Вопросы и Ответы

Как вычислить мощность скутера, мопеда.


Разберем на простом примере, что такое мощность двигателя в скутере, т.е. что такое лошадиные силы в мопеде.

Для примера возьмем обычный паровой двигатель, который был самым первым двигателем, который изобрели до того, как его модернизировали до двигателя внутреннего сгорания.


Итак. Для начала разберем что такое крутящий момент.
Посмотрим на рисунок
Расширяющиеся газы (1)Engine scheme вычисление мощьности скутера, давят на поршень (2),  далее поршень через шатун (3), в свою очередь воздействует на кривошип(4). Теперь, когда мы имеем силу давления поршня, воздействующею на колесо (5), через плечо. В результате мы получаем силу (крутящего момента) которая есть произведение силы на плечо.

Поэтому для вычисления силы тяги нужно крутящий момент колеса поделить на радиус колеса. Сила тяги (если убрать силу трения) то получим ту самую силу, которая нужна для мощности. Другими словами мы получаем силу, которая нужна для быстрого, ускорения скутера и мопеда.

Согласно второму закону Ньютона. Для того, что бы ускорение было максимально быстрым, нужно максимально увеличить силу тяги, либо как можно больше уменьшить вес тела.      

Что мы можем придумать для того чтобы мощь и ускорение было максимальным.

Первое: нужно уменьшить вес японского скутера или мопеда, для этого иногда японские инженеры делают раму, колеса и другие части из легких сплавов в которые входит алюминий, титан и другие легкосплавные материалы.

Второе: если вернутся к нашему рисунку, то мы можем увидеть, что если мы увеличим длину кривошипа, (L) то несомненно крутящий момент возрастет, в свою очередь это приведет к увеличению хода поршня. Что несомненно приведет к увеличению габаритов и массы двигателя.

Третье: Увеличить силу, которая воздействует на поршень. Для этого нужно увеличить площадь поршня, что также приведет к увеличению габаритов, массы и кубатуры двигателя. Из этого вывод, что крутящий момент непосредственно связан с кубатурой, массой и рабочим объемом двигателя.  

Итак! Как можно сделать крутящий момент больше и мощнее без увеличения габаритов и кубатуры двигателя?

Ответ очень прост. Мы должны увеличить силу давления газов на поршень (от сгорания топлива в цилиндре).

 Что для этого нужно?

  1. Увеличить возможность подачи больше топлива в цилиндр (увеличить «окна» впуска и выпуска в цилиндре).
  2. Увеличить давление в цилиндре (степень сжатия). Для того чтобы увеличить давление, мы должны сделать максимальным сгорание топлива в камере сгорания (обеспечить правильную подачу воздуха и отрегулировать зажигание).  
  3. Поставить специальную выхлопную трубу с резонатором (лучше всего это подходит для 2х тканых двигателей).


Мы выяснили, что такое крутящий момент, теперь попытаемся понять, что же такое мощность.

 Мощность это работа, выполненная за единицу времени. И чем больше мощность, тем больше работы можно сделать за единицу времени (…чем сильнее тем больше….).

Например, когда скутер или мопед едут вверх под горку. Сильнее и быстрее выедет вверх под гору тот мопед, кто помощнее, т.е. у кого лошадок побольше.




Итак вот формула для вычисления мощности

  формула для вычисления мощности на скутер  

где N – мощность Вт. А – работа Дж. t – время с.   

Был такой английский ученый Уатт в его честь и названа единица мощности Вт.1Вт = Дж / с.   
Если мы посмотрим на формулу то это дробь. Из этого следует что при неизменности времени когда затрата (Дж) увеличивается а время остается тоже, то это приводит к увеличению мощности.

Для большей понятности приведи очень простой пример. Допустим если мы возьмем одну лошадь и запряжем ее в телег и загрузим туда, ну скажем одну тону груза то лошадь будет тянуть эту телегу с большим трудом, а если мы возьмем трактор, у которого 100 л.с. и погрузим на прицеп 10т. То трактор без труда потянет этот прицеп.

  



Вот формула для вычисления мощности двигателя.

Р = Нм *обороты в мин/9549 где Р = мощность Нм = момент силы

Пример: Если мотор выдает 1 Нм крутящего момента при 1000 об/мин, то его мощность в киловаттах будет 1*1000/9549=0,147 (кВт).
  Перевести киловатты в лошадиные силы можно так: 1кВт=1,36 л.с.



 
Таблица которая наглядно показывает, как увеличивается мощьность.

По этой таблице мы можем вычислить мощьность только в "идеале".

Что это значит? Это означает что эти расчеты приблизительны, потому что здесь не учтена сила трения, сила нагревания и другие факторы, которые влияют на вычисления.

На практике точный замер мощьности мы можем сделать только на стенде.


Нм

6,83

лошадиные силы

6,81

6,50

6,48

6,00

5,30

5,00

4,27

4,00

2,85

3,00

1,71

2,00

0,85

1,00

0,28

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

6,20

7,00

7,00

частота вращения * 1000




<< 1 2 3 4  >>