Araba vergisini hesaplamak için birinin motor ünitesinin gücünü hesaplaması gerekiyor. Bazılarının kompresör motorunun gücünü bağımsız olarak hesaplaması önemlidir. Birinin, beyan edilenle karşılaştırmak için makinenin gücünü tam olarak bilmesi önemlidir. Genel olarak, güç hesaplama ve motor seçimi birbirinden ayrılmaz iki süreçtir.
Sürücülerin arabalarının motorlarının gücünü bağımsız olarak hesaplamaya çalışmasının tek nedeni bunlar değil. Hesaplama için gerekli formüller olmadan bunu yapmak oldukça zordur. Her sürücünün arabasının gerçek motor gücünün ne kadar olduğunu kendisi hesaplayabilmesi için bu makalede verilecektir.
Giriş
İçten yanmalı bir motorun gücünü hesaplamanın en az dört yaygın yolu vardır. Bu yöntemlerde, tahrik ünitesinin aşağıdaki parametreleri kullanılır:
- Ciro.
- Hacim.
- Büküman.
- Yanma odasının içindeki etkili basınç.
Hesaplamalar için arabanın ağırlığının yanı sıra 100 km/sa hızlanma süresini de bilmeniz gerekir.
Motor gücünü hesaplamak için aşağıdaki formüllerin her birinde bazı hatalar vardır ve %100 doğru sonuç veremez. Alınan verileri analiz ederken bu her zaman dikkate alınmalıdır.
Makalede anlatılacak tüm formülleri kullanarak gücü hesaplarsanız, motorun gerçek gücünün ortalama değerini öğrenebilirsiniz ve gerçek sonuçla tutarsızlık 10'dan fazla olmayacaktır. %.
Teknik kavramların tanımıyla ilgili çeşitli bilimsel incelikleri hesaba katmazsak, gücün tahrik ünitesi tarafından üretilen ve şaft üzerinde torka dönüştürülen enerji olduğunu söyleyebiliriz. Aynı zamanda güç değişken bir değerdir ve maksimum değerine belirli bir mil dönüş hızında ulaşılır (pasaport verilerinde belirtilmiştir).
Modern içten yanmalı motorlarda dakikada 5, 5-6, 6 bin devirde maksimum güce ulaşılır. Silindirlerde en yüksek ortalama efektif basınç değerinde gözlenir. Bu basıncın değeri aşağıdaki parametrelere bağlıdır:
- yakıt karışımı kalitesi;
- Yanma bütünlüğü;
- yakıt kaybı.
Güç, fiziksel bir miktar olarak Watt olarak ölçülürken, otomotiv endüstrisinde beygir gücü ile ölçülür. Aşağıdaki yöntemlerde açıklanan hesaplamalar kilovat cinsinden sonuçlar verecektir, daha sonra bunların beygir gücüne dönüştürülmesi gerekecektir.özel hesap makinesi-dönüştürücü.
Torkla Güç
Gücü hesaplamanın bir yolu, motor torkunun devir sayısına bağımlılığını belirlemektir.
Fizikteki herhangi bir an, uygulamasının omzundaki kuvvetin ürünüdür. Tork, uygulamanın omuz tarafından yükün direncini aşmak için motorun geliştirebileceği kuvvetin ürünüdür. Motorun maksimum gücüne ne kadar çabuk ulaştığını belirleyen bu parametredir.
Tork, çalışma hacminin ve yanma odasındaki ortalama efektif basıncın çarpımının 0.12566'ya (sabit) oranı olarak tanımlanabilir:
- M=(Vworking Petkili)/0, 12566, burada Vworking– motor hacmi [l], Petkili – yanma odasındaki etkin basınç [bar].
Motor hızı, krank milinin dönüş hızını karakterize eder.
Motor torku ve RPM değerleri kullanılarak aşağıdaki motor gücü hesaplama formülü kullanılabilir:
P=(Mn)/9549, burada M tork [Nm], n mil hızı [rpm], 9549 orantı faktörüdür
Hesaplanan güç kilovat cinsinden ölçülür. Hesaplanan değeri beygir gücüne dönüştürmek için sonucu 1, 36 orantı faktörü ile çarpmanız gerekir.
Bu hesaplama yöntemi yalnızca iki temel formülün kullanılmasından oluşur, bu nedenle en basitlerinden biri olarak kabul edilir. Doğru, daha fazlasını yapabilirsindaha kolay ve araba ve motor ünitesi hakkında belirli verileri girmeniz gereken çevrimiçi hesap makinesini kullanın.
