Мощность двигателя

Мощность двигателя
Общие символы	П
И объединились	Киловатт (кВт)
В базовых единицах СИ	1000 kg ⋅ m 2 ⋅ s −3
Выводы из другие количества	Р = М · ω
Измерение	$ML^{2}T^{-3}$

Мощность двигателя – это мощность , которую двигатель может выдать . Ее можно выразить в единицах мощности, чаще всего в киловаттах , pferdestärke (метрических лошадиных силах) или лошадиных силах . Что касается двигателей внутреннего сгорания, мощность двигателя обычно описывает номинальную мощность , которая представляет собой выходную мощность, которую двигатель может поддерживать в течение длительного периода времени в соответствии с определенным методом испытаний, например ISO 1585. Однако в целом внутренний Двигатель внутреннего сгорания имеет вал отбора мощности (коленчатый вал), поэтому к двигателям внутреннего сгорания применимо правило определения мощности на валу: Мощность двигателя представляет собой произведение крутящего двигателя момента коленчатого вала и угловой скорости .

Определение

Мощность — это произведение крутящего момента и угловой скорости :

Позволять:

• $P=$ Мощность в Ваттах (Вт)
• $M=$ Крутящий момент в Ньютон-метрах (Н·м)
• $n=$ Частота вращения коленчатого вала в секунду (с ⁻¹ )
• $\omega =$ Угловая скорость = $2\pi n$

Тогда мощность:

$P=M\cdot \omega$

В двигателях внутреннего сгорания частота вращения коленчатого вала $n$ является более распространенной фигурой, чем $\omega$, поэтому мы можем использовать $2\pi n$ вместо этого, что эквивалентно $\omega$:

$P=M\cdot 2\pi \cdot n$

Обратите внимание, что $n$ в секунду (с ⁻¹ ). Если мы хотим использовать обычную минуту (мин. ⁻¹ ) вместо этого нам нужно разделить $n$ к 60:

$P=M\cdot 2\pi \cdot {n \over 60}$

Использование

Уравнения числовых значений

Приблизительные численные уравнения мощности двигателя в зависимости от крутящего момента и частоты вращения коленчатого вала:

Международная система единиц (СИ)

Позволять:

• $P=$ Мощность в киловаттах (кВт)
• $M=$ Крутящий момент в Ньютон-метрах (Н·м)
• $n=$ Частота вращения коленчатого вала в минуту (мин. ⁻¹ )

Затем:

$P={M\cdot n \over 9550}$

Система технических единиц (МКС)

• $P=$ Мощность в лошадиных силах (л.с.)
• $M=$ Крутящий момент в килопондметрах (км·м)
• $n=$ Частота вращения коленчатого вала в минуту (мин. ⁻¹ )

Затем:

$P={M\cdot n \over 716}$

Имперская/традиционная система единиц измерения США

• $P=$ Мощность в лошадиных силах (л.с.)
• $M=$ Крутящий момент в фунт-сила-фут (фунт-сила·фут)
• $n=$ Скорость коленчатого вала в оборотах в минуту (об/мин)

Затем:

$P={M\cdot n \over 5252}$

Пример

Диаграмма крутящего момента и мощности примера дизельного двигателя

Кривая мощности (оранжевая) может быть получена из кривой крутящего момента (синяя).
умножив на частоту вращения коленчатого вала и разделив на 9550

Дизельный двигатель производит крутящий момент $M$ 234 Н·м при $n$ 4200 мин. ⁻¹ , что является номинальной частотой вращения двигателя.

Позволять:

• $M=234\,N\cdot m$
• $n=4200\,{min}^{-1}=70\,s^{-1}$

Затем:

$234\,N\cdot m\cdot 2\pi \cdot 70\,s^{-1}=102,919\,N\cdot m\cdot s^{-1}\approx 103\,kW$

или используя уравнение числового значения:

${234\cdot 4200 \over 9550}=102.91\approx 103$

Номинальная мощность двигателя составляет 103 кВт.

Единицы

	Киловатт	Килопондметр в секунду	Лошадиные силы	Лошадиные силы	Фунт-сила-фут в минуту
1 кВт (= 1000 кг·м 2 ·с −3 ) =	1	101.97	1.36	1.34	44,118
1 кп·м·с −1 =	0.00980665	1	0.01 3	0.0132	433.981
1 ПС =	0.73549875	75	1	0.986	32,548.56
1 л.с. =	0.7457	76.04	1.014	1	33,000
1 фунт-сила-фут·мин −1 =	2.26·10 −5	0.0023	2.99·10 −5	3.03·10 −5	1

См. также

• Список серийных автомобилей по мощности

Библиография

• Бёге, Вольфганг (2017), Альфред Бёге (редактор), Справочник по машиностроению (на немецком языке), Висбаден: Springer, ISBN  978-3-658-12528-8

• Бёге, Альфред (1972), Механика и прочность материалов (на немецком языке), Висбаден: Vieweg, ISBN  9783528140106

• Кемп, Альберт В. (1998), Промышленная механика , Американские технические издательства, ISBN  9780826936905

• Фред Шефер, Ричард ван Бассюйсен, изд. (2017), Справочник по двигателям внутреннего сгорания (на немецком языке), Висбаден: Springer, ISBN.  978-3-658-10901-1