Мощность двигателя

Мощность двигателя – это мощность , которую может выдать двигатель . Ее можно выразить в единицах мощности, чаще всего в киловаттах , pferdestärke (метрических лошадиных силах) или лошадиных силах . Что касается двигателей внутреннего сгорания, мощность двигателя обычно описывает номинальную мощность , которая представляет собой выходную мощность, которую двигатель может поддерживать в течение длительного периода времени в соответствии с определенным методом испытаний, например ISO 1585. Однако в целом внутренний Двигатель внутреннего сгорания имеет вал отбора мощности (коленчатый вал), поэтому к двигателям внутреннего сгорания применимо правило определения мощности на валу: Мощность двигателя представляет собой произведение крутящего момента двигателя и угловой скорости коленчатого вала .

Определение

Мощность представляет собой произведение крутящего момента и угловой скорости : ^[1]

Позволять:

• ${\displaystyle P=}$Мощность в Ваттах (Вт)
• ${\displaystyle M=}$Крутящий момент в Ньютон-метрах (Н·м)
• ${\displaystyle n=}$Частота вращения коленчатого вала в секунду (с ⁻¹ )
• ${\displaystyle \omega =}$ Угловая скорость = ${\displaystyle 2\pi n}$

Тогда мощность:

${\displaystyle P=M\cdot \omega }$

В двигателях внутреннего сгорания частота вращения коленчатого вала является более распространенной цифрой, чем , поэтому вместо нее мы можем использовать , что эквивалентно : ^[2] ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle \omega }$ ${\displaystyle 2\pi n}$ ${\displaystyle \omega }$

${\displaystyle P=M\cdot 2\pi \cdot n}$

Обратите внимание, что это в секунду (с ^-1 ). Если мы хотим вместо этого использовать общее значение в минуту (мин ⁻¹ ), нам нужно разделить на 60: ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle n}$

${\displaystyle P=M\cdot 2\pi \cdot {n \over 60}}$

Применение

Уравнения числовых значений

Приблизительные численные уравнения мощности двигателя в зависимости от крутящего момента и частоты вращения коленчатого вала: ^{[1] [3] [4]}

Международная система единиц (СИ)

Позволять:

• ${\displaystyle P=}$Мощность в киловаттах (кВт)
• ${\displaystyle M=}$Крутящий момент в Ньютон-метрах (Н·м)
• ${\displaystyle n=}$Частота вращения коленчатого вала в минуту (мин ⁻¹ )

Затем:

${\displaystyle P={M\cdot n \over 9550}}$

Система технических единиц (МКС)

• ${\displaystyle P=}$Мощность в Пфердестарке (PS)
• ${\displaystyle M=}$Крутящий момент в килопондметрах (км·м)
• ${\displaystyle n=}$Частота вращения коленчатого вала в минуту (мин ⁻¹ )

Затем:

${\displaystyle P={M\cdot n \over 716}}$

Имперская/традиционная система единиц измерения США

• ${\displaystyle P=}$Мощность в лошадиных силах (л.с.)
• ${\displaystyle M=}$Крутящий момент в фунт-сила-фут (фунт-сила·фут)
• ${\displaystyle n=}$Скорость коленчатого вала в оборотах в минуту (об/мин)

Затем:

${\displaystyle P={M\cdot n \over 5252}}$

Пример

Диаграмма крутящего момента и мощности примера дизельного двигателя Кривая мощности (оранжевая) может быть получена из кривой крутящего момента (синяя) путем умножения на частоту вращения коленчатого вала и деления на 9550.

Дизельный двигатель развивает крутящий момент 234 Н·м при 4200 мин ^-1 , что соответствует номинальной частоте вращения двигателя. ${\displaystyle M}$ ${\displaystyle n}$

Позволять:

• ${\displaystyle M=234\,N\cdot m}$
• ${\displaystyle n=4200\,{min}^{-1}=70\,s^{-1}}$

Затем:

${\displaystyle 234\,N\cdot m\cdot 2\pi \cdot 70\,s^{-1}=102,919\,N\cdot m\cdot s^{-1}\approx 103\,kW}$

или используя уравнение числового значения:

${\displaystyle {234\cdot 4200 \over 9550}=102.91\approx 103}$

Номинальная мощность двигателя составляет 103 кВт.

Единицы

Смотрите также

• Список серийных автомобилей по мощности

Библиография

• Бёге, Вольфганг (2017), Альфред Бёге (редактор), Handbuch Maschinenbau (на немецком языке), Висбаден: Springer, ISBN 978-3-658-12528-8

• Бёге, Альфред (1972), Mechanik und Festigkeitslehre (на немецком языке), Висбаден: Vieweg, ISBN 9783528140106

• Кемп, Альберт В. (1998), Промышленная механика , Американские технические издательства, ISBN 9780826936905

• Фред Шефер, Ричард ван Бассюйсен, изд. (2017), Handbuch Verbrennungsmotor (на немецком языке), Висбаден: Springer, ISBN 978-3-658-10901-1

Рекомендации

1. Böge 2017. стр. 233.
2. Фред Шефер, Ричард ван Бассюйсен 2017. с. 21
3. Бёге 1972. стр. 154.
4. Кемп 1998. стр. 259.