Формула перевода момента в мощность
Как известно — стенды измеряют момент с колёс, (или все-таки мощность напрямую?) а мощность получается путём пересчёта.
Вот нашёл такую формулу, теперь каждый может проверить свой график.
Формула расчета мощности в зависимости от крутящего момента и оборотов двигателя:
P = Mкр х N : 9549, где:
Р — мощность в кВт (кило Ваттах)
Mкр — крутящий момент в Hм (Ньютона метрах)
N — обороты мотора об/мин
9549- это коэффициент, что бы не возится с косинусами альфа и обороты подставлять в об/мин.
Например, если мотор выдает 357 Нм момента при 4400 об/мин, его мощность в киловаттах:
357 x 4400 : 9549 =164,5 (кВт)
164.5 х 1.36 = 223,72 л.с.
Я свой график проверил))
PS: Так я прав: Первично на барабанах снимают момент в Нм?
А силы получают расчётом?
Комментарии 55
стенд измеряет мощность, а момент высчитывает
Что измеряет омметр?
Правильно, сопротивление.
Но на самом деле, чтобы измерить сопротивление, нужно приложить к измеряемому объекту напряжение, измерить ток, протекающий через этот объект, затем поделить напряжение на ток.
Так что измеряет омметр?
ТОК!
А сопротивление он вычисляет.
Мощность — это работа, совершенная за какой-то промежуток времени.
Мы можем измерить мощность?
Мы можем измерить произведенную работу,
и поделить ее на время.
Однажды заехал электромобиль. У него тахометра с оборотами как такового нету. Разьема ОБД нету. Но есть спидометр. Синхронизацию делали по спидометру (по соответствию скорости). Ну какая там точность?
В принципе момент можно нарисовать ЛЮБОЙ. Т.к. сделав неточность (специально завышенную или заниженную по величине синхронизацию) выставления оборотов-скорости ВЫ получите, что пожелаете!
А значит стендом мерится НЕ МОМЕНТ … а мощность
Есть мощность и момент КОЛЕСНЫЕ. В сумме с механическими потерями получается мощность МОТОРНАЯ.
Но что первично мерится МОМЕНТ или МОЩНОСТЬ? (переписываю ВАш вопрос).
Логика говорит, что момент первичен и уже потом пересчет в мощность. Однако наблюдая за работой колесного стенда картина выглядит наоборот…т.е.
— В большинстве случаев операторы делают синхранизацию скорости вращения роликов стенда с оборотами замеряемого ДВИГАТЕЛЯ. У стендов есть такая опция.
Измерение оборотов можно сделать и традиционными методами, скажем прищепкой индукции прикрепленной на высоковольтный провод или оптическим методом от вращения шкиваколенвала и т.п.
Однако в большинстве используют именно синхронизацию вращения роликов с оборотами ДВС.
Предположим мы вообще не делаем синхранизацию. Т.е. стенду быдут передаваться лживые обороты двигателя. Делая замер мотора фольцваген ПОЛО 1,6 литра (атмосферный), Вы получите примерно следующие цифры…
Что по мощности соответствует с реалиями, а по моменту нет! Точность выставления оборотов ДВС и скорости вращения роликов ВАЖНА. НЕ точность приводит и лживому расчету (преесчету) момента.
Но мощность ВСЕГДА верная! А момент может быть разный. Исходя из этого я утверждаю, что замеряется мощность, а момент ПЕРЕСЧИТЫВАЕТСЯ из данных мощности.
вот и реальная картинка замера без синхронизации оборотов двс и скорости роликов. forum.bratsk.org/attachme…entid=551184&d=1429023303
Все верно, стенду вообще ничего не нужно знать об измеряемом а/м (кроме типа привода), он измерит мощность на своих барабанах (или ступицах) и получим первичный график мощности от линейной скорости точки соприкосновения колеса и барабана.
А вот чтобы получить крутящий момент двигателя с потерями в трансмиссии и т.п., нужно уже знать обороты двигателя, т.е. привязку оборотов двигателя к скорости колеса.
Стенды измеряют МОЩНОСТЬ, причем с колёс. Моторная мощность и момент — расчётные величины.
А alexkolomna утверждает обратное)
Я видел.
Вот тебе много букв и много формул: www.drive2.ru/b/2914486/
Это один из текстов, который я почти на изусть знаю)))
А вот ключевые слова именно про инерционный стенд ( читата из текста по ссылке))))
Получается, что все нужное для определения мощности есть – момент (МОМЕНТ !) инерции известен, угловую скорость измеряет датчик вращения на оси, время может отсекать управляющий компьютер.
Так ты сам всё притягиваешь к "курица-яйцо". Стенд занимается измерением мощности с колёс, зная константы. Далее все остальные расчёты.
Момент первичен)
И только потом мощность.
Если не верно указать момент энерции стенда — все остальные расчеты пойдут прахом
Холивара не будет, мы разговариваем на разных языках, я лучше сольюсь.
Так ты сам всё притягиваешь к "курица-яйцо". Стенд занимается измерением мощности с колёс, зная константы. Далее все остальные расчёты.
Я всегда думал что стенд сделан по уму… а тут
Вот если бы на стенде стоял генератор и нагрузка: резистор не хилый. Расчетные и практические КПД генератора как константа и вот вам чистая мощность… ток умножаем на напряжение. Нагружаем мотор как хотим Этим резистором.
Да стенд немного усложняется зато киловат в киловат покажет а дальше можно считать и момент и все остальное относительно оборотов движка снятых с диагностического шнура.
Значительно проще и не менее точно посчитает инерционный стенд, с достаточной массой подвижной системы. И не нужно ничего выдумывать.
Предложенная тобой схема, на сколько мне известно, не используется, предположу, что проблемы будут с надежностью и температурной стабильностью. К тому же это не решает самой главной проблемы: стенд по прежнему продолжает измерять мощность с колёс.
Температурная стабильность и все дела все это фигня — печка на 200 кВт пару минут поработает. Даже на пару градусов температура в гараже не поднимится.
Сколес мериет мощность — а она так сильно отличается от моторной? потери на трансмиссии минимальные. Да и какая радость от мощности мотора если фактически используется мощность с колес.
Инерционный стенд в совокупности с колесами взаимодействует а инерционность колес как раз и вносит погрешность измерений. А при измерении тепловой мощности — никакие инерции не внесут погрешность.
Нравится мне, как за 20 минут, тыкая в кнопки клавиатуры, один человек ломает привычную всем картину.
Но не буду я и с тобой спорить. Собери правильный стенд и докажи всем производителям подобного оборудования, а за одно и нам, что твоя теория верна, а все вокруг заблуждались.
Ага мне тоже нравится за 20 минут разломать привычную картину )))
Я не говорю что все вокруг заблуждаются — просто надо понимать что он может измерить имея такой принцип работы.
Давно подумывал собрать сненд такого типа как описал выше, тока генератор дороговат получится.
С законами физики не поспоришь что тут сделать.
Ища инфу натыкаюсь на интересные факты. когда потери на трансмисии достигают 10%-20% — это мотор крутанул до 100 кВт и 10 кВт выделяется на коробке, подшибниках и тягах — 10кВт печка разогреет до красна карданы и тяги к гранатам.
Отсюда вывод что такого быть не может. т.к. никакого тепла не выделяется, по факту. 0,5% не более т.к. подшибники и смазка есть — да нагрев идет незначительный и то больше от колодок чем от потерь на трении всех частей.
Отсюда вывод что стенд измеряет мощность в совокупности с инерционностью колес и шестеренок. Если знать все массы и размеры и построить формулу то все встанет на свои места, а когда масса колеса и всего остального неизвестна то остается догадываться что он там мериет. и почему разница мощности мотора и мощности с колес такая разная получается. — а по факту ее тупо подгоняют имея массу, размер колеса и массу размер вала.
Отсюда и типа литье поставил (легкие диски и машина сразу на 5 лошадок стала мощнее) откуда двигатель становится мощнее если прикрутили диски другие. как вес диска влияет на мощность мотора — никак.
По факту разгон быстрее машине веселее — ДА т.к. инерционность колеса становится меньше и раскрутить мотору проще 3 кг колесо чем колесо в 15 кг. и примерный расчет что 1 кг массы колеса равносилен 40 кг груза в авто. — так и получается. т.к. затраты на кинетическую энергию меньше.
Никто не заморачивается из производителей стендов т.к. всех устраивает то что есть и пару валов на палку насадить и поставить датчик с компом куда проще чем делать настоящую измерительную систему. которую не надо калибровать под каждый авто и которая будет мерить ту мощность которая есть.
Сила вращения: что такое крутящий момент и почему это важно для инструмента и не только?
Автомобилистам хорошо знакома фраза «крутящий момент». Это основной параметр наряду с мощностью, характеристикой двигателя авто. Но этот показатель важен не только здесь. Огромное значение он имеет и для электроинструмента. Выясним, где крутящий момент действительно важен, определим зависимость этой характеристики от других показателей и узнаем способы его увеличения.
Любое вращение, связанное с силовым воздействием на объект, напрямую связано с крутящим моментом. В теории этот показатель характеризуется воздействием силы на объект, вызывающей его вращение. Простыми словами крутящий момент — сила, вращающая вал, винт или колесо.
Измеряется крутящий момент в ньютон-метрах (Н*м). Схематично это можно представить так: крутящий момент в 1 Нм возникает на валу при приложении силы в 1 Ньютон на рычаг длиной один метр. Пока ничего не понятно? Простой пример — колесная гайка автомобиля. Производитель устанавливает момент затяжки 100 Нм. Это значит, гайка должна быть закручена с конечным крутящим моментом 100 Нм. Такой момент будет достигнут приложением усилия 100 Ньютонов на рычаг в один метр. Более понятным языком — на конец метрового рычага нужно приложить такую силу, как будто бы на нем висит груз 10 кг.
Инструмент
С теорией все понятно. Теперь разберемся на практике, где и в каком инструменте крутящий момент играет главную роль.
Первым таким инструментом, и, наверно, самым распространенным является шуруповерт. Основное предназначение шуруповерта — закручивать всевозможные винты и саморезы. Причем иногда для этого нужно приложить немало усилий.
Поэтому основной силовой характеристикой шуруповерта является крутящий момент, и чем он выше, тем с большими задачами справится инструмент. Например, 15-20 Нм будет достаточно для мелких бытовых работ по дому. Таким можно закручивать винты и саморезы до 50 мм в дерево, собирать мебель, сверлить отверстия небольшого диаметра в древесине. Для более длинных саморезов требуется инструмент с большим моментом. Но в большинстве работ по дому и на даче, а также мелких строительных работ 30-35 Нм будет достаточно. Таким уже можно работать с металлом. Он справится с саморезами до 5 мм диаметром и 60-70 мм длиной, сделает отверстие диаметром 20-30 мм в древесине и сможет сверлить металл сверлом до 8 мм.
Более производительный инструмент с крутящим моментом от 40 Нм относится к классу профессионального. Для него не проблема саморез 6*80 мм, сверление металла до 12 мм и дерева до 40 мм. Для замешивания строительных смесей шуруповертом потребуется как минимум 60 Нм, а рыболовам с учетом жестких условий эксплуатации шуруповерта с буром минимумом будет 80 Нм.
Следующий инструмент, в котором важен крутящий момент — гайковерт. Он будет полезен автомобилистам, которые ремонтируют свою машину самостоятельно. Здесь крутящий момент требуется минимум от 150 Нм, а то и 200 Нм, чтобы открутить колесо автомобиля. Чтобы точнее понять, какой крутящий момент необходим в ремонте авто, вот несколько примеров: болт вилки амортизатора затягивается с моментом 140-160 Нм, ступичная гайка — примерно 320-340 Нм.
Но зачастую в автомобиле из-за внешних условий болты и гайки ржавеют, поэтому чтобы их открутить требуется больший момент. К тому же большинство автовладельцев не затягивают соединения с рекомендуемым моментом и как правило превышают его, что впоследствии затрудняет ремонт. В идеале нужно иметь динамометрический ключ, но стоит он, к сожалению, недешево.
Далее идет винтоверт. Тот же гайковерт, но задачи у него схожи с шуруповертом. По крутящему моменту схож с гайковертом, а по функциям — с шуруповертом. Этот инструмент будет полезен при большом объеме работ, но требует опыта и сноровки при использовании.
Некоторые производители не указывают в характеристиках инструмента крутящий момент, например дрель-миксеров. Хотя здесь он является важным показателем. Инструмент недешевый, а применение его узконаправленное, поэтому при выборе важно знать все параметры инструмента. Миксер с низким крутящим моментом до 40 Нм подходит для перемешивания только жидких материалов. Он может и будет перемешивать густую смесь, но сделает это медленно и сильно нагреется, что уже чревато поломкой. Для густых смесей требуется более мощный инструмент. Как пример, миксер в 100 Нм справится с любым материалом.
Мотор-колесо
Портативные транспортные средства — электросамокат, гироскутер, электровелосипед и моноколесо — объединены одним общим агрегатом, мотор-колесом. Оно выполняет функцию двигателя, трансмиссии и иногда тормозной системы. Поскольку это электротранспорт, немаловажную роль в его характеристиках играет крутящий момент. Чем он выше, тем быстрее разгоняется и увереннее справляется при движении в горку самокат. Такие возможности обеспечивает высокий крутящий момент, выдаваемый электромотором.
Мотор-колесо бывает редукторным и с прямым приводом, или безредукторным. Безредукторное требует большей мощности, а соответственно и по размерам оно больше. А плюсом такого является более высокая скорость, больше 30 км/ч. Редукторное мотор-колесо отличается наличием в конструкции редуктора, который снижает обороты и увеличивает крутящий момент. На таком колесе скорость движения ниже, зато динамика лучше. Как выбрать самокат читайте здесь.
Увеличение крутящего момента
Электродвигатели в инструменте не могут обеспечить высокий крутящий момент на валу, поэтому производители всячески увеличивают этот показатель за счет дополнительных механических устройств. Одно из таких — редуктор.
За счет шестеренчатой, ременной, цепной, или червячной передачи скорость вращения на выходном валу уменьшается, а крутящий момент увеличивается. Редуктор есть практически во всем электроинструменте, будь то дрель, шуруповерт или даже бетономешалка. Везде, где важна сила вращения, используется редуктор. Например, в бетоносмесителе, чтобы провернуть барабан с раствором требуется очень большое усилие. А мощность электродвигателя в таком инструменте редко превышает 700 Вт. Как же такой слабенький двигатель крутит огромный барабан? Все просто — редуктор, даже два. Один за счет ременной передачи уменьшает частоту вращения от двигателя на шестерню привода барабана, а та в свою очередь уменьшает частоту вращения барабана посредством шестерни венца.
Электрическая цепная пила с редуктором ничем не уступает бензиновой. Электрический культиватор прекрасно справляется со своей задачей за счет редуктора, несмотря на относительно небольшую мощность двигателя. Даже мотобур оснащен редуктором, иначе бензиновый двигатель не справился бы с нагрузкой.
Еще одним механическим принципом увеличения крутящего момента является тангенциальный способ. Такой используется в импульсных гайковертах и винтовертах. По такому же принципу работает ударная отвертка. Здесь сила удара вдоль оси вращения преобразуется в крутящий момент. Такой способ можно сравнить с ударом молотком по ключу, причем эффективность выше при большей амплитуде и силе удара. Вот подробная статья о работе такого инструмента.
Зависимость от мощности и оборотов
Говоря о крутящем моменте электроинструмента, нельзя не упомянуть о его зависимости от других характеристик, таких как мощность и частота вращения. Есть простая формула, показывающая эту зависимость:
Где M — крутящий момент
P — мощность электродвигателя в киловаттах (кВт)
n — число оборотов вала в минуту
Исходя из формулы, крутящий момент имеет прямую зависимость от мощности электродвигателя и обратную — от оборотов вала двигателя. Чем больше мощность, тем больше момент. И наоборот — чем меньше обороты вала, тем больше момент. Именно поэтому инструменты с высоким крутящим моментом на выходном валу имеют низкие обороты.
По этой формуле можно легко посчитать крутящий момент на валу электродвигателя, установленного в электроинструменте, так как в большинстве случаев мощность указана в характеристиках. Но здесь не учитывается редуктор, и мы не знаем обороты двигателя и передаточное число редуктора. Поэтому единственным возможным вариантом остается довериться производителю. Именно поэтому эта характеристика так важна.
Крутящий момент, наряду с другими характеристиками, имеет большое значение. Зная только этот параметр, можно с легкостью подобрать инструмент по потребностям и задачам. Но это не значит, что выбирать нужно по принципу «чем больше, тем лучше». Выбирайте инструмент, исходя из его возможностей и ваших потребностей. Зачем приобретать шуруповерт 80 Нм для редкой сборки мебели или на всякий случай. Но и не стоит использовать инструмент на пределе его возможностей, небольшой запас должен быть.
Мощность двигателя или крутящий момент? Какая характеристика важнее?
Большинство автолюбителей судят о ходовых характеристиках авто по мощности двигателя. Обычно ее измеряют в киловаттах или лошадиных силах. Чем она больше, тем солиднее. Максимальную мощность двигатель внутреннего сгорания развивает на определенных оборотах. Обычно для бензиновых автомобилей это около 6000 оборотов в минуту, для дизельных – около 4000 об./мин. Именно поэтому дизельные движки относятся к классу низкооборотных, бензиновые – высокооборотные. Однако и среди бензиновых двигателей есть низкооборотные, и наоборот – есть дизельные высокооборотные.
Часто водитель сталкивается с ситуацией, когда необходимо придать авто значительное ускорение для выполнения очередного маневра. Жмешь педалью акселератора в пол, а автомобиль практически не ускоряется. Вот тут-то и нужен мощный крутящий момент на тех оборотах, на которых работает в данный момент двигатель. Именно он характеризует приемистость автомобиля. Поэтому каждый автовладелец должен знать, на каких оборотах его авто имеет максимальный крутящий момент перед тем, как садить красивую девушку в свою машину и показывать чудеса пилотирования.
Крутящий момент двигателя, что это?
Из курса физики за 9 класс многие помнят, что крутящий момент М равен произведению силы F, прикладываемой к рычагу длиной плеча L. Формула:
Длина в системе СИ измеряется в метрах, сила – в ньютонах. Нетрудно определить, что момент измеряется в ньютон на метр.
Основная сила в двигателе внутреннего сгорания вырабатывается в камере сгорания в момент воспламенения смеси. Она приводит в действие кривошипно-шатунный механизм коленвала. Рычагом здесь является длина кривошипа, то есть, если эта длина будет больше, то и крутящий момент тоже увеличивается. Однако, увеличивать кривошипный рычаг бесконечно нельзя. Во-первых, тогда надо увеличивать рабочий ход поршня, то есть размеры движка. Во-вторых, при этом уменьшаются обороты двигателя. Двигатели с большим рычагом кривошипного механизма применяют в крупномерных плавательных средствах. В легковых авто с небольшими размерами коленвала не поэкспериментируешь.
В технических характеристиках, указанных на модель двигателя, параметр максимального крутящего момента указывается совместно с величиной оборотов (либо пределами величин оборотов), при которых такой крутящий момент может быть достигнут. Обычно считается: если максимальный крутящий момент может быть достигнут на оборотах до 4500 об./мин., то двигатель низкооборотный, более 4500 – высокооборотный.
От величины крутящего момента напрямую зависит характеристика мощности двигателя автомобиля. Почему считается, что бензиновые движки заведомо могут обеспечить большую, чем дизельные, мощность. Дело в том, что в силу конструктивных особенностей и управляемости системы зажигания бензиновые двигатели могут длительное время работать на оборотах 8000 об./мин и более. Дизельные движки достигают максимального крутящего момента на более низких оборотах. В городском ритме движения, когда нет необходимости развивать предельные обороты, дизельные авто нисколько не уступают бензиновым, наоборот, на малых и средних оборотах спокойно можно двигаться в ритме от 30 до 60 км/час, не переключая третью либо 4-ю передачу.
Пересчитать крутящий момент в мощность двигателя и наоборот можно, руководствуясь упрощенной физической формулой:
По этой формуле получится мощность Р в киловаттах. Вводить надо М – крутящий момент двигателя в ньютон на метр, n– величина оборотов двигателя. Здесь 9549 — число, которое получается после упрощения основной формулы в результате перемножения констант (ускорения свободного падения, числа Пи и т.п.).
Для перевода киловатт в лошадиные силы следует результат умножить на 1,36. В некоторых случаях в технических характеристиках указывается крутящий момент на холостых оборотах.
Зависимости мощности двигателя и крутящего момента от количества оборотов
Типовые характеристики зависимости мощности и крутящего момента от оборотов двигателя приведены на рис.1
Из графика видно, что крутящий момент стабильно увеличивается до 3000 оборотов, затем наступает относительно пологий участок. На оборотах около 4500 об/мин достигается максимум крутящего момента около 178 ньютон*метр. В то же время мощность двигателя продолжает расти до достижения оборотов около 5500 об/мин, и на этих оборотах достигает около 124 лошадиных сил. Это понятно, если обратиться к формуле, в которой видно, что мощность пропорциональна произведению крутящего момента на величину оборотов. После 5500 оборотов в минуту уменьшение крутящего момента превышает крутизну увеличения оборотов, и мощность начинает уменьшаться.
Как это объяснить физически, то есть, без формул. На малых оборотах в область сгорания поступает небольшое количество воздушно-топливной смеси в единицу времени, соответственно, крутящий момент и мощность небольшие. Увеличивая обороты, количество смеси (а вслед за ним и мощность, крутящий момент) возрастает. Достигая больших значений, мощность уменьшается по следующим причинам:
механические потери на трение механизмов;
недостаточное нагнетание воздуха (кислородное голодание).
Из соображений обеспечения максимального количества поступающего воздуха (кислорода) в камеру сгорания даже на небольших оборотах двигателя применяют системы турбонаддува с электронным регулированием. Используя такие системы можно обеспечить равномерность характеристик крутящего момента в широком диапазоне оборотов двигателя, как показано на рис.2
Уровень максимального крутящего момента около 242 ньютон на метр поддерживается в пределах от 2000 до 5000 об/мин коленвала. Это значит, что можно без волнений начинать обгон, двигаясь на относительно низких оборотах двигателя.
Высокооборотные движки позволяют максимально увеличивать мощность за счет уверенной работы на предельно высоких оборотах вплоть да 8000 об/мин, как показано на рис.3
Если вы серьезно подходите к динамическим характеристикам своего или вновь приобретаемого автомобиля, знать характеристики крутящего момента и мощности двигателя в зависимости от оборотов просто необходимо. Их можно найти, покопавшись на различных форумах, сайтах автодилеров и производителей.
Для городского ритма движения лучше подойдут низкооборотные двигатели с турбонаддувом. Если вы любите попалить резину, посоперничать на трассе, лучше выбрать автомобиль с высокооборотным бензиновым движком.
Можно ли увеличить крутящий момент двигателя
Величину необходимого крутящего момента определяют конструкторы еще на предварительном этапе конструкторской разработки двигателя внутреннего сгорания. От нее зависят и другие элементы автомобиля: подвеска, тормозная и рулевая система, аэродинамика. Поэтому, прежде чем приступить к самостоятельному форсированию двигателя, убедитесь, что ваша машина не развалится или не улетит в космос на умощненном двигателе.
Способов увеличения крутящего момента и, соответственно, мощности много:
изменение геометрических свойств поршневой группы, увеличение компрессии;
замена форсунок или инжекторов;
внесение изменений в систему воздухозабора;
чип-тюнинг путем перепрограммирования топливной карты блока управления двигателя.
Опыт показывает, что принудительное увеличение крутящего момента и мощности двигателя на 20% уменьшает ресурс его работы приблизительно в два раза. Поэтому, если вы не фанат дрэг-рейсинга, дрифтинга и красивых девушек, лучше не экспериментировать.
Доступ к сервису временно запрещён
С вашего IP-адреса одновременно поступает очень много запросов.
Такое поведение показалось подозрительным, поэтому мы временно закрыли доступ к сайту.
Возможно, на вашем устройстве есть программы, которые отправляют запросы без вашего ведома.
Что мне делать?
Напишите в службу поддержки через форму обратной связи.
Подробно опишите ситуацию — поможем разобраться, что случилось, и подскажем, как действовать дальше.