РазноеКак по мощности определить объем двигателя: Как узнать объем двигателя по лошадиным силам

Как по мощности определить объем двигателя: Как узнать объем двигателя по лошадиным силам

Содержание

Расчет мощности двигателя | Полезные статьи

Как правило, мощность электродвигателя указывается на шильдике, который закреплен на корпусе или в техническом паспорте устройства. Однако в случае, когда данные на шильдике прочитать невозможно, а документация утеряна, определить мощность можно несколькими способами. Сегодня мы расскажем о двух наиболее надежных них.

Мощность электродвигателя по установочным и габаритным размерам

Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!

Для первого способа необходимо знать установочные размеры электродвигателя и синхронную частоту вращения. Последняя измеряется с помощью мультиметра, установленного в режим миллиамперметра. Для этого указатель колеса выбора устанавливаем на значение 100µA. Щуп черного цвета подключаем в общее гнездо «COM», а щуп красного цвета — к гнезду для измерения напряжения, сопротивления и силы тока до 10 А.

 

После этого обесточиваем электродвигатель и снимаем крышку с клеммной коробки. Щупы мультиметра подключаем к началу и концу любой из обмоток (например, V1 и V2). После этого рукой медленно проворачиваем вал двигателя так, чтобы он совершил один оборот, и считаем количество отклонений стрелки из состояния покоя, которые она сделает за это время. Число отклонений стрелки за один оборот вала равно количеству полюсов и соответствует такой синхронной частоте вращения: 

 

• 2 полюса – 3000 об/мин;

• 4 полюса – 1500 об/мин;

• 6 полюсов – 1000 об/мин;

• 8 полюсов – 750 об/мин.

 

Теперь необходимо выяснить установочные размеры двигателя. Для замеров используем штангенциркуль, механический или электронный, а также измерительную рулетку. Записываем результаты измерений в миллиметрах: диаметр и длину вылета вала, высоту оси вращения, расстояние между центрами отверстий в «лапах», а если двигатель фланцевый, то диаметр фланца и диаметр крепежных отверстий.

Полученные данные сравниваем с параметрами из таблиц 1-3.

Таблица 1. Определение мощности двигателя по диаметру вала и его вылету

Таблица 2. Определение мощности по расстоянию между отверстиями в лапах

Таблица 3. Определение мощности по диаметру фланца и крепежных отверстий

 

 

 

 

 

 

 

Определение мощности по потребляемому току

Мощность двигателя можно определить по потребляемому им току. Для измерения силы тока будем использовать токоизмерительные клещи. 

 

Перед началом измерений предварительно отключаем подачу напряжения на электродвигатель. После этого снимаем крышку с клеммной коробки и расправляем токопроводящие жилы, чтобы обеспечить удобный доступ к ним. 

 

Затем подаем напряжение на двигатель и даем поработать в режиме номинальной нагрузки в течение нескольких минут. Устанавливаем предел измерений на значение «200 А» и токовыми клещами выполняем измерение потребляемого тока на одной из фаз. Далее замеряем напряжение на обмотках с помощью щупов, входящих в комплект токоизмерительных клещей.

 

Колесо выбора режимов и пределов измерений устанавливаем в позицию для измерения переменного напряжения с пределом в 750 В. Щуп красного цвета присоединяем к гнезду для измерения напряжения, сопротивления и силы тока до десяти Ампер, а черного – к гнезду «COM». Замеры выполняем между клеммами «U1-V1» или «V1-W1» или «U1-W1». 

 

Расчет мощности электродвигателя выполняем по формуле:

 

S=1.73×I×U,

 

где S – полная мощность (кВА), I – сила тока (А), U – значение линейного напряжения (кВ).

 

Замеряем ток на одной из фаз, а также напряжение и подставляем полученные значения в формулу (например, при замере мы получили ток равный 15,2А, а напряжение – 220В):

 

S=1.73×15.2×0.22=5.78 кВА

 

Важно отметить, что мощность эл. двигателя не зависит от схемы соединения обмоток статора. В этом можно убедиться, выполнив измерения на этом же двигателе, но с обмотками статора, соединенными по схеме «звезда»: измеренный ток будет равен 8,8А, напряжение – 380В. Также подставляем значения в формулу:

 

S=1.73×8,8×0.38=5.78 кВА

 

По этой формуле мы определили мощность электродвигателя, потребляемую из электрической сети. 

 

Чтобы узнать мощность двигателя на валу, нужно полученное значение умножить на коэффициент мощности двигателя и на коэффициент его полезного действия. Таким образом, формула мощности двигателя

выглядит так:

 

P=S×сosφ×(η÷100),

 

где P – мощность двигателя на валу; S – полная мощность двигателя; сosφ – коэффициент мощности асинхронного электродвигателя; η – КПД двигателя.

 

Поскольку мы не располагаем точными данными, подставим в формулу средние значения cosφ и КПД двигателя:

 

P=5,78×0,8×0,85=3,93≈4кВт

 

Таким образом, мы определили мощность электродвигателя, которая равна 4 кВт.

 

Мы рассказали о самых надежных методах определения мощности электродвигателя. Вы также можете посмотреть наше видео, в котором подробно показано, как определить мощность электродвигателя.

Для оформления заказа позвоните менеджерам компании Кабель.РФ

® по телефону +7 (495) 646-08-58 или пришлите заявку на электронную почту [email protected] с указанием требуемой модели электродвигателя, целей и условий эксплуатации. Менеджер поможет Вам подобрать нужную марку с учетом Ваших пожеланий и потребностей.  

Раздел V. Налоговая база (статья 359 Кодекса) / КонсультантПлюс

Раздел V. Налоговая база (статья 359 Кодекса)

18. В соответствии со статьей 359 Кодекса налоговая база в отношении транспортных средств, имеющих двигатели, определяется как мощность указанного двигателя, выраженная во внесистемных единицах мощности — лошадиных силах.

Мощность двигателя определяется исходя из технической документации на соответствующее транспортное средство и указывается в регистрационных документах.

19. В случае если в технической документации на транспортное средство мощность двигателя указана в метрических единицах мощности (кВт), то соответствующий пересчет во внесистемные единицы мощности (лошадиные силы) осуществляется путем умножения мощности двигателя, выраженной в кВт, на множитель, равный 1,35962 (переводной коэффициент — 1 кВт = 1,35962 л.с.) («Физические величины: Справочник» А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.; Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с. — ISBN 5-283-04013-5).

При этом при пересчете во внесистемные единицы мощности (лошадиные силы) округление производится с точностью до второго знака после запятой.

Например, водное транспортное средство (катер) имеет мощность двигателя в метрических единицах мощности 155,0 кВт, мощность двигателя в лошадиных силах составит 210,74 л.с. (155 х 1,35962).

20. По водным транспортным средствам при определении налоговой базы учитывается мощность двигателей судна, зарегистрированных за водным транспортным средством.

21. В отношении водных несамоходных (буксируемых) транспортных средств, для которых определяется валовая вместимость, налоговая база определяется как валовая вместимость в регистровых тоннах.

Валовая вместимость определяется исходя из технической документации на соответствующее транспортное средство и указывается в регистрационных документах.

22. В случае расхождения сведений, предоставленных государственным органам, осуществляющим государственную регистрацию соответствующих видов транспортных средств, с данными, содержащимися в технической документации на транспортное средство, принимаются данные, содержащиеся в технической документации на транспортное средство. При отсутствии данных о мощности двигателя (валовой вместимости) в технической документации на транспортное средство для определения мощности двигателя (валовой вместимости) к рассмотрению может быть принято экспертное заключение, предоставленное налогоплательщиком, либо результаты экспертизы, проведенной в соответствии со статьей 95 части первой Кодекса.

23. В отношении иных водных и воздушных транспортных средств, не имеющих двигатели или в отношении которых не определяется валовая вместимость, налоговая база определяется как единица транспортного средства.

Например, к водным транспортным средствам, на которые установлен налог к единице транспортного средства, относятся, в частности, плавучие краны, плавучая землечерпательная техника, дебаркадеры и иные плавучие сооружения, не имеющие двигателей для самостоятельного передвижения.

Открыть полный текст документа

Как увеличить мощность двигателя? 16 способов — журнал За рулем

Как добавить лошадиных сил своему автомобилю?

Материалы по теме

«Дурь водителя прямо пропорциональна мощности двигателя»

Юмор из Сети

Идею материала подсказала голова неизвестного посетителя, появившаяся в двери. Голова осмотрелась, поздоровалась и изрекла следующее:

— Ребята! А вот как повысить мощность двигателя?

Несколько фраз про степень сжатия и полноту сгорания быстро заставили голову исчезнуть. А у нас в итоге появился вот такой материал. На тот случай, если голова появится снова…

Материалы по теме

Откуда берется мощность?

Для того чтобы поднять мощность двигателя внутреннего сгорания, есть два пути. Нужно либо заставить топливо работать эффективнее, либо увеличить его потребление. Других путей не существует, поскольку всю свою энергию ДВС черпает исключительно из бензина или дизтоплива. Остается распорядиться энергией сгорания как можно эффективнее.

Снижаем механические потери

Никакой двигатель не выдаст полную мощность, если значительная часть энергии будет уходить на преодоление механических потерь. Избавиться от них полностью невозможно, а вот снизить — реально. Именно с этой целью двигателестроители стали применять облегченные поршни и шатуны, сохраняя их исходную размерность. Такие комплекты для моторов зачастую продаются — тюнингисты этим охотно пользуются. Моторчику становится легче раскручивать массивные детали.

Уменьшаем сопротивление на входе

Воздушный фильтр нулевого сопротивления.

Ну очень «спортивный» имидж! Многие искренне не понимают, почему их не устанавливают на все машины серийно…

Воздушный фильтр нулевого сопротивления. Ну очень «спортивный» имидж! Многие искренне не понимают, почему их не устанавливают на все машины серийно…

Материалы по теме

Без воздуха ДВС мгновенно заглохнет — это понятно. А поскольку добраться до камер сгорания воздуху не очень просто, стоит облегчить ему жизнь. Путей несколько — установить воздушный фильтр нулевого сопротивления, отполировать каналы впускного трубопровода. Сразу отметим, что трубопроводы нынче, в основном, делают из пластика, а потому там много не наполируешь. Да и «нулевик» на входе не подарок. Пусть его сопротивление меньше, чем у штатного фильтра, а потому он не так сильно душит мотор, но это достигается худшей фильтрующей способностью. Иными словами — меньше сопротивление, но больше грязи. Кстати, на двигателях водного транспорта такой проблемы нет…

Повышаем степень сжатия

Чем выше степень сжатия, то есть отношение объема цилиндра к объему камеры сгорания, тем выше его мощность — это азбука. Но просто так степень сжатия не поднять: потребуется механическое вмешательство. Типичные пути — подрезать головку блока цилиндров, применить более тонкую прокладку и т.п.

Увеличиваем рабочий объем

Это еще одна страничка азбуки: чем больше литраж мотора, тем больше от него можно требовать. А увеличить объем можно двумя путями: увеличением хода поршня и диаметра цилиндра.

Наддуваем

Чтобы увеличить количество сгораемого топлива, нужно добавить воздух, а для этого применяют наддув. Способов много — турбокомпрессор, приводные нагнетатели разных типов. Если компрессор на машине уже есть, то его можно попытаться немножко «дожать» — разумеется, в разумных пределах, а то он разнесет все на свете.

Охлаждаем наддувочный воздух

Тюнингованный наддув — ну очень красиво…

Тюнингованный наддув — ну очень красиво…

Если воздух, нагретый компрессором, пропустить через интеркулер, то его плотность вырастет, а потому наполнение цилиндров улучшится.

Нагреваем мотор

Чем выше температура ДВС, тем выше его КПД. Понятно, что перегрев — штука опасная, но если поиграть с температурой в небольших пределах (скажем, регулировкой термостата), то можно чего-то добиться. Кстати, той же цели в свое время добивались, отказываясь от приводного вентилятора системы охлаждения в пользу электрического. Тот крутился не постоянно, а только при необходимости, значительно ускоряя прогрев мотора и несколько увеличивая его КПД.

Материалы по теме

А98 

Простейший путь к увеличению мощности — переход на высокооктановый бензин: если, конечно, мотор на него рассчитан. Чем выше октан, тем больше угол опережения зажигания — контроллер введет необходимые поправки, и ваша мощность чуть-чуть подпрыгнет. Любопытно, что большинство представителей нефтехимических компаний сегодня дружно ратуют за безоговорочный переход на 98-й безо всяких «если» — мол, будет только лучше. А если бензин — с улучшенной моющей способностью, то и подавно.

Масло

С маслом все просто. Менее вязкое масло априори сулит меньшее трение, а потому на предельных режимах моторчик сможет выдавить из себя лишнюю лошадиную силу…

Закись азота (NOS)

Закись азота (N2O) при нагревании распадается на кислород и азот. Поэтому во время сгорания топливно-воздушной смеси становится доступным больше кислорода — около 31%, против 21% в обычном воздухе. Это позволяет добавить побольше горючего, выжимая из мотора лишние силы. Кроме того, когда эта закись испаряется, она обеспечивает охлаждение всасываемого воздуха. Плотность растет, кислорода становится больше — и так далее. На практике запаса этой закиси обычно хватает на несколько секунд работы. А ресурс мотора гробится в несколько раз.

Чип-тюнинг

Чип-тюнинг — чемпион по популярности. Внешние приличия соблюдены, а что внутри — сразу и не поймешь. Как правило, прибавил мощность — убавил ресурс или ухудшил экологию…

Чип-тюнинг — чемпион по популярности. Внешние приличия соблюдены, а что внутри — сразу и не поймешь. Как правило, прибавил мощность — убавил ресурс или ухудшил экологию…

Материалы по теме

Самое популярное развлечение тюнингистов. Мотор вскрывать не надо, а мощность может вырасти… Обычно увеличивают подачу топлива, добавляя мощность, но ухудшая экологию.

Наращиваем обороты

Разблокировав электронный ограничитель частоты вращения двигателя, обычно можно поднять мощность на самом пике оборотов. Когда-то безнаддувная Хонда выдавала 160 л.с. с 1,6-литрового двигателя. Как? Да просто двигатель крутился почти до 8000 об/мин — почти как на мотоцикле.

Комплектующие

Давно известно, что свечи зажигания, фильтры, высоковольтные провода и прочие комплектующие разных производителей способны выдавать несколько лучшие показатели по сравнению с «серой массой». А если применить всё и сразу? Когда-то мы поставили такой эксперимент на вазовском моторе, заменив все указанные комплектующие на победителей зарулевских экспертиз. Что ж, мощность реально поднялась — до 4–5%! Однако чем выше рейтинг комплектующих, применяемых на конвейере, тем меньшего эффекта можно будет добиться.

Присадки

Присадочники любят обещать сумасшедшие проценты от применения своих снадобий. Зарулевские экспертизы разных лет обычно показывали более скромные результаты — в пределах единиц процентов. А ученые, именующие себя трибологами, всегда утверждали, что применение таких средств нуждается в строго научном подходе. Будем считать, что они правы.

Плюнуть на экологию

Выпускная система такого вида придает «крутости» и децибелов. Многим этого вполне достаточно.

Выпускная система такого вида придает «крутости» и децибелов. Многим этого вполне достаточно.

Материалы по теме

Известнейший способ подъема мощности — удалить из автомобиля всевозможные нейтрализаторы, поставить глушитель типа прямоток «самоварная труба», применить извращенный чип-тюнинг, позволяющий увеличить подачу топлива… Рекламировать подобный путь не хотим: просто укажем, что многие нехорошие люди им пользуются.

Омагничиватели и одурачиватели

Способ, дающий огромный прирост мощности — до 50%, а то и более. Во всяком случае, продавцы и производители жонглируют именно такими цифрами. Недостаток тоже известен: на практике ничего такого не получается. Но вера творит чудеса…

Если мы упустили какой-то из приемов увеличения мощности — предложите свой. Удачного пути, независимо от киловаттов и лошадей под капотом!

Jaguar I-PACE | Характеристики | Jaguar

±Приведенные цифры рассчитаны согласно NEDC на основе результатов официальных испытаний производителя. Значения могут отличаться в зависимости от условий окружающей среды и стиля вождения. Только для сравнения. Фактические значения могут отличаться от приведенных.


Представлены автомобили Jaguar из общего модельного ряда. Спецификации, опции и их доступность зависят от рынка. Уточняйте информацию у официального дилера Jaguar. Указаны официальные данные по результатам испытаний в ЕС. Только для сравнения. Фактические значения могут отличаться.


Гарантия на аккумуляторную батарею емкостью 90 кВтч, устанавливаемую на автомобили I-PACE, покрывает 8 лет или 160 000 км пробега (в зависимости от того, что наступит раньше). Она подлежит замене в случае обнаружения производственного дефекта или снижения работоспособности до 70%, подтвержденного сертифицированным дилером Jaguar.


Процедура WLTP (всемирный измерительный ездовой цикл) — новый способ определения уровня топливной эффективности, энергопотребления, запаса хода и объема выбросов автомобилей на территории Европы, внедренный в 2017 году.


Показатели запаса хода TEL (низкое значение проверки экономичности) и TEH (высокое значение проверки экономичности) приведены по результатам измерительных процедур WLTP. TEL — самые низкие / наиболее экономичные показатели (при наличии минимального количества опций). TEH — самые высокие / наименее экономичные показатели (при наличии максимального количества опций). В соответствии с требованиями WLTP, если различие между TEL и TEH по уровню выбросов CO2 составляет менее 5 г, указывается только значение TEH. Показатели приведены по результатам измерительных процедур WLTP. Наиболее экономичные показатели относятся к наиболее эффективному / минимальному количеству опций. Наименее экономичные показатели относятся к наименее эффективному / максимальному количеству опций. В соответствии с требованиями WLTP, если различие между самым высоким и самым низким показателем по уровню выбросов CO2 составляет менее 5 г, указывается только самый высокий показатель.


***Комбинированное потребление WLTP кВтч / 100 км.
****Dry: объем определен путем измерения с использованием твердых блоков (200 мм x 50 мм x 100 мм), отвечающих требованиям VDA.
****Wet: объем определен путем моделирования заполнения багажного отделения жидкостью.

Для автомобилей с электродвигателем в соответствии с Правилами ЕЭК ООН №85 может применяться 2 метода измерения мощности.


††172 кВт / 234 л.с. — официальные данные по нормативам испытаний систем электротяги, которые отражают показатель максимальная 30-минутная мощность суммарно от 2 электрических двигателей.
294 кВт / 400 л.с. — максимальная мощность, соответствующая традиционным измерениям полезной мощности для автомобилей с двигателем внутреннего сгорания (ДВС).В регистрационных документах автомобилей, сертифицированных для Таможенного союза, будет указан показатель 234 л.с.
Время зарядки зависит от многих факторов, в том числе (включая, но не ограничиваясь) от срока службы, состояния, температуры, имеющегося уровня заряда аккумуляторной батареи, используемого оборудования и длительности зарядки.


Максимальная полезная мощность означает максимальное значение полезной мощности, измеренное при полной нагрузке двигателя.Максимальная 30-минутная мощность означает максимальную полезную мощность системы электротяги при напряжении постоянного тока, которая определяется в соответствии с пунктом 5. 3.1 Правил и которую система тяги может обеспечивать в среднем в течение 30-минутного периода. Jaguar I-PACE, одна из последних премьер компании Jaguar Land Rover, является полностью электрическим автомобилем. Эта модель оснащается двумя одинаковыми электромоторами, по одному для привода передних и задних колес соответственно.


Совокупная максимальная полезная мощность Jaguar I-PACE составляет 400 л.с. – именно этот показатель фигурирует во всех официальных глобальных материалах, посвященных модели. Компания Jaguar Land Rover Россия, функционирующая в рамках правил и законов Российской Федерации, руководствуется локальными нормативами при определении мощности электрокаров. Так, в соответствии с приложением 14 к Техническому регламенту Таможенного союза 018/2011 в приложении 1 к ОТТС указываются характеристики электромотора, соответствующие максимальной 30-минутной мощности. Исходя из обязательств компаний, работающих в России – стране-члене Таможенного союза, российское подразделение Jaguar Land Rover указывает в регистрационных документах максимальную 30-минутную мощность Jaguar I-PACE, которая составляет 234 л. с.

Как работает бензопила и что означают ее основные характеристики?

Содержание:

  1. 1. Технические характеристики
    1. 1.1. Объемы двигателя, топливного бака и емкости для масла
    2. 1.2. Мощность
    3. 1.3. Вес
    4. 1.4. Длина шины
    5. 1.5. Шаг цепи
  2. 2. Дополнительные свойства
    1. 2.1. Наличие антивибрационной системы
    2. 2.2. Скорость реза
    3. 2.3. Установка воздушного фильтра
    4. 2.4. Тормоз цепи

Основным вопросом, который задают себе покупатели, является самый простой: как купить нужный товар? Но даже у малоизвестных брендов имеется в продаже не один десяток наименований инструмента, не говоря уже о компаниях с мировым именем. Как же выбрать нужный? Для этого стоит разобраться, что означают основные характеристики бензопилы, почему они выделены и всегда ли большие цифры означают высокую производительность, а не только высокую стоимость.

Технические параметры напрямую связаны с конструкцией инструмента и принципом его работы. Например, от объема и типа двигателя зависят мощность, допустимые размеры пильной гарнитуры. От конструкции и используемых материалов – вес.

В целом, конструкция бензопилы – это мотор, механизмы передачи крутящего момента и пильное полотно. Между собой двигатель и цепь соединяют редуктор (система передачи) и система сцепления. Пильное полотно представляет собой шину с размещенной на ней цепью. Поскольку двигатель бензопилы двухтактный, она имеет 2 бака – масляный (для смазки цепи) и топливный (для топливной смеси).

Используется топливная смесь, а не бензин, из-за строения двухтактного двигателя, не имеющего отдельного бака для смазки своих внутренних элементов.

Работа инструмента проходит следующим образом: когда пользователь дергает за «шнурок» стартера — раскручивается коленвал. В том случае, если в баке достаточное количество топливной смеси, то на одном из оборотов срабатывает свеча зажигания — искра воспламеняет смесь. Она, сгорая, выделяет увеличивающиеся в объеме газы, которые толкают поршень. Этот элемент соединён через шатун с коленчатым валом, который по инерции идёт на второй оборот, тем самым продолжая процесс заново уже без участия внешних сил. При запуске пилы двигатель начинает раскручивать ведущую звездочку. На нее в свою очередь крепится пильное полотно, и цепь, ведомая звездочкой, начинает «ходить» в пазах шины. Смазка цепи происходит автоматически при движении — по окончании работ, отключив бензопилу, можно заметить, что из нее вытекает некоторое количество смазочного масла.Это неизрасходованное масло, оставшееся в пазах.

Технические характеристики

Объемы двигателя, топливного бака и емкости для масла

Размеры и вместимость двигателя непосредственно влияют на саму мощность пилы, чем он больше, тем больше выделяется энергии для движения поршня. Объем также указывает, какой расход топлива производит пила за определенное время. Стоит учитывать, что если объем двигателя не соответствует мощности пилы, это уменьшает ее ресурс работы, за счет неэффективности использования.

Объем бака для топливной смеси бывает от 0,3 до 1 литра. В соответствии с этим бак для масла в 1,5-2 раза меньше. Такая разница в объемах помогает при полной нагрузке на инструмент расходовать топливную смесь и масло практически с одинаковой скоростью (около 30-50 минут).

У пил бытового класса объем двигателя достигает 40 куб.см, это 1,5-2 часа без дозаправки. Полупрофессиональные пилы, способные работать по 8 часов имеют движок объемом до 60 куб.см, а профессиональные до 121 куб.см. Модели с большим объемом дополнительно оснащаются элементами облегчения запуска.

Мощность

Чем больше объем двигателя, тем мощнее пила, а, значит, и более производительная. От мощности зависят скорость и интенсивность распила. Измеряется этот показатель в «лошадиных силах» или в кВт (1л.с. = 0,735 кВт). В зависимости от мощности пилы делятся на классы и сферы применения.

  1. До 2 кВт – бытовые
  2. От 0,74 до 2,94 кВт – полупрофессиональные
  3. От 2,94 до 5,15-6 кВт – профессиональные

Бензопилы, обладающие высокой мощностью, требуют дополнительных физических усилий во время работы и знания техники безопасного использования, так как управлять подобным инструментом достаточно сложно. Мощность оборудования может снижаться из-за естественного износа компонентов, использования некачественной топливной смеси и неправильно подобранной пильной гарнитуры.

Вес

Номинально, вес пилы — это сумма веса двигателя и корпуса с рукоятками. Зная вес, также можно составить представление о функциональной принадлежности оборудования:

  • Бытовые пилы весят в среднем от 2 до 5 кг. Они не нуждаются в большой мощности и главное требование к ним – удобство и простота выполнения периодических небольших работ (заготовка дров, срезка ветвей).
  • Полупрофессиональные пилы весят несколько больше – 5-7 кг, что говорит о более высокой мощности, а соответственно и расширении фронта работ. Поскольку подобный тип пил часто используют в качестве сучкорезов, в конструкции предусмотрены облегченные шины.
  • Что же касается профессиональных пил, то вес самых мощных из них может достигать 11 кг.«Облегчаются» они за счет применения более легких сплавов (в основном на основе магния) для производства цилиндра и картера. Цель – сделать инструмент легче, но не снижать ресурс работы, надежность и безопасность во время эксплуатации товара.

Фактически, мастер при использовании бензопилы испытывает нагрузку не только этих элементов, но также и веса пильной гарнитуры, полностью заполненных баков для топлива и масла. Поэтому в случае, если небольшая масса является важным критерием, стоит отдать предпочтение бытовым и одноручным пилам – они легче остальных.Этот параметр становится решающим при выборе инструмента для кронирования – срезания верхних ветвей и по всей кроне дерева. Тяжелая бензопила в этом случае не только не эффективна, но еще и опасна – маневренность невысокая, а масса и вибрация мощного двигателя быстро приведут к усталости мастера, ее трудно удерживать на весу и совершенно не возможно делать это одной рукой. Поэтому для данного типа работ и рекомендуют специализированный, облегченный инструмент.

Также следует учитывать, что людям, которым противопоказаны интенсивные физические нагрузки, не рекомендуется использование бензопил, вес которых превышает 5 кг.

Для работы профессиональным инструментом нужна хорошая физическая подготовка, т.к. для подобных пил по технике безопасности не предусмотрено ременное крепление из-за большого риска в случае непредвиденных осложнений в работе (падение дерева, например). Оператор должен успеть отпустить инструмент, а не освобождаться от него.

Зубчатый упор облегчает управление на профессиональных пилах. Он располагается на корпусе рядом с пильной шиной, поэтому, когда этот элемент упирается в ствол дерева, пилу легче удерживать — она уже находится не на весу.

Длина шины

Шина представляет собой одну из основных частей пильного аппарата. Она является опорой для цепи и каналом ее смазки (за счет движения хвостовиков цепи в пазах, во время работы).

Важная характеристик шины – это длина. Именно она определяет максимальную толщину ствола, которую может распилить инструмент. Чем длиннее шина, тем больше глубина реза.

Как правило, все производители в характеристиках пилы указывают максимальную длину шины. Если же на компактную пилу установить шину больше допустимой, то из-за нехватки мощности передвижение цепи по ней будет дополнительной нагрузкой для двигателя . Так вся пильная гарнитура значительно быстрее износится и увеличится расход топлива.
Бензопилы с короткими и стандартными (30-40 см) шинами чаще встречаются в бытовом классе, а для профессиональных возможна длина от 45 см до 1 метра. При этом стоит учитывать также и то, что при увеличении длины шины возрастает сила отдачи при сопротивлении материала.

Шаг цепи

Пильная цепь является частью пильного аппарата. Состоит из скрепленных заклепками звеньев (зубьев). Ее параметры —  шаг цепи, высота профиля, толщина ведущего звена и глубина реза. Среди них основным является шаг цепи — это расстояние между тремя последовательно расположенными заклепками на цепи, деленное на 2.

Цепи делятся на пять групп, в зависимости от размера шага:

14 дюйма (6,35 мм)

Редко используемые в России миниатюрные цепочки. Они устанавливаются на маломощные одноручные пилы.

0,325 дюйма (8,25 мм) и 38 дюйма (9,3 мм)

С таким шагом идут низкопрофильные цепи. Более 80 % пил, производимых во всем мире, комплектуются с подобными цепями. Так же, они являются наиболее безопасными для неопытных пользователей за счет невысокой вероятности обратного удара и низкого уровня вибрации во время работы.

0,404 дюйма (10,26 мм) и 34 дюйма (19,05 мм)

Такой шаг отличает цепь с повышенной производительностью, обладающую крупными звеньями. Эти цепи используются на харвестерном оборудовании и мощных валочных пилах. Большой шаг, за счет этого и более большой слой, снимаемый за один проход, но, соответственно, и сопротивление обрабатываемого материала тоже больше.

Дополнительные свойства

Наличие антивибрационной системы

В первую очередь, применение такой системы необходимо на профессиональных моделях бензопил, т.к. длительная работа с мощным вибрирующим инструментом достаточно пагубно сказывается на суставах и может привести к серьезным последствиям.

Самым простым ее видом является набор резиновых прокладок, расположенных между рукоятками и корпусом. Впрочем, подобная антивибрационная система практически не применяется в современных бензопилах. Как правило, реализован принцип «двух масс»: блок двигателя отделен от блока рукояток и топливного бака.

Зависимость ударов элементов цепи о материал: меньше шаг — меньше снимаемый слой за один проход, соответственно, и сопротивление древесины тоже меньше. В итоге – уровень вибрации естественным образом снижается.

В случае отсутствия нормальной антивибрационной системы в инструменте, несколько лет работы им может привести к печальным последствиям, начиная от нарушения кровообращения в руках и заканчивая более серьезными заболеваниями. Однако, на некоторых бытовых бензопилах антивибрационная система не предусмотрена. Ее отсутствие объясняется, во-первых, непродолжительностью пользования инструментов, а во-вторых, тем, что они не развивают высокой мощности и цепи на них с меньшим шагом.

Скорость реза

Приобретая бензопилу, покупатели зачастую задают вопрос о скорости распиловки древесины конкретным экземпляром цепной пилы (например, нужно ли «давить» на весь инструмент при работе). Отвечаем: в первую очередь это зависит от состояния пильной гарнитуры и, в частности, цепи. При работе тупой цепью не только будет низкая эффективность распиловки, но и повышается вероятность выхода пилы из строя, так как нагрузка на двигатель увеличивается. Поэтому при профессиональном использовании рекомендуется регулярно «править» цепь (например, в конце рабочего дня). Кроме того, немалый вклад в производительность вносит и форма режущего зуба и шаг цепи.

Некоторые производители указывают скорость реза в паспорте товара. Однако, всегда необходимо помнить о том, что подобные данные весьма условны, так как невозможно просчитать все варианты реза при сопротивлении всех имеющихся материалов. Но не вызывает сомнений, что, информируя нас о подобных показателях, производитель тем самым берет на себя ответственность об уровне работы оборудования. И, зная скорость реза, можно рассчитывать, что ваша бензопила способна на подобное без угрозы ее целостности.

Установка воздушного фильтра

Смысл наличия воздушного фильтра в бензопилах заключается в том, что он удерживает пыль, опилки и иные мелкие частицы от попадания в двигатель и ходовые части. Система защиты в этом случае двусоставная: первым барьером станет крыльчатка, закрепленная на валу мотора, а последующим – сам воздушный фильтр, капроновый или фетровый. Этот элемент удерживает большинство загрязнителей, в процессе техобслуживания легко моется или заменяется. Также может быть пропитан специальными маслами, повышающими коэффициент улавливания микрочастиц и предотвращая их «цементирование».

Тормоз цепи

Данная функция является прямой необходимостью, исходящей из особенностей работы бензопилы: при «обратном ударе» или случайном разрыве цепи, оператору может быть нанесен непоправимый вред. Поэтому лучшим решением в этом случае является остановка цепи. Она происходит посредством механизма, который активизируется за счет щитка бензопилы. Если в него упирается рука пильщика, то посредством рычага усилие передается на тормоз и цепь блокируется. Это может произойти и автоматически.

Мощность и крутящий момент — что это?

ЧТО ТАКОЕ ЛОШАДИНАЯ СИЛА?

— У тебя сколько сил? — такой вопрос слышал любой, кто хоть немного касался мира автомобилей. Никому даже пояснять не надо, какие силы на самом деле имеются в виду — лошадиные. Именно в них мы привыкли оценивать мощность мотора, одну из важнейших потребительских характеристик машины.

Уже и гужевого транспорта практически не осталось даже в деревнях, а эта единица измерения живёт и здравствует больше ста лет. А ведь лошадиная сила — величина, по сути, нелегальная. Она не входит в международную систему единиц (полагаю, многие со школы помнят, что называется она СИ) и потому не имеет официального статуса. Более того, Международная организация законодательной метрологии требует как можно скорее изъять лошадиную силу из обращения, а директива ЕС 80/181/EEC от 1 января 2010 прямо обязует автопроизводителей использовать традиционные «л.с.» только как вспомогательную величину для обозначения мощности.

Но не зря считается, что привычка — вторая натура. Ведь говорим же мы в обиходе «ксерокс» вместо копир и обзываем клейкую ленту «скотчем». Вот и непризнанные «л.с.» сейчас используют не только обыватели, но и едва ли не все автомобильные компании. Какое им дело до рекомендательных директив? Раз покупателю удобнее — пусть так и будет. Да что там производители — даже государство на поводу идёт. Если кто забыл, в России транспортный налог и тариф ОСАГО именно от лошадиных сил высчитываются, как и стоимость эвакуации неправильно припаркованного транспорта в Москве.

Лошадиная сила родилась в эпоху промышленной революции, когда потребовалось оценить, насколько эффективно механизмы заменяют животную тягу. По наследству от стационарных двигателей эта условная единица измерения мощности со временем перешла и на автомобили

И никто бы к этому не придирался, если не одно весомое «но». Задуманная, чтобы упростить нам жизнь, лошадиная сила на самом деле вносит путаницу. Ведь появилась она в эпоху промышленной революции как совершенно условная величина, которая не то что к автомобильному мотору, даже к лошади имеет достаточно опосредованное отношение. Смысл этой единицы в следующем — 1 л.с. достаточно, чтобы поднять груз массой 75 кг на высоту 1 метр за 1 секунду. Фактически, это сильно усреднённый показатель производительности одной кобылы. И не более того.

Иными словами, новая единица измерения очень пригодилась промышленникам, добывавшим, к примеру, уголь из шахт, и производителям соответствующего оборудования. С её помощью было проще оценить преимущество механизмов над животной силой. А поскольку приводились станки уже паровыми, а позднее и керосиновыми двигателями, то «л.с.» перешли по наследству и к самобеглым экипажам.

Джеймс Уатт — шотландский инженер, изобретатель, учёный, живший в XVIII — начале XIX века. Именно он ввёл в обращение как «нелегальную» сейчас лошадиную силу, так и официальную единицу измерения мощности, которую назвали его именем

По иронии судьбы изобрёл лошадиную силу человек, именем которого названа официальная единица измерения мощности — Джеймс Уатт. А поскольку ватт (а точнее, применительно к могучим машинам, киловатт — кВт) к началу XIX века тоже активно входил в оборот, пришлось две величины как-то приводить друг к другу. Вот здесь-то и возникли ключевые разногласия. Например, в России и большинстве других европейских стран приняли так называемую метрическую лошадиную силу, которая равна 735,49875 Вт или, что сейчас нам более привычно, 1 кВт = 1,36 л.с. Такие «л.с.» чаще всего обозначают PS (от немецкого Pferdestärke), но есть и другие варианты — cv, hk, pk, ks, ch… При этом в Великобритании и ряде её бывших колоний решили пойти своим путём, организовав «имперскую» систему измерений с её фунтами, футами и прочими прелестями, в которой механическая (или, по-другому, индикаторная) лошадиная сила составляла уже 745,69987158227022 Вт. А дальше — пошло-поехало. К примеру, в США придумали даже электрическую (746 Вт) и котловую (9809,5 Вт) лошадиные силы.

Вот и получается, что один и тот же автомобиль с одним и тем же двигателем в разных странах на бумаге может иметь разную мощность. Возьмём, например, популярный у нас кроссовер Kia Sportage — в России или Германии по паспорту его двухлитровый турбодизель в двух вариантах развивает 136 или 184 л.с., а в Англии — 134 и 181 «лошадку». Хотя на самом деле отдача мотора в международных единицах составляет ровно 100 и 135 кВт — причём в любой точке земного шара. Но, согласитесь, звучит непривычно. Да и цифры уже не такие впечатляющие. Поэтому автопроизводители и не спешат переходить на официальную единицу измерения, объясняя это маркетингом и традициями. Это как же? У конкурентов будет 136 сил, а у нас всего 100 каких-то кВт? Нет, так не пойдёт…

КАК ИЗМЕРЯЮТ МОЩНОСТЬ?

Впрочем, «мощностные» хитрости игрой с единицами измерения не ограничиваются. До последнего времени её не только обозначали, но даже измеряли по-разному. В частности, в Америке долгое время (до начала 1970-х годов) автопроизводители практиковали стендовые испытания двигателей, раздетых догола — без навески вроде генератора, компрессора кондиционера, насоса системы охлаждения и с прямоточной трубой вместо многочисленных глушителей. Само собой, сбросивший оковы мотор легко выдавал процентов на 10-20 больше «л.с.», так необходимых менеджерам по продажам. Ведь в тонкости методики испытаний мало кто из покупателей вдавался.

Другая крайность (но гораздо более приближенная к реальности) — снятие показателей прямо с колёс автомобиля, на беговых барабанах. Так поступают гоночные команды, тюнинговые мастерские и прочие коллективы, которым важно знать отдачу мотора с учётом всех возможных потерь, и трансмиссионных в том числе.

Мощность также зависит от того, как её измерять. Одно дело крутить на стенде «голый» мотор без навесного оборудования и совсем другое — снимать показания с колёс, на беговых барабанах, с учётом трансмиссионных потерь. Современные методики предлагают компромиссный вариант — стендовые испытания двигателя с необходимой для его автономной работы навеской

Но в итоге за образец в различных методиках вроде европейских ECE, DIN или американских SAE приняли компромиссный вариант. Когда двигатель устанавливают на стенде, но со всей необходимой для бесперебойного функционирования навеской, включая стандартный выпускной тракт. Снять можно только оборудование, относящееся к другим системам машины (к примеру, компрессор пневмоподвески или насос гидроусилителя руля). То есть тестируют мотор ровно в том виде, в котором он фактически стоит под капотом автомобиля. Это позволяет исключить из финального результата «качество» трансмиссии и определить мощность на коленвале с учётом потерь на привод основных навесных агрегатов. Так, если говорить о Европе, то эту процедуру регламентирует директива 80/1269/EEC, впервые принятая ещё в 1980 году и с тех пор регулярно обновляемая.

ЧТО ТАКОЕ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ?

Но если мощность, как говорят в Америке, помогает автомобили продавать, то двигает их вперёд крутящий момент. Измеряют его в ньютон-метрах (Н∙м), однако у большинства водителей до сих пор нет чёткого представления об этой характеристике мотора. В лучшем случае обыватели знают одно — чем выше крутящий момент, тем лучше. Почти как с мощностью, не правда ли? Вот только чем тогда «Н∙м» отличаются от «л.с.».?

На самом деле, это связанные величины. Более того, мощность — производная от крутящего момента и оборотов мотора. И рассматривать их по отдельности просто нельзя. Знайте — чтобы получить мощность в ваттах необходимо крутящий момент в ньютон-метрах умножить на текущее число оборотов коленвала и коэффициент 0,1047. Хотите привычные лошадиные силы? Нет проблем! Делите результат на 1000 (таким образом получатся киловатты) и умножайте на коэффициент 1,36.

Чтобы обеспечить дизелю (на фото слева) высокую степень сжатия, инженеры вынуждены делать его длинноходным (это когда ход поршня превышает диаметр цилиндра). Поэтому у таких моторов крутящий момент конструктивно получается большим, но предельное число оборотов приходится ограничивать ради повышения ресурса. Разработчикам бензиновых агрегатов, наоборот, проще получить высокую мощность — детали здесь не такие массивные, степень сжатия меньше, так что двигатель можно сделать короткоходным и высокооборотным. Впрочем, в последнее время различие между дизелями и бензиновыми агрегатами постепенно стирается — они становятся всё более похожими как по конструкции, так и по характеристикам

Выражаясь техническим языком, мощность показывает, сколько работы способен выполнить мотор за единицу времени. А вот крутящий момент характеризует потенциал двигателя к совершению этой самой работы. Показывает сопротивление, которое он может преодолеть. Например, если машина упрётся колёсами в высокий бордюр и не сможет тронуться с места, мощность будет нулевой, так как никакой работы мотор не совершает — движения нет, но крутящий момент при этом развивается. Ведь за то мгновение, пока движок не заглохнет от натуги, в цилиндрах сгорает рабочая смесь, газы давят на поршни, а шатуны стараются привести во вращение коленвал. Иными словами, момент без мощности существовать может, а мощность без момента — нет. То есть именно «Н∙м» являются основной «продукцией» двигателя, которую он производит, превращая тепловую энергию в механическую.

Если проводить аналогии с человеком, «Н∙м» отражают его силу, а «л.с.» — выносливость. Именно поэтому тихоходные дизельные двигатели в силу своих конструктивных особенностей у нас, как правило, тяжелоатлеты — при прочих равных условиях они могут тащить на себе больше и легче преодолевают сопротивление на колёсах, пусть и не так проворно. А вот быстроходные бензиновые моторы скорее относятся к бегунам — нагрузку держат хуже, зато перемещаются быстрее. В общем, действует простое правило рычага — выигрываем в силе, проигрываем в расстоянии или скорости. И наоборот.

Так называемая внешняя скоростная характеристика двигателя отражает зависимость мощности и крутящего момента от оборотов коленвала при полностью открытом дросселе. По идее, чем раньше наступает пик тяги и позже — мощности, тем проще мотору адаптироваться к нагрузкам, его рабочий диапазон увеличивается, что позволяет водителю или электронике реже переключать передачи и почём зря не жечь топливо. На этих графиках видно, что бензиновый двухлитровый турбомотор (справа) выигрывает по этому показателю у турбодизеля аналогичного объёма, но уступает ему в абсолютной величине крутящего момента

Как это выражается на практике? В первую очередь, надо понять, что именно кривые крутящего момента и мощности (вместе, а не по отдельности!) на так называемой внешней скоростной характеристике двигателя будут раскрывать его истинные возможности. Чем раньше достигается пик тяги и позже пик мощности, тем лучше мотор приспособлен к своим задачам. Возьмём простой пример — автомобиль движется по ровной дороге и вдруг начинается подъём. Сопротивление на колёсах возрастает, так что при неизменной подаче топлива обороты станут падать. Но если характеристика двигателя грамотная, крутящий момент при этом наоборот начнёт расти. То есть мотор сам приспособится к увеличению нагрузки и не потребует от водителя или электроники перейти на передачу пониже. Перевал пройден, начинается спуск. Машина пошла на разгон — высокая тяга здесь уже не так важна, критичным становится другой фактор — мотор должен успевать её вырабатывать. То есть на первый план выходит мощность. Которую можно регулировать не только передаточными числами в трансмиссии, а повышением оборотов двигателя.

Здесь уместно вспомнить гоночные автомобильные или мотоциклетные моторы. В силу относительно небольших рабочих объёмов, они не могут развить рекордный крутящий момент, зато способность раскручиваться до 15 тысяч об/мин и выше позволяет им выдавать фантастическую мощность. К примеру, если условный двигатель при 4000 об/мин обеспечивает 250 Н∙м и, соответственно, примерно 143 л.с., то при 18000 об/мин он мог бы выдать уже 640,76 л.с. Впечатляет, не правда ли? Другое дело, что «гражданскими» технологиями это не всегда получается добиться.

И, кстати, в этом плане близкую к идеальной характеристику имеют электродвигатели. Они развивают максимальные «ньютон-метры» прямо со старта, а потом кривая крутящего момента плавно падает с ростом оборотов. График мощности при этом прогрессивно возрастает.

Современные моторы «Формулы 1» имеют скромный объём 1,6 л и относительно невысокий крутящий момент. Но за счёт турбонаддува, а главное — способности раскручиваться до 15000 об/мин, выдают порядка 600 л.с. Кроме того, инженеры грамотно интегрировали в силовой агрегат электродвигатель, который в определённых режимах может добавлять ещё 160 «лошадок». Так что гибридные технологии могут работать не только на экономичность

Думаю, вы уже поняли — в характеристиках автомобиля важны не только максимальные значения мощности и крутящего момента, но и их зависимость от оборотов. Вот почему журналисты так любят повторять слово «полка» — когда, допустим, мотор выдаёт пик тяги не в одной точке, а в диапазоне от 1500 до 4500 об/мин. Ведь если есть запас крутящего момента, мощности тоже, скорее всего, будет хватать.

Но всё же лучший показатель «качества» (назовём его так) отдачи автомобильного двигателя — его эластичность, то есть способность набирать обороты под нагрузкой. Она выражается, например, в разгоне от 60 до 100 км/ч на четвёртой передаче или с 80 до 120 км/ч на пятой — это стандартные тесты в автомобильной индустрии. И может случиться так, что какой-нибудь современный турбомотор с высокой тягой на малых оборотах и широченной полкой момента даёт ощущение отличной динамики в городе, но на трассе при обгоне окажется хуже древнего атмосферника с более выгодной характеристикой не только момента, но и мощности…

Так что пусть в последнее время разница между дизельными и бензиновыми агрегатами становится всё более расплывчатой, пусть развиваются альтернативные моторы, но извечный союз мощности, крутящего момента и оборотов двигателя останется актуальным. Всегда.

Мощность и коэффициент полезного действия — урок. Физика, 8 класс.

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:

N=At.

 

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:

 

η=AAполная⋅100%.

 

Коэффициент полезного действия всегда меньше \(1\), или \(100\) % (η < 1, или η < \(100\) %).

Что означает объем двигателя?

Когда производитель или репортер говорит об автомобиле, часто упоминается объем двигателя в автомобиле.

Большое значение придается размеру двигателя автомобиля, а также его мощности и крутящему моменту, но некоторые могут задаться вопросом, почему объем двигателя вообще имеет такое большое значение. В этом руководстве мы обсудим, что именно люди имеют в виду, говоря об объеме двигателя, и насколько сильно размер влияет на двигатель и автомобиль, в котором он используется.

Какой объем двигателя?

Обычно, когда кто-то обсуждает размер двигателя автомобиля, они имеют в виду, в каком пространстве работают поршни двигателя. Чем больше число объема двигателя, тем больше воздуха и топлива может вытолкнуть каждый поршень при движении, что приводит к большей мощности двигателя.

Имейте в виду, что, хотя мощность, которую может производить двигатель, зависит от его размера, еще одним важным фактором является использование в нем турбокомпрессора или нагнетателя. Турбокомпрессоры особенно популярны на многих современных небольших автомобилях, представленных на рынке.

Объем двигателя обычно измеряется в кубических сантиметрах (см), при этом 1000 куб. см соответствует одному литру (или 1,0 литру, как пишет производитель или автомобильный журнал).

Для двигателей с рабочим объемом около 1000 куб. см или более он обычно округляется до ближайшей десятой доли литра. Таким образом, если автомобиль доступен с двигателем объемом 1498 куб. см, например, он будет описан как 1,5-литровый двигатель.

Эти цифры см3/литр относятся к суммарному объему всех цилиндров двигателя.Итак, если, например, вы видите, что двигатель описывается как 2,0-литровый четырехцилиндровый агрегат, это означает, что двигатель имеет расчетный объем 500 куб. см в каждом из его цилиндров. Это внутри цилиндров, где поршень движется вверх и вниз. Пространство, в котором движутся эти поршни, известно как камера сгорания, и именно здесь двигатель сжигает топливо для производства энергии.

Объем двигателя также существенно влияет на расход топлива автомобиля. Если два автомобиля, которые идентичны, за исключением размера двигателя, которые они используют, совершают одинаковую поездку, то автомобиль с меньшим двигателем, скорее всего, будет потреблять меньше топлива (хотя различные другие факторы, такие как вес двух автомобилей, также влияют на расход топлива). курс).Таким образом, хотя двигатель большего размера может показаться заманчивым и даже может показаться необходимым на более крупном и тяжелом автомобиле, это решение стоит тщательно обдумать, поскольку необходимо будет учитывать долгосрочные эксплуатационные расходы.

Что такое объем двигателя?

«Объем двигателя» — это термин, альтернативный термину «мощность двигателя», который может использоваться для обозначения объема двигателя.

Типы автомобильных двигателей

В то время как размер двигателя влияет на мощность, которую он может предложить, и, следовательно, на производительность автомобиля, существуют также различные технологии и компоновки, которые может использовать двигатель, которые влияют на размер, который считается необходимым, и на показатели производительности, которые он в конечном итоге извлекает. .

Подробнее о типах автомобильных двигателей вы можете узнать в нашем руководстве по компоновке автомобильных двигателей .

Объяснение объема двигателя | Carbuyer

Если вы когда-либо проверяли двигатели, доступные в новых автомобилях, вы могли заметить, что многие из них меньше, чем вы могли ожидать. В связи со все более строгими нормами выбросов производители вкладывают огромное количество времени и денег в максимальное увеличение мощности и эффективности, и часть этого процесса включает внедрение двигателей меньшего размера.

Благодаря усовершенствованиям в области турбонаддува и гибридных технологий производители теперь могут добиться отличного сочетания производительности, эффективности и снижения выбросов выхлопных газов с помощью этих двигателей меньшего размера. Автомобиль, который в прошлом мог быть оснащен 2,0-литровым двигателем, теперь может поставляться с двигателем вдвое меньшего размера, с очень небольшими, если вообще заметными, изменениями с места водителя.

Что означает объем двигателя?

Объем двигателя может также обозначаться как «мощность двигателя» или «рабочий объем двигателя» и является мерой общего объема цилиндров в двигателе.Чем больше объем двигателя, тем больше в нем места для воздуха и топлива.

Индикатор управления двигателем: 5 основных причин горения желтого индикатора двигателя

Объем двигателя обычно выражается в литрах. Один литр состоит из 1000 кубических сантиметров (кубических сантиметров), но объем двигателя обычно округляется до ближайшей десятой литра (например, 1380 кубических сантиметров будет 1,4 литра). Традиционно размер двигателя диктовал, какую мощность он будет производить, и хотя сегодня это все еще так, внедрение современных двигателей с турбонаддувом в последние годы означало, что двигатели меньшего размера стали намного мощнее, чем раньше.

В большинстве новейших двигателей, таких как EcoBoost от Ford и BoosterJet от Suzuki, для увеличения мощности используются турбонагнетатели. Это в значительной степени объясняет, почему современные небольшие двигатели часто могут производить больше мощности, чем старые, более крупные двигатели.

Мощность, производимая двигателем, обычно указывается в лошадиных силах. Происхождение этого измерения часто приписывают Джеймсу Уатту, известному пионеру паровой машины. Он определил способ выражения мощности, которую может производить паровой двигатель, путем сравнения ее с тем, сколько лошадей необходимо для обеспечения такой же тяговой силы.

Чтобы еще больше запутать ситуацию, существуют разные системы измерения лошадиных сил, и не все они напрямую сопоставимы. Carbuyer использует наиболее распространенное в Великобритании измерение: тормозная мощность (л.с.).

Что означает два литра, 2,0 литра или любое другое число, например 1,5?

До недавнего времени обозначения моделей автомобилей часто относились к объему двигателя, а также к уровню отделки салона. Чем больше число, тем дороже автомобиль обычно покупается.

Если вы встретите число вроде 2.0 или такая фраза, как 2,0 литра, относится к объему двигателя. Это суммарная мощность всех цилиндров двигателя. Типичные современные двигатели имеют три, четыре, шесть, а иногда и восемь цилиндров, хотя у некоторых их больше или меньше, поэтому 2,0-литровый четырехцилиндровый двигатель будет иметь объем 500 куб.см в каждом из цилиндров.

Каждый поршень перемещается внутри своего цилиндра, чтобы нагнетать смесь воздуха и топлива в камеру сгорания. Здесь он сжимается и сгорает, взрывная сила которого заставляет каждый поршень двигаться обратно внутрь своего цилиндра.Именно этот импульс используется как мощность двигателя. Если четырехцилиндровый двигатель описывается как 2,0-литровый, это означает, что каждый поршень может сжимать примерно 500 см3 топлива и воздуха в камеру сгорания за каждый оборот двигателя.

Если этот двигатель работает со скоростью 3000 об/мин, это означает, что каждый поршень в двигателе может сжигать 500 см3 топлива и воздуха 3000 раз в минуту. Чем больше воздуха и топлива может сжечь двигатель, тем большую мощность он обычно производит.

Как объем двигателя влияет на производительность?

Поскольку более крупный двигатель обычно способен сжигать больше топлива и производить большую мощность, автомобиль с более крупным и мощным двигателем, вероятно, сможет быстрее разгоняться и буксировать более тяжелые грузы, чем автомобиль с меньшим двигателем.

Это эмпирическое правило сегодня менее точно, чем в прошлом. Достижения в технологии двигателей означают, что некоторые из сегодняшних двигателей меньшего размера способны производить больше мощности, чем некоторые более крупные и старомодные двигатели. Одним из ключей к этому является турбонаддув, который нагнетает больше воздуха и топлива в каждый цилиндр.

Как объем двигателя влияет на расход топлива?

С более крупным двигателем, способным сжигать больше топлива при каждом обороте в минуту (об/мин), он обычно потребляет больше топлива, чем двигатель меньшего размера за ту же поездку.

Это очень важный момент при выборе нового автомобиля. Поскольку более мощные автомобили с большим двигателем обычно стоят дороже и потребляют больше топлива, чем автомобили с меньшим двигателем, стоит подумать о том, сколько мощности вам действительно нужно.

Если ваша повседневная езда обычно не связана с резким ускорением, перевозкой тяжелых грузов или движением на высокой скорости, вы можете обнаружить, что меньший по размеру и менее мощный двигатель сэкономит ваши деньги на топливе. Пользователи служебных автомобилей также сэкономят на налоге в натуральной форме (BiK), поскольку он напрямую связан с выбросами CO2.Вы можете узнать больше о выбросах CO2 и экономии топлива в нашем руководстве.

10 лучших служебных автомобилей 2022

Небольшие двигатели особенно подходят для автомобилей, которые используются преимущественно в городе. Они обеспечивают достаточную производительность для коротких поездок, таких как поездки в супермаркет, школу и офис, где высокая скорость и быстрое ускорение на самом деле не нужны. Поскольку двигатель не требуется регулярно для производства большой мощности, имеет смысл оставить его небольшим и воспользоваться преимуществами экономии.

Большие двигатели, которым не нужно так много работать, чтобы производить высокие уровни мощности, раньше были стандартом среди тех, кто часто путешествует по автомагистралям на высокой скорости. Однако современные технологии могут заставить небольшой двигатель вести себя как двигатель гораздо большего размера, и даже двигатель скромных размеров может быть совершенно непринужденным в длительной поездке по автомагистрали.

Помните, что ваш стиль вождения также определяет расход топлива. Поддержание низких оборотов путем переключения на максимально возможную передачу поможет сэкономить топливо, равно как и мягкое ускорение и торможение.Правильное давление в шинах может сэкономить вам сотни фунтов в год. Щелкните здесь, чтобы ознакомиться с нашими советами по экономии топлива за счет экономичного вождения.

Объем и мощность двигателя вашего автомобиля также влияют на сумму страхового взноса. Автомобили с низкими страховыми группами (т. е. дешевые в страховании), как правило, имеют меньшие по размеру и менее мощные двигатели.

В чем разница между бензином и дизельным топливом?

Бензин и дизель получают из нефти, но способ их производства и способ их использования в автомобильных двигателях различаются, поэтому никогда не следует заливать в машину неподходящее топливо.Дизель более богат энергией, чем бензин на литр, и различия в том, как работают дизельные двигатели, делают их более эффективными, чем их бензиновые аналоги.

Дизельный двигатель того же объема, что и бензиновый, всегда будет более экономичным. Это может сделать выбор между ними простым, но, к сожалению, это не так по нескольким причинам. Во-первых, дизельные автомобили дороже, поэтому часто вам нужно быть водителем с большим пробегом, чтобы увидеть преимущество экономии по сравнению с более высокой ценой.Другая связанная с этим причина заключается в том, что дизельным автомобилям нужны регулярные поездки по автомагистралям, чтобы оставаться в хорошем состоянии, поэтому, если вам нужна машина только для езды по городу, дизель может не подойти. Третья причина заключается в том, что дизели производят больше местных загрязняющих веществ, таких как закись азота, которые больше влияют на качество воздуха. Это также может привести к дополнительным расходам в районах с контролируемым загрязнением, таких как ULEZ в Лондоне.

Неправильная заправка: что делать, если вы залили бензин в свой дизельный автомобиль

Бензиновые и дизельные двигатели имеют разные характеристики.Дизель — хорошее топливо для дальних поездок на низких оборотах, например, для поездок по автомагистралям. Он также производит большую мощность при низких оборотах двигателя, что делает его идеальным для буксировки караванов.

Бензин, с другой стороны, часто лучше подходит для небольших автомобилей и, как правило, более популярен в хэтчбеках и супермини. С точки зрения экономии топлива выбор между дизельным и бензиновым двигателем может быть непростым — см. наше руководство «бензин или дизель» здесь.

Зачем мне большой двигатель?

Несмотря на то, что небольшие двигатели с турбонаддувом могут производить больше мощности, чем многие более крупные двигатели, выпускавшиеся в прошлом, по-прежнему считается общим правилом, что большой двигатель способен производить большую мощность.Покупатели, которые выиграют от большого двигателя, включают владельцев караванов и людей, намеревающихся путешествовать на большие расстояния по автомагистралям, особенно если машина будет заполнена. Автомобили с большими двигателями также могут доставить удовольствие тем, кто любит водить машину, поскольку они, как правило, обеспечивают дополнительную мощность и шум, что является важным компонентом для любителей быстрых автомобилей.

Кроме того, для автомобилей, которые сами по себе большие и тяжелые, как правило, требуются более мощные двигатели. Шикарные полноприводные автомобили, такие как Range Rover (который весит пару тонн), требуют больше энергии для движения и поддержания скорости.

Трудно дать абсолютное правило о том, какой объем двигателя будет достаточным для ваших конкретных потребностей, потому что существуют двигатели одинакового размера, которые работают по-разному. Тем не менее, большинство производимых сегодня двигателей объемом более 1,0 литра или с турбонаддувом должны быть более чем способны справиться с движением по автомагистралям.

Если вам не нужен двигатель в вашем следующем автомобиле, ознакомьтесь с нашим путеводителем по лучшим электромобилям.

Полное руководство по рабочему объему двигателя

Рабочий объем двигателя является наиболее распространенным математическим расчетом.Рабочий объем — это размер или объемная мощность двигателя, выраженная в кубических дюймах, кубических сантиметрах или литрах. Здесь, в Америке, мы обычно работаем в кубических дюймах, в то время как в остальном мире используется метрическая система. Я буду обсуждать соответствующие преобразования позже в этой главе. Рабочий объем определяется расчетом, включающим диаметр отверстия и длину хода, умноженные на количество цилиндров. Результатом является фактический рабочий объем каждого цилиндра и общий рабочий объем двигателя при 100-процентном объемном КПД.Обратите внимание, что фактический рабочий объем не является общим объемом каждого цилиндра, поскольку он не включает объем камеры сгорания над поршнем в верхней мертвой точке (ВМТ). Эти отдельные объемы позволяют рассчитать степень сжатия двигателя (описано в главе 3).


Этот технический совет взят из полной книги PERFORMANCE AUTOMOTIVE ENGINE MATH. Подробное руководство по этому вопросу можно найти по этой ссылке:
.
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ ЗДЕСЬ

 

ПОДЕЛИТЕСЬ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ:  Пожалуйста, не стесняйтесь поделиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете.Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться:   https://musclecardiy.com/performance/complete-guide-engine-displacement/


 

Каким образом этот малоблочный Chevy Hardcore 454 World Products вмещает весь объем цилиндров в ту же базовую блочную архитектуру, что и Chevy 283? Диаметр отверстия составляет 4,250 дюйма, а ход — 4,00 дюйма. Делай математику.

 

Диаметр отверстия цилиндра

Диаметр отверстия цилиндра является основным компонентом формулы рабочего объема двигателя.Без удобного сравнения любой диаметр цилиндра кажется существенным, но даже небольшие изменения диаметра по отношению к фиксированной длине хода приводят к увеличению рабочего объема двигателя. Размер отверстия является серьезной проблемой для любого двигателя для соревнований, потому что он диктует размер клапана и, в конечном итоге, способность двигателя дышать. Многие производители двигателей считают, что выигрыш в дыхании от большего диаметра цилиндра перевешивает любые потери на трение, которые могут возникнуть из-за больших поршней с большей поверхностью юбки и потенциально повышенным сопротивлением кольца.Увеличенное отверстие также обеспечивает большую площадь поршня для давления сгорания, но также создает большее расстояние для движения фронта пламени и большую площадь поверхности для охлаждения пламени.

 

Диаметры цилиндров измеряются с помощью нутромера со шкалой для получения максимальной точности. Измерения проводятся вверху, в центре и внизу хода поршня и в двух разных направлениях: спереди назад и из стороны в сторону.

 

Двигатели

Street — это одно, но некоторые гоночные серии фактически ограничивают размер отверстия и расстояние между отверстиями.Обычно это стоимостные меры, призванные сократить использование более дорогих блоков цилиндров с измененным расстоянием между отверстиями, позволяющими увеличить отверстия при сохранении желаемой толщины и стабильности стенок цилиндров. Хорошим примером являются двигатели Sprint Cup. Рабочий объем ограничен 358 кубическими дюймами при максимальном диаметре цилиндра 4,185 дюйма. Двигатели Cup ранее работали с расстоянием между отверстиями 4400 дюймов, но NASCAR разрешила увеличить расстояние между отверстиями до 4,5 дюймов, чтобы приспособить отверстия большего диаметра, большие клапаны и измененную геометрию клапанов — все это в попытке уравнять правила игры среди конкурентов различных брендов.Если диаметр цилиндра не указан, вы должны выбрать размер отверстия, который лучше всего подходит для вашего конкретного применения, определяемого расходом воздуха и требованиями к камере сгорания, степенью сжатия, ходом пламени и другими факторами, включая длину хода, которая также соответствует вашим эксплуатационным требованиям. .

 

Точные измерения диаметра отверстия выполняются с помощью нутромера с часовым механизмом. Циферблатные нутромеры обычно показывают точность ± 0,0005 дюйма, а многие имеют точность ± 0.0002 дюйма. Для любого слесаря ​​нет ничего плохого в том, чтобы клиент проверял их работу, но важно понимать, что показания ваших приборов могут отличаться. Это может быть нормально, пока ваши измерения не выходят за допустимые пределы. Лучший способ обеспечить точность любого измерения диаметра отверстия – настроить инструмент в соответствии с известным стандартом перед измерением диаметра отверстия. Если у вас есть любимый слесарь, вы также можете взять некоторые из ваших инструментов в его магазине и сравнить образцы измерений с его инструментами.

 

Длина хода

Длина хода — сопутствующий фактор в формуле рабочего объема цилиндра. Добавление длины хода увеличивает рабочий объем по отношению к фиксированному размеру отверстия. Ход, ранний трюк с хот-родом, нашел особое применение во многих последних моделях двигателей, стремящихся максимизировать рабочий объем. За исключением высокопроизводительных применений, длина хода обычно остается фиксированной с заводской длиной, поскольку гораздо проще и практичнее увеличить рабочий объем за счет увеличения диаметра отверстия.И в случае вашего типичного восстановления двигателя основной задачей является восстановление уплотнения цилиндра с помощью новых поршней и колец увеличенного размера. Все, что требуется, — это простая работа по сверлению и хонингованию. Увеличение хода часто требует модификаций блока, чтобы обеспечить зазор для штоков и болтов штоков, а также требует покупки новых поршней с соответствующим расположением штифтов, чтобы приспособиться к новой длине хода. В любом случае формулой рабочего объема можно манипулировать для расчета рабочего объема или для нахождения требуемого диаметра отверстия или хода, когда известен требуемый рабочий объем и один из размеров.

Чтобы рассчитать рабочий объем двигателя, вы должны сначала найти рабочий объем отдельного цилиндра на основе диаметра цилиндра и размеров хода поршня. Диаметр цилиндра — это диаметр цилиндра, а ход поршня — это расстояние, на которое поршень перемещается вверх и вниз в цилиндре. (Ход на самом деле является функцией длины хода коленчатого вала, но обычно он определяется ходом верхней части поршня.)

Почти в каждом случае вы уже знаете размер двигателя, диаметр цилиндра и ход поршня, но точный расчет рабочего объема двигателя позволяет определить величину «округления», которую завод применил к заявленному рабочему объему.Иногда они округляются; иногда они округляются. На практике более полезной причиной является возможность провести мозговой штурм различных конфигураций двигателя, чтобы они соответствовали конкретному гоночному классу, который определяет предел рабочего объема, или рассчитать эффект смещения от чрезмерной расточки при восстановлении двигателя.

Во многих гоночных автомобилях полезно использовать максимально возможное отверстие, чтобы получить большую площадь поверхности поршня и открыть клапаны, чтобы обеспечить более эффективное дыхание. Например, 4.125-дюймовое отверстие обычно способствует лучшему дыханию, чем 4,00-дюймовое отверстие, потому что оно обеспечивает более эффективный путь потока для всасываемого заряда. Если вы ограничены рабочим объемом, вы можете использовать вариант формулы рабочего объема для расчета соответствующего хода, требуемого вашим выбором отверстия, или наоборот. Подробнее об этом позже.

 

Расчет смещения

Чтобы найти полный рабочий объем, начните с расчета объема одного цилиндра, а затем умножьте результат на количество цилиндров в двигателе.Формула объема цилиндра требует использования пи, математической константы (см. врезку «Как работает формула смещения» на стр. 15), которая позволяет вычислить площадь (или объемную разницу) между квадратом (или коробкой). ) и круг (или цилиндр). Пи, деленное на 4, дает вам еще одну константу для завершения базовой формулы смещения следующим образом:

.

 

В большом блоке Merlin объемом 572 кубических сантиметра используется уникальная комбинация диаметра цилиндра и хода поршня, что обеспечивает его большой рабочий объем.В данном случае мы рассматриваем квадратный двигатель с диаметром цилиндра 4500 дюймов, ходом поршня 4500 дюймов и мощностью 735 л.с. В другой версии ход поршня увеличен на 1/4 дюйма для достижения 632 кубических сантиметров и 800 л.с. на газе. (Предоставлено World Products)

Pi (π) = 3,1415927
Объем цилиндра = pi ÷ 4 x диаметр цилиндра2 x ход поршня
Pi ÷ 4 = 0,7853982 (обычно округляется до 0,7854)

Следовательно, 0,7854 становится константой, которая помогает нам рассчитать объем цилиндра.
Формула рабочего объема: Диаметр цилиндра2 x ход поршня 0,7854 x количество цилиндров

Давайте рассмотрим пример: если у двигателя 327 Chevy заявленный диаметр цилиндра равен 4.00 дюймов и ход 3,25 дюйма, вычисление будет следующим:
4,002 x 3,25 x 0,7854 x 8 = 326,726 ci

Хотя и нечасто, иногда вы обнаружите, что размеры двигателя указаны с общей дробью. В случае с нашим примером Chevy его часто называют рычагом или кривошипом размером три с четвертью дюйма (3 1/4). Поскольку математика двигателя работает в десятичной системе счисления, вам необходимо преобразовать эту дробь в десятичную. На следующей диаграмме показаны наиболее распространенные примеры.

1/32 .. . . . . . . . . . .0.031
1/16 . . . . . . . . . . . .0.0625
1/8 . . . . . . . . . . . . .0.125
1/4 . . . . . . . . . . . . .0.250
3/8 . . . . . . . . . . . . .0,375
1/2 . . . . . . . . . . . . .0.500
5/8 . . . . . . . . . . . . .0,625
3/4 . . . . . . . . . . . . .0,750
7/8 . . . . . . . . . . . . .0,875
1 . . . . . . . . . . . . . . .1.000

Для нашего Шевроле 327 с кривошипом 31⁄4 дюйма мы отмечаем, что 1/4 дюйма равняется 0,25 дюйма, поэтому штрих в десятичном представлении равен 3.25 дюймов; отсюда следующий расчет:

4,002 х 3,25 х 0,7854 х 8 = 326,726 Ки

В данном случае Chevrolet округлил до 327 ci, потому что десятичная дробь больше, чем 326,5, или ближе к 327, чем к 326. Производители не всегда следуют этой практике. Иногда они округляются в противоположном направлении, даже если десятичная дробь этого не требует. Это часто делается, чтобы различать семейства двигателей или более новые модели.

 

Расчет внутреннего смещения

Предположим, мы решили отремонтировать наш Шевроле 327.Осмотр показывает чрезмерный износ цилиндра и заметные гребни в верхней части каждого отверстия над зоной хода поршневых колец. Мы решили установить новые поршни увеличенного размера на 0,030 дюйма. Какой рабочий объем будет у нашего недавно перестроенного 327-кубового двигателя? Это легко рассчитать, подставив новое значение диаметра (переменная) в формулу стандартного рабочего объема:
4,0302 x 3,25 x 0,7854 x 8 = 331,645 ci

В то время как это обычно округляется до 332 ci, по какой-то неизвестной причине это конкретное отверстие обычно называют 331 на смолл-блоке Chevy.Как ни странно, замена 0,060-дюймового внутреннего диаметра дает 336,601 ci, что обычно называют 337. Поди посчитай.

 

Расчет соотношения диаметра и хода

Следующие две формулы наиболее полезны для мозгового штурма комбинаций двигателей, которые имеют предел рабочего объема. Почему это важно? Чаще всего он позволяет рассчитать длину хода в соответствии с желаемым размером отверстия для фиксированного рабочего объема, установленного органом, санкционирующим гонки. Это очень важно для поддержания объема двигателя в пределах максимально допустимого рабочего объема.

 

Этот полностью алюминиевый малый блок Warhawk на базе LS7 использует максимальные преимущества двигателя Gen III на 0,780 дюйма выше высоты платформы 9800 дюймов, чтобы вместить 4,5-дюймовый ход поршня в 4,125-дюймовый блок цилиндров, чтобы достичь 481 куб. модель мелкоблочной архитектуры. (Предоставлено World Products)

 

NHRA, например, всегда округляет до следующего наибольшего числа, поэтому все, что превышает указанный объем двигателя, сделает ваш двигатель незаконным. В Бонневилле SCTA публикует диапазон рабочих объемов двигателей, который сообразительные гонщики доводят до предела в каждом классе.Например, двигатель C-класса может варьироваться от 306,00 до 372,99 куб. Они не будут округляться до следующего дюйма, но ваш расчет не должен превышать 372,99 с любым запасом. Большинство людей стреляют примерно на 1 ci меньше, просто чтобы обеспечить запас прочности. Итак, если вы строите двигатель Bonneville C-класса с малоблочным Chevy и чувствуете, что диаметр цилиндра 4,125 дюйма будет лучше, чем диаметр цилиндра 4,00 дюйма, какая длина хода вам потребуется, чтобы соответствовать пределу 372,99 кубических сантиметров?

Длина хода, если известен диаметр отверстия

Если вы знаете размер отверстия и окончательный рабочий объем, вы можете использовать их для расчета длины хода.Это полезно для мозгового штурма комбинаций диаметра и хода, когда вы хотите изучить различные возможности для достижения желаемого смещения.

Ход = рабочий объем ÷ (диаметр 2 x 0,7854 x количество цилиндров)
Ход = 372,99 ÷ (4,1252 x 0,7854 x 8) = 3,4887 дюйма

Это говорит вам о том, что вы можете использовать стандартный 400-кубовый диаметр цилиндра Chevy (4,125 дюйма) со стандартным 350-дюймовым коленчатым валом Chevy (3,48-дюймовый ход), чтобы не превысить лимит. Ход 350 Chevy равен 3.48 дюймов, что составляет 372,055 кубических сантиметров; немного близко для комфорта, но возможно, если вы будете тщательно следить за своими размерами. Это позволит контролировать ваши расходы на коленчатый вал, используя готовый размер кривошипа.

Допустим, вы хотите еще больше улучшить дыхание двигателя и площадь поршня, увеличив диаметр отверстия до 4,155 дюйма.

Ход = 372,99 ÷ (4,1552 x 0,7854 x 8) = 3,4385 дюйма

Это странный размер кривошипа, требующий специальной шлифовки. Конечно, кривошипно-шлифовальный станок может это сделать, но вы должны взвесить потенциальную выгоду воздушного потока по сравнению со стоимостью заточки кривошипа, а также расходы на покупку поршней с высотой отверстия под палец, которая соответствует нечетному ходу и желаемой длине штока.В некоторых случаях производители двигателей используют этот же расчет, чтобы увидеть, насколько они могут сократить ход поршня, чтобы увеличить потенциал оборотов при меньшей скорости поршня. В любом случае формула определения инсульта позволяет вам обдумать идеи на бумаге, прежде чем выкладывать деньги на запчасти.

 

Отверстие, когда известен ход

Иногда вы имеете в виду конкретный ход и хотите рассчитать размер отверстия в соответствии с заданным смещением. Недавно у меня была возможность провести мозговой штурм некоторых комбинаций Chevy V-8 с малым рабочим объемом, которые имели ограничение в 260 кубических дюймов.99. Моей первой мыслью было использовать малолитражный блок от 283 или 305. Я знал длину хода для обоих из них, но я не мог вспомнить диаметр отверстия 305, и у меня не было под рукой ссылка. К счастью, я смог вычислить его, используя формулу для нахождения неизвестного диаметра отверстия, когда известен ход.

 

Отрицательное измерение деки, когда верхняя часть поршня находится над поверхностью деки блока в ВМТ, не изменяет рабочий объем, поскольку расчет по-прежнему основан на диаметре отверстия и размерах хода поршня.Это влияет на расчет степени сжатия (как обсуждалось в главе 3).

Чтобы работать с формулой, сначала выполните вычисления внутри символа квадратного корня, затем введите результат в свой калькулятор и нажмите клавишу квадратного корня, чтобы получить ответ.

Диаметр цилиндра = √[рабочий объем ÷ (0,7854 x ход поршня x количество цилиндров)] В случае Chevy 305 ход поршня составляет 3,48 дюйма, такой же, как у 350. Подставляя известные переменные, вы вычисляете неизвестный размер отверстия следующим образом.

Отверстие = √ [305 ÷ (0.7854 x 3,48 x 8)] = 3,734 дюйма диаметр отверстия
Последовательность вычислений:
305 ÷ (0,7854 x 3,48 x 8) = √13,948 = 3,734
Затем я смог использовать это измерение для расчета хода, который даст 260,99 куб. Для этого я вернулся к формуле нахождения хода.

Ход = рабочий объем ÷ (0,7854 x диаметр отверстия2 x количество цилиндров)
Ход = 260,99 ÷ (0,7854 x 3,7342 x 8) = 2,979 дюйма

Ни одно из измерений не удобно. Отверстие слишком маленькое, чтобы хорошо дышать, а ход — нечетное число, которое придется специально шлифовать.После дальнейшего рассмотрения логичным выбором будет блок диаметром 4,00 дюйма, который легко доступен. Он обеспечивает наилучшее дыхание, а с заявленным пределом рабочего объема нет никакой возможности обойтись без шлифовки кривошипа до требуемого размера хода. Используя размер отверстия 4,00 дюйма, требуемый ход рассчитывается следующим образом.
Ход = 260,99 ÷ (0,7854 x 4,002 x 8) = 2,596 дюйма

Интересным здесь является соблазн округлить ход до 2.600 дюймов. Давайте посмотрим, что произойдет, если мы подставим это в формулу смещения.

Рабочий объем = 4,002 х 2,600 х 0,7854 х 8 = 261,38 куб.см

О-о! Брали за негабаритный двигатель.

Давайте попробуем точную цифру хода, которую мы рассчитали ранее.

Смещение = 4,002 x 2,596 x 0,7854 x 8 = 260,978 ci
Вы ​​не можете приблизиться к пределу смещения, но это слишком близко. Более удобным выбором было бы укоротить ход до 2,585, что дает запас прочности примерно в 1 ci.

Водоизмещение = 4.002 х 2,585 х 0,7854 х 8 = 259,87 Ки

В этом упражнении показано, как можно использовать формулу смещения, формулу отверстия и формулу хода для моделирования теоретических комбинаций, отвечающих вашим требованиям. Как только вы определитесь с комбинацией диаметра и хода поршня, которая соответствует вашему пределу рабочего объема с наилучшей вентиляцией, площадью поршня и возможностями оборотов, вы можете перейти к выбору наилучшей длины шатуна и высоты поршневого пальца. Эти удобные формулы заставят все это произойти на вашем калькуляторе и на бумаге, прежде чем вы потратите ни копейки на запчасти.А если вы введете переменные в компьютерную электронную таблицу (обсуждается в главе 13), вы сможете сохранить и распечатать все свои теоретические комбинации для быстрого просмотра в любое время.

 

Соотношение диаметр/ход и шток/ход

Еще одна вещь, которую следует учитывать во время сеансов мозгового штурма, — это отношение диаметра отверстия к ходу и отношение стержня к ходу. Эти соотношения говорят вам о нескольких важных вещах. Если двигатель имеет одинаковые размеры диаметра цилиндра и хода поршня, его называют квадратным.Если диаметр цилиндра больше, чем ход поршня, двигатель неквадратный. Двигатель с квадратным сечением будет иметь длину хода больше, чем размер его отверстия. Часто считается, что низкоскоростные двигатели с квадратным валом обеспечивают больший крутящий момент, но на практике разница минимальна и не может конкурировать с превосходным дыханием комбинации с увеличенным квадратом. В то время как большее отверстие может иметь несколько более высокие фрикционные свойства, оно более чем компенсирует разницу с улучшенным дыханием, обеспечиваемым большим размером отверстия, что позволяет использовать более крупные клапаны и более эффективный ввод воздушно-топливного заряда в цилиндры.Соотношение диаметра отверстия к ходу — это просто размер отверстия, деленный на ход.

Отношение B/S = диаметр цилиндра ÷ ход поршня
Например, двигатель Chevy 350 имеет стандартное отношение диаметра цилиндра к ходу поршня 1,15:1,
B/S = 4,00 ÷ 3,48 = 1,15:1

Любое число больше 1,0:1 больше квадратного. Увеличенное отверстие позволяет использовать более крупные клапаны. Рассмотрим следующие примеры, основанные на трех разных маленьких блоках Chevy:

.

Рабочий объем 283 кубических сантиметра 350 кубических сантиметров 400 кубических сантиметров

Отверстие 3.875 4.000 4.125

Ход 3.000 3.480 3.750

Отношение B/S 1,29:1 1,15:1 1,1:1

При самом высоком коэффициенте 283 выглядит нормально на бумаге. Он эффективен благодаря своему рабочему объему и длине хода, но маленькое отверстие ограничивает размер клапана. Модель 350 имеет более низкое соотношение B/S, но ее диаметр позволяет использовать клапаны гораздо большего размера, чем модель 283, поэтому дыхание становится более эффективным. Модель 400 почти квадратная с соотношением сторон 1,1:1, но она наиболее желательна с точки зрения дыхания, потому что на нее можно устанавливать огромные клапаны без кожуха или ограничения дыхания.Это еще одна вещь, которую следует учитывать при планировании оптимальной комбинации.

Другим соотношением, которое следует учитывать, является соотношение шток/ход. Это длина от центра до центра стержня, деленная на ход. Соотношение шток/ход от 1,9 до 2:1 всегда считалось выгодным, поскольку оно уменьшает угол наклона штока к стенке цилиндра, тем самым снижая боковую нагрузку на стенку цилиндра и юбку поршня. Вот почему маленькие блоки Chevy 400 с коротким штоком (5,565 дюйма) и длинным ходом (3,75 дюйма) подвергались более высокому износу цилиндров.Угловатость стержня была слишком велика. Шевроле 302 куб.см (с 5,7-дюймовым штоком и 3,00-дюймовым ходом) имеет соотношение шток/ход 1,9:1. Сравните это с небольшими блоками Chevy 350 и 400, показанными на следующей диаграмме.

Отношение R/S = длина штока ÷ ход
Рабочий объем 302 ci 350 ci 400 ci
Длина штока 5,7 5,7 5,565
Ход 3,00 3,48 3,75

Более длинный шток и более высокое соотношение шток/ход также предназначены для повышения мощности за счет «парковки» поршня в ВМТ на долю времени, превышающее соотношение короткого штока.Это дает больше времени для создания пикового давления в цилиндре, прежде чем поршень начнет опускаться в цикле расширения. Сравнительные динамометрические испытания показывают, что это преимущество менее существенно, чем обещает теория, по крайней мере, при уличных оборотах двигателя. Тем не менее, преимущества долговечности улучшенной угловатости стержня более очевидны. В любом случае вы можете захотеть рассчитать отношение диаметра отверстия к ходу и отношение штока к ходу любой комбинации, которую вы разрабатываете, и рассмотреть возможные последствия.

 

Преобразование метрических единиц

Если вы имеете дело с метрическими размерами, вы смотрите на диаметр цилиндра и ход поршня, измеренные в миллиметрах (мм), и на объем двигателя, указанный в кубических сантиметрах (см) или литрах (л).Формула смещения работает так же, но вы делите результат на 1000, чтобы получить кубические сантиметры.

Для константы (0,7854) преобразование не требуется, поскольку она применяется независимо от единицы измерения. Чтобы лучше понять это, давайте поработаем с формулой рабочего объема для горячего современного двигателя, такого как алюминиевый смолл-блок L99 мощностью 426 л.с. в Camaro 2010 года. Он имеет следующие размеры:

Заявленные размеры Расчетные размеры
L99 Chevy 376 ci, 6.2 л 375,129 куб. см, 6,147 л
Диаметр цилиндра: 4,06/103,3 мм 103,12 мм
Ход поршня: 3,622/92 91,998 мм

Чтобы преобразовать дюймы в миллиметры, умножьте на 25,4 (см. Приложение B «Полезные коэффициенты преобразования»). Это преобразование дает точное число, поэтому оно очень точное. Чтобы преобразовать миллиметры в дюймы, умножьте на 0,0393701, что не дает точного числа, но достаточно близко.
Давайте сначала поработаем с дюймами.
Рабочий объем = 4,062 x 3,622 x 0,7854 x 8 = 375,129 кубических сантиметров
В этом случае Chevy округлил до 376 кубических сантиметров.Теперь переведем в миллиметры.
Отверстие = 4,06 x 25,4 = 103,124 мм
Ход = 3,622 x 25,4 = 91,998 мм

Поскольку преобразование дюймов в миллиметры является точным, цифры абсолютно точны, но здесь мы округлим их, потому что они округляются в большинстве опубликованных отчетов. Чаще всего диаметр цилиндра указывается как 103,3 мм, а ход — 92 мм.
Для упрощения расчетов округлим числа, уменьшив 103,124 мм до 103 мм и увеличив ход до 92 мм.

Смещениеcc = (1032 x 92 x 0.7854 x 8) ÷ 1000 = 6 132,57 см3

Разделите 6132,57 куб. см на 1000, чтобы получить литры — 6,132. Таким образом, математически L99 составляет 6 132 куб. см или 6,13 л (которые Chevy округляет до 6,2 л). Обратите внимание, что кубические сантиметры и литры, преобразованные из дюймов, немного отличаются от вычисленных из миллиметров.

Если ваши измерения уже указаны в миллиметрах, вы можете упростить их, переведя их в сантиметры, прежде чем приступить к вычислениям. Это даст ответ в сантиметрах без деления на 1000.Чтобы преобразовать размеры отверстия и хода в сантиметры, разделите каждое число на 10.

Диаметр = 103 ÷ 10 = 10,3 см

Стокс = 92 ÷ 10 = 9,2 см

Рабочий объем = 10,32 x 9,2 x 0,7854 x 8 = 6 132,57 см3

Это идентично нашему предыдущему расчету.

Если вы проводите мозговой штурм для комбинаций в метрических единицах, основные формулы для смещения, диаметра отверстия и хода по-прежнему применимы. Вам просто нужно быть осторожным, чтобы ваши юниты были прямыми и правильно работали с любыми преобразованиями.(См. таблицу преобразования в Приложении B).

Вы видите, что опубликованные размеры не всегда соответствуют измеренным размерам. Техинспектор всегда руководствуется фактическими измеренными размерами в единицах, предусмотренных сводом правил. Если вы имеете дело с санкционирующим органом, всегда используйте указанные им единицы измерения, чтобы обеспечить легальную сборку двигателя.

Еще одно удобное для запоминания преобразование кубических дюймов в литры. Чтобы преобразовать, разделите кубические дюймы на 61,024. Для нашего «Шевроле» L99 расчетный рабочий объем составлял 375 единиц.12/61,024, что равно 6,147 литра (который Chevy округляет до 6,2 л). Мы уже рассчитали кубические сантиметры в 6 132,57. Деление на 1000 дает 6,132 л. Это все еще довольно близко к точности, но вы можете видеть, как коэффициенты округления и преобразования могут исказить окончательный ответ.

 

Эквивалентный рабочий объем

Существует формула для расчета эквивалентного рабочего объема для непоршневого двигателя, такого как роторный двигатель Mazda. Это помогает классифицировать непоршневые двигатели по сравнению с обычными поршневыми двигателями.
Эквивалентное водоизмещение = SV x 3

Где:
SV = фактический рабочий объем одной камеры роторного двигателя.

В этом случае вы должны заменить опубликованный рабочий объем, поскольку вы не можете расточить роторный двигатель.

 

Что такое расстояние между отверстиями?

Расстояние между отверстиями — это расстояние между осевыми линиями соседних отверстий цилиндров. Он помогает определить, насколько вы можете расточить блок цилиндров, не ослабляя стенки цилиндров до точки потенциального отказа.Как показано, малоблочный Chevy имеет расстояние между отверстиями 4400 дюймов. Обратите внимание на радиус соседних отверстий на иллюстрации, и вы увидите, что между отверстиями цилиндра для стенок цилиндра и водяной рубашки есть 0,400 дюйма. Стенки цилиндра обычно имеют толщину от 0,180 до 0,200 дюйма с очень небольшим пространством для охлаждающей рубашки между ними.

 

Расстояние между отверстиями — это фиксированное расстояние между центральными линиями соседних отверстий цилиндров. Размер отверстия может меняться, но расстояние между отверстиями остается постоянным.Как показано здесь, расстояние между отверстиями может помочь вам определить, насколько вы можете безопасно пересверливать блок.

Стенки цилиндров имеют яйцевидную форму в водяной рубашке и сужаются между отверстиями для обеспечения потока охлаждающей жидкости. Эта область касается упора поршня и не подвергается максимальной нагрузке. В блоках большого диаметра, таких как Chevy 400, смежные стенки цилиндров соединены или соединены с материалом блока для сохранения прочности.

Когда вы растачиваете блок, вы берете половину измерения избыточного отверстия с каждой стороны цилиндра.При расширенном диаметре 0,030 дюйма в целом вы теряете только 0,015 дюйма материала. Большинство блоков позволяют увеличить диаметр цилиндра до 0,060 дюйма без потери прочности стенки цилиндра, за исключением более новых двигателей GM серии LS. В них используется железная втулка, которую можно расточить только на 0,010 дюйма. На практике не имеет значения, какой у вас двигатель. Ваш механический цех будет хорошо знаком с безопасными пределами расточки большинства двигателей и может даже проверить цилиндры на звук, чтобы определить, достаточно ли они толсты, чтобы соответствовать желаемому размеру отверстия и окончательному применению двигателя.

Некоторые двигатели (например, Chevy объемом 305 куб. см) изготовлены из тонкостенных отливок для уменьшения веса двигателя. Теоретически они никогда не будут подвергаться высоким оборотам или гоночным нагрузкам, поэтому более толстые стенки не нужны. Эти блоки должны пройти акустическую проверку перед любым существенным бурением скважины.

Напротив, старые блоки Chevy 283 были известны толстыми стенками цилиндров, которые допускали расточку диаметром 0,125 дюйма. Это привело к 4,00-дюймовому диаметру цилиндра и хорошо известному 301-кубовому хот-роду начала 1960-х годов.Позже завод продублировал этот двигатель с помощью смолл-блока 302 для первого поколения Z28 Camaro.

 

Звуковая проверка

Акустическая проверка — это ультразвуковая процедура, которая обеспечивает точные измерения толщины стенки цилиндра для поддержки расчетов диаметра и хода. В то время как большинство заводских и послепродажных гоночных блоков теперь поставляются с заводским листом для проверки звука, многие строители предпочитают проверять лист, а в случае ранее расточенных блоков целесообразно определить толщину стенок цилиндра.Большинство гоночных блоков в настоящее время имеют цилиндры с толщиной стенок не менее 0,250–0,300 дюйма, и важно сохранить как можно большую ее часть. Акустическая проверка не является длительным процессом, и в большинстве магазинов, которые ее регулярно проводят, есть свои листы для записи чисел. Устройство звуковой проверки поставляется со стандартами, которые используются для калибровки системы перед использованием. Они имеют известную толщину и выполнены изогнутой формы для имитации отверстий цилиндров. Некоторые строители разбивают старые блоки и хранят изогнутые участки сломанных стенок цилиндров, чтобы использовать их в качестве реальных калибровочных образцов, которые можно легко измерить для сравнения.

После калибровки блока на датчик наносится гель, и датчик плотно прижимается к стенке цилиндра в определенных местах в зависимости от типа блока. Большинство строителей предпочитают проверять цилиндры в четырех равноудаленных местах, начиная с основной упорной поверхности и двигаясь вокруг канала ствола под углом 90 градусов за один раз на расстоянии от 11/2 до 2 дюймов вниз от поверхности деки. Как только эти числа записаны, они повторяют тот же процесс примерно на полпути вниз по стволу.Некоторые даже записывают цифры на дне канала ствола. Когда процесс завершен, строитель и/или механик имеет точную дорожную карту толщины стенок цилиндра блока.

 

Первичная, или главная, сторона тяги расположена противоположно вращению двигателя. Для вращения по часовой стрелке встаньте перед двигателем лицом к нему. Основная поверхность тяги — левая сторона каждого ряда цилиндров; это к пассажирской стороне блока для каждого цилиндра.Вот где вам нужны самые толстые показания — обычно 0,300 дюйма или лучше, но не менее 0,250 дюйма для гонок.

Сторона малого усилия — это противоположная стенка или правая сторона всех цилиндров, если смотреть на переднюю часть блока. Если у вас вращение против часовой стрелки или, как в некоторых случаях, вы строите двигатель с обратным вращением, все основные поверхности тяги смещаются в противоположную сторону. Неупорные поверхности, противоположные оси штифта в каждом отверстии (передняя и задняя стороны каждого отверстия), как правило, самые тонкие, и некоторые строители фактически принимают стенки толщиной до 0.100 дюймов в этой области.

 

Практические расчеты

Возьмите калькулятор и заполните поля для следующих двигателей. Рассчитайте смещение для первых трех, ход для вторых трех и диаметр отверстия для последних трех. Сравните свои ответы с приведенными ниже.

Автомобиль
1. Шевроле
1962 года 2. Додж
1968 года 3. Форд
1957 года 4. Плимут 1970 года;
5. Понтиак 1966 года
6. Форд 1951 года
7. Шевроле 1968 года
8.1964 Форд
9. 1961 Додж
 

one x hush
4.00 x 3.25 = ___________ CI
4,25 x 3,75 = ___________ CI
3,80 x 3.44 = ___________ Ci
4.04 x ___________ = 340 CI
4.09 x ___________ = 421 CI
3.19 x ___________ = X CI
__________ = x 3,48 = 350 Ки
________ = х 3,78 = 427 Ки
______ = х 3,75 = 413 Ки

Написано Джоном Бэхтелом и опубликовано с разрешения CarTechBooks

ПОЛУЧИТЕ СКИДКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга.Нажмите кнопку ниже, и мы вышлем вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

Объем двигателя автомобиля: что нужно знать

Что означает объем двигателя автомобиля?

Объем двигателя — это объем топлива и воздуха, которые могут быть пропущены через цилиндры автомобиля, и измеряется в кубических сантиметрах (см3). Объем двигателя автомобиля обычно указывается в литрах с округлением до десятых долей литра. Например, автомобиль с двигателем объемом 1390 куб. см будет описан как 1,4-литровый.

Бензиновые двигатели делятся на четыре группы: до 1,0 л, от 1,0 до 2,0 л, от 2,0 до 3,0 л и от 3,0 л. Двигатели объемом 1,0 литра или меньше обычно имеют три или четыре цилиндра, и многие из них используют турбонагнетатели для дополнительного наддува.

Традиционно автомобиль с большим двигателем будет генерировать больше энергии, чем автомобиль с меньшим двигателем. Однако некоторые современные автомобили имеют двигатели с турбонаддувом, что позволяет им быть более мощными, чем раньше. Количество энергии, которую производит двигатель, можно определить, посмотрев на лошадиные силы, также называемые л.с.

Небольшие двигатели, часто объемом от 1 до 1,9 литров, как правило, являются наиболее экономичными, поскольку для создания мощности требуется сжигать меньше топлива. Однако это часто может привести к меньшей мощности по сравнению с более крупным двигателем. Обычно они более эффективны, если используются по назначению, чаще всего для вождения по городу. Если автомобилю необходимо достичь высоких скоростей, ему, возможно, придется работать больше, чтобы производить мощность, увеличивая расход топлива.

Более крупный двигатель, например, 2,0-литровый двигатель и выше, может быть мощнее, чем 1.2 литра, но, скорее всего, будет сжигать больше топлива. Более мощный двигатель может быстрее разгоняться и достигать более высоких скоростей, однако для создания этой мощности в его цилиндры потребуется закачивать больше топлива, что может сделать их менее экологичными.

Размер двигателя не всегда указывает на его мощность. Автомобили с двигателями с турбонаддувом могут выиграть от увеличения мощности и топливной экономичности, не требуя увеличения объема двигателя. Это часто позволяет им соперничать с автомобилем с более высоким объемом куба, у которого нет двигателя с турбонаддувом.Например, 1-литровый двигатель Ford EcoBoost с турбонаддувом может производить почти такую ​​же мощность, как 1,8-литровый четырехцилиндровый двигатель.

Зачем нужно знать о размерах двигателя автомобиля

Собираетесь купить автомобиль? Вы должны знать влияние объема двигателя на экономию топлива и производительность. Мы здесь, чтобы помочь.

Вам нравится, как выглядит машина, в ней есть все прелести, и она находится в пределах вашего бюджета.

Но одна вещь может дорого вам стоить.И это то, что мы часто игнорируем, потому что это слишком запутанно для рассмотрения: размер двигателя.

Сравните почти новые и подержанные автомобили

Объяснение объема двигателя автомобиля

Большинство бензиновых двигателей имеют цилиндры, которые работают вместе, чтобы заставить автомобиль двигаться.

Не вдаваясь в технические подробности, размер двигателя относится к общему объему воздуха и топлива, проталкиваемых цилиндрами через двигатель.

Измеряется в кубических сантиметрах (cc).

Например, двигатель объемом 1000 см3 может вытеснить один литр (1000 кубических сантиметров) этой топливно-воздушной смеси.Он будет помечен как 1,0-литровый двигатель.

 

Что означает объем двигателя?

Двигатель большого объема всасывает больше воздушно-топливной смеси. Если он может вытеснить больше этой смеси, он может создать больше энергии. А если вытесняет меньше, то уже не такой мощный.

Это просто длинный способ сказать: чем больше двигатель, тем мощнее автомобиль.

Но подождите, это еще не все.

Некоторые автомобили поставляются с двигателями с турбонаддувом.Они повышают эффективность и мощность автомобиля, придавая им мощность, аналогичную более крупным двигателям без турбонаддува.

ПОДРОБНЕЕ: Какую машину купить?

 

Будет ли мне дорого стоить объем двигателя автомобиля?

Автомобили с более крупными двигателями обычно потребляют больше топлива, чем автомобили с меньшими размерами.

Это стоит иметь в виду, если для вас важны мили на галлон (миль на галлон).

А поскольку ускорение и скорость, как правило, лучше с большими двигателями, ваша страховка также может увеличиться.

Дополнительная мощность вашего автомобиля может означать, что это «больший» риск в глазах страховой компании.

ПОДРОБНЕЕ: Самые экономичные автомобили 2020 года

 

Какой объем двигателя мне подходит?

Все зависит от ваших потребностей и образа жизни.

Например, если вы регулярно ездите по автомагистралям, вам может подойти что-то более мощное или с турбонаддувом.

Но если вы много ездите по городу, возможно, предпочтительнее будет автомобиль с двигателем меньшего размера, так как он более эффективен для небольших поездок.

Тем не менее, объем двигателя не должен быть основным фактором при выборе. Это всего лишь одна из многих вещей, которые вступают в игру.

На что обратить внимание при покупке автомобиля:

  • Топливная эффективность
  • Безопасность
  • Комфорт вождения
  • Стоимость страхования
  • Дизайн
  • Космос
  • История автомобиля
  • Цены и финансирование

 

Как узнать объем двигателя моей машины?

Итак, вы зашли так далеко, но не заинтересованы в покупке новой машины.Возможно, вам просто интересно узнать, какой объем двигателя у вашего автомобиля.

Или вы хотите продать и думаете, что было бы полезно рекламировать объем двигателя вашего автомобиля потенциальным покупателям.

В любом случае, вы можете узнать об этом на веб-сайте DVLA, где вы также можете узнать, когда должны быть уплачены налоги и ТО. Посетите GOV.UK и зарегистрируйте свой автомобиль — просто!

Соответствующая информация будет рядом с объемом цилиндров. Итак, помните, 1500 куб. См — это 1,5-литровый двигатель.

Как выбрать турбину Часть 2: Расчеты

В первой части этой серии мы объяснили, как определить целевую мощность в лошадиных силах, почему турбины рассчитаны на мощность проворачивания коленчатого вала, как рассчитать мощность колес для прокручивания лошадиных сил в зависимости от трансмиссии.Мощность и рабочий объем двигателя являются двумя основными параметрами, необходимыми для выбора турбонагнетателя, и позволят вам получить приблизительное представление о том, какой турбокомпрессор подходит для вашей сборки, а функцию быстрой сортировки на странице продукта с турбонаддувом можно использовать для исключения несоответствий. Вы всегда можете обратиться к авторизованному дистрибьютору Garrett или воспользоваться нашим приложением Boost Adviser, чтобы еще больше сузить результаты поиска. В этой статье мы рассмотрим объемную эффективность, удельный расход топлива при торможении (BSFC), частоту вращения двигателя (об/мин), высоту над уровнем моря и углубимся в уравнения, которые используются за кулисами Boost Adviser для подбора турбонаддува для вашего автомобиля.Подготовьте свой калькулятор, потому что это может быть сложно, но помните, что в любой момент вы можете щелкнуть ссылку Boost Adviser выше, и вы попадете в автоматизированную систему. Приготовьтесь к турбонаддуву любого двигателя!

Расчет коэффициента давления (PR= P2c / P1c)

Соотношение давлений — это переменное уравнение, которое объединяет атмосферное давление с манометрическим давлением, деленное на атмосферное давление. Это определяет, где компрессор будет выполнять свой максимальный рабочий цикл. Знание коэффициента давления является ключевым компонентом для выбора правильной турбины для вашего применения.PR определяется по оси Y (вертикальной) карты компрессора. Кроме того, степень сжатия не является показателем лошадиных сил, но мы перейдем к этому в другом шаге.
P2c Абсолютное давление на выходе
P1c Абсолютное давление на входе

  • P2c = (PSIg + PSIa) Манометрическое давление наддува (PSIg) + абсолютное атмосферное давление (PSIa)
  • P1c = (PSIa) Абсолютное атмосферное давление (PSIa) – 1 Депрессия в системе

PSIg относится к манометрическому давлению и измеряет давление выше атмосферного.Показание манометра наддува 12 означает, что давление в коллекторе на 12 фунтов на квадратный дюйм выше атмосферного давления. В зависимости от конструкции двигателя пределы манометрического давления будут различаться. Стандартные двигатели обычно имеют более низкую способность выдерживать наддув, в то время как сильно модифицированные двигатели могут выдерживать гораздо больше. Наличие цели наддува необходимо для определения коэффициента давления. PSIa относится к абсолютному атмосферному давлению. Это стандартное атмосферное давление при стандартных условиях. Если вы находитесь не на уровне моря, вы можете заменить PSIa значением из приведенной ниже таблицы.

Разрежение в системе: Воздушный фильтр или ограничительная система воздуховодов часто приводят к МЕНЬШЕ, чем давление окружающей среды, особенно при более высоких оборотах. Это связано с тем, что воздушный фильтр или воздуховод создают сопротивление воздушному потоку, что приводит к потере давления. Также известное как депрессия, это может привести к -1 PSIg или более в некоторых системах впуска. Мы вносим корректировку депрессии только в часть уравнения (P1c) , потому что P1c — это абсолютное давление на входе.

  • Наш пример: PR= P2c / P1c
  • P2c (12 калибр + 14.7 атмосфер) / P1c (14,7 атмосфер – 1 депрессия)
  • (26,7 / 13,7) = 1,95 Степень сжатия

 

 

 

Теперь, когда коэффициент давления рассчитан, давайте посмотрим на карту компрессора и посмотрим, что она нам говорит. Если вы посмотрите на левую вертикальную ось или ось Y карты, вы увидите шкалу коэффициента давления. При наддуве 12 фунтов на уровне моря ваш компрессор будет работать в диапазоне степени сжатия 1,95 (красная точка). Мы можем наблюдать, что скорректированный потенциал воздушного потока (в лошадиных силах), связанный с этим PR, составляет около 80 фунтов/мин, следуя по красной линии к правой границе карты компрессора, а затем вниз к шкале воздушного потока.1,95 PR находится ниже самой широкой части карты (~ 3 PR), а самая широкая часть карты — это место, где турбо может создавать максимальный поток воздуха, который необходим только в том случае, если он вам нужен.

Правая граница карты компрессора определяет максимальный расход воздуха, который мы предлагаем при любом соотношении давлений. Она также называется линией дроссельной заслонки и представляет собой точку, в которой КПД падает ниже 58%, а скорость турбонаддува приближается к допустимому пределу. Если ваша рабочая точка находится за пределами дроссельной линии, вам нужен компрессор большего размера.Этот турбо имеет максимальный поток 80 фунтов / мин при 1,95 PR, тогда как 3,0 PR может подавать 95 фунтов / мин. Чтобы достичь коэффициента давления 3,0, вам потребуется ~ 26 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря. Это не вариант для нашего примера, так как мы ограничены 12 фунтов на квадратный дюйм из-за наших стандартных внутренних компонентов двигателя и топливного насоса.

Диапазон эффективности также можно определить, зная коэффициент давления. Островки эффективности представляют собой концентрические области карты и определяют эффективность компрессора в любой точке. Меньшие островки в центре являются наиболее эффективными рабочими точками, и по мере того, как кольца движутся наружу, эффективность снижается.На этой карте 80% — это максимальная эффективность (выделена синим цветом) и варьируется от 1,7 PR до 2,8 PR. Этот компрессор является хорошим вариантом для матчей с более низким коэффициентом давления. (GTX4294R)

На данный момент мы знаем, где наш турбонаддув будет работать на карте компрессора с нашими входными данными по манометрическому давлению и высоте, но на данный момент это только наблюдения, пока мы не поймем особенности входных параметров двигателя для нашей целевой мощности и крутящего момента. Подробнее см. ниже.

Расчет расхода воздуха

 ( Wa = HP x A/F x BSFC/60)

Массовый расход — это объем воздуха, проходящего через компрессор и двигатель за определенный период времени.Это обычно измеряется как поток воздуха в фунтах в минуту. Этот расчет говорит нам о потоке воздуха, который нам нужен для поддержки нашей требуемой мощности в лошадиных силах. Как правило, турбокомпрессоры Garrett GTX Gen II и G Series могут развивать мощность 10-11 лошадиных сил на каждые 10 фунтов/мин воздушного потока, однако существует множество факторов, влияющих на фактическую выходную мощность, включая объемный КПД, качество топлива. , и другие мы обсудим ниже.

Wa = Фактический расход воздуха (фунт/мин)
HP = Целевая мощность в л.с. (кривошип)
A/F = Соотношение воздух/топливо
BSFC/60 = Удельный расход топлива при торможении

Вещи, которые необходимо оценить:

Удельный расход топлива тормозной системы: (BSFC).BSFC описывает расход топлива, необходимый для выработки каждой лошадиной силы. Общий для турбированных бензиновых двигателей диапазон от 0,50 до 0,60 и выше. Более низкий BSFC означает, что двигателю требуется меньше топлива для выработки заданной мощности. Для достижения нижней границы диапазона BSFC, описанного выше, требуется гоночное топливо и агрессивная настройка.
Используйте эти входные данные для оценок BSFC:

 

 

 

 

 

Соотношение воздух/топливо: AFR определяет отношение количества воздуха, потребляемого двигателем, к количеству топлива.Для бензиновых двигателей стехиометрическое соотношение A/F составляет 14,7:1, что означает 14,7 частей воздуха на одну часть топлива. Стехиометрическое АТР зависит от вида топлива – для спирта оно составляет 6,4:1, для дизеля – 14,5:1. Так что же подразумевается под богатым или худым AFR? Более низкое число AFR содержит меньше воздуха, чем стехиометрическое AFR 14,7: 1, поэтому это более богатая смесь. И наоборот, более высокое число AFR содержит больше воздуха и, следовательно, это более бедная смесь.
Используйте эти входные данные для оценок AFR:

 

 

 

 

Формула (Wa = HP x A/F x BSFC/60)

  • Наш пример: 650 л.с., 11.5 Соотношение воздух-топливо, BSFC 0,46
  • 650 x 11,5 x 0,46/60 = 57,3 фунта/мин
  • Это означает, что нам нужно 57,3 фунта/мин воздушного потока, чтобы создать 650 лошадиных сил на кривошипе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глядя на карту компрессора выше, вы можете видеть, что этот турбокомпрессор может пропускать 57,3 фунта/мин воздуха при требуемой скорости 1.Коэффициент давления 95 и максимальный расход воздуха около 80 фунтов/мин при этом PR. Пока это совпадение, но нам еще предстоит сделать несколько расчетов, потому что нам нужно учитывать обороты двигателя, рабочий объем двигателя, объемный КПД и температуру на впуске, чтобы получить более точный результат.

Расчет требуемого давления в коллекторе

 

 

 

Вещи, которые необходимо оценить:

Объемная эффективность двигателя: VE показывает, насколько эффективно двигатель перемещает воздух через свои цилиндры.Сколько выходит и сколько входит. Пиковая объемная эффективность (VE) находится в диапазоне от 95%-99% для современных головок с 4 клапанами до 80%-95% для конструкций с 2 ​​клапанами. На хорошо настроенном двигателе VE достигает максимума при пиковом крутящем моменте, и это число можно использовать для уменьшения VE при других скоростях двигателя. 4-клапанный двигатель обычно имеет более высокий VE в большей части диапазона оборотов, чем двухклапанный двигатель.
Используйте эти входные данные для оценок VE:

 

 

 

 

Температура впускного коллектора: Компрессоры с более высоким КПД производят более низкую температуру во впускном коллекторе.Температура коллектора в установках с промежуточным охлаждением обычно составляет 100–130 градусов по Фаренгейту, в то время как двигатели без промежуточного охлаждения могут достигать 175–300 градусов по Фаренгейту.

  • Наш пример: 5,7 л/ 348ci, 650 л.с., VE 0,80 (2-клапанный двигатель), 6000 макс. об/мин,
  • MAPreq = абсолютное давление в коллекторе (фунт/кв. дюйм), необходимое для достижения целевого значения мощности в л.с.
  • Wa = фактический расход воздуха (фунт/мин) 57,3
  • R = газовая постоянная = 639,6
  • Tm = температура во впускном коллекторе (градусы F) 130
  • VE = Объемный КПД (2-клапанный двигатель LS) VE 0.80
  • N = частота вращения двигателя (об/мин) Макс. об/мин 6000
  • Vd = рабочий объем двигателя в кубических дюймах (переведите литры в КИ, умножив 61,02. Например, 5,7 л x 61,02 = 348 КИ)

 

 

 

  • MAPreq = 26,025 – 14,7 = 11,3 фунтов на квадратный дюйм изб.
  • Это означает, что при 6000 об/мин на 11,3 манометрическом давлении турбо будет производить достаточно воздуха для 650 крутящего момента лошадиных сил.

С учетом потери давления: Следует отметить, что приведенные выше цифры не учитывают потери давления между компрессором и коллектором. В зависимости от расхода, характеристик охладителя наддувочного воздуха, размера трубопровода, количества/качества изгибов, сужения корпуса дроссельной заслонки и т. д. можно оценить падение давления в трубопроводе. Это может быть 1 фунт на квадратный дюйм или меньше для очень хорошо спроектированной системы. В некоторых ограничительных настройках OEM падение давления может составлять 4 фунта на кв. дюйм или больше.Для нашего примера мы примем потерю 2 фунта на квадратный дюйм.

 

 

 

 

  • Наш пример: 2 PSI потери
  • P2c = Давление нагнетания компрессора (psi)
  • MAP = абсолютное давление в коллекторе 26,025 
  • ΔPloss = потеря давления между компрессором и коллектором (psi) 2
  • P2c = 26,025 + 2
  • P2c= 28,025 

Расчет нового коэффициента давления (PR= P2c / P1c)

  • Наш пример:
  • 28.025 Р2с / 13,7 Р1с
  • PR = 2,0

Нанесение точек на карту компрессора

Теперь, когда мы завершили все расчеты, необходимые для нашей точки пиковой мощности коленчатого вала, мы можем нанести ее на карту компрессора. Глядя на страницу с турбонаддувом производительности чуть выше турбо, вы увидите три пустые ячейки с надписью «Лошадиная сила, рабочий объем, индуктор компрессора». Введите 5.7 в ячейку рабочего объема, и вы увидите диапазон доступных турбин для этого рабочего объема.В качестве примеров мы будем сравнивать карты компрессоров GTX4294R и G42-1200C. Чтобы нанести точку на любой график, вам нужны координаты осей x и y. Наши координаты по оси X — это расчеты воздушного потока, а наши координаты по оси Y — это коэффициент давления. Для нашего расчета пиковой мощности мы имеем X = 57,3 и Y = 2

.

Это показывает нам, что пиковая мощность находится в пределах обеих карт компрессора и эффективна в обоих сценариях. Однако имейте в виду, что это пиковая мощность при 6000 об/мин.Одна из проблем с G42 заключается в том, что наша пиковая мощность находится слева от пунктирной центральной линии, поэтому, если это пиковая мощность при максимальных оборотах двигателя, на которых мы редко сталкиваемся, что происходит с эффективностью в остальном диапазоне оборотов? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно вернуться к уравнениям и рассчитать еще одну точку для пикового крутящего момента, используя 4200 об/мин. Если вы не знаете максимальный крутящий момент вашего двигателя, вы можете найти информацию через любую поисковую систему. «Двигатель с пиковым крутящим моментом XXXX»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет дополнительных точек: 4200 об/мин

 

 

 

  • Наш пример:
  • Wa = фактический расход воздуха (фунт/мин)
  • MAP = абсолютное давление в коллекторе (psi) 28.025
  • R = газовая постоянная = 639,6
  • Tm = температура впускного коллектора (градусы F) = 130
  • VE = объемная эффективность 0,80
  • N = частота вращения двигателя (об/мин) =  4200 об/мин
  • Vd = рабочий объем двигателя в кубических дюймах (преобразуйте литры в КИ, умножив 61,02 (5,7 литров x 61,02 = 348 КИ)

 

 

 

  • = 43.4 фунта/мин
  • Теперь можно нанести точку пикового крутящего момента при 4200 об/мин X= 43,4 и Y= 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интерпретация результатов

Были рассчитаны две точки: одна для пиковой мощности и одна для пикового крутящего момента.Они работают при одном и том же коэффициенте давления, потому что давление наддува в этих точках постоянно. Карта компрессора GTX4294R лучше соответствует нашим целям по мощности и соотношению давлений, потому что диапазон между пиковым крутящим моментом и мощностью находится в наиболее эффективной части карты, которая обеспечивает подачу более холодного воздуха в коллектор. G42-1200 находится в зоне с более низким КПД, что обеспечивает подачу более горячего воздуха в коллектор. Оба компрессора оставляют место для дополнительной мощности, так как точка пиковой мощности находится почти в центре карты с пространством от дроссельной линии.Поскольку мы находимся вдали от воздушной заслонки, турбина не крутится на максимальных оборотах.

Мы решили сделать последний шаг в расчетах и ​​показать, как будут выглядеть точки при более низких диапазонах оборотов и степени давления, просто чтобы действительно увидеть, как будет работать турбонаддув при разных условиях вождения, используя разные обороты и диапазоны наддува. Используя все приведенные выше расчеты, вы также можете сделать это для своего матча. Многое из этого может варьироваться в зависимости от типа трансмиссии и передачи, поэтому приведенные ниже данные являются лишь приблизительными.

Благодарим вас за внимание. Пожалуйста, поделитесь этой статьей, если вы нашли ее полезной.

 

Как оценить расход топлива, необходимый вашему двигателю.

Ниже перечислены диапазоны BSFC для газовых двигателей средней эффективности, двигателей E85 и метанола при их максимальной мощности. BSFC двигателя может варьироваться в зависимости от нагрузки и оборотов, эти показатели предназначены для представления среды с пиковой мощностью в лошадиных силах. Единицей измерения здесь являются фунты/л.с./час.

Бензин .45 — .50
E85         .63  — .70
Метанол   .90 — 1,0

Вы можете использовать эти значения BSFC для расчета потребности в топливе для различных уровней мощности. Приведенный выше номер BSFC говорит нам, что нашему бензиновому двигателю требуется 0,50 фунта топлива на лошадиную силу в час. Другими словами, мы знаем, что на каждую лошадиную силу, создаваемую нашим газовым двигателем, нам потребуется 0,50 фунта топлива в час. В виде формулы это выглядит так:

Данных лошадиных сил  x  .50 фунтов топлива/л.с. = фунты топлива для данной мощности

Для расчета расхода топлива для газового двигателя мощностью 400 л.с. с BSFC 0,50 фунта/л.с./ч:

400 л.с. x 0,50 = 200 фунтов/час      

Чтобы преобразовать эти фунты в час в более значимые галлоны в час, мы используем коэффициент преобразования из фунтов в галлоны, который составляет 6,25 фунтов в 1 галлон газа

200 фунтов/час  / 6,25 фунтов/галлон = 32 галлона в час

И все! Теперь у вас есть приблизительная пиковая потребность в топливе для вашего двигателя, которая поможет вам выбрать компоненты топливной системы.

Если вы будете часто выполнять этот расчет, вы можете сделать его еще проще, преобразовав BSFC, который вы предпочитаете для своего топлива, из обычной единицы измерения фунт/л.с./ч в единицу измерения галлон/л.с./ч. Таким образом, вам нужно будет только умножить свою мощность на это число, чтобы получить скорость GPH, без необходимости конвертировать фунты в галлоны после этого.

BSFC 0,50 / 6,25 = 0,0800 галлонов/лошадиных сил/час.

Снова рассчитываем Расход топлива для Газового двигателя мощностью 400 л.с.

400 л.с. x 0,0800 = 32 галлона в час  

Помните, что если вы используете E85 или метанол, обязательно используйте эти значения BSFC в своей формуле, а также соответствующее значение преобразования фунт/галлон для выбранного вами топлива. Чтобы рассчитать пиковый расход топлива для двигателя E-85 мощностью 800 л.с., мы можно использовать BSFC 0,70 и фунт/галлон 6,59.

800 л.с. x 0,70 = 560 фунтов/час          560   фунтов/час  /  6,59 фунтов/галлон = 84,98 галлонов в час

ИЛИ

BSFC .70 / 6,59 = 0,106 галлона / лошадиная сила / час

800  * 0,106 = 84,80 г/ч

Примечание.  Эти скорости потока в галлонах в час могут показаться высокими по сравнению с вашим ежедневным водителем на шоссе, но помните, что это не средние значения, это поток при максимальной нагрузке. Что касается небольших различий в числах между методами, то это результат округления.

 

Что означает скорость GPH для моего фильтра?

Если вы используете качественный топливный фильтр, такой как наши фильтры CM, ваш фильтр должен значительно выходить за пределы фитингов и топливопроводов вашего автомобиля.Наши тесты фильтров показали, что в стандартных применениях с оригинальными фитингами и топливопроводами в диапазоне 3/8 размер фитинга и трубопровода был определяющим фактором для расхода.

Используя наш топливный фильтр 25-902 в качестве примера, давайте посмотрим, как размер фитинга фильтра и размер линии связаны с потоком. Этот фильтр оснащен топливными фитингами Ford в стиле OEM, которые специально используются в моделях Mustang с модульным двигателем 4,6. В наших тестах этот фильтр изолированно пропускает около 100 галлонов в час с сопротивлением около 1/2 фунта на квадратный дюйм. Это возможно благодаря тому, что фильтрующий материал рассчитан на высокий поток, а точка ограничения ограничена стандартными входными и выходными фитингами, которые расположены на небольшом расстоянии.Сравните это с длинной стандартной топливной линией 3/8, идущей к фильтру и от него. Большая длина и повороты топливопровода означают, что сопротивление потоку намного больше. В этом приложении линия запаса не сможет пропускать намного больше, чем 60 галлонов в час без накопления значительного ограничения потока давления.

При планировании системы подачи топлива мы рекомендуем начать с оценки расхода топлива, необходимого вашему двигателю. Затем определите размер линии и насос для поддержки этого потока.Затем выберите качественный топливный фильтр, соответствующий размеру вашей линии, в котором используется высокопроизводительный фильтрующий материал, такой как наши фильтры CM.

 

BSFC — отличный инструмент для быстрого изучения взаимосвязи между расходом топлива и мощностью в лошадиных силах. Несмотря на то, что расход топлива, требуемый при пиковой мощности вашего двигателя, будет зависеть от нескольких переменных, таких как положение дроссельной заслонки, число оборотов в минуту и ​​тип аспирации, эти расчеты могут помочь вам приблизиться.

Загрузите наш краткий справочный лист по расходу топлива, чтобы легко найти расход топлива и рекомендуемый размер трубопровода для вашего двигателя в зависимости от мощности и типа топлива.

 

 

.
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.