Motor gücünü hesaplamak için kullanılan bu formülün, aslında arabanın tekerleklerine gelen gücü değil, yalnızca motorun çıkışında elde edilen gücü hesaplamanıza izin verdiğini belirtmekte fayda var. Fark ne? Güç (bir akış olarak düşünürseniz) tekerleklere ulaştığı sürece örneğin transfer durumunda kayıplar yaşar. Klima veya jeneratör gibi ikincil tüketiciler de önemli bir rol oynamaktadır. Kaldırma, yuvarlanma direncinin yanı sıra aerodinamik direncin üstesinden gelmek için kayıplardan bahsetmemek mümkün değil.
Bu dezavantaj, diğer hesaplama formüllerinin kullanılmasıyla kısmen dengelenir.
Motor Boyutundan Aktarılan Güç
Motor torkunu belirlemek her zaman mümkün değildir. Bazen araç sahipleri bu parametrenin değerini bile bilmiyorlar. Bu durumda, tahrik ünitesinin gücü motorun hacmi kullanılarak bulunabilir.
Bunu yapmak için ünitenin hacmini krank mili hızıyla ve ortalama efektif basınçla çarpmanız gerekir. Ortaya çıkan değer 120'ye bölünmelidir:
- P=(VnPverimli)/120 burada V motor hacmidir [cm3], n hızdır krank mili dönüşü [rpm], Petkili – ortalama efektif basınç [MPA], 120 – sabit, orantı faktörü.
Bir arabanın motor gücü şu şekilde hesaplanır:birim ses seviyesini kullanma.
Çoğunlukla, standart bir numunenin benzinli motorlarında Petkili değeri 0,82 MPa ile 0,85 MPa arasında değişir, zorlamalı motorlarda - 0,9 MPa ve dizel ünitelerde basınç değeri 0,9 MPa ile 2,5 MPa arasındadır.
Motorun gerçek gücünü hesaplamak için bu formülü kullanırken, kW'ı hp'ye dönüştürmek için. s., elde edilen değeri 0, 735'e eşit bir faktöre bölmek gerekir.
Bu hesaplama yöntemi aynı zamanda en karmaşık yöntem olmaktan uzaktır ve minimum zaman ve çaba gerektirir.
Bu yöntemi kullanarak pompa motorunun gücünü hesaplayabilirsiniz.
Hava akışı yoluyla güç
Ünitenin gücü hava akışıyla da belirlenebilir. Doğru, bu hesaplama yöntemi yalnızca, üçüncü viteste 5.5 bin devirde hava tüketimini kaydetmenize izin veren yerleşik bir bilgisayarı olan araç sahipleri için geçerlidir.
Motorun yaklaşık gücünü elde etmek için yukarıdaki koşullar altında elde edilen tüketimi üçe bölmek gerekir. Formül şöyle görünür:
P=G/3, burada G hava akış hızıdır
Bu hesaplama, motorun ideal koşullar altında, yani şanzıman kayıplarını, üçüncü taraf tüketicileri ve aerodinamik sürtünmeyi hesaba katmadan çalışmasını karakterize eder. Gerçek güç, hesaplanandan %10 hatta %20 daha düşüktür.
Buna göre hava akış miktarı laboratuvarda aracın kurulu olduğu özel bir stand üzerinde belirlenir.
Yerleşik sensörlerin okumaları büyük ölçüde kirliliklerine bağlıdırve kalibrasyondan.
Bu nedenle, motor gücünü hava tüketimi verilerine dayalı olarak hesaplamak en doğru ve etkili yöntem olmaktan uzaktır, ancak yaklaşık verileri elde etmek için oldukça uygundur.
Aracın kütlesini ve hızlanma süresini "yüzlerce" aşar
Arabanın ağırlığını ve 100 km/sa hızlanma hızını kullanarak hesaplama, motorun gerçek gücünü hesaplamak için en basit yöntemlerden biridir, çünkü arabanın ağırlığı ve beyan edilen hızlanma süresi "yüzlerce" " arabanın pasaport parametreleridir.
Bu yöntem her tür yakıtla (benzin, dizel yakıt, gaz) çalışan motorlar için geçerlidir çünkü yalnızca hızlanma dinamiklerini hesaba katar.
Hesaplarken sürücü ile birlikte aracın ağırlığını da hesaba katmak gerekir. Ayrıca, hesaplama sonucunu gerçeğe mümkün olduğunca yaklaştırmak için, frenleme, kayma ve vites kutusunun tepki hızı için harcanan kayıpları dikkate almaya değer. Sürücü tipi de bir rol oynar. Örneğin, önden çekişli arabalar başlangıçta yaklaşık 0,5 saniye, arkadan çekişli arabalar 0,3 saniyeden 0,4 saniyeye kaybeder.
