Mühərrik gücünün hesablanması: üsullar və zəruri düsturlar

Mündəricat:

Mühərrik gücünün hesablanması: üsullar və zəruri düsturlar
Mühərrik gücünün hesablanması: üsullar və zəruri düsturlar
Anonim

Avtomobil vergisini hesablamaq üçün kimsə motor blokunun gücünü hesablamalıdır. Bəziləri üçün kompressor mühərrikinin gücünü müstəqil hesablamaq vacibdir. Kiminsə maşının gücünü elan edilmiş ilə müqayisə etmək üçün dəqiq bilməsi vacibdir. Ümumiyyətlə, gücün hesablanması və mühərrik seçimi ayrılmaz iki prosesdir.

Avtomobil sürücülərinin avtomobillərinin mühərriklərinin gücünü müstəqil hesablamağa çalışmalarının yeganə səbəbi bunlar deyil. Hesablama üçün lazımi düsturlar olmadan bunu etmək olduqca çətindir. Onlar bu məqalədə veriləcək ki, hər bir motorist özü üçün avtomobilinin real mühərrik gücünün nə qədər olduğunu hesablaya bilsin.

avtomobil mühərriki
avtomobil mühərriki

Giriş

Daxili yanma mühərrikinin gücünü hesablamaq üçün ən azı dörd ümumi üsul var. Bu üsullarda hərəkət qurğusunun aşağıdakı parametrlərindən istifadə olunur:

  1. Dövriyyələr.
  2. Həc.
  3. Burulmaan.
  4. Yanma kamerasında effektiv təzyiq.

Hesablamalar üçün siz avtomobilin çəkisini, həmçinin 100 km/saat sürətlənmə vaxtını bilməlisiniz.

Mühərrik gücünün hesablanması üçün aşağıdakı düsturların hər birində müəyyən xəta var və 100% dəqiq nəticə verə bilməz. Qəbul edilən məlumatları təhlil edərkən bu həmişə nəzərə alınmalıdır.

Məqalədə təsvir ediləcək bütün düsturlardan istifadə edərək gücü hesablasanız, motorun real gücünün orta dəyərini öyrənə bilərsiniz və faktiki nəticə ilə uyğunsuzluq 10-dan çox olmayacaq. %.

Texniki anlayışların tərifi ilə bağlı müxtəlif elmi incəlikləri nəzərə almasaq, o zaman deyə bilərik ki, güc hərəkət aqreqatının yaratdığı və mil üzərində fırlanma momentinə çevrilən enerjidir. Eyni zamanda, güc dəyişən dəyərdir və onun maksimum dəyəri milin müəyyən fırlanma sürətində əldə edilir (pasport məlumatlarında göstərilir).

Müasir daxili yanma mühərriklərində maksimum güc dəqiqədə 5, 5-6, 6 min dövrə ilə əldə edilir. Silindrlərdə təzyiqin ən yüksək orta effektiv dəyərində müşahidə olunur. Bu təzyiqin dəyəri aşağıdakı parametrlərdən asılıdır:

  • yanacaq qarışığının keyfiyyəti;
  • Yanmanın tamlığı;
  • yanacaq itkisi.

Güc fiziki kəmiyyət kimi Vattla, avtomobil sənayesində isə at gücü ilə ölçülür. Aşağıdakı üsullarda təsvir edilən hesablamalar kilovatlarla nəticə verəcək, sonra onları at gücünə çevirmək lazımdır.xüsusi kalkulyator-konvertor.

avtomotor
avtomotor

Tork vasitəsilə güc

Gücü hesablamağın yollarından biri mühərrik fırlanma anının dövrlərin sayından asılılığını müəyyən etməkdir.

Fizikada hər an onun tətbiqi çiynindəki qüvvənin məhsuludur. Dönmə momenti, mühərrikin yükün müqavimətini dəf etmək üçün tətbiq edə biləcəyi gücün məhsuludur. Məhz bu parametr motorun maksimum gücünə nə qədər tez çatdığını müəyyən edir.

Dönmə momenti iş həcminin məhsulunun və yanma kamerasındakı orta effektiv təzyiqin 0,12566 (sabit) nisbəti kimi müəyyən edilə bilər:

  • M=(Vişləyir Peffektiv)/0, 12566, burada Vişləyir– mühərrikin yerdəyişməsi [l], Peffektiv – yanma kamerasında effektiv təzyiq [bar].

Mühərrikin sürəti krank şaftının fırlanma sürətini xarakterizə edir.

Mühərrik fırlanma anı və RPM dəyərlərindən istifadə edərək aşağıdakı mühərrik gücünün hesablanması düsturundan istifadə etmək olar:

P=(Mn)/9549, burada M fırlanma anı [Nm], n mil sürəti [rpm], 9549 mütənasiblik əmsalıdır

Hesablanmış güc kilovatlarla ölçülür. Hesablanmış dəyəri at gücünə çevirmək üçün nəticəni 1, 36 mütənasiblik əmsalı ilə vurmalısınız.

Bu hesablama üsulu yalnız iki elementar düsturdan istifadə etməkdən ibarətdir, ona görə də ən sadələrdən biri hesab olunur. Düzdür, daha çox şey edə bilərsinizasanlaşdırın və avtomobil və onun mühərrik bloku haqqında müəyyən məlumatları daxil etməli olduğunuz onlayn kalkulyatordan istifadə edin.

Qeyd etmək lazımdır ki, mühərrikin gücünü hesablamaq üçün bu düstur avtomobilin təkərlərinə həqiqətən gələn gücü deyil, yalnız mühərrikin çıxışında əldə edilən gücü hesablamağa imkan verir. Fərq nədir? Güc (bir axın kimi düşünsəniz) təkərlərə çatdıqca, məsələn, ötürmə qutusunda itkilər yaşayır. Kondisioner və ya generator kimi ikinci dərəcəli istehlakçılar da mühüm rol oynayır. Qaldırma, yuvarlanma müqavimətini, eləcə də aerodinamik müqaviməti aradan qaldırmaq üçün itkiləri qeyd etməmək mümkün deyil.

Bu çatışmazlıq digər hesablama düsturlarının istifadəsi ilə qismən kompensasiya edilir.

maşının hərəkət sisteminin daxili quruluşunu
maşının hərəkət sisteminin daxili quruluşunu

Mühərrik Ölçüsü ilə Güc

Mühərrikin fırlanma anını təyin etmək həmişə mümkün olmur. Bəzən avtomobil sahibləri bu parametrin dəyərini belə bilmirlər. Bu halda, hərəkət aqreqatının gücünü mühərrikin həcmindən istifadə etməklə tapmaq olar.

Bunun üçün aqreqatın həcmini krank mili sürətinə, həmçinin orta effektiv təzyiqə vurmaq lazımdır. Nəticə dəyər 120-yə bölünməlidir:

  • P=(VnPeffektiv)/120 burada V mühərrikin yerdəyişməsidir [cm3], n sürətdir krank mili fırlanması [rpm], Peffektiv – orta effektiv təzyiq [MPA], 120 – sabit, mütənasiblik əmsalı.

Avtomobilin mühərrik gücü belə hesablanırvahid həcmindən istifadə.

Çox vaxt standart nümunənin benzin mühərriklərində Peffektiv dəyəri 0,82 MPa ilə 0,85 MPa, məcburi mühərriklərdə 0,9 MPa, dizel qurğularında isə təzyiq dəyəri 0,9 MPa ilə 2,5 MPa arasındadır.

Mühərrikin real gücünü hesablamaq üçün bu düsturdan istifadə edərkən, kVt-ı at gücünə çevirmək üçün. s., nəticədə alınan dəyəri 0, 735-ə bərabər bir əmsala bölmək lazımdır.

Bu hesablama metodu həm də ən mürəkkəb üsuldan uzaqdır və minimum vaxt və səy tələb edir.

Bu üsuldan istifadə edərək siz nasos motorunun gücünü hesablaya bilərsiniz.

Hava axını ilə güc

Bölmənin gücünü hava axını ilə də müəyyən etmək olar. Düzdür, bu hesablama metodu yalnız üçüncü sürətdə 5,5 min dövrədə hava sərfiyyatını qeyd etməyə imkan verən bort kompüteri quraşdırılmış avtomobil sahibləri üçün əlçatandır.

Mühərrikin təxmini gücünü almaq üçün yuxarıda göstərilən şərtlərdə alınan sərfiyyatı üçə bölmək lazımdır. Formula belə görünür:

P=G/3, burada G hava axını sürətidir

Bu hesablama ideal şəraitdə, yəni transmissiya itkiləri, üçüncü tərəf istehlakçıları və aerodinamik sürüklənmə nəzərə alınmadan mühərrikin işləməsini xarakterizə edir. Həqiqi güc hesablanmışdan 10, hətta 20% aşağıdır.

Buna uyğun olaraq hava axınının miqdarı avtomobilin quraşdırıldığı xüsusi stenddə laboratoriyada müəyyən edilir.

Bot sensorlarının oxunuşları onların çirklənməsindən çox asılıdırvə kalibrləmədən.

Ona görə də, hava sərfiyyatı məlumatlarına əsasən mühərrik gücünün hesablanması ən dəqiq və effektiv deyil, lakin təxmini məlumat əldə etmək üçün olduqca münasibdir.

Avtomobilin kütləsi ilə güc və "yüzlərlə" sürətlənmə vaxtı

Avtomobilin çəkisi və onun 100 km/saat sürətlənmə sürətindən istifadə etməklə hesablama mühərrikin real gücünü hesablamaq üçün ən sadə üsullardan biridir, çünki avtomobilin çəkisi və elan edilmiş sürətlənmə müddəti "yüzlərlə" " avtomobilin pasport parametrləridir.

Bu üsul istənilən yanacaq növü - benzin, dizel yanacağı, qazla işləyən mühərriklər üçün uyğundur, çünki o, yalnız sürətlənmə dinamikasını nəzərə alır.

Hesablama zamanı sürücü ilə birlikdə avtomobilin çəkisini nəzərə almaq lazımdır. Ayrıca, hesablama nəticəsini real nəticəyə mümkün qədər yaxınlaşdırmaq üçün əyləc, sürüşmə, həmçinin sürət qutusunun reaksiya sürətinə sərf olunan itkiləri nəzərə almağa dəyər. Sürücünün növü də rol oynayır. Məsələn, ön təkərli avtomobillər başlanğıcda təxminən 0,5 saniyə, arxadan ötürücülü avtomobillər isə 0,3 saniyədən 0,4 saniyəyə qədər itirir.

Avtomobilin gücünü sürətləndirmə sürəti ilə hesablamaq üçün şəbəkədə kalkulyator tapmaq, lazımi məlumatları daxil etmək və cavab almaq qalır. Kalkulyatorun apardığı riyazi hesablamaları onların mürəkkəbliyinə görə vermək mənasızdır.

Hesablamanın nəticəsi ən dəqiq, reallığa yaxın olanlardan biri olacaq.

Avtomobilin real gücünü hesablamaq üçün bu üsul bir çoxları tərəfindən ən əlverişli hesab olunur, çünki avtomobil sahibləri minimum səy göstərməli olacaqlar - sürətlənmə sürətini ölçmək üçün.100 km/saat və əlavə məlumatları avtomatik kalkulyatora daxil edin.

asinxron mühərrik
asinxron mühərrik

Digər mühərrik növləri

Sirr deyil ki, mühərriklər təkcə avtomobillərdə deyil, sənayedə və hətta gündəlik həyatda istifadə olunur. Müxtəlif ölçülü mühərrikləri fabriklərdə - sürücü vallarında - və avtomatik ətçəkənlər kimi məişət cihazlarında tapmaq olar.

Bəzən belə mühərriklərin real gücünü hesablamaq lazımdır. Bunu necə etmək aşağıda təsvir edilmişdir.

Dərhal qeyd etmək lazımdır ki, 3 fazalı mühərrikin gücünün hesablanması aşağıdakı kimi edilə bilər:

  • P=Mtorkn, burada Mfırlanma anı fırlanma anı, n isə mil sürətidir.

İnduksiya mühərriki

Asinxron qurğu qurğudur, onun özəlliyi ondan ibarətdir ki, onun statorunun yaratdığı maqnit sahəsinin fırlanma tezliyi həmişə onun rotorunun fırlanma tezliyindən böyükdür.

Asinxron maşının iş prinsipi transformatorun iş prinsipinə bənzəyir. Elektromaqnit induksiyası qanunları tətbiq edilir (sarımın zamanla dəyişən axını əlaqəsi onda bir EMF yaradır) və Amper (elektromaqnit qüvvəsi müəyyən bir uzunluqdakı bir keçiriciyə təsir edir, müəyyən bir dəyərə malik bir sahədə cərəyan keçir. induksiya).

