Формула расчета мощности двигателя по расходу воздуха - АвтоКлуб Toyota
Toyota-navi.ru

АвтоКлуб Toyota
12 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Формула расчета мощности двигателя по расходу воздуха

Как посчитать мощность по расходу воздуха

Для расчета мощности автомобильного двигателя есть 5 простых формул используя крутящий момент, расход воздуха, объем ДВС, динамику и производительность форсунок

  1. Как рассчитать мощность через крутящий момент
  2. Расчет мощности двигателя: методики и необходимые формулы
  3. Расчет мощности двигателя по расходу воздуха
  4. Шкала, дающая примерное представление о диапазоне мощности двигателей
  5. Расчет мощности по массе и времени разгона до сотни
  6. Расчет мощности двигателя: методики и необходимые формулы
  7. Типовые параметры работы двигателей
  8. Расчет мощности ДВС по производительности форсунок
  9. Другие типы двигателей
  10. Нюанс асинхронного двигателя
  11. Асинхронный двигатель
  12. Таблица для перевода л. с. в кВт

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

  • VH – рабочий объем двигателя (л),
  • PE – среднее эффективное давление в камере сгорания (бар).

Обороты двигателя

Скорость вращения коленчатого вала.

Формула для расчета мощности двигателя внутреннего сгорания автомобиля имеет следующий вид:

P = Mкр * n/9549 [кВт], где:

  • Mкр – крутящий момент двигателя (Нм),
  • n – обороты коленчатого вала (об./мин.),
  • 9549 – коэффициент, дабы обороты подставлять именно в об/мин, а не косинусами альфа.

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 минимально необходимую производительность вытяжного вентилятора и подобрать подходящее устройство?

Вентиляционные системы — неотъемлемая часть любого помещения. И, конечно, в них используется такой прибор, как вытяжной вентилятор. Без него просто не обойтись. Чтобы приобрести систему нужной мощности, обязательно надо сделать расчет производительности вытяжного вентилятора.

Нормы и требования к вентиляции помещений

По нормам, установленным СНиП, при расчете производительности вентиляторов, кратность воздухообмена должна быть не менее 0,5 м 3 в час для бытовых помещений.

Также есть определенные нормы для каждого типа жилых помещений.

  • Ванная комната, совмещенная с туалетом — 50 м 3 /час.
  • Ванная комната без туалета — 25 м 3 /час.
  • Туалет — 25 м 3 /час.
  • Кухня — от 60 до 90 м 3 /час (в зависимости от типа и мощности плиты).
  • Другие помещения — 3 м 3 /час на 1 м 3 .

Расчет производительности вытяжного вентилятора в жилых помещениях

Чтобы узнать, какой должна быть производительность вашей вытяжной системы, необходимо предпринять следующее:

  1. Узнать объем помещения.
  2. Умножаем объем на необходимую норму воздухообмена.
  3. Получившаяся цифра и есть необходимая нам производительность.
  4. Еще необходимо учесть сечение воздуховодов, изгибы, сопротивление фильтров, если они есть в системе вентиляции.

Формула для расчетов будет выглядеть так:

  • L — требующаяся производительность, м 3 /час,
  • n — необходимая норма воздухообмена, м 3 /час,
  • V — объем помещения.

Например, рассчитаем производительность вытяжного вентилятора для трехкомнатной квартиры общей площадью 59 м 2 , с ванной, туалетом, кухней и мебелью. 59 м 2 умножим на 3м (это высота), найдем объем. Он будет равен 177 м 3 .

Необходимая норма смены воздуха в час по СНиП — 10-12 раз в час. Умножим 177 на 12, получим 354 м 3 . Это и есть необходимая производительность. Но сюда нужно еще прибавить такие же расчеты по кухне, ванной и туалету. Это будет соответственно 108 м 3 , 144 м 3 и 72 м 3 . Сложив все цифры, получим мощность нашей вытяжной системы — 678 м 3 /час.

Диаметр воздуховода влияет на его пропускную способность. Существует три наиболее распространенных размера:

  • 100 мм — для вентилятора небольшой мощности, который постоянно работает;
  • 125 мм — для эпизодического проветривания помещения вентиляцией малой и средней мощности;
  • 150 мм — быстрое нерегулярное проветривание помещений с малым количеством людей.
Читать еще:  2 х тактный двигатель с раздельной смазкой схема

Определение объема помещения

Объем помещения найти несложно. Для этого нужно перемножить длину комнаты на ширину и высоту.

Пример расчета производительности для ванной с площадью 9 кв.м

Рассчитаем мощность и осуществим подбор вентилятора по производительности для ванной комнаты. Площадь 9 м 2 умножим на высоту потолка 2,5, получим 22,5 м 3 . Это объем помещения.

Полностью воздух должен меняться каждые 5 минут, это 1/12 часа. Пропускная способность вентилятора будет равна — 22,5*12 = 270 м 3 .

Подбор вентилятора по минимально необходимой производительности

Нормы, которые требуются по расчетам, обычно завышены, и на практике не реализуются. На кухне или в ванной комнате во время приготовления пищи или принятия душа есть функция усиленной вытяжки. А для обеспечения минимальной установленной нормы достаточно хорошего притока воздуха и тяги в вентиляционном канале.

Производительность равна произведению объема на кратность воздухообмена. Узнав, чему она равна, сравниваем ее с нормой по требованиям СНиП, и берем максимальное значение.

Снизить расходы и подобрать вентилятор меньшей производительности можно, используя современные VAV-системы. Это вентиляционные системы, в которых возможна экономия энергии и воздухообмена путем полного или частичного отключения вентиляции некоторых помещений. Например, ночью в гостиной никого нет, поэтому можно временно отключить там вентиляцию.

Что влияет на производительность устройства?

Если смотреть на формулу расчета производительности, то она выглядит довольно простой. Но только расчеты по формуле не дают полного представления о том, какой именно вытяжной вентилятор подойдет в каком-то конкретном случае.

Есть еще некоторые факторы, влияющие на производительность устройства.

  1. Принцип работы. Вентиляция может работать в режиме отвода воздуха и в режиме рециркуляции. Рециркуляционные вытяжки имеют меньшую производительность, им требуется больше мощности.
  2. Расположение. От места, где находится вентилятор, также зависит его производительность. Например, на кухне вытяжка должна располагаться прямо над плитой на определенном расстоянии, иначе ее производительность будет снижена.
  3. Потребляемая мощность. Чем меньше вентилятор потребляет мощности, тем меньше расход электроэнергии.

Расчет производительности вентилятора для особых промышленных условий

Чтобы рассчитать необходимую производительность вентилятора для промышленных условий, нужно разработать техническое задание и определиться с некоторыми важными моментами.

  1. Место расположения объекта.
  2. Назначение помещения.
  3. Планировка и расположение внутри здания.
  4. Материал, из которого построено помещение.
  5. Количество людей, работающих на производстве.
  6. Режим работы и технология процессов.

После этого производятся необходимые расчеты. Причем необходимо учесть еще такие факторы, как скорость потока воздуха, уровень шума, длину и диаметр воздуховодов и их изгибы, давление системы. Скорость потока воздуха считается стандартной, когда она равна 2,5 — 4 м/с.

Учет количества людей, находящихся в помещении

Рассчитать необходимую мощность вентилятора можно и по другой формуле:

Этот расчет производится, учитывая количество людей в помещении.

  • L — необходимая мощность,
  • N — количество людей в помещении,
  • LH — норма воздуха на одного человека.

Для жилых помещений используется показатель 60 м 3 /час, там, где человек отдыхает, например, спальня, допускается принять за норму 30 м 3 /час, так как во сне необходимо меньше кислорода.

За количество людей принимаются те люди, которые находятся в помещении постоянно. Если к вам пришли гости, не нужно из-за этого увеличивать мощность вентилятора.

Повышенное количество влаги

Оборудование ванной комнаты может отличаться от других видов вентиляции, так как там всегда повышенная влажность. Чтобы избежать короткого замыкания, необходимо использовать специальный брызгозащищенный вариант вентилятора. Он не позволит влаге попадать в воздуховод.

Современный рынок предлагает множество вариантов вытяжных вентиляторов. Они отличаются по производительности, потребляемой мощности, уровню шума, размерам и назначению. Выбрав необходимую вам модель, вы сможете обеспечить себя и близких вам людей свежим воздухом.

как правильно рассчитать количество воздуха потребляемого двигателем?
например- имеем движок оьъемом 2 литра.обороты двигателя 5000 в минуту.т.е. в секунду это примерно 83 оборота.т.е. в секунду при этих оборотах движок хавает 166 литров воздуха?
или считать что за один оборот коленвала он потребляет 1 литр воздуха т.к. два цилиндра в это время идут на сжатие.т.е. количесвто воздуха 83 литра.
щас вопрос какой производительности должен быть чарджер чтобы надуть давление 0,3 бара?
или если кто знает производительность чарджера (например на кроуне 2 литровом)?