Bir arabanın gücünü hızlanma hızı ile hesaplamak için netten bir hesap makinesi bulmak, gerekli verileri girmek ve bir cevap almak için kalır. Karmaşıklıkları nedeniyle hesap makinesinin yaptığı matematiksel hesaplamaları vermek anlamsızdır.
Hesaplamanın sonucu gerçeğe yakın, en doğru sonuçlardan biri olacaktır.
Bir arabanın gerçek gücünü hesaplamanın bu yöntemi, birçok kişi tarafından en uygun olarak kabul edilir, çünkü araç sahiplerinin minimum çaba sarf etmesi gerekir - hızlanma hızını ölçmek için.100 km/s ve otomatik hesap makinesine ek veriler girin.
Diğer motor türleri
Motorların sadece arabalarda değil, endüstride ve hatta günlük hayatta da kullanıldığı bir sır değil. Fabrikalarda - tahrik millerinde - ve otomatik kıyma makineleri gibi ev aletlerinde çeşitli boyutlarda motorlar bulunabilir.
Bazen bu tür motorların gerçek gücünü hesaplamanız gerekir. Bunun nasıl yapılacağı aşağıda açıklanmıştır.
Üç fazlı bir motorun gücünün hesaplanmasının aşağıdaki gibi yapılabileceğini hemen belirtmekte fayda var:
- P=Mtorquen, burada Mtorque tork ve n mil hızıdır.
Endüksiyon motoru
Asenkron ünite, özelliği, statoru tarafından oluşturulan manyetik alanın dönüş frekansının her zaman rotorunun dönüş frekansından daha büyük olması olan bir cihazdır.
Eşzamansız bir makinenin çalışma prensibi, bir transformatörün çalışma prensibine benzer. Elektromanyetik indüksiyon yasaları uygulanır (sarımın zamanla değişen akı bağlantısı, içinde bir EMF'yi indükler) ve Amper (belirli bir uzunluktaki bir iletken üzerinde belirli bir değere sahip bir akımın aktığı bir elektromanyetik kuvvet etki eder) indüksiyon).
Endüksiyon motoru genellikle bir stator, rotor, mil ve destekten oluşur. Stator aşağıdaki ana bileşenleri içerir: sargı, çekirdek, mahfaza. Rotor bir çekirdek ve bir sargıdan oluşur.
Bir asenkron motorun ana görevi,stator sargısına sağlanan elektrik enerjisi, dönen bir milden alınabilen mekanik enerjiye dönüştürülür.
Asenkron motor gücü
Teknik bilim alanında üç tür güç vardır:
- dolu (S harfi ile gösterilir);
- aktif (P harfi ile gösterilir);
- reaktif (Q harfi ile gösterilir).
Toplam güç, bir gerçek ve bir sanal kısmı olan bir vektör olarak temsil edilebilir (matematiğin karmaşık sayılarla ilgili bölümünü hatırlamaya değer).
Gerçek kısım, şaftı döndürmek ve ısı üretmek gibi faydalı işler yapmak için harcanan aktif güçtür.
Hayali kısım, manyetik akının oluşumunda yer alan reaktif güç ile ifade edilir (F harfi ile gösterilir).
Bir asenkron ünitenin, bir senkron motorun, bir DC makinesinin ve bir transformatörün çalışma prensibinin altında yatan manyetik akıdır.
Reaktif güç, kapasitörleri şarj etmek, bobinlerin etrafında bir manyetik alan oluşturmak için kullanılır.
Aktif güç, akım ve gerilim ile güç faktörünün çarpımı olarak hesaplanır:
P=IUcosφ
Reaktif güç, akım ve gerilim ile 90° faz dışı güç faktörünün çarpımı olarak hesaplanır. Aksi takdirde şunu yazabilirsiniz:
Q=IUgünahφ
Toplam gücün değeri, bunun bir vektör olarak temsil edilebileceğini hatırlarsanız,aktif ve reaktif gücün karelerinin kök toplamı olarak Pisagor teoremi kullanılarak hesaplanabilir:
S=(P2+Q2)1/2.
Toplam güç formülünü genel formda hesaplarsak, S'nin akım ve voltajın çarpımı olduğu ortaya çıkar:
S=BenU
Güç faktörü cosφ, aktif bileşenin görünen güce oranına sayısal olarak eşit bir değerdir. sinφ'yi bulmak için, cosφ'yi bilmek için, derece cinsinden φ değerini hesaplamanız ve sinüsünü bulmanız gerekir.
Bu, akım ve gerilime dayalı standart bir motor gücü hesaplamasıdır.
3 fazlı asenkron ünitenin gücünün hesaplanması
Asenkron 3 fazlı bir motorun stator sargısındaki faydalı gücü hesaplamak için, faz gerilimini faz akımı ve güç faktörü ile çarpın ve elde edilen güç değerini üç ile (faz sayısı ile) çarpın.:
- Pstator=3UfIfcosφ.
Güç el hesabı. aktif bir motorun, yani motor milinden kesilen güç şu şekilde üretilir:
- Poutput=Pstator – Pkayıp.
Bir endüksiyon motorunda aşağıdaki kayıplar meydana gelir:
- stator sargısında elektrik;
- stator çekirdek çeliğinde;
- rotor sargısında elektrik;
- mekanik;
- ek.
Reaktif bir stator sargısında üç fazlı bir motorun gücünü hesaplamak içinkarakter, bu tür bir gücün üç bileşenini eklemek gerekir, yani:
- stator sargısının kaçak akısını oluşturmak için tüketilen reaktif güç;
- rotor sargısının kaçak akısını oluşturmak için tüketilen reaktif güç;
- ana akışı oluşturmak için kullanılan reaktif güç.
Bir asenkron motordaki reaktif güç, esas olarak alternatif bir elektromanyetik alan oluşturmaya harcanır, ancak gücün bir kısmı başıboş akılar oluşturmaya harcanır. Kaçak akılar ana manyetik akıyı zayıflatır ve asenkron ünitenin verimini düşürür.
Mevcut güç
Asenkron motor gücünün hesaplanması, akım verileri kullanılarak yapılabilir. Bunu yapmak için şu adımları izleyin:
- Motoru çalıştırın.
- Bir ampermetre kullanarak, her dönüşte akımı ölçün.
- İkinci paragrafta yapılan ölçümlerin sonuçlarına göre ortalama akım değerini hesaplayın.
- Ortalama akımı voltajla çarpın. Güç alın.
Güç her zaman akım ve gerilimin çarpımı olarak hesaplanabilir. Bu durumda U ve I'in hangi değerlerinin alınması gerektiğini bilmek önemlidir. Bu durumda U besleme gerilimidir, sabit bir değerdir ve akımın hangi sargıda (stator veya rotor) ölçüldüğüne bağlı olarak değişebilir, bu nedenle ortalama değerini seçmek gerekir.
Boyuta göre güç
Stator, biri çekirdek olan birçok farklı bileşene sahiptir. Motor gücünü hesaplamak içinboyutları kullanarak şunları yapın:
- Çekirdeğin uzunluğunu ve çapını ölçün.
- İlerideki hesaplamalarda kullanılacak olan C sabitini hesaplayın. C=(πDn)/(120f)
- P kuvvetini P=CD2ln10-6 formülünü kullanarak hesaplayın, burada C hesaplanan sabit, D çekirdeğin çapıdır, n şaftın dönme hızıdır, l çekirdeğin uzunluğudur.
Elektrikli tahrik motorunun gücünün hesaplanmasının mümkün olduğunca gerçeğe yakın olması için tüm ölçümleri ve hesaplamaları maksimum doğrulukla yapmak daha iyidir.
Çekiş gücü
Bir asenkron motorun gücü, çekiş kuvvetinin değeri kullanılarak da belirlenebilir. Bunu yapmak için çekirdeğin yarıçapını ölçmeniz (ne kadar doğru, o kadar iyi), ünitenin milinin dönme hızını sabitlemeniz ve ayrıca bir dinamometre kullanarak motorun çekiş kuvvetini ölçmeniz gerekir.
Tüm veriler aşağıdaki formülle değiştirilmelidir:
P=2πFnr, burada F çekiş kuvvetidir, n şaft dönüş hızıdır, r çekirdek yarıçapıdır
Endüksiyon motorunun nüansı
Üç fazlı bir motorun gücünü hesaplamak için kullanılan yukarıdaki formüllerin tümü, motorların farklı boyutlarda olabileceği, farklı hızlara sahip olabileceği, ancak sonuçta aynı güce sahip olabileceği konusunda önemli bir sonuç çıkarmamızı sağlar..
Bu izin verirtasarımcıların çok çeşitli koşullarda kullanılabilecek motor modelleri yaratmaları.
DC motor
DC motor, doğru akımdan alınan elektrik gücünü mekanik güce dönüştüren bir makinedir. Çalışma prensibinin asenkron bir makineyle pek ilgisi yoktur.
Bir DC motor, bir stator, armatür ve desteğin yanı sıra kontak fırçaları ve bir komütatörden oluşur.
Kollektör - alternatif akımı doğru akıma çeviren bir cihaz (ve tersi).
Herhangi bir işi yapmak için harcanan böyle bir birimin faydalı gücünü hesaplamak için armatür EMF'sini armatür akımıyla çarpmak yeterlidir:
- P=EaIa.
Gördüğünüz gibi, bir DC motorun gücünün hesaplanması, bir asenkron motorda yapılan hesaplamalardan çok daha basittir.
