Dvigatel quvvatini hisoblash: usullar va kerakli formulalar

Mundarija:

Dvigatel quvvatini hisoblash: usullar va kerakli formulalar
Dvigatel quvvatini hisoblash: usullar va kerakli formulalar
Anonim

Kimdir avtomobil solig'ini hisoblash uchun motor blokining quvvatini hisoblashi kerak. Ba'zilar uchun kompressor dvigatelining quvvatini mustaqil ravishda hisoblash muhimdir. Mashinaning kuchini e'lon qilingani bilan solishtirish uchun kimdir uni aniq bilishi muhimdir. Umuman olganda, quvvatni hisoblash va dvigatelni tanlash ajralmas ikkita jarayondir.

Avtomobilchilar o'z avtomobillari dvigatellarining quvvatini mustaqil ravishda hisoblashga harakat qilishlarining yagona sabablari bu emas. Hisoblash uchun kerakli formulalarsiz buni qilish juda qiyin. Ular ushbu maqolada berilgan bo'lib, har bir avtoulovchi o'z mashinasining haqiqiy dvigatel kuchi qancha ekanligini o'zi hisoblab chiqishi mumkin.

avtomobil dvigateli
avtomobil dvigateli

Kirish

Ich yonuv dvigatelining quvvatini hisoblashning kamida toʻrtta umumiy usuli mavjud. Ushbu usullarda harakatlantiruvchi qurilmaning quyidagi parametrlari qo'llaniladi:

  1. Tovar aylanmalari.
  2. Ovoz.
  3. Buralishlahza.
  4. Yonish kamerasi ichidagi samarali bosim.

Hisoblash uchun siz mashinaning og'irligini, shuningdek, 100 km/soat tezlanish vaqtini bilishingiz kerak.

Dvigatel quvvatini hisoblash uchun quyidagi formulalarning har birida xatolik bor va 100% aniq natijani bera olmaydi. Qabul qilingan ma'lumotlarni tahlil qilishda buni har doim hisobga olish kerak.

Agar siz maqolada tasvirlangan barcha formulalar yordamida quvvatni hisoblasangiz, dvigatelning haqiqiy kuchining o'rtacha qiymatini bilib olishingiz mumkin va haqiqiy natija bilan nomuvofiqlik 10 dan oshmaydi. %.

Texnik tushunchalar ta'rifi bilan bog'liq bo'lgan turli ilmiy nozikliklarni hisobga olmasak, unda quvvat - bu harakat birligi tomonidan ishlab chiqarilgan va mil ustida momentga aylanadigan energiya deb aytishimiz mumkin. Shu bilan birga, quvvat o'zgaruvchan qiymat bo'lib, uning maksimal qiymati milning ma'lum aylanish tezligida erishiladi (pasport ma'lumotlarida ko'rsatilgan).

Zamonaviy ichki yonuv dvigatellarida maksimal quvvat daqiqada 5, 5-6, 6 ming aylanishda erishiladi. Tsilindrlardagi bosimning eng yuqori o'rtacha samarali qiymatida kuzatiladi. Ushbu bosimning qiymati quyidagi parametrlarga bog'liq:

  • yonilg'i aralashmasi sifati;
  • Yonishning toʻliqligi;
  • yoqilgʻi yoʻqolishi.

Quvvat, jismoniy miqdor sifatida, vattlarda, avtomobil sanoatida esa ot kuchida o'lchanadi. Quyidagi usullarda tavsiflangan hisob-kitoblar kilovattlarda natijalar beradi, keyin ularni ot kuchiga aylantirish kerak bo'ladi.maxsus kalkulyator-konvertor.

avtomotor
avtomotor

Moment orqali quvvat

Quvvatni hisoblashning usullaridan biri dvigatel momentining aylanishlar soniga bog'liqligini aniqlashdir.

Fizikaning har qanday lahzasi uni qo'llash yelkasidagi kuchning hosilasidir. Moment - bu vosita yukning qarshiligini engish uchun uni qo'llash yelkasiga ko'ra ishlab chiqishi mumkin bo'lgan kuchning mahsulotidir. Aynan shu parametr vosita maksimal quvvatga qanchalik tez yetishini aniqlaydi.

Moment ish hajmining mahsuloti va yonish kamerasidagi o'rtacha samarali bosimning 0,12566 (doimiy) ga nisbati sifatida aniqlanishi mumkin:

  • M=(Vworking Peffective)/0, 12566, bu yerda Vishlab– dvigatel hajmi [l], Peffektiv – yonish kamerasidagi samarali bosim [bar].

Dvigatel tezligi krank milining aylanish tezligini tavsiflaydi.

Dvigatel momenti va RPM qiymatlaridan foydalangan holda quyidagi dvigatel quvvatini hisoblash formulasidan foydalanish mumkin:

P=(Mn)/9549, bu erda M - moment [Nm], n - mil tezligi [rpm], 9549 - mutanosiblik omili

Hisoblangan quvvat kilovattlarda o'lchanadi. Hisoblangan qiymatni ot kuchiga aylantirish uchun natijani 1, 36 proportsionallik faktoriga ko'paytirish kerak.

Bu hisoblash usuli faqat ikkita elementar formuladan foydalanishdan iborat, shuning uchun u eng oddiylaridan biri hisoblanadi. To'g'ri, siz ko'proq narsani qila olasizosonroq va onlayn kalkulyatordan foydalaning, unda siz avtomobil va uning dvigatel bloki haqida ma'lum ma'lumotlarni kiritishingiz kerak.

Ta'kidlash joizki, dvigatel quvvatini hisoblash uchun ushbu formula avtomobil g'ildiraklariga haqiqatda keladigan quvvatni emas, balki faqat dvigatelning chiqishida olingan quvvatni hisoblash imkonini beradi. Farqi nimada? Quvvat (agar siz uni oqim deb hisoblasangiz) g'ildiraklarga etib borar ekan, masalan, uzatish qutisida yo'qotishlarni boshdan kechiradi. Konditsioner yoki generator kabi ikkilamchi iste'molchilar ham muhim rol o'ynaydi. Ko'tarilish, dumalash va aerodinamik qarshilikni engish uchun yo'qotishlarni eslatib o'tmaslik mumkin emas.

Bu kamchilik qisman boshqa hisoblash formulalari yordamida qoplanadi.

mashinaning harakatlanish tizimining ichki tuzilishi
mashinaning harakatlanish tizimining ichki tuzilishi

Dvigatel hajmi orqali quvvat

Dvigatel momentini har doim ham aniqlash mumkin emas. Ba'zida avtomobil egalari ushbu parametrning qiymatini ham bilishmaydi. Bunday holda, harakatlantiruvchi blokning quvvatini dvigatel hajmidan foydalanib topish mumkin.

Buni amalga oshirish uchun siz qurilma hajmini krank mili tezligiga, shuningdek, o'rtacha samarali bosimga ko'paytirishingiz kerak. Olingan qiymat 120 ga bo'linishi kerak:

  • P=(VnPeffektiv)/120 bu yerda V – dvigatelning oʻzgarishi [cm3], n – tezlik krank mili aylanishi [rpm], Peffektiv – o'rtacha samarali bosim [MPA], 120 – doimiy, proportsionallik omili.

Mashinaning dvigatel quvvati shu tarzda hisoblanadiovoz balandligidan foydalanish.

Ko'pincha standart namunadagi benzinli dvigatellarda Peffektiv qiymati 0,82 MPa dan 0,85 MPa gacha, majburiy dvigatellarda - 0,9 MPa va dizel birliklarida bosim qiymati 0,9 MPa va 2,5 MPa orasida.

Dvigatelning haqiqiy quvvatini hisoblash uchun ushbu formuladan foydalanganda, kVtni ot kuchiga aylantirish uchun. s., natijada olingan qiymatni 0, 735 ga teng omilga bo'lish kerak.

Ushbu hisoblash usuli ham eng murakkab usul emas va minimal vaqt va kuch sarflaydi.

Ushbu usul yordamida siz nasos motorining quvvatini hisoblashingiz mumkin.

Havo oqimi orqali quvvat

Jismning quvvatini havo oqimi orqali ham aniqlash mumkin. To'g'ri, bu hisoblash usuli faqat havo sarfini uchinchi vitesda 5,5 ming aylanishda qayd etish imkonini beruvchi bort kompyuteri o'rnatilgan avtomobil egalari uchun amal qiladi.

Dvigatelning taxminiy quvvatini olish uchun yuqoridagi shartlarda olingan iste'molni uchga bo'lish kerak. Formula quyidagicha ko'rinadi:

P=G/3, bu erda G - havo oqimi tezligi

Ushbu hisob dvigatelning ideal sharoitlarda ishlashini, ya'ni uzatish yo'qotishlarini, uchinchi tomon iste'molchilarini va aerodinamik qarshilikni hisobga olmagan holda tavsiflaydi. Haqiqiy quvvat hisoblanganidan 10 yoki hatto 20% pastroq.

Shunga koʻra, havo oqimining miqdori laboratoriyada mashina oʻrnatilgan maxsus stendda aniqlanadi.

Bort sensorlarining koʻrsatkichlari ularning ifloslanishiga bogʻliqva kalibrlashdan.

Shuning uchun havo iste'moli ma'lumotlari asosida dvigatel quvvatini hisoblash eng aniq va samarali emas, lekin taxminiy ma'lumotlarni olish uchun juda mos keladi.

Mashinaning massasi orqali quvvat va tezlanish vaqti "yuzlab"

Avtomobilning og'irligi va uning 100 km/soatgacha tezlashuv tezligidan foydalangan holda hisoblash dvigatelning haqiqiy quvvatini hisoblashning eng oddiy usullaridan biridir, chunki avtomobilning og'irligi va e'lon qilingan tezlanish vaqti "yuzlab" " - avtomobilning pasport parametrlari.

Bu usul har qanday turdagi yoqilg'ida - benzin, dizel yoqilg'isi, gazda ishlaydigan dvigatellar uchun tegishli, chunki u faqat tezlashuv dinamikasini hisobga oladi.

Hisoblashda haydovchi bilan birga transport vositasining og'irligini hisobga olish kerak. Bundan tashqari, hisoblash natijasini imkon qadar haqiqiyga yaqinlashtirish uchun tormozlash, sirpanish uchun sarflangan yo'qotishlarni, shuningdek, vites qutisining reaktsiya tezligini hisobga olish kerak. Drayv turi ham rol o'ynaydi. Misol uchun, old g'ildirakli avtomobillar startda taxminan 0,5 soniya, orqa g'ildirakli avtomobillar 0,3 soniyadan 0,4 soniyagacha yo'qotadi.

Avtomobilning kuchini tezlashtirish tezligi orqali hisoblash uchun tarmoqdan kalkulyator topish, kerakli ma'lumotlarni kiritish va javob olish qoladi. Kalkulyator bajaradigan matematik hisoblarni berishning ma'nosi yo'q, chunki ularning murakkabligi.

Hisoblash natijasi eng aniq va realga yaqin natijalardan biri boʻladi.

Avtomobilning haqiqiy quvvatini hisoblashning bu usuli koʻpchilik tomonidan eng qulay deb hisoblanadi, chunki avtomobil egalari minimal kuch sarflashlari kerak - tezlanish tezligini oʻlchash uchun.100 km/soat tezlikka erishing va avtomatik kalkulyatorga qo'shimcha ma'lumotlarni kiriting.

asenkron motor
asenkron motor

Boshqa dvigatel turlari

Sir emaski, dvigatellar nafaqat avtomobillarda, balki sanoatda va hatto kundalik hayotda ham qo'llaniladi. Har xil oʻlchamdagi motorlarni zavodlarda – haydash vallarida – va avtomatik goʻsht maydalagich kabi maishiy texnikada topish mumkin.

Ba'zan siz bunday dvigatellarning haqiqiy quvvatini hisoblashingiz kerak bo'ladi. Buni qanday qilish quyida tasvirlangan.

Darhol shuni ta'kidlash kerakki, 3 fazali dvigatelning quvvatini hisoblash quyidagicha amalga oshirilishi mumkin:

  • P=Mmomentn, bu erda Mmoment moment va n mil tezligi.

Induksion motor

Asinxron birlik - bu qurilma boʻlib, uning oʻziga xos xususiyati shundaki, uning statori yaratgan magnit maydonining aylanish chastotasi har doim uning rotorining aylanish chastotasidan katta boʻladi.

Asinxron mashinaning ishlash printsipi transformatorning ishlash printsipiga o'xshaydi. Elektromagnit induktsiya qonunlari qo'llaniladi (o'rashning vaqt bilan o'zgaruvchan oqim aloqasi unda EMFni keltirib chiqaradi) va Amper (elektromagnit kuch ma'lum uzunlikdagi o'tkazgichga ta'sir qiladi, bu orqali ma'lum qiymatga ega bo'lgan maydonda oqim o'tadi. induksiya).

Asinxron vosita odatda stator, rotor, mil va tayanchdan iborat. Stator quyidagi asosiy komponentlarni o'z ichiga oladi: o'rash, yadro, korpus. Rotor yadro va o'rashdan iborat.

Asinxron motorning asosiy vazifasi transformatsiya qilishdirstator o'rashiga etkazib beriladigan elektr energiyasi, aylanuvchi mildan olib tashlanishi mumkin bo'lgan mexanik energiyaga aylanadi.

induksion motorga misol
induksion motorga misol

Asinxron motor quvvati

Fanning texnik sohasida kuchning uch turi mavjud:

  • toʻliq (S harfi bilan koʻrsatilgan);
  • faol (P harfi bilan ko'rsatilgan);
  • reaktiv (Q harfi bilan ko'rsatilgan).

To'liq quvvatni haqiqiy va xayoliy qismga ega bo'lgan vektor sifatida ko'rsatish mumkin (matematikaning murakkab sonlar bilan bog'liq bo'limini esga olish kerak).

Haqiqiy qism - bu milni aylantirish, shuningdek issiqlik hosil qilish kabi foydali ishlarni bajarish uchun sarflanadigan faol quvvat.

Xayoliy qism magnit oqimini yaratishda ishtirok etuvchi reaktiv quvvat bilan ifodalanadi (F harfi bilan ko'rsatilgan).

Asinxron blok, sinxron dvigatel, doimiy tok mashinasi va transformatorning ishlash printsipi asosidagi magnit oqimdir.

Reaktiv quvvat kondensatorlarni zaryad qilish, choklarning atrofida magnit maydon yaratish uchun ishlatiladi.

Faol quvvat oqim va kuchlanish va quvvat omilining mahsuloti sifatida hisoblanadi:

P=IUcosph

Reaktiv quvvat oqim va kuchlanish va quvvat omilining 90° fazadan tashqaridagi mahsuloti sifatida hisoblanadi. Aks holda yozishingiz mumkin:

Q=IUsinph

To'liq quvvatning qiymati, agar uni vektor sifatida ko'rsatish mumkinligini eslasangiz,Pifagor teoremasi yordamida faol va reaktiv quvvat kvadratlarining ildiz yig'indisi sifatida hisoblash mumkin:

S=(P2+Q2)1/2.

Agar umumiy quvvat formulasini umumiy shaklda hisoblasak, S tok va kuchlanishning mahsuloti ekanligi ma'lum bo'ladi:

S=IU

Quvvat omili cosph - bu faol komponentning ko'rinadigan quvvatga nisbatiga son jihatdan teng qiymat. cosph bilgan holda sinph ni topish uchun ph qiymatini darajalarda hisoblash va uning sinusini topish kerak.

Bu oqim va kuchlanish asosidagi standart vosita quvvati hisobi.

DC mashinasi
DC mashinasi

3 fazali asinxron blokning quvvatini hisoblash

Asinxron 3 fazali dvigatelning stator sargisidagi foydali quvvatni hisoblash uchun faza kuchlanishini faza oqimi va quvvat omiliga ko'paytiring va natijada olingan quvvat qiymatini uchga (fazalar soniga) ko'paytiring.:

  • Pstator=3UfIfcosph.

Quvvatni hisoblash el. faol dvigatelning quvvati, ya'ni vosita milidan olinadigan quvvat quyidagicha ishlab chiqariladi:

  • Pchiqish=Pstator – Ploss.

Asinxron dvigatelda quyidagi yoʻqotishlar yuz beradi:

  • stator sargisidagi elektr;
  • stator yadroli po'latda;
  • rotor sargisidagi elektr;
  • mexanik;
  • qoʻshimcha.

Reaktivli stator sargisidagi uch fazali dvigatelning quvvatini hisoblash uchunbelgi uchun ushbu turdagi quvvatning uchta komponentini qo'shish kerak, ya'ni:

  • stator sargisining oqish oqimini yaratish uchun sarflangan reaktiv quvvat;
  • rotor oʻrashining oqish oqimini yaratish uchun sarflangan reaktiv quvvat;
  • asosiy oqim yaratish uchun ishlatiladigan reaktiv quvvat.

Asinxron motordagi reaktiv quvvat asosan oʻzgaruvchan elektromagnit maydon yaratishga sarflanadi, lekin quvvatning bir qismi adashgan oqimlarni yaratishga sarflanadi. Adashgan oqimlar asosiy magnit oqimni zaiflashtiradi va asinxron blokning samaradorligini pasaytiradi.

Hozirgi quvvat

Assinxron vosita quvvatini hisoblash joriy ma'lumotlar yordamida amalga oshirilishi mumkin. Buning uchun quyidagi amallarni bajaring:

  1. Motorni yoqing.
  2. Ampermetr yordamida har bir burilishda tokni oʻlchang.
  3. Ikkinchi xatboshida olingan oʻlchovlar natijalari asosida oʻrtacha joriy qiymatni hisoblang.
  4. O'rtacha oqimni kuchlanishga ko'paytiring. Quvvat oling.

Quvvat har doim oqim va kuchlanish mahsuloti sifatida hisoblanishi mumkin. Bunday holda, U va I ning qaysi qiymatlarini olish kerakligini bilish muhimdir. Bunday holda, U ta'minot kuchlanishidir, u doimiy qiymatdir va men oqim qaysi o'rashda (stator yoki rotorda) o'lchanganiga qarab o'zgarishi mumkin, shuning uchun uning o'rtacha qiymatini tanlash kerak.

Oʻlcham boʻyicha quvvat

Stator juda ko'p turli komponentlarga ega, ulardan biri yadrodir. Dvigatel quvvatini hisoblash uchuno'lchovlardan foydalanib, quyidagilarni bajaring:

  1. Yadroning uzunligi va diametrini o'lchang.
  2. Keyingi hisob-kitoblarda foydalaniladigan doimiy C ni hisoblang. C=(pDn)/(120f)
  3. P kuchini P=CD2ln10-6 formulasi yordamida hisoblang, bu erda C - hisoblangan konstanta, D - yadro diametri, n - milning aylanish tezligi, l - yadro uzunligi.

Barcha oʻlchov va hisob-kitoblarni maksimal aniqlik bilan amalga oshirgan maʼqul, shunda elektr haydovchi dvigatelning quvvatini hisoblash imkon qadar haqiqatga yaqin boʻladi.

DC vosita
DC vosita

Traktsiya kuchi

Asinxron motorning quvvatini tortish kuchi qiymatidan foydalanib ham aniqlash mumkin. Buni amalga oshirish uchun siz yadro radiusini o'lchashingiz kerak (qanchalik aniq bo'lsa, shuncha yaxshi), blokning mili aylanish tezligini aniqlashingiz, shuningdek, dinamometr yordamida dvigatelning tortish kuchini o'lchashingiz kerak.

Barcha ma'lumotlar quyidagi formulaga almashtirilishi kerak:

P=2pFnr, bu erda F - tortish kuchi, n - milning aylanish tezligi, r - yadro radiusi

Assinxron motorning nuansi

Uch fazali dvigatelning quvvatini hisoblash uchun ishlatiladigan yuqoridagi barcha formulalar bizga muhim xulosa chiqarishga imkon beradi: motorlar turli o'lchamlarda bo'lishi mumkin, turli tezliklarga ega, lekin oxir-oqibat bir xil kuchga ega..

Bu ruxsat beradidizaynerlar turli xil sharoitlarda ishlatilishi mumkin bo'lgan dvigatellar modellarini yaratish uchun.

DC motor

Doimiy tok dvigateli toʻgʻridan-toʻgʻri oqimdan olingan elektr quvvatini mexanik quvvatga aylantiruvchi mashinadir. Uning ishlash printsipi asinxron mashina bilan deyarli bog'liq emas.

Dvigatel stator, armatura va tayanch, shuningdek kontakt cho'tkalari va kommutatordan iborat.

Kollektor - o'zgaruvchan tokni to'g'ridan-to'g'ri oqimga (va aksincha) aylantiruvchi qurilma.

Har qanday ishni bajarish uchun sarflanadigan bunday blokning foydali quvvatini hisoblash uchun armatura EMFni armatura oqimiga ko'paytirish kifoya:

  • P=EaIa.

Ko'rib turganingizdek, doimiy tok dvigatelining quvvatini hisoblash asenkron dvigatelda qilingan hisob-kitoblarga qaraganda ancha sodda.

Tavsiya: