Что такое эквивалент двигателя

Как это часто случается, понятие пришло к нам из латинского языка. В переводе с «aequivalens» обозначает «равноценный, равнозначный».

Например, когда говорят «нужно вернуть имущество или его денежный эквивалент», это означает, что необходимо отдать определенные имущественные объекты или суммарную стоимость этого имущества в деньгах (наличных или безналичных).

Понятие «эквивалент» используется и в разговорной речи. Его уместно употреблять в тех случаях, когда нужно подчеркнуть равнозначность чего-либо.

Например, «денежный эквивалент приза равен 100 тысяч рублей», «деньги – это эквивалент любого товара», «грибы по питательной ценности эквивалентны мясу».

В зависимости от сферы применения понятие «эквивалент» имеет некоторые особенности. Рассмотрим их немного подробней.

Основные единицы измерения мощности двигателей и их обозначение

1. Лошадиная сила (735,49875 Вт). Обозначается как: hp (это netto мощность двигателя, измеряется с использованием вспомогательных агрегатов двигателя, таких как: глушитель, генератор), bhp (это брутто мощность двигателя, измеряется без использования дополнительных агрегатов).

Также можно встретить и другие обозначения: PS (нем.), CV (фр.), pk (нид.).

В англоязычных странах чаще до сих пор приравнивают лошадиные силы к 745,6999 Вт, что примерно равно 1,014 европейской лошадиной силы.

2. Ватт

Поскольку описание ватта выходит за рамки данной статьи, то здесь мы его касаться не будем.

Что лучше: мощность или крутящий момент

Мощность и крутящий момент двигателя – величины взаимосвязанные. Это хорошо видно в формуле из первого пункта.

Пик крутящего момента на графике зависимости от частоты вращения мотора появляется раньше, чем пик мощности. Это справедливо как для дизельных, так и для бензиновых моторов. Однако у дизелей крутящий момент достигается раньше, и плато (интервал частоты вращения при пиковом значении) длиннее. У бензиновых ДВС мощность выше, хотя для ее достижения нужно раскрутить мотор почти до максимальных оборотов.

Сказать определенно, что лучше: мощность или крутящий момент, нельзя. Все зависит от случая. Трансмиссия современного авто способна трансформировать эти величины под требуемые условия. Поясним на примерах.

Для тяжелой техники, которой важна тяга в широком диапазоне оборотов, важнее крутящий момент. Мотор должен хорошо тянуть. Раскручивать его до предельных оборотов не нужно. Отчасти поэтому почти вся коммерческая техника оснащается дизельными моторами.

В гоночных автомобилях важнее мощность. Моторы этих авто по оборотам пилоты во время заездов держат в красной зоне. Двигатель отдает максимальную мощность. А трансмиссия преобразовывает мощность в тягу.

Для гражданских авто важен стиль вождения. Для езды на автомате подойдут оба мотора. Автоматическая трансмиссия будет держать мотор в диапазоне оборотов, при которых двигатель отдает максимум своего потенциала.

Для агрессивной езды на механике с раскручиванием двигателя в красную зону тахометра лучше подойдет бензиновый мотор. Но в этом случае нужно понимать, что для получения максимальной производительности от мотора потребуется держать его на пике оборотов и часто переключать передачи. Пик мощности у бензинового ДВС имеет малый диапазон и находится около максимальных оборотов. Для уверенных обгонов и ускорений нужно будет понижать передачу и раскручивать двигатель.

Для размеренной езды, особенно в городе, больше подходит дизель. Для обгона на дизельном авто зачастую не потребуется переходить на пониженную передачу, а высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов позволит реже переключаться.

24.3. Нагрузочные диаграммы и тахограммы

Основой для выбора элек-тропривода и расчета его мощ-ности являются нагрузочная диаграмма и диаграмма скоро-сти (тахограмма). Нагрузочные диаграммы (рис.24.3) подраз-деляются на диаграммы произ-водственного механизма и электропривода.

Нагрузочной диаграммой производственного механизма называется зависимость приве-денного к валу двигателя ста-тического момента (мощности) нагрузки от времени М_с(t). Она рассчит

ывается на основании технологических данных, харак-теризующих работу механизмов (машин).

Рис.24.3. Нагрузочные диаграммы и тахограмма:

а – нагрузочная диаграмма механизма; б – тахограмма; в – график динамического момента; г – нагрузочная диаграмма электропривода

агрузочной диаграммой электропривода механизма на-зывается зависимость момента электродвигателя (алгебраическая сумма статического и динамического моментов) от времениМ(t).

иаграммой скорости, или тахограммой, называется зависимость скорости движения исполнительного органа от времениω_ио(t) или V_ио(t).

Предтечи

Во-первых, добыча каменного угля была менее трудоемкой, чем рубка леса и последующее его превращение в древесный уголь. Во-вторых, у древесного угля температура горения — до 1300 градусов, у каменного — до 2100. В-третьих, каменного угля было просто больше, чем дерева, которое становилось дефицитом. Любопытно, что в современных терминах произошел своего рода регресс — переход от устойчивого к неустойчивому развитию. Иными словами, топливо, источник которого способен восстанавливаться естественным образом (древесина), было заменено топливом, источник которого, в конечном итоге, истощается.

Считается, что первым использовать каменный уголь в доменной плавке попробовал английский металлург Дод Дадли еще в двадцатых годах семнадцатого века. Но его опыты имели лишь научное значение, и никакой выгоды ни исследователю, ни потребителям металлопроката не принесли. В общих чертах Дадли рассказал о своих достижениях в книге «Metallum Martis». Это издание является самой ранней из сохранившихся геологических карт в мире. Согласно историческим источникам, плавильные эксперименты Дода Дадли оплачивал, среди прочих, и предприниматель сэр Клемент Кларк.

Спонсор, а затем ученик Дадли, Кларк стал еще одним столпом мировой промышленной революