) зависят от высоты всасывания (Нвс) и высоты нагнетания (Ннг), которые в сумме определяют показатели статического напора (Нс), потери в трубопроводах (Hп) и разность давлений верхнего (Рву) и нижнего (Рну) уровней.

    Исходя из того, что значение напора будет равно H = P/ρg, где Р — давление (Па), ρ — плотность жидкости (кг/м 3 ), g = 9,8 м/с2 — ускорение свободного падения, g — удельный вес жидкости (кг/м 3 ), получается следующая формула: Ннтр = Hc + Hп + (1/ρ) х (Рву – Рну).

    После вычисления расхода воды и напора по каталогу уже можно выбрать насос с наиболее подходящими параметрами. Чтобы не ошибиться с мощностью электродвигателя, ее нужно определить по формуле: Pдв = (kз х ρ х Qн х Нн) / (ηн х ηп), где kз является коэффициентом запаса, зависящим от мощности электродвигателя насоса и составляет 1,05 – 1,7. Этот показатель учитывает возможные утечки воды из трубопровода из-за неплотных соединений, разрывов трубопровода и прочих факторов, поэтому электродвигатели для насосов должны иметь некоторый запас мощности. Чем больше мощность, тем меньше коэффициент запаса можно принять.

    Асинхронный двигатель

    Асинхронный агрегат – устройство, особенность которого заключается в том, что частота вращения магнитного поля, создаваемого его статором, всегда больше частоты вращения его ротора.

    Принцип действия асинхронной машины похож на принцип действия трансформатора. Применяются законы электромагнитной индукции (изменяющееся во времени потокосцепление обмотки наводит в ней ЭДС) и Ампера (на проводник определенной длины, по которому течет ток, находящийся в поле с определенным значением индукции, действует электромагнитная сила).

    Асинхронный двигатель в общем случае состоит из статора, ротора, вала и опоры. Статор включает в себя следующие основные составляющие: обмотка, сердечник, корпус. Ротор состоит из сердечника и обмотки.

    Основная задача асинхронного двигателя – преобразование электрической энергии, которая подается на обмотку статора, в механическую энергию, которую можно снять с вращающегося вала.

    Таблица для перевода л. с. в кВт

    Чтобы вычислить мощность мотора в кВт, нужно воспользоваться пропорцией 1 кВт = 1,3596 л. с. Обратный её вид: 1 л. с. = 0,73549875 кВт. Именно так взаимно переводятся друг в друга 2 эти единицы.

    кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с. кВт л.с.
    1 1.36 30 40.79 58 78.86 87 118.29 115 156.36 143 194.43 171 232.50
    2 2.72 31 42.15 59 80.22 88 119.65 116 157.72 144 195.79 172 233.86
    3 4.08 32 43.51 60 81.58 89 121.01 117 160.44 145 197.15 173 235.21
    4 5.44 33 44.87 61 82.94 90 122.37 118 160.44 146 198.50 174 236.57
    5 6.80 34 46.23 62 84.30 91 123.73 119 161.79 147 199.86 175 237.93
    6 8.16 35 47.59 63 85.66 92 125.09 120 163.15 148 201.22 176 239.29
    7 9.52 36 48.95 64 87.02 93 126.44 121 164.51 149 202.58 177 240.65
    8 10.88 37 50.31 65 88.38 94 127.80 122 165.87 150 203.94 178 242.01
    9 12.24 38 51.67 66 89.79 95 129.16 123 167.23 151 205.30 179 243.37
    10 13.60 39 53.03 67 91.09 96 130.52 124 168.59 152 206.66 180 144.73
    11 14.96 40 54.38 68 92.45 97 131.88 125 169.95 153 208.02 181 246.09
    12 16.32 41 55.74 69 93.81 98 133.24 126 171.31 154 209.38 182 247.45
    13 17.67 42 57.10 70 95.17 99 134.60 127 172.67 155 210.74 183 248.81
    14 19.03 43 58.46 71 96.53 100 135.96 128 174.03 156 212.10 184 250.17
    15 20.39 44 59.82 72 97.89 101 137.32 129 175.39 157 213.46 185 251.53
    16 21.75 45 61.18 73 99.25 102 138.68 130 176.75 158 214.82 186 252.89
    17 23.9 46 62.54 74 100.61 103 140.04 131 178.9 159 216.18 187 254.25
    18 24.47 47 63.90 75 101.97 104 141.40 132 179.42 160 217.54 188 255.61
    19 25.83 48 65.26 76 103.33 105 142.76 133 180.83 161 218.90 189 256.97
    20 27.19 49 66.62 78 106.05 106 144.12 134 182.19 162 220.26 190 258.33
    21 28.55 50 67.98 79 107.41 107 145.48 135 183.55 163 221.62 191 259.69
    22 29.91 51 69.34 80 108.77 108 146.84 136 184.91 164 222.98 192 261.05
    23 31.27 52 70.70 81 110.13 109 148.20 137 186.27 165 224.34 193 262.41
    24 32.63 53 72.06 82 111.49 110 149.56 138 187.63 166 225.70 194 263.77
    25 33.99 54 73.42 83 112.85 111 150.92 139 188.99 167 227.06 195 265.13
    26 35.35 55 74.78 84 114.21 112 152.28 140 190.35 168 228.42 196 266.49
    27 36.71 56 76.14 85 115.57 113 153.64 141 191.71 169 229.78 197 267.85
    28 38.07 57 77.50 86 116.93 114 155.00 142 193.07 170 231.14 198 269.56

    Понравилась статья? Поделить с друзьями:

    Не пропустите также:

  • Как найти проекцию множества
  • Как найти фактор разделения
  • Как найти изображение от светя
  • Как найти сантехника в воронеже
  • Как найти дома кузнечика

  • 0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии