Рассмотрим 5 популярных способа как вычислить мощность двигателя автомобиля используя такие данные как:
- обороты двигателя,
- объем мотора,
- крутящий момент,
- эффективное давление в камере сгорания,
- расход топлива,
- производительность форсунок,
- вес машины
- время разгона до 100 км.
Каждая из формул, по которой будет производиться расчет мощности двигателя автомобиля довольно относительная и не может со 100% точностью определить реальную лошадиную силу движущую машину. Но произведя подсчеты каждым из приведенных гаражных вариантов, опираясь не те или иные показатели, можно рассчитать, по крайней мене, среднее значение будь-то стоковый или тюнингованный движок, буквально с 10-ти процентной погрешностью.
Мощность — энергия, вырабатываемая двигателем, она преобразуется в крутящий момент на выходном валу ДВС. Это не постоянная величина. Рядом со значениями максимальной мощности всегда указываются обороты, при которых можно её достигнуть. Точкой максимума достигается при наибольшем среднее эффективном давлении в цилиндре (зависит от качества наполнения свежей топливной смесью, полноты сгорания и тепловых потерь). Наибольшую мощность современные моторы выдают в среднем при 5500–6500 об/мин. В автомобильной сфере измерять мощность двигателя принято в лошадиных силах. Поэтому поскольку большинство результатов выводятся в киловаттах вам понадобится калькулятор перевода кВт в л.с.
Как рассчитать мощность через крутящий момент
Самый простой расчет мощности двигателя авто можно определить по зависимости крутящего момента и оборотов.
Крутящий момент
Сила, умноженная на плечо ее приложения, которую может выдать двигатель для преодоления тех или иных сопротивлений движению. Определяет быстроту достижения мотором максимальной мощности. Расчетная формула крутящего момента от объема двигателя:
Мкр = VHхPE/0,12566, где
- VH – рабочий объем двигателя (л),
- PE – среднее эффективное давление в камере сгорания (бар).
Обороты двигателя
Скорость вращения коленчатого вала.
Формула для расчета мощности двигателя внутреннего сгорания автомобиля имеет следующий вид:
P = Mкр * n/9549 [кВт], где:
- Mкр – крутящий момент двигателя (Нм),
- n – обороты коленчатого вала (об./мин.),
- 9549 – коэффициент, дабы обороты подставлять именно в об/мин, а не косинусами альфа.
Поскольку по формуле, результат получим у кВт, то при надобности также можно конвертировать в лошадиные силы или попросту умножать на коэффициент 1,36.
Использование данных формул — это самый простой способ перевести крутящий момент в мощность.
А дабы не вдаваться во все эти подробности быстрый расчет мощности ДВС онлайн, можно произвести, используя наш калькулятор.
Но, к сожалению, данная формула отражает лишь эффективную мощность мотора которая не вся доходит именно до колес автомобиля. Ведь идут потери в трансмиссии, раздаточной коробке, на паразитные потребители (кондиционер, генератор, ГУР и т.п.) и это без учета таких сил как сопротивление качению, сопротивление подъему, аэродинамическое сопротивление.
Как рассчитать мощность по объему двигателя
Если же вы не знаете крутящий момент двигателя своего автомобиля, то для определения его мощности в киловаттах также можно воспользоваться формулой такого вида:
Ne = Vh * pe * n/120 (кВт), где:
- Vh — объём двигателя, см³
- n — частота вращения, об/мин
- pe — среднее эффективное давление, МПа (на обычных бензиновых моторах оставляет порядка 0,82 — 0,85 МПа, форсированных — 0,9 МПа, а для дизеля от 0,9 и до 2,5 МПа соответственно).
Для получения мощности движка в «лошадках», а не киловаттах, результат следует разделить на 0,735.
Расчет мощности двигателя по расходу воздуха
Такой же приблизительный расчет мощности двигателя можно определять и по расходу воздуха. Функция такого расчета доступна тем, у кого установлен бортовой компьютер, поскольку нужно зафиксировать значение расхода, когда двигатель автомобиля, на третьей передаче, раскручен до 5,5 тыс. оборотов. Полученное значение с ДМРВ делим на 3 и получаем результат.
Формула как рассчитать мощность ДВС по расходу воздуха в итоге выглядит так:
Такой расчет, как и предыдущий, показывает мощность брутто (стендовое испытание двигателя без учета потерь), которая выше на 10—20% от фактической. А еще стоит учесть, что показания датчика ДМРВ сильно зависят от его загрязненности и калибровок.
Расчет мощности по массе и времени разгона до сотни
Еще один интересный способ как рассчитать мощность двигателя на любом виде топлива, будь-то бензин, дизель или газ – по динамике разгона. Для этого используя вес автомобиля (включая пилота) и время разгона до 100 км. А чтобы Формула подсчета мощности была максимально приближена к истине нужно учесть также потери на пробуксовку в зависимости от типа привода и быстроту реакции разных коробок передач. Приблизительные потери при старте для переднеприводных составит 0,5 сек. и 0,3-0,4 у заднеприводных авто.
Используя этот калькулятор мощности ДВС, который поможет определить мощность двигателя исходя из динамики разгона и массы, вы сможете быстро и достаточно точно узнать мощь своего железного коня не вникая в технические характеристики.
Расчет мощности ДВС по производительности форсунок
Не менее эффективным показателем мощности автомобильного двигателя является производительность форсунок. Ранее мы рассматривали её расчет и взаимосвязь, поэтому, труда, высчитать количество лошадиных сил по формуле, не составит. Подсчет предполагаемой мощности происходит по такой схеме:
Где, коэффициент загруженности не более 75-80% (0,75…0,8) состав смеси на максимальной производительности где-то 12,5 (обогащенная), а коэффициент BSFC будет зависеть от того какой это у вас двигатель, атмосферный или турбированный (атмо — 0.4-0.52, для турбо — 0.6-0.75).
Узнав все необходимые данные, водите в соответствующие ячейки калькулятора показатели и по нажатию кнопки «Рассчитать» Вы сразу же получаете результат, который покажет реальную мощность двигателя вашего авто с незначительной погрешностью. Заметьте, что вам совсем не обязательно знать все представленные параметры, можно расчищать мощность ДВС отдельно взятым методом.
Ценность функционала данного калькулятора заключается не в расчете мощности стокового автомобиля, а если ваш автомобиль подвергся тюнингу и его масса и мощность притерпели некоторые изменения.
Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене
Еще больше полезных советов в удобном формате
| Мощность двигателя (с маховика) |
hp |
|---|---|
| Масса автомобиля | lbs |
| Тип привода | |
| Тип трансмиссии |
Настройки
hp ps kW фунтов (lbs) кг 0-60 миль/час 0-100 км/ч
Простой но очень полезный он-лайн калькулятор разгона, позволяет вычислить разгон до 100 км/час любого автомобиля с погрешностью +-0.5 секунд для большинства автомобилей. Для этого нужно знать массу и мощность испытуемого автомобиля, ввести эти данные в два окна выше и калькулятор автоматически подсчитает разгон до 100 км/час.
Основная полезность калькулятора не в том чтобы узнать разгон стокового автомобиля. Наибольшую ценность калькулятор может принести если ваш автомобиль подвергся тюнингу и его масса и мощность притерпели некоторые изменения. Спомощью нашего калькулятора вы можете с большой точностью оприделить на сколько секунд ваш автомобиль стал быстрее если изменилась его масса или мощность, или обе эти величины вместе.
Калькулятор при подсчете учитывает ряд дополнительных настроек и учитывает тип привода автомобиля, тип трансмиссии, а также различные величины мощности и веса.
В виду линейности своих алгоритмов и некоторой усредненности подсчета данных, калькулятор имеет существенные погрешности для маломощных автомобилей с мощностью менее 50 лс так и очень мощных 500+ лс Нелинейность разгона оприделяется в основном характеристиками зацепа шин:
на маломощных автомобилях практически нет пробуксовки и автомобиль не может стартовать с выгодных оборотов без захлебывания (маломощные автомобили имеют разгон до ста больший чем расчитывает калькулятор)
На мощных и легких автомобилях присутствует длительная пробуксовка на старте в следствии чего автомобиль не разгоняется, а время идет, из за этого даже очень мощные автомобили имеют разгон до ста 3-4 секунды хотя по калькулятору должны ехать и 2 и 1.5 и даже 1 секунду. Автомобили с таким маленьким временем разгона существуют, но ездят они по клею и на специальных шинах.(Для автомобилей огромной мощности калькулятор показывает меньшие цифры разгона чем есть на самом деле но если поставить на клей и на слики то цифры будут более реальны)
Масса автомобиля кг.
Время разгона без учета сцепления с дорогой сек.
Мощность двигателя л.с.
Привод:***
передний
задний.
Коэффициент сцепления резины с дорогой Примечание: выбрать из таблицы (столбец замедление) или рассчитать здесь.
Величина потерь в трансмиссии %. (8% — МКПП и РКПП, 15% — АКПП, Моно-привод — 5%, Полный привод — 10%. В сумме: от 13% до 25% )
Время переключения передач сек.(МКПП — 1 с., АКПП — 0,5 с., РКПП — 0,1 с.)
Средняя мощность на преодоление сопротивления воздуха л.с.**
Разгон от 0 до км/ч
Результат:
Сравнительная таблица с техническими данными:
| Марка | Модель | Год Начала Выпуска | Масса, кг. | Мощ-ть, лс. | 0-100 км/ч, с. (офиц.) | Примечания. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BMW | M5 | 2013 | 1945 | 560 | 4,3 | Для разгона до 100 км/ч требуется 3 передачи, необходимо увеличивать время на переключение передач. Видео |
| BMW | 1M | 2011 | 1495 | 340 | 4,9 | |
| BMW | M3 | 2000 | 1570 | 343 | 5,2 | |
| Porsche | Cayenne Turbo S | 2013 | 2170 | 550 | 4,5 | |
| Corvette | ZR1 | 2008 | 1508 | 647 | 3,4 | Разгоняется до 110 км/ч на 1 передаче. По расчетам, для разгона за 3,4 сек. требуется не более 350 л.с. на колесах. При идеальном сцеплении с дорогой, на гоночных сликах должен разгоняться за 2,1 сек. ! |
| Porsche | 911 Turbo S | 2014 | 1605 | 560 | 3,1 | |
| Nissan | GT-R | 2012 | 1750 | 550 | 2,7 | Хаха, Nissan, спасибо класным ребятам из отдела маркетинга за такой впечатляющий разгон! Законы физики? Не, не слышали. Реальный результат 3,3-3,5 сек. Видео |
Примечания:
Зависимость мощность теряющейся на сопростивление воздуху в зависимости от скорости легкового автомобиля. Плотность воздуха принята при температуре 20 градусов, площадь автомобиля 2,65 м2 (легковой), коэффициент лобового сопротивления 0,28.
* На одно переключение (с 1 на 2 передачу) тратится: у АКПП: 0,5 сек., у МКПП в среднем 1 сек. У некоторых автомобилей, например BMW M5 F10 2012, для достижения 100 км/ч требуется еще одно переключение на 3 передачу. В очень редких случаях, например Corvette ZR-1, разгон до 100 км/ч возможен без переключений, на 1 передаче.
** на 100 км/ч у легковых автомобилей потери от сопротивления воздуху около 13 л.с. , среднее значение при разгона от 0 до 100 км/ч — 5 л.с., для джипов средние потери — 10 л.с. Сопротивление воздуху растет нелинейно. На скорости 200 км/ч потери уже порядка 100 л.с.
На полном приводе ускорение, на гражданской резине, достигает 1g, а на заднем только 0,8g. По личным замерам — задняя ось загружается на 75% при разгоне. [Источник: motrolix.com ]
*** Итоговое ускорение не может превышать коэффициент сцепления колес с дорогой. В свою очередь, коэффициент сцепления необходимо корректировать, учитывая привод автомобиля и загрузку ведущих колес. При использовании полного привода итоговый коэффициент равен коэффициенту трения резины. При использовании заднего или переднего привода итоговый коэффициент сокращается на 25 или 50%, в зависимости от того, какой вес приходится на ведущие колеса.
