Kailangan ng isang tao na kalkulahin ang kapangyarihan ng unit ng motor upang makalkula ang buwis sa kotse. Mahalaga para sa ilan na independiyenteng kalkulahin ang kapangyarihan ng compressor engine. Mahalagang malaman ng isang tao ang eksaktong kapangyarihan ng makina upang maihambing ito sa idineklara. Sa pangkalahatan, ang pagkalkula ng kuryente at pagpili ng engine ay dalawang hindi mapaghihiwalay na proseso.
Hindi lamang ito ang mga dahilan kung bakit sinusubukan ng mga motorista na independyenteng kalkulahin ang lakas ng mga makina ng kanilang mga sasakyan. Ito ay medyo mahirap gawin nang walang kinakailangang mga formula para sa pagkalkula. Ibibigay ang mga ito sa artikulong ito upang makalkula ng bawat motorista para sa kanyang sarili kung gaano kalaki ang tunay na lakas ng makina ng kanyang sasakyan.
Introduction
Mayroong hindi bababa sa apat na karaniwang paraan upang kalkulahin ang lakas ng internal combustion engine. Sa mga pamamaraang ito, ginagamit ang mga sumusunod na parameter ng propulsion unit:
- Mga Paglipat.
- Volume.
- Twistingsandali.
- Epektibong presyon sa loob ng combustion chamber.
Para sa mga kalkulasyon, kailangan mong malaman ang bigat ng kotse, pati na rin ang oras ng pagbilis sa 100 km/h.
Ang bawat isa sa mga sumusunod na formula para sa pagkalkula ng lakas ng engine ay may ilang error at hindi makapagbibigay ng 100% tumpak na resulta. Dapat itong palaging isaalang-alang kapag sinusuri ang natanggap na data.
Kung kalkulahin mo ang kapangyarihan gamit ang lahat ng mga formula na ilalarawan sa artikulo, maaari mong malaman ang average na halaga ng tunay na kapangyarihan ng motor, at ang pagkakaiba sa aktwal na resulta ay hindi hihigit sa 10 %.
Kung hindi natin isasaalang-alang ang iba't ibang pang-agham na subtleties na nauugnay sa kahulugan ng mga teknikal na konsepto, masasabi natin na ang kapangyarihan ay ang enerhiya na nabuo ng yunit ng propulsion at na-convert sa torque sa baras. Kasabay nito, ang kapangyarihan ay isang variable na halaga, at ang pinakamataas na halaga nito ay nakakamit sa isang tiyak na bilis ng pag-ikot ng baras (ipinahiwatig sa data ng pasaporte).
Sa modernong internal combustion engine, ang pinakamataas na lakas ay naaabot sa 5, 5-6, 6 na libong rebolusyon kada minuto. Ito ay sinusunod sa pinakamataas na average na epektibong halaga ng presyon sa mga cylinder. Ang halaga ng pressure na ito ay depende sa mga sumusunod na parameter:
- kalidad ng pinaghalong gasolina;
- Pagkumpleto ng pagkasunog;
- pagkawala ng gasolina.
Ang kapangyarihan, bilang isang pisikal na dami, ay sinusukat sa Watts, habang sa industriya ng automotive ito ay sinusukat sa horsepower. Ang mga kalkulasyon na inilarawan sa mga pamamaraan sa ibaba ay magbibigay ng mga resulta sa kilowatts, pagkatapos ay kakailanganin nilang i-convert sa lakas-kabayo gamit angespesyal na calculator-converter.
Power Through Torque
Ang isang paraan upang kalkulahin ang kapangyarihan ay upang matukoy ang dependence ng motor torque sa bilang ng mga revolutions.
Anumang sandali sa pisika ay produkto ng puwersa sa balikat ng paggamit nito. Ang metalikang kuwintas ay ang produkto ng puwersa na maaaring mabuo ng makina upang malampasan ang paglaban ng pagkarga, sa pamamagitan ng balikat ng paggamit nito. Ang parameter na ito ang tumutukoy kung gaano kabilis naabot ng motor ang pinakamataas na lakas nito.
Maaaring tukuyin ang torque bilang ang ratio ng produkto ng gumaganang volume at ang average na epektibong presyon sa combustion chamber sa 0.12566 (constant):
- M=(Vworking Peffective)/0, 12566, kung saan Vworking– engine displacement [l], Peffective – effective pressure sa combustion chamber [bar].
Ang bilis ng makina ay nagpapakilala sa bilis ng pag-ikot ng crankshaft.
Gamit ang engine torque at mga halaga ng RPM, maaaring gamitin ang sumusunod na formula ng pagkalkula ng lakas ng engine:
P=(Mn)/9549, kung saan ang M ay torque [Nm], n ay shaft speed [rpm], 9549 ay proportionality factor
Ang kinakalkula na kapangyarihan ay sinusukat sa kilowatts. Upang i-convert ang kinakalkula na halaga sa horsepower, kailangan mong i-multiply ang resulta sa isang proportionality factor na 1, 36.
Ang paraan ng pagkalkula na ito ay binubuo sa paggamit lamang ng dalawang elementarya na formula, samakatuwid ito ay itinuturing na isa sa pinakasimpleng. Totoo, marami ka pang magagawamas madali at gamitin ang online na calculator, kung saan kailangan mong maglagay ng ilang partikular na data tungkol sa kotse at unit ng makina nito.
Kapansin-pansin na ang formula na ito para sa pagkalkula ng lakas ng engine ay nagbibigay-daan sa iyo upang kalkulahin lamang ang lakas na nakukuha sa output ng makina, at hindi ang isa na talagang dumarating sa mga gulong ng kotse. Ano ang pagkakaiba? Hangga't ang kapangyarihan (kung iniisip mo ito bilang isang daloy) ay umabot sa mga gulong, nakakaranas ito ng mga pagkalugi sa kaso ng paglilipat, halimbawa. Ang mga pangalawang mamimili tulad ng air conditioner o generator ay may mahalagang papel din. Imposibleng hindi banggitin ang mga pagkalugi upang mapagtagumpayan ang paglaban sa pag-angat, pag-roll, pati na rin sa aerodynamic resistance.
Ang kawalan na ito ay bahagyang na-offset ng paggamit ng iba pang mga formula ng pagkalkula.
Power through Engine Size
Hindi laging posible na matukoy ang torque ng engine. Minsan hindi alam ng mga may-ari ng kotse ang halaga ng parameter na ito. Sa kasong ito, makikita ang lakas ng propulsion unit gamit ang volume ng motor.
Upang gawin ito, kailangan mong i-multiply ang volume ng unit sa bilis ng crankshaft, gayundin sa average na epektibong presyon. Ang resultang value ay dapat na hatiin ng 120:
- P=(VnPefficient)/120 kung saan ang V ay engine displacement [cm3], n ay bilis crankshaft rotation [rpm], Peffective – average effective pressure [MPA], 120 – constant, proportionality factor.
Ganito ang pagkalkula ng lakas ng makina ng isang kotsegamit ang unit volume.
Kadalasan, ang halaga ng Peffective sa mga gasoline engine ng isang karaniwang sample ay nag-iiba mula 0.82 MPa hanggang 0.85 MPa, sa sapilitang mga makina - 0.9 MPa, at sa mga diesel unit ang ang halaga ng presyon ay nasa pagitan ng 0.9 MPa at 2.5 MPa.
Kapag ginagamit ang formula na ito upang kalkulahin ang tunay na lakas ng motor, upang i-convert ang kW sa hp. s., kinakailangang hatiin ang resultang halaga sa isang salik na katumbas ng 0, 735.
Ang paraan ng pagkalkula na ito ay malayo rin sa pinakakumplikado at nangangailangan ng kaunting oras at pagsisikap.
Gamit ang paraang ito, maaari mong kalkulahin ang lakas ng pump motor.
Power through air flow
Maaari ding matukoy ang kapangyarihan ng unit sa pamamagitan ng daloy ng hangin. Totoo, ang paraan ng pagkalkula na ito ay magagamit lamang sa mga may-ari ng kotse na may naka-install na on-board na computer na nagbibigay-daan sa iyong magtala ng air consumption sa 5.5 thousand revolutions sa ikatlong gear.
Upang makuha ang tinatayang lakas ng makina, kinakailangang hatiin ng tatlo ang pagkonsumo na nakuha sa ilalim ng mga kundisyon sa itaas. Mukhang ganito ang formula:
P=G/3, kung saan ang G ay ang air flow rate
Ang kalkulasyong ito ay nagpapakilala sa pagpapatakbo ng makina sa ilalim ng mainam na mga kondisyon, iyon ay, nang hindi isinasaalang-alang ang pagkalugi ng transmission, mga third-party na consumer at aerodynamic drag. Ang tunay na kapangyarihan ay 10 o kahit 20% na mas mababa kaysa sa nakalkula.
Ayon, ang dami ng daloy ng hangin ay tinutukoy sa laboratoryo sa isang espesyal na stand kung saan naka-install ang sasakyan.
Ang mga pagbabasa ng onboard sensor ay lubos na nakadepende sa kanilang polusyonat mula sa pagkakalibrate.
Samakatuwid, ang pagkalkula ng lakas ng engine batay sa data ng pagkonsumo ng hangin ay malayo sa pinakatumpak at epektibo, ngunit ito ay lubos na angkop para sa pagkuha ng tinatayang data.
Power sa pamamagitan ng masa ng kotse at oras ng pagbilis sa "daan-daan"
Ang pagkalkula gamit ang bigat ng kotse at ang bilis ng pagbilis nito sa 100 km/h ay isa sa mga pinakasimpleng paraan para sa pagkalkula ng tunay na lakas ng makina, dahil ang bigat ng kotse at ang idineklara na oras ng pagbilis ay "daan-daan " ay ang mga parameter ng pasaporte ng kotse.
Ang paraang ito ay may kaugnayan para sa mga makinang tumatakbo sa anumang uri ng gasolina - gasolina, diesel fuel, gas - dahil isinasaalang-alang lamang nito ang dynamics ng acceleration.
Kapag nagkalkula, kinakailangang isaalang-alang ang bigat ng sasakyan kasama ang driver. Gayundin, upang mailapit ang resulta ng pagkalkula hangga't maaari sa tunay, sulit na isaalang-alang ang mga pagkalugi na ginugol sa pagpepreno, pagdulas, pati na rin ang bilis ng reaksyon ng gearbox. Ang uri ng pagmamaneho ay gumaganap din ng isang papel. Halimbawa, ang mga front-wheel drive na kotse ay nawawalan ng humigit-kumulang 0.5 segundo sa simula, ang mga rear-wheel drive na kotse mula 0.3 segundo ay naging 0.4 segundo.
Nananatili ang paghahanap ng calculator sa net upang kalkulahin ang lakas ng isang kotse sa pamamagitan ng bilis ng pagbilis, ipasok ang kinakailangang data at makakuha ng sagot. Walang saysay na ibigay ang mga mathematical na kalkulasyon na ginagawa ng calculator, dahil sa pagiging kumplikado ng mga ito.
Ang resulta ng pagkalkula ay magiging isa sa pinakatumpak, malapit sa tunay.
Ang pamamaraang ito ng pagkalkula ng tunay na kapangyarihan ng isang kotse ay itinuturing ng marami na ang pinaka-maginhawa, dahil ang mga may-ari ng kotse ay kailangang gumawa ng isang minimum na pagsisikap - upang masukat ang bilis ng pagbilis sa100 km/h at maglagay ng karagdagang data sa awtomatikong calculator.
Iba pang uri ng engine
Hindi lihim na ang mga makina ay ginagamit hindi lamang sa mga kotse, kundi pati na rin sa industriya at maging sa pang-araw-araw na buhay. Ang mga motor na may iba't ibang laki ay makikita sa mga pabrika - mga driving shaft - at sa mga gamit sa bahay tulad ng mga awtomatikong gilingan ng karne.
Minsan kailangan mong kalkulahin ang tunay na kapangyarihan ng mga naturang makina. Kung paano ito gawin ay inilalarawan sa ibaba.
Nararapat na tandaan kaagad na ang pagkalkula ng kapangyarihan ng isang 3-phase na motor ay maaaring gawin tulad ng sumusunod:
- P=Mtorquen, kung saan ang Mtorque ay torque at n ay shaft speed.
Induction motor
Ang asynchronous unit ay isang device, ang kakaiba nito ay ang dalas ng pag-ikot ng magnetic field na nilikha ng stator nito ay palaging mas malaki kaysa sa dalas ng pag-ikot ng rotor nito.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang asynchronous na makina ay katulad ng prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang transpormer. Ang mga batas ng electromagnetic induction ay inilalapat (ang pagkakaiba-iba ng panahon ng flux linkage ng winding ay nag-uudyok ng isang EMF dito) at Ampere (isang electromagnetic force na kumikilos sa isang conductor ng isang tiyak na haba, kung saan ang isang kasalukuyang dumadaloy sa isang field na may isang tiyak na halaga. ng induction).
Induction motor sa pangkalahatan ay binubuo ng isang stator, rotor, shaft at suporta. Kasama sa stator ang mga sumusunod na pangunahing bahagi: paikot-ikot, core, pabahay. Ang rotor ay binubuo ng core at winding.
Ang pangunahing gawain ng isang induction motor ay ang pagbabagong-anyoelektrikal na enerhiya, na ibinibigay sa stator winding, sa mekanikal na enerhiya, na maaaring alisin mula sa umiikot na baras.
Asynchronous na motor power
Sa teknikal na larangan ng agham, may tatlong uri ng kapangyarihan:
- full (ipinahiwatig ng titik S);
- aktibo (ipinapahiwatig ng titik P);
- reaktibo (ipinapahiwatig ng titik Q).
Ang kabuuang kapangyarihan ay maaaring katawanin bilang isang vector na may tunay at isang haka-haka na bahagi (ito ay nagkakahalaga ng pag-alala sa seksyon ng matematika na nauugnay sa mga kumplikadong numero).
Ang tunay na bahagi ay ang aktibong kapangyarihan na ginugugol sa paggawa ng kapaki-pakinabang na gawain tulad ng pag-ikot ng baras, pati na rin ang pagbuo ng init.
Ang haka-haka na bahagi ay ipinahayag ng reaktibong kapangyarihan na nakikibahagi sa paglikha ng magnetic flux (ipinapahiwatig ng titik F).
Ito ang magnetic flux na sumasailalim sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang asynchronous na unit, isang synchronous na motor, isang DC machine, at isang transformer.
Ginagamit ang reactive power para mag-charge ng mga capacitor, gumawa ng magnetic field sa paligid ng mga choke.
Ang aktibong kapangyarihan ay kinakalkula bilang produkto ng kasalukuyang at boltahe at power factor:
P=IUcosφ
Ang reactive power ay kinakalkula bilang produkto ng current at boltahe at power factor na 90° out of phase. Kung hindi, maaari mong isulat ang:
Q=IUsinφ
Ang halaga ng kabuuang kapangyarihan, kung naaalala mo na maaari itong ilarawan bilang isang vector,maaaring kalkulahin gamit ang Pythagorean theorem bilang root sum ng mga parisukat ng aktibo at reaktibong kapangyarihan:
S=(P2+Q2)1/2.
Kung kalkulahin natin ang kabuuang formula ng kapangyarihan sa pangkalahatang anyo, lumalabas na ang S ay ang produkto ng kasalukuyang at boltahe:
S=IU
Ang Power factor cosφ ay isang value ayon sa numero na katumbas ng ratio ng aktibong bahagi sa maliwanag na kapangyarihan. Upang mahanap ang sinφ, alam ang cosφ, kailangan mong kalkulahin ang halaga ng φ sa mga degree at hanapin ang sine nito.
Ito ay isang karaniwang pagkalkula ng lakas ng motor batay sa kasalukuyang at boltahe.
Pagkalkula ng kapangyarihan ng isang 3-phase na asynchronous na unit
Para kalkulahin ang kapaki-pakinabang na power sa stator winding ng isang asynchronous na 3-phase na motor, i-multiply ang phase voltage sa phase current at power factor, at i-multiply ang resultang power value sa tatlo (sa bilang ng mga phase):
- Pstator=3UfIfcosφ.
Pagkalkula ng kapangyarihan el. ng isang aktibong motor, iyon ay, ang kapangyarihan na inalis mula sa baras ng motor, ay ginawa tulad ng sumusunod:
- Poutput=Pstator – Ppagkawala.
Ang mga sumusunod na pagkalugi ay nangyayari sa isang induction motor:
- electrical sa stator winding;
- sa stator core steel;
- electrical sa rotor winding;
- mekanikal;
- dagdag.
Upang kalkulahin ang kapangyarihan ng isang three-phase na motor sa isang stator winding na may reaktibocharacter, kinakailangang idagdag ang tatlong bahagi ng ganitong uri ng kapangyarihan, katulad ng:
- reactive power na nakonsumo upang lumikha ng leakage flux ng stator winding;
- reactive power na nakonsumo upang lumikha ng leakage flux ng rotor winding;
- reactive power na ginamit para gawin ang pangunahing stream.
Ang reaktibong kapangyarihan sa isang asynchronous na motor ay pangunahing ginugugol sa paggawa ng isang alternating electromagnetic field, ngunit ang bahagi ng kapangyarihan ay ginugugol sa paggawa ng mga stray flux. Pinapahina ng mga stray flux ang pangunahing magnetic flux at binabawasan ang kahusayan ng asynchronous unit.
Kasalukuyang kapangyarihan
Ang pagkalkula ng induction motor power ay maaaring gawin gamit ang kasalukuyang data. Upang gawin ito, sundin ang mga hakbang na ito:
- Palakasin ang motor.
- Gamit ang ammeter, sukatin ang agos sa bawat pagliko.
- Kalkulahin ang average na kasalukuyang halaga batay sa mga resulta ng mga sukat na ginawa sa ikalawang talata.
- Multiply ang average na current sa boltahe. Kumuha ng kapangyarihan.
Ang kapangyarihan ay palaging maaaring kalkulahin bilang produkto ng kasalukuyang at boltahe. Sa kasong ito, mahalagang malaman kung aling mga halaga ng U at ako ang dapat kunin. Sa kasong ito, ang U ay ang supply boltahe, ito ay isang pare-parehong halaga, at ako ay maaaring mag-iba depende sa kung aling winding (stator o rotor) ang kasalukuyang sinusukat, kaya kinakailangang piliin ang average na halaga nito.
Power by size
Ang stator ay may maraming iba't ibang bahagi, isa na rito ang core. Upang kalkulahin ang lakas ng engine gamit anggamit ang mga sukat, gawin ang sumusunod:
- Sukatin ang haba at diameter ng core.
- Kalkulahin ang pare-parehong C, na gagamitin sa mga karagdagang kalkulasyon. C=(πDn)/(120f)
- Kalkulahin ang power P gamit ang formula P=CD2ln10-6, kung saan ang C ay ang kalkuladong pare-pareho, D ay ang diameter ng core, n ay ang bilis ng pag-ikot ng baras, l ang haba ng core.
Mas mainam na gawin ang lahat ng mga sukat at kalkulasyon nang may pinakamataas na katumpakan upang ang pagkalkula ng kapangyarihan ng electric drive motor ay mas malapit sa realidad hangga't maaari.
Tractive power
Ang kapangyarihan ng isang asynchronous na motor ay maaari ding matukoy gamit ang halaga ng puwersa ng traksyon. Upang gawin ito, kakailanganin mong sukatin ang radius ng core (mas tumpak, mas mabuti), ayusin ang bilis kung saan umiikot ang baras ng yunit, at sukatin din ang puwersa ng traksyon ng makina gamit ang isang dynamometer.
Dapat mapalitan ang lahat ng data sa sumusunod na formula:
P=2πFnr, kung saan ang F ay ang puwersa ng traksyon, n ang bilis ng pag-ikot ng baras, ang r ay ang core radius
Nuance ng induction motor
Lahat ng mga formula sa itaas, na ginagamit upang kalkulahin ang kapangyarihan ng isang three-phase na motor, ay nagbibigay-daan sa amin upang makagawa ng isang mahalagang konklusyon na ang mga motor ay maaaring may iba't ibang laki, may iba't ibang bilis, ngunit sa huli ay may parehong kapangyarihan.
Pinapayagan nitodesigner upang lumikha ng mga modelo ng mga makina na maaaring magamit sa iba't ibang uri ng mga kondisyon.
DC motor
Ang DC motor ay isang makina na nagko-convert ng kuryenteng natanggap mula sa direktang kasalukuyang tungo sa mekanikal na kapangyarihan. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo nito ay walang gaanong kinalaman sa isang asynchronous na makina.
Ang isang DC motor ay binubuo ng isang stator, armature at suporta, pati na rin ang mga contact brush at isang commutator.
Collector - isang device na nagko-convert ng alternating current sa direct current (at vice versa).
Upang kalkulahin ang kapaki-pakinabang na kapangyarihan ng naturang unit, na ginugugol sa pagsasagawa ng anumang gawain, sapat na upang i-multiply ang armature EMF sa armature current:
- P=EaIa.
Tulad ng nakikita mo, ang pagkalkula ng kapangyarihan ng isang DC motor ay mas simple kaysa sa mga kalkulasyon na ginawa sa isang asynchronous na motor.