İnduksiya mühərriki ümumiyyətlə stator, rotor, mil və dayaqdan ibarətdir. Statora aşağıdakı əsas komponentlər daxildir: sarım, nüvə, korpus. Rotor nüvədən və sarğıdan ibarətdir.

İnduksiya mühərrikinin əsas vəzifəsi çevrilməkdirstator sarımına verilən elektrik enerjisi fırlanan valdan çıxarıla bilən mexaniki enerjiyə çevrilir.

induksiya mühərrikinin nümunəsi
induksiya mühərrikinin nümunəsi

Asinxron mühərrik gücü

Elmin texniki sahəsində üç növ güc var:

  • tam (S hərfi ilə göstərilir);
  • aktiv (P hərfi ilə göstərilir);
  • reaktiv (Q hərfi ilə göstərilir).

Ümumi güc real və xəyali hissəyə malik vektor kimi təqdim edilə bilər (riyaziyyatın mürəkkəb ədədlərlə bağlı bölməsini xatırlamağa dəyər).

Əsl hissə milin fırlanması, eləcə də istilik əmələ gəlməsi kimi faydalı işlərin görülməsinə sərf olunan aktiv gücdür.

Xəyali hissə maqnit axınının yaradılmasında iştirak edən reaktiv güclə ifadə edilir (F hərfi ilə göstərilir).

Asinxron qurğunun, sinxron mühərrikin, DC maşınının və transformatorun işləmə prinsipinin əsasını təşkil edən maqnit axınıdır.

Reaktiv güc kondensatorları doldurmaq, boğucuların ətrafında maqnit sahəsi yaratmaq üçün istifadə olunur.

Aktiv güc cərəyan və gərginlik və güc əmsalının məhsulu kimi hesablanır:

P=IUcosφ

Reaktiv güc cərəyan və gərginliyin hasili və fazadan 90° güc əmsalı kimi hesablanır. Əks halda, yaza bilərsiniz:

Q=IUsinφ

Ümumi gücün dəyəri, onun vektor kimi göstərilə biləcəyini xatırlayırsınızsa,aktiv və reaktiv gücün kvadratlarının kök cəmi kimi Pifaqor teoremindən istifadə etməklə hesablana bilər:

S=(P2+Q2)1/2.

Ümumi güc düsturunu ümumi formada hesablasaq, məlum olur ki, S cərəyan və gərginliyin hasilidir:

S=IU

Güc faktoru cosφ ədədi olaraq aktiv komponentin görünən gücə nisbətinə bərabər olan dəyərdir. cosφ bilərək sinφ tapmaq üçün φ-nin qiymətini dərəcələrlə hesablamaq və onun sinusunu tapmaq lazımdır.

Bu, cərəyan və gərginliyə əsaslanan standart mühərrik gücünün hesablanmasıdır.

DC maşını
DC maşını

3 fazalı asinxron qurğunun gücünün hesablanması

Asinxron 3 fazalı mühərrikin stator sarımında faydalı gücü hesablamaq üçün faza gərginliyini faza cərəyanı və güc əmsalı ilə çox altın və nəticədə yaranan güc dəyərini üçə (fazaların sayına) vurun.:

  • Pstator=3UfIfcosφ.

Gücünün hesablanması el. aktiv mühərrikin, yəni motor şaftından çıxarılan güc aşağıdakı kimi istehsal olunur:

  • Pçıxış=Pstator – Pitki.

İnduksiya mühərrikində aşağıdakı itkilər baş verir:

  • stator sarımında elektrik;
  • stator nüvəli poladda;
  • rotor sarımında elektrik;
  • mexaniki;
  • əlavə.

Reaktiv bir stator sarımında üç fazalı mühərrikin gücünü hesablamaq üçünxarakter daşıdıqda, bu güc növünün üç komponentini əlavə etmək lazımdır, yəni:

  • stator sarımının sızma axını yaratmaq üçün sərf olunan reaktiv güc;
  • rotor sarımının sızma axını yaratmaq üçün sərf olunan reaktiv güc;
  • əsas axını yaratmaq üçün istifadə olunan reaktiv güc.

Asinxron mühərrikdə reaktiv güc əsasən alternativ elektromaqnit sahəsinin yaradılmasına sərf olunur, lakin gücün bir hissəsi boş axınların yaradılmasına sərf olunur. Sahibsiz axınlar əsas maqnit axınını zəiflədir və asinxron qurğunun səmərəliliyini azaldır.

Cari güc

İnduksiya mühərrikinin gücünün hesablanması cari məlumatlardan istifadə etməklə edilə bilər. Bunu etmək üçün bu addımları yerinə yetirin:

  1. Motoru işə salın.
  2. Ampermetrdən istifadə edərək hər növbədə cərəyanı ölçün.
  3. İkinci paraqrafda götürülmüş ölçmələrin nəticələrinə əsasən orta cari dəyəri hesablayın.
  4. Orta cərəyanı gərginliyə çarpın. Güc alın.

Güc həmişə cərəyan və gərginliyin məhsulu kimi hesablana bilər. Bu vəziyyətdə, U və I-nin hansı dəyərlərinin alınmalı olduğunu bilmək vacibdir. Bu halda, U təchizatı gərginliyidir, sabit dəyərdir və mən cərəyanın hansı sarğıda (stator və ya rotorda) ölçüldüyündən asılı olaraq dəyişə bilər, ona görə də onun orta qiymətini seçmək lazımdır.

Ölçüyə görə güc

Statorda çoxlu müxtəlif komponentlər var, onlardan biri də nüvədir. Mühərrik gücünü hesablamaq üçünölçülərdən istifadə edərək aşağıdakıları edin:

  1. Nüvənin uzunluğunu və diametrini ölçün.
  2. C sabitini hesablayın, bundan sonrakı hesablamalarda istifadə olunacaq. C=(πDn)/(120f)
  3. P gücünü P=CD2ln10-6 düsturundan istifadə edərək hesablayın, burada C hesablanmış sabit, D - nüvənin diametri, n - şaftın fırlanma sürəti, l - nüvənin uzunluğu.

Bütün ölçmələri və hesablamaları maksimum dəqiqliklə etmək daha yaxşıdır ki, elektrik mühərrikinin gücünün hesablanması reallığa mümkün qədər yaxın olsun.

DC motor
DC motor

Təkmə gücü

Asinxron mühərrikin gücü də dartma qüvvəsinin dəyərindən istifadə etməklə müəyyən edilə bilər. Bunu etmək üçün nüvənin radiusunu ölçməli (nə qədər dəqiq, bir o qədər yaxşıdır), aqreqatın şaftının fırlanma sürətini təyin etməli, həmçinin dinamometrdən istifadə edərək mühərrikin dartma gücünü ölçməli olacaqsınız.

Bütün məlumatlar aşağıdakı formula ilə əvəz edilməlidir:

P=2πFnr, burada F dartma qüvvəsi, n milin fırlanma sürəti, r nüvənin radiusudur

İnduksiya mühərrikinin nüansları

Üç fazalı mühərrikin gücünü hesablamaq üçün istifadə edilən yuxarıda göstərilən bütün düsturlar bizə vacib bir nəticə çıxarmağa imkan verir ki, mühərriklər müxtəlif ölçülü ola bilər, müxtəlif sürətlərə malikdir, lakin nəticədə eyni gücə malikdir..

Bu imkan verirdizaynerlər müxtəlif şəraitlərdə istifadə oluna bilən mühərrik modellərini yaratmağa hazırdırlar.

DC motor

DC mühərriki birbaşa cərəyandan alınan elektrik enerjisini mexaniki gücə çevirən maşındır. Onun işləmə prinsipinin asinxron maşınla heç bir əlaqəsi yoxdur.

Dəqiq cərəyan mühərriki stator, armatur və dayaq, həmçinin kontakt fırçaları və kommutatordan ibarətdir.

Kollektor - alternativ cərəyanı sabit cərəyana (və əksinə) çevirən cihaz.

Hər hansı bir işin görülməsinə sərf olunan belə bir qurğunun faydalı gücünü hesablamaq üçün armaturun EMF-ni armatur cərəyanına vurmaq kifayətdir:

  • P=EaIa.

Gördüyünüz kimi, DC mühərrikinin gücünün hesablanması asinxron mühərrikdə edilən hesablamalardan çox sadədir.

Tövsiyə: