Что такое мощность двигателя, крутящий момент и удельный расход топлива
Изобретенный более 100 лет назад поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), на сегодняшний день все еще является самым распространенным в автомобилестроении. При выборе модели двигателя своего будущего автомобиля покупатель может предварительно ознакомиться с его основными характеристиками. В этой статье мы подробно расскажем об основных показателях двигателей внутреннего сгорания, что они собой представляют и как влияют на работу.
Основные показатели двигателя
Сгорание топлива происходит внутри ДВС, в специальной камере цилиндра. Это приводит в движение поршень, который, совершая циклические возвратно-поступательные движения, проворачивает коленчатый вал. Таков упрощенный принцип работы любого поршневого двигателя внутреннего сгорания. Основные характеристики
ДВС можно оценить тремя основными показателями:
— мощность двигателя;
— крутящий момент;
— расход топлива.
Рассмотрим более подробно каждый из этих показателей.
Что такое мощность двигателя
Под мощностью следует понимать физическую величину, которая показывает совершаемую двигателем работу за единицу времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения коленчатого вала. Обычно она указывается в лошадиных силах (л.с.), но встречается измерение и в кВт. Существует несколько единиц измерения под названием «лошадиная сила», но, как правило, имеется в виду так называемая «метрическая лошадиная сила», которая равная ≈ 0,7354 кВт. А вот в США и Великобритании лошадиные силы, касающиеся автомобилей, приравнивают к 0,7456 кВт, то есть как 75 кгс*м/с, что приблизительно равно 1,0138 метрической.
— 1 кВт = 1,3596 л.с. (для метрического исчисления);
— 1 кВт = 1,3783 hp (английский стандарт);
— 1 кВт = 1,34048 л.с. (электрическая «лошадка»).
Если же конвертировать мощность 1 лошадиной силы в киловатты (в промышленности или энергетике), то она будет примерно равна 0,746 кВт. Понятие лошадиная сила не входит в международную систему измерений (СИ), поэтому измерение мощности в кВт будет более правильным.
Чем больше мощность, тем большую скорость сможет развить автомобиль.
Индикаторной называют мощность, с которой газы давят на поршень. То есть, не учитываются никакие другие факторы, а только давление газов в момент их сгорания. Эффективная мощность, эта та сила, которая передается коленчатому валу и трансмиссии. Индикаторная будет пропорциональной литражу двигателя и среднему давлению газов на поршень.
Эффективная мощность двигателя будет всегда ниже индикаторной.
Также есть параметр, называемый литровой мощность двигателя. Это соотношение объема двигателя к его максимальной мощности. Для бензиновых моторов литровая мощность составляет в среднем 30-45 кВт/л, а у дизельных – 10-15 кВт/л.
Как узнать мощность двигателя автомобиля
Конечно, значение можно посмотреть в документах на машину, но иногда требуется узнать мощность автомобиля, который подвергался тюнингу или давно находится в эксплуатации. В таких случаях не обойтись без динамометрического стенда. Его можно найти в специализированных организациях и на станциях техобслуживания. Колеса автомобиля помещаются между барабанами, создающими сопротивление вращению. Далее имитируется движение с разной нагрузкой. Компьютер сам определит мощность двигателя. Для более точного результата может понадобиться несколько попыток.
Что такое крутящий момент
Крутящий момент двигателя рассчитывается по формуле: M = F*R, где F – это сила, с которой давит поршень, R — длина плеча (рычага). В нашем случае плечом будет расстояние от оси вращения коленчатого вала до места крепления шатунной шейки. Этот параметр измеряется в ньютонах на метр (Hм). 1H соответствует 0,1 кг, который давит на конец рычага длиной в метр.
Крутящий момент ДВС характеризует показатель силы вращения коленчатого вала и определяет динамику разгона автомобиля.
Что такое расход (удельный расход) топлива
Удельный расход топлива двигателя – это количество топлива, затрачиваемое для производства определенного количества энергии. Чем расход ниже, тем рациональнее будет использоваться топливо. Расход связан с эффективностью двигателя. Один двигатель может иметь разный расход топлива в зависимости от скорости и нагрузки.
Роль мощности и крутящего момента двигателя
Для обеспечения лучших динамических показателей двигателя, производители стараются наделить силовой агрегат максимальным крутящим моментом, который будет достигаться в более широком значении оборотов двигателя.
Чтобы правильно оценить роль этих двух понятий, стоит обратить внимание на следующие факты:
— Взаимосвязь мощности и крутящего момента можно выразить в формуле: P = 2П*M*n, где Р – это мощность, M – показатель крутящего момента, а n – количество оборотов коленвала в единицу времени.
— Крутящий момент более конкретный показатель характеристики двигателя. Низкий крутящий момент (даже при высокой мощности) не позволит реализовать потенциал двигателя: имея возможность разогнаться до высокой скорости, автомобиль будет достигать этой скорости невероятно долго.
— Мощность двигателя будет возрастать с повышением оборотов: чем выше, тем больше мощность, но до определенных пределов.
— Крутящий момент увеличивается с повышением количества оборотов, но при достижении максимального значения показатели крутящего момента снижаются.
— При равных показателях мощности и крутящего момента более эффективным будет двигатель с меньшим расходом топлива.
Калькулятор расчета мощности двигателя автомобиля
Рассмотрим 5 популярных способа как вычислить мощность двигателя автомобиля используя такие данные как:
Каждая из формул, по которой будет производиться расчет мощности двигателя автомобиля довольно относительная и не может со 100% точностью определить реальную лошадиную силу движущую машину. Но произведя подсчеты каждым из приведенных гаражных вариантов, опираясь на те или иные показатели, можно рассчитать, по крайней мене, среднее значение будь-то стоковый или тюнингованный движок, буквально с 10-ти процентной погрешностью.
Мощность — энергия, вырабатываемая двигателем, она преобразуется в крутящий момент на выходном валу ДВС. Это не постоянная величина. Рядом со значениями максимальной мощности всегда указываются обороты, при которых можно её достигнуть. Точкой максимума достигается при наибольшем среднее эффективном давлении в цилиндре (зависит от качества наполнения свежей топливной смесью, полноты сгорания и тепловых потерь). Наибольшую мощность современные моторы выдают в среднем при 5500–6500 об/мин. В автомобильной сфере измерять мощность двигателя принято в лошадиных силах. Поэтому поскольку большинство результатов выводятся в киловаттах вам понадобится калькулятор перевода кВт в л.с.
Как рассчитать мощность через крутящий момент
Самый простой расчет мощности двигателя авто можно определить по зависимости крутящего момента и оборотов.
Крутящий момент
Сила, умноженная на плечо ее приложения, которую может выдать двигатель для преодоления тех или иных сопротивлений движению. Определяет быстроту достижения мотором максимальной мощности. Расчетная формула крутящего момента от объема двигателя:
Мкр = VHхPE/0,12566, где
Обороты двигателя
Скорость вращения коленчатого вала.
Формула для расчета мощности двигателя внутреннего сгорания автомобиля имеет следующий вид:
P = Mкр * n/9549 [кВт], где:
Поскольку по формуле, результат получим у кВт, то при надобности также можно конвертировать в лошадиные силы или попросту умножать на коэффициент 1,36.
Использование данных формул — это самый простой способ перевести крутящий момент в мощность.
А дабы не вдаваться во все эти подробности быстрый расчет мощности ДВС онлайн, можно произвести, используя наш калькулятор.
Но, к сожалению, данная формула отражает лишь эффективную мощность мотора которая не вся доходит именно до колес автомобиля. Ведь идут потери в трансмиссии, раздаточной коробке, на паразитные потребители (кондиционер, генератор, ГУР и т.п.) и это без учета таких сил как сопротивление качению, сопротивление подъему, аэродинамическое сопротивление.
Как рассчитать мощность по объему двигателя
Если же вы не знаете крутящий момент двигателя своего автомобиля, то для определения его мощности в киловаттах также можно воспользоваться формулой такого вида:
Ne = Vh * pe * n/120 (кВт), где:
Для получения мощности движка в «лошадках», а не киловаттах, результат следует разделить на 0,735.
Расчет мощности двигателя по расходу воздуха
Такой же приблизительный расчет мощности двигателя можно определять и по расходу воздуха. Функция такого расчета доступна тем, у кого установлен бортовой компьютер, поскольку нужно зафиксировать значение расхода, когда двигатель автомобиля, на третьей передаче, раскручен до 5,5 тыс. оборотов. Полученное значение с ДМРВ делим на 3 и получаем результат.
Формула как рассчитать мощность ДВС по расходу воздуха в итоге выглядит так:
Такой расчет, как и предыдущий, показывает мощность брутто (стендовое испытание двигателя без учета потерь), которая выше на 10—20% от фактической. А еще стоит учесть, что показания датчика ДМРВ сильно зависят от его загрязненности и калибровок.
Расчет мощности по массе и времени разгона до сотни
Еще один интересный способ как рассчитать мощность двигателя на любом виде топлива, будь-то бензин, дизель или газ – по динамике разгона. Для этого используя вес автомобиля (включая пилота) и время разгона до 100 км. А чтобы Формула подсчета мощности была максимально приближена к истине нужно учесть также потери на пробуксовку в зависимости от типа привода и быстроту реакции разных коробок передач. Приблизительные потери при старте для переднеприводных составит 0,5 сек. и 0,3-0,4 у заднеприводных авто.
Используя этот калькулятор мощности ДВС, который поможет определить мощность двигателя исходя из динамики разгона и массы, вы сможете быстро и достаточно точно узнать мощь своего железного коня не вникая в технические характеристики.
Расчет мощности ДВС по производительности форсунок
Не менее эффективным показателем мощности автомобильного двигателя является производительность форсунок. Ранее мы рассматривали её расчет и взаимосвязь, поэтому, труда, высчитать количество лошадиных сил по формуле, не составит. Подсчет предполагаемой мощности происходит по такой схеме:
Где, коэффициент загруженности не более 75-80% (0,75…0,8) состав смеси на максимальной производительности где-то 12,5 (обогащенная), а коэффициент BSFC будет зависеть от того какой это у вас двигатель, атмосферный или турбированный (атмо — 0.4-0.52, для турбо — 0.6-0.75).
Узнав все необходимые данные, вводите в соответствующие ячейки калькулятора показатели и по нажатию кнопки «Рассчитать» Вы сразу же получаете результат, который покажет реальную мощность двигателя вашего авто с незначительной погрешностью. Заметьте, что вам совсем не обязательно знать все представленные параметры, можно расчищать мощность ДВС отдельно взятым методом.
Ценность функционала данного калькулятора заключается не в расчете мощности стокового автомобиля, а если ваш автомобиль подвергся тюнингу и его масса и мощность притерпели некоторые изменения.
Часто задаваемые вопросы
Как рассчитать мощность двигателя внутреннего сгорания?
Мощность двигателя в кВт можно рассчитать по объему двигателя и оборотах коленвала. Формула расчета мощности двигателя имеет вид:
Ne = Vh * Pe * n / 120 (кВт), где:
Vh — объём двигателя, см³
n — количество оборотов коленчатого вала за минуту
Pe — среднее эффективное давление, Мпа
Какой коэффициент учитывать при расчете мощности двигателя?
Коэффициент мощности (cosϕ) для расчета мощности электродвигателя принимают равным 0,8 для маломощных двигателей (менее 5,5 кВт) или 0,9 для двигателей мощностью свыше 15 кВт.
Как рассчитать мощность двигателя по крутящему моменту?
Для определения мощности двигателя в киловаттах, когда известен крутящий момент, можно по формуле такого вида: P = Mкр * n/9549, где:
Mкр – крутящий момент (Нм),
n – обороты коленвала (об./мин.),
9549 – коэффициент для перевода оборотов в об/мин.
Как рассчитать мощность двигателя по расходу воздуха?
Рассчитать мощность двигателя в кВт зная его потребления воздуха (при наличии бортового компьютера) можно используя простую схему. Необходимо раскрутить двигатель на третьей передаче до 5500 об/мин (пик крутящего момента) и по показаниям, на тот момент, зафиксировать расход воздуха, а затем разделить то значение на три. В результате такого математического вычисления можно узнать приблизительную мощность двигателя с небольшой погрешностью.
Как оценить мощность двигателя без стенда
Для чего это собственно… дело в том, что регламенты некоторых любительских чемпионатов, зачастую построены на ограничении мощности автомобилей в том или ином классе. В регламенте LADA Time Attack Cup’2018 (на примере которого я буду повествовать), мощность двигателя для класса Extra Light не должна превышать 100л.с., для класса Light – 130л.с., для класса Race – 160л.с., всё что больше – в Unlim. В топе вопросов по регламенту у частников (как начинающих, так и опытных) – а как вы собираетесь измерять мощность?
Начнем с того, что в измерении мощности поголовно у всех автомобилей в любительском чемпионате вроде LTAC, разумеется, нет совершенно никакой необходимости. Измерениям целесообразно подвергать лишь отдельные автомобили, результаты которых по какой-то причине выше, чем едет основная масса класса, либо те автомобили, на которые подан протест. В некоторых случаях замеры в профилактических целях можно проводить на автомобилях по субъективному выбору организаторов, например, исходя из предварительного анализа времен круга или хронометража по секторам трека.
Мощность автомобиля даже в условиях отсутствия колесного стенда можно определить по двум принципам:
1. Качественно – это насколько больше или меньше мощность в сравнении с некоторой «эталонной» машиной.
2. Количественно – это числовое значение максимальной мощности в л.с. и кВт.
И первое и второе позволяет делать Racelogic Perfomancebox и тому подобные приборы, а также это можно рассчитать онлайн, зная массу авто и его разгон до 100км/ч.
«Всё это очень неточно», как считают многие. Здесь надо понять и принять следующее — во-первых, по большому счету не особенно важна абсолютная точность показаний, поскольку автомобиль мы оцениваем не в вакууме, а в достаточно строгих рамках, относительно определенного зачетного класса. Поэтому гораздо более важными являются сравнительные цифры. А во-вторых, по моему личному опыту, точность подобных методов измерения не настолько уж и плоха в сравнении с теми же колесными стендами, но повторюсь – это всё не столь важно для описываемых в данном посте целей.
Так вот, в подавляющем большинстве случаев, на мой взгляд, более чем достаточно определить именно качественную (сравнительную) мощность. Для этого в одной или нескольких зачетных попытках ставим на автомобиль Racelogic, или в крайнем случае телефон с приложением Racechrono. Запись телеметрии является более объективной для оценки как навыков пилота, так и в не меньшей степени потенциальных возможностей автомобиля. Далее анализируем графики скорости (ускорений) на прямых, а также скорости на выходах из поворотов, и максимальные скорости, достигаемые к концу прямиков у двух автомобилей (оцениваемого и «эталонного»).
Оцениваемый автомобиль – это потенциальный читер, или же реально быстрый пилот на качественно подготовленном авто. За «эталонный» автомобиль в младших классах может быть принят любой автомобиль, показывающий на данном треке более или менее стабильные результаты. В идеале «эталонный» автомобиль с заведомо известной стоковой или околостоковой конфигурацией мотора, априори вписывающейся в требования класса.
Как именно производить сопоставление и анализ графиков скорости (ускорений) двух автомобилей, сейчас подробно рассматривать не будем, нюансов хватит на отдельный пост. Но при некотором опыте, и с точностью достаточной для «Кубков водокачек», выявить читерский по мотору таз, а в некоторых случаях даже +/- назвать его мощность абсолютно реально! Кроме того, для каждого класса у нас уже имеется обширная база телеметрии со всех треков. Другими словами, уже давно известны примерные максимальные скорости и ускорения на длинных прямых разных гоночных трасс и для машин разной массы и мощности. Необходимо будет набрать статистику для обновленного Мячково, но это вопрос 1-2 групповых выездов.
Пример: имеем телеметрию со Смоленского кольца стокового автомобиля Лада Калина Спорт мощностью 118л.с. с прошивкой и декатом, массой 1100кг. Думаю, без грубой ошибки мощность такого авто можно назвать 122-125л.с., что уже недалеко от верхней границы в 130л.с. класса Light. Скорость выхода данного автомобиля на финишную прямую 112км/ч, в конце прямой автомобиль достигает 155км/ч. Имеем второй автомобиль Лада Калина примерно такой же массы, по заверениям владельца с некими распредвалами (типа предыдущий владелец кинул какие-то палки, но башка не пилена). Телеметрия данного авто показывает выход на финишную прямую на скорости 97км/ч, а максималку в конце прямой 163км/ч…
В принципе, даже без глубокой аналитической работы с графиками, уже с 98% вероятностью можно сказать (2% оставим на всякий…), что второй автомобиль выходит за рамки класса по мощности. И не особо важно сколько конкретно у него сил в пике, 135 или 159… хотя и конкретные цифры мощности рейслоджик тоже может показать при необходимости (об этом будет ниже). В любом случае, практически очевидно, что второй автомобиль везет своего пилота к тумбе или к хорошим очкам только «на моторе». Имхо, уже серьезный аргумент для перевода автомобиля на класс выше. Но в реальных условиях, при меньшем различии максимальных скоростей, или при спорных ситуациях, не составит труда провести и чуть более детальный и объективный анализ.
Можно ли обмануть телеметрию?
Обмануть телеметрию, имхо, почти невозможно. Ведь чтобы снизить показатели максимальной скорости и ускорения придется на прямых либо сбрасывать, либо изначально недожимать педаль акселератора. А малейший сброс газа мгновенно отразится переломом на графике скорости и ускорения, что разумеется будет выглядеть весьма противоестественно для автомобиля, вышедшего из поворота на длинную прямую.
В случае изначального плавного недожима акселератора к концу прямой вы получите неестественно низкую максимальную скорость, и продублировать совершенно одинаковый недожим акселератора подряд на 3-5 боевых кругах будет затруднительно, при наложении одного круга на другой будут явные труднообъяснимые несовпадения графика. Но самое главное, сброс или недожим газа, ровно как и смена прошивки на менее «злую», сразу приведет к существенному ухудшению времени круга. В этом случае, только значительно более высокие скорости в поворотах могли бы более или менее уровнять (либо улучшить) времена круга в сравнении с «эталонным» автомобилем. Если преимущества по скорости в поворотах при анализе телеметрии оцениваемого автомобиля также не наблюдается, то можно делать практически однозначный вывод, что автомобиль не соответствовал заявленному классу в предыдущем существенно более быстром заезде. Отметаем вероятность того, что у данного авто внезапно прямо вот к данному заезду что-то дриснуло в подвеске, и он стал существенно медленнее в поворотах 😊
Если всё же по какой-либо причине записать телеметрию с трека на оцениваемом автомобиле не удалось, либо телеметрия не дала внятного ответа о сравнительной мощности (что маловероятно, выше я на это отвел условные 2%), то прибор Racelogic Perfomancebox позволяет оценивать колесную мощность зная точную массу автомобиля (весы имеются на каждом этапе). Измерение проводится несколько раз на любом горизонтальном участке дороге по максимальному ускорению на 2й или 3й передаче (в зависимости от ряда кпп). Опять же стоит оговорится, что нет необходимости с точностью до 1л.с. определять мощность. Если мощность после измерения покажется малореальной, то на этом же самом участке с целью тарировки можно провести измерение на любом другом стоковом автомобиле с заведомо известной мощностью.
Также при замере мощности рейслоджик производит оценку сопротивления качения и сопротивления воздуха по величине отрицательного ускорения в момент выжима сцепления в самом конце замера. В целом подобный замер мощности дает вполне удовлетворительную точность для оценочно-сравнительных целей, а погрешность при тщательном соблюдении методики измерения обычно не превышает +/-5%, т.е. возможный разброс в 10л.с. относительно 100л.с. необходимо учитывать.
Измерение мощности на Dynamometer. Какая разница между мощностью с колес и на маховике?
Ключ к пониманию чего-нибудь заключается в определении основных слов объекта (предмета) “Dynamometer” – состоит из двух слов (dynamo) это Греческое слово обозначающее “power in motion” – мощность, сила в движении. Второе слово “meter” также Греческое – измерение. Можно просто назвать «Дайно» (часто называют Дино) – фактически машина (стенд) для измерения мощности в движении.
Существует два типа Дайно (стендов) – моторный стенд (engine dynamometers) и роликовый, барабанный, колесный стенд ( chassis dynamometers).
На фото — двигатель, закреплённый на моторном стенде
Для того чтобы измерить мощность двигателя на моторном стенде необходимо его снять с машины и установить на моторный стенд, подключив напрямую к маховику. Для этого используются специальные адаптеры, также необходимо подключить систему охлаждения и т.д. Процедура, занимающая много времени. Этот вид стендов в основном используют разработчики моторов. И это ЕДИНСТВЕННЫЙ МЕЖДУНАРОДНО ПРИЗНАНЫЙ МЕТОД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ.
Для тюнинга автомобилей такой вид стендов редко используется, из-за сложности подключения, больших трудозатрат и т.д. Для этих целей более эффективен (в ценовом плане) колесный стенд, вот о них мы сегодня и поговорим. 
На фото: автомобиль стоящий на колёсном стенде
Колесный стенд – специально спроектирован для измерения мощности С КОЛЕС. Двигатель, генерирующий мощность на маховике, которая передается в КПП через сцепление. КПП в свою очередь передает мощность через дифференциалы, привода, карданный вал на колеса. Все эти девайсы, механизмы поглощают часть мощности и как результат, мощность, поставляемая к колесам – оказывается меньше чем на маховике двигателя. Потери варьироваться между 18%-28%. Мощность; на колесах это то, что определяет характеристику, эффективность автомобиля. Основная проблема заключается в том, что все производители машин определяют, указывают, измеряют мощность на маховике, а не на колесах. При этом много Дайно (колесных стендов) пытаются определить мощность мотора (на маховике) измеряя ее на колесах.
Количество потерь варьируется от автомобиля к автомобилю, очень много зависит от типа трансмиссии, размера шин, температуры КПП, подшипников и т.д.
ЧТО ДАЙНОМЕТЕР ИЗМЕРЯЕТ?
Любой дайнометер измерят момент и скорость, и исходя из этого рассчитывает мощность. Вот здесь и начинается большая неразбериха. Попытаемся разобраться.
Давайте представим, что мы хотим растолкать автомобиль. Когда мы начинаем толкать авто, мы прилагаем усилие (момент) на колеса. Если машина слишком тяжелая для нас, чтобы сдвинуть её с места, но мы при этом прилагаем определенное усилие (момент), даже если не произведена никакая работа (машина продолжает стоять на месте). Только когда мы сдвинем с места авто, будет произведена работа. Время в течении которого мы толкаем — определяет мощность, которую мы имеем.
Давайте представим, что у машины нет аэродинамического сопротивления, трения и т.д. Попросим 120-килограммового штангиста растолкать машину начиная с 0 км/час и пока он не достигнет своей максимальной скорости (где-то 20 км/час), в этот точке он больше не будет прилагать усилие (момент), а просто будет бежать с машиной, не забывайте (в нашем эксперименте нет сопротивления, потерь и т.д.) Скорее всего, он разовьет 20 км/час (свой максимум) через 50 метров.
Если мы попросим растолкать машину 90-килограммового чемпиона мира в беге на 100 метром, то он скорее всего через 50 метров достигнет только 15 км/час, но будет продолжать разгонять (ускорять) машину. Когда он достигнет скорости 20 км/час — он будет продолжать ускоряться (прилагать момент для ускорения машины), скажем до 30 км/час.
Для того, чтобы протолкать машину на 100 метров — штангист и бегун затратят одинаковое количество времени, точки 100 метров они достигнут в один момент времени. Это значит, что у штангиста и бегуна одинаковая мощность.
Если мы представим, что машину будет толкать здоровенный мужик (с моментом и силой — как у штангиста и скоростью — как у бегуна), то он будет продолжать ускоряться, толкая машину и при достижении скорости 20 км/ч (в точке 50 метров) и соответственно затратит меньше времени на 100 метров, он реально мощнее значит.
Переведя на язык машин, можно сказать, что штангист — это американский 5-литровый Chevy, бегун – Honda Integra 1.8, а здоровенный мужик – Porsche 911 turbo. Теперь мы понимаем, что мощность это – момент, умноженный на скорость. 
Если мы измеряем момент на маховике, то мы умножаем результат на обороты двигателя, для вычисления мощности. На хорошем дайнометре мы измеряем момент на роликах и умножаем на скорость на колесах (или роликов). Правильнее будет в данном случае использовать не слово момент, а приложенное усилие tractive effort, но суть от этого не меняется, пусть будет момент.
Как только мы измерили момент и умножили его на скорость — получим мощность, она измеряется в лошадиных силах или киловаттах.
Когда-то лошадиные силы измерялись исходя из рабочего объема двигателя. Это было нужно для определения налога, который владелец машины должен был платить.
Но со временем появились умные парни которые научились получать большую мощность из такого же мотора (скажем с двух литров кто-то снимал 90 л.с., а кто-то 115 л.с.). После этого появился новый термин Brake horsepower (BHP). Он показывает — какая мощность необходима, чтобы затормозить двигатель в ФИКСИРОВАННЫХ ОБОРОТАХ (это очень важно, ниже поясню).
Точнее это значит, какое усилие (момент) необходимо приложить, чтобы двигатель держал определенные обороты (конкретные, фиксированные) при 100% открытом дросселе и умноженное это на обороты или скорость. 1 лошадиная сила по SAE (Society of Automotive Engineers) Brake horsepower равняется 0.746 Киловатт, а в метрической системе 0.736. Все теории я думаю достаточно. Теперь мы определились, что такое момент, мощность (я знаю, что многие это помнят еще со школы, просто хотел напомнить тем, кто забыл).
Существует 2 разных типа колесных стендов (дайнометров). Одни называются loading dynamometer — такие измеряют мощность при загрузке по принципу steady state, а именно — измеряют момент (усилие) приложенное для того, чтобы тормозить колеса, тем самым давая нам реальные данные. Это дорогие стенды, используются тюнерами для настройки моторов во всех режимах, т.к. позволяют тюнеру настраивать двигатель при константой скорости, при различных нагрузках (от 0 до 100% открытой дроссельной заслонки).
А другой вид (тип) стендов — Inertia dynamometer (инерционные дайнометры) – измеряют скорость, динамику разгона роликов (не приложенное усилие) и потом динамику остановки роликов. Это дешевые стенды, применяются для измерения мощности на моторе (маховике).
Несколько слов о Steady State тесте.
Этот метод измерения единственный, который признается во всем мире. Используется он как на моторных стендах, так и на загрузочных роликовых дайнометрах. Принцип такой – измерения только при постоянной скорости, 100% открытой дроссельной заслонке (полный газ), в течении минимум 3 секунд (это необходимо, для того чтобы получить информацию о возможностях системы охлаждения двигателя engine cooling capacity). Обычно измерения производятся через каждые 500 оборотов (может быть и через 100 об/мин).
Выглядит это так:
На электронном табло в видео: сверху показана — мощность, а снизу — скорость автомобиля. В данном случае замер происходит на 6000 об/мин.
ИЗМЕРЕНИЯ НА Inertia dynamometer
Измерения на инерционном дайнометре основаны на принципе измерения акселерации и дикселерации роликов (барабанов) стенда. Машина устанавливается на стенд, даётся полный газ и раскручивается до максимальных оборотов, потом выключается передача (или выжимается сцепление) — и измеряется дикселерация колес. После этого компьютер на основе этих данных выдает мощность на маховике мотора (при правильной настройке — достаточно точно).
И вот здесь, как я понял большая путаница с этим графиком. Он выглядит так.
Здесь показано на снимке два графика. На одном — мощность на маховике мотора (верхний), а на другом — скорость разгона роликов. Многие пытаются выдать значения с нижнего графика — за мощность на колесах. ЭТО НЕ ТАК – ЭТО НЕ МОЩНОСТЬ НА КОЛЕСАХ, ЭТО ВСЕГО ЛИШЬ ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ НА МАХОВИКЕ. На них вообще лучше не обращать внимание…
Из своего опыта, а я работал на всех видах стендов (включая моторный) эти значения (нижняя полоска графика) — очень часто отличаются от реальных колесных, измеренных на загрузочном стенде, по методу Steady State теста ( обычно на 10-15%). Это промежуточное значение, которое некоторые люди пытаются выдать за мощность на колесах, зависит от многих факторов (я не буду здесь писать об этом, это еще на несколько страниц). Один из факторов – передаточное значение в КПП должно быть равно единице. Но повторюсь, этот вид стендов достаточно точно может измерить только мощность на маховике (верхний график на приложенном снимке).
Подытоживая вышесказанное. Официально признанный метод измерения во всем мире, только один — Steady State. Соответственно, если вы хотите знать мощность мотора своего авто – надо измерить его на моторном стенде (фото вначале поста, где двигатель стоит на таком, отдельно от машины).
Если нужна мощность на колесах – можно измерить только на загрузочном роликовом стенде, и только если всё делать по методу Steady State теста.
Возможно вы уже изучали известные во всем мире дайно датабазы. Так вот, очень серьезные тюнинговые компании указывают там мощность только с колес (если измеряют на роликовом или колесном стенде) и/или мощность на маховике, если она было получена с моторного стенда. У них могут быть большие судебные разбирательства, штрафные санкции если информация окажется некорректной или предоставлена при измерениях по каким-то другим, официально непризнанным методам измерения.
Теперь немного картинок. Как-то настраивал автомобиль российскому клиенту. Машина — Мерседес C200, W204 (1.8 литра, турбо) мощность по тех.паспорту 184 л.с. Клиент уже произвел перед этим кое-какие модификации для поднятия мощности. Он производил замеры в Москве на дайно-стенде, которые якобы показали 210 сил на маховике. Нами были сделаны свои измерения. Вначале мощность на колесах – результат 160 л.с. (напомню, это с учётом потерь в трансмиссии, ходовой части и т.д.).
После того как мы поработали с машиной мощность на колесах стала 218 сил. Разница составляет 58 сил. Это значит, что машина (не двигатель, а именно машина в целом) реально получила прибавку в 36.2% мощности (в динамике и т.д.)
Ради эксперимента (для меня) и маленьких цифр для клиента (которые он увидел, с колес) был произведен замер динамичный, инерционный — результат 268 л.с. на маховике, а по паспорту напомним у этой модели 184 л.с.
Но я не остановился на этом и поэтому хочу Вам показать еще и этот график, в котором мы можем увидеть промежуточные значения (не имеющие ничего общего с реальной мощностью на колесах). Так там мы видим максимальное значение РАВНЯЕТСЯ 240. НО В РЕАЛЬНОСТИ У ЭТОЙ МАШИНЫ, МОЩНОСТЬ НА КОЛЕСАХ — 218 Л.С.
А про цифру 240 вообще лучше никому не говорите — чтобы не выглядеть глупо со стороны. Ещё раз повторюсь — это НЕ КОЛЁСНАЯ МОЩНОСТЬ.
А теперь небольшая часть — специально для субаристов: у Subaru WRX STI объёмом 2.5 литра 2008 года по паспорту 300 л.с.
В то же время в официальных дайно дата базах: 220-225 л.с. на колесах.
Т.е. пока мощность дойдёт от мотора до точек контакта шин с дорожным покрытием, то потеряется 75-80 л.с. в трансмиссии, ходовой и т.д.
У мирового лидера в настройках Subaru – СОВВ: 223 л.с. на колесах
Я придерживаюсь следующего принципа измерения. Приехала машина, скажем Subaru, измерили мощность перед модификациями и настройкой, получилось скажем 223 л.с. с колёс. После работ измерили ещё раз и получили например 400 л.с. Прибавка составила 400-223=177 сил с колёс или 79%. А какова получилась прибавка на маховике мотора — не знаю, да и не хочу знать, ведь машина едет колесами. Но знаю одно, что мощность, которую я замерил — правильная, и указана реальная, и это мощность с колёс. Но если вам больше нравится оперировать мощностью мотора с маховика — ваше право. На примере этой статьи, надеюсь вы поняли разницу в видах измерений мощности, и как правильно их трактовать.
Всем удачи!
С уважением
Barik
Наш партнёр Газпромбанк предлагает автокредит со ставкой от 3,9% годовых. Подать заявку на одобрение можно по ссылке.