Что такое мощность двигателя

Под мощностью следует понимать физическую величину, которая показывает совершаемую двигателем работу за единицу времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения коленчатого вала. Обычно она указывается в лошадиных силах (л.с.), но встречается измерение и в кВт.

Существует несколько единиц измерения под названием «лошадиная сила», но, как правило, имеется в виду так называемая «метрическая лошадиная сила», которая равная ≈ 0,7354 кВт. А вот в США и Великобритании лошадиные силы, касающиеся автомобилей, приравнивают к 0,7456 кВт, то есть как 75 кгс*м/с, что приблизительно равно 1,0138 метрической.

• 1 кВт = 1,3596 л.с. (для метрического исчисления);
• 1 кВт = 1,3783 hp (английский стандарт);
• 1 кВт = 1,34048 л.с. (электрическая «лошадка»).

Если же конвертировать мощность 1 лошадиной силы в киловатты (в промышленности или энергетике), то она будет примерно равна 0,746 кВт. Понятие лошадиная сила не входит в международную систему измерений (СИ), поэтому измерение мощности в кВт будет более правильным.

Мощность, развиваемая газами внутри цилиндров двигателя, называется индикаторной мощностью (Pi). Индикаторная мощность не может быть полностью использована для движения автомобиля, так как часть этой мощности затрачивается на преодоление сил трения в самом двигателе (трение в подшипниках, между деталями цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма, взбалтывание масла и т.п.), а также привод вспомогательных механизмов (генератора, насоса охлаждающей жидкости и др.). Индикаторная мощность определяется по выражению

Pi = iVhpi n / 30τ,

где i – число цилиндров;

pi – индикаторное давление;

n – частота вращения коленчатого вала;

τ – тактность.

Мощность, которая может быть снята с коленчатого вала двигателя и использована для осуществления движения автомобиля, называется эффективной мощностью (Peff). Ее не следует путать с индикаторной мощностью двигателя. Эффективная мощность меньше индикаторной мощности на величину механических потерь:

Peff = iVhpеn / 30τ

где pе – эффективное давление.

Механические потери удобно представлять в виде механического коэффициента полезного действия (КПД) двигателя (ηм). КПД двигателя равен отношению эффективной и индикаторной мощности:

ηм = Рeff / Pi.

Величина КПД современных двигателей лежит в пределах 0,7…0,9. Величину КПД определяют экспериментально на специальных установках (тормозных установках барабанного или иного типа, развивающих заданное тормозное усилие), где VH – рабочий объем двигателя (см3); pe – среднее эффективное давление (бар); K – тактовый коэффициент (K = 1 – для двухтактного; K = 2 – для четырехтактного двигателя).

Мощность двигателя – это гарантируемая изготовителем мощность двигателя в режиме полного дросселя и заданной частоты вращения, т.е. при работе двигателя на номинальной частоте вращения при полной подаче топлива.

Чем больше мощность, тем большую скорость сможет развить автомобиль.

Виды мощности

Для определения характеристик двигателя применяют такие понятия мощности как:

• индикаторная;
• эффективная;
• литровая.

Индикаторной называют мощность, с которой газы давят на поршень. То есть, не учитываются никакие другие факторы, а только давление газов в момент их сгорания. Эффективная мощность, эта та сила, которая передается коленчатому валу и трансмиссии. Индикаторная будет пропорциональной литражу двигателя и среднему давлению газов на поршень.

Эффективная мощность двигателя будет всегда ниже индикаторной.

Также есть параметр, называемый литровой мощность двигателя. Это соотношение объема двигателя к его максимальной мощности. Для бензиновых моторов литровая мощность составляет в среднем 30-45 кВт/л, а у дизельных – 10-15 кВт/л.