может я неправильно считаю?

Цилиндр хавает через оборот. И если б хавал свой рабочий объем, ваши расчеты про 83 литра были бы верны.
Атмо с 2 клапанами на цилиндр съедает до 65-85% указанной цифры. С 4 клапанами на цилиндр — 80-95% на оборотах максимального момента.
Honda умеет затолкать и более.

Наддутые затем и наддуты, чтоб съесть более указанных цифр. Иметь коэффициент наполнения цилиндра (не все на здешнем форуме согласны с таким определением) 100% (насчитанные вами 83 литра в секунду) при наддуве чаджером 0.3 бар — реально.

есть калькуляторы в инете. много ньюансов.

Корки Белл хорошо описывает эту процедуру, но измерение идет от мощности

чагер с крауна а точнее сц-14 пропихивает 1,4 л. ввоздуха,сц-12 1,2 соответственно за оборот)

Расход воздуха = (объем см³ × 5500мин¯ × 0.5 × Ευ (0.85)) / (1 000 000)=м³/мин

0.5 – коэффициент поступления воздуха во время одного оборота из двух.
Ευ — объемная эффективность (у 2х литрового мотора 0.85)

спасибо всем за ответы.появилось еще пару вопросов:

за оборот компрессора или движка.не совсем понятно.
и сколько он наддувает давление?т.е. если движок хавает в секунду 83 литра,то сколько литров производит чарджер?
я отталкиваюсь не от оборотов а от литров в секунду.производительность вроде так считается.

тим амурский
Расход воздуха = (объем см³ × 5500мин¯ × 0.5 × Ευ (0.85)) / (1 000 000)=м³/мин

0.5 – коэффициент поступления воздуха во время одного оборота из двух.
Ευ — объемная эффективность (у 2х литрового мотора 0.85)

Эт формула из книжки :)))

формула не совсем понятна.книжки к сожалению у меня нету.искал везде и не мог найти.

спасибо всем за ответы.появилось еще пару вопросов:

за оборот компрессора или движка.не совсем понятно.
и сколько он наддувает давление?т.е. если движок хавает в секунду 83 литра,то сколько литров производит чарджер?
я отталкиваюсь не от оборотов а от литров в секунду.производительность вроде так считается.

так измерять неправильно, надо знать поток, создаваемый компрессором, причем отображеный на компрессорной карте
по факту на sc-12 поток около 280CFM

а книжка ищется в один клик!

дак ссылок то много.
я просто думал-думал,ведь компрессор в принципе то просто качает воздух который двигатель потребляет.дак какой же производительности нужен компрессор чтобы надуть туда давление 0,3 бара.конечно все зависит еще от толщины пайпинга и дросселя и коллектора.но все же.
например.есть компрессор номинальная скорость вращения которого 2500 обмин.при этой скорости вращения его производительность 290 литровмин.т.е. в минуту это 4,83 литра в секнду.(компрессор поршневой.рабочий объем которого 199 см^3)
т.е. этого в принципе хватит чтобы надуть в двигу?
извине конечно за вынос мозга.просто себе уже вынес весь. )))может вы чем поможете.

ошибочка- в секунду 4,83 литра . вот просто уже мозг не варит))

Производительность ТКР это количетсво воздуха, которое компрессор способен прокачать через себя, измеряется в единицах веса.
Если вы захотели увеличить мощность двигателя с помощью ТКР, то в первую очередь необходимо подсчитать, сколько воздуха будет требоваться мотору. Можно считать, что 100л.с. съедают 330кг/час. Возьмем, к примеру, мотор 2112 объемом 1.5литра, и хотим с него снять 280сил на 8000об/мин. Теперь можно приступить к подбору турбины.
280лошадей съедают 900кг воздуха в час, теперь можно применить физические уравнения.

P — необходимое АБСОЛЮТНОЕ давление на выходе компрессора
AF — необходимая производительность компрессора, в ф/мин
VE — коэффициент наполнения на оборотах максимальной мощности
RPM — обороты максимальной мощности
D — Объем двигателя, в кубических дюймах
Ti- температура воздуха на входе ТКР, в градусах по Фаренгейту
G — 639,6 = const, газовая константа
Температура воздуха на впуске очень важна, чем выше температура, тем больше объем воздуха при той же массе. Поэтому, чтобы прокачать больше воздуха, его нужно охладить. В среднем, температура на впуске около 50-60градусов при использовнии интеркулера, тогда как без него она может достич и 100-150.
Подставляем наши данные в уравнение.

Мы получили абсолютное давление, которое необходимо для получения 280сил на 8000об/мин, чтобы получить избыточное или измеряемое давление, нужно вычесть из полученного результата атмосферное давление на вашей высоте относительно моря, вычтем 14.7. Получаем 19.2psi, это 1.3атм избытка.

Чем больше объем, тем меньшее давление необходимо мотору для получения заветных 280сил, однако ему будет нужно все те же 900кг/час воздуха.

Но к нашим 19,2psi нужно прибавить 2psi (как потери на разгерметизацию улитки), то бишь 1.42атм.

Что такое крутящий момент

Крутящий момент в двигателе автомобиля – это вращающая сила, которая численно равна произведению приложенной силы (давление раскаленных газов на поршень) на плечо (расстояние между осями коренных и шатунных шеек коленчатого вала в проекции, перпендикулярной оси вращения коленвала). Измеряется крутящий момент в ньютонах на метр (Нм).

Крутящий момент ДВС зависит от силы давления на поршень и расстояния между коренными и шатунными шейками. Зависимость здесь прямая. Чем больше плечо и чем больше давление на поршень – тем больше крутящий момент двигателя.

У дизельных двигателей степень сжатия больше. Больше и ход поршня в цилиндре (при равном с бензиновым мотором диаметре цилиндров). А это значит, что и расстояние между коренными и шатунными шейками будет больше. То есть длиннее плечо. За счет большей степени сжатия при рабочем такте у дизелей выше сила, давящая на поршень. Крутящий момент в дизельных моторах при прочих равных больше, чем в бензиновых.

Крутящий момент влияет на то, сколько энергии отдает мотор в текущий момент времени. Крутящий момент есть та величина, которая определяет фактически передаваемую в данный момент времени энергию на трансмиссию. Чем больше момент, тем сильнее тяга двигателя при текущих оборотах.

Расчет пускового тока электродвигателя

В момент запуска электродвигателя его вал остается в неподвижном состоянии. Для того чтобы он начал раскручиваться, необходимо приложить усилие, значительно больше номинального. В связи с этим пусковой ток также превышает номинал. В процессе раскручивания вала происходит постепенное плавное уменьшение тока.

Влияние пусковых токов негативно сказывается на работе оборудования, в основном из-за резких провалов напряжения. Для того чтобы уменьшить их отрицательное воздействие, применяются различные способы. В процессе разгона, схемы электродвигателя переключаются со звезды на треугольник, используются частотные преобразователи и электронные устройства плавного пуска.

Вначале рассчитывается значение номинального тока двигателя, в соответствии с его типом и номинальной мощностью. Для устройств постоянного тока формула будет выглядеть следующим образом:

У электродвигателей переменного тока номинальный ток определяется по другой формуле:

Все параметры имеют соответствующие обозначения:

  • РН – значение номинальной мощности двигателя;
  • UH – значение номинального напряжения двигателя;
  • ηH–КПД электродвигателя;
  • cosfH – соответствует коэффициенту мощности двигателя.

После расчетов номинального тока можно вычислить значение пускового тока по формуле:, в которой:

  • IH – номинальное значение тока, определенное ранее;
  • Кп–кратность постоянного тока к номиналу.

Значение пускового тока рассчитывается для каждого двигателя, имеющегося в электрической цепи. В соответствии с его величиной выбирается автоматический выключатель, обеспечивающий защиту всей цепи.

Расчет по лошадиным силам

Если Вам известно количество лошадиных сил Вашего движка, то можно легко узнать и вычислить мощность двигателя. Для подсчета используется простая формула:

Расшифровывается она так:

Чему равна лошадиная сила в машине

1 лошадиная сила — это 0,7355 Ватт. Подобная единица измерения была изобретена Джеймсом Ваттом в 1789 году для подсчета мощности паровых двигателей. Такое необычное название имеет интересную историю: чтобы доказать выгоду применения своей паровой машины, Джеймс Уатт провел эксперимент, в котором паровая машина «соревновалась» с лошадью в поднимании тяжестей на большую высоту.

Эксперимент показал, что паровой движок «сильнее» лошади в 4 раза, а название «лошадиная сила» вошло в инженерное дело в качестве единицы измерения.

Калькулятор расчета объёма двигателя

Калькулятор перевода силы тока в мощность

Калькулятор расчета производительности форсунок

Расчет мощности электричества при ремонте и проектировании

Калькулятор расчета времени разряда АКБ

Калькулятор расчета тока утечки в автомобиле и времени разряда АКБ

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector