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:
Мощность в Ваттах (Вт)
Крутящий момент в Ньютон-метрах (Н·м)
Частота вращения коленчатого вала в секунду (с −1 )
Угловая скорость =![{\displaystyle 2\pi n}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Тогда мощность:
![{\displaystyle P=M\cdot \omega}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
В двигателях внутреннего сгорания частота вращения коленчатого вала является более распространенной цифрой, чем , поэтому вместо нее мы можем использовать , что эквивалентно : [2]![{\displaystyle п}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\ displaystyle \ омега }](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle 2\pi n}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\ displaystyle \ омега }](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle P=M\cdot 2\pi \cdot n}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
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 п}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle п}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle P=M\cdot 2\pi \cdot {n \более 60}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
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:
Мощность в киловаттах (кВт)
Крутящий момент в Ньютон-метрах (Н·м)
Частота вращения коленчатого вала в минуту (мин −1 )
Затем:
![{\displaystyle P={M\cdot n \over 9550}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Система технических единиц (МКС)
Мощность в Пфердестарке (PS)
Крутящий момент в килопондметрах (км·м)
Частота вращения коленчатого вала в минуту (мин −1 )
Затем:
![{\displaystyle P={M\cdot n \over 716}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Имперская/традиционная система единиц измерения США
Мощность в лошадиных силах (л.с.)
Крутящий момент в фунт-сила-фут (фунт-сила·фут)
Скорость коленчатого вала в оборотах в минуту (об/мин)
Затем:
![{\displaystyle P={M\cdot n \over 5252}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
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}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle п}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Позволять:
![{\displaystyle M=234\,N\cdot m}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle n=4200\,{min}^{-1}=70\,s^{-1}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Затем:
![{\displaystyle 234\,N\cdot m\cdot 2\pi \cdot 70\,s^{-1}=102,919\,N\cdot m\cdot s^{-1}\около 103\,кВт}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
или используя уравнение числового значения:
![{\displaystyle {234\cdot 4200 \более 9550}=102,91\приблизительно 103}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Номинальная мощность двигателя составляет 103 кВт.
Единицы
Смотрите также
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
- ^ ab Böge 2017. стр. 233.
- ^ Фред Шефер, Ричард ван Бассюйсен 2017. с. 21
- ^ Бёге 1972. стр. 154.
- ^ Кемп 1998. стр. 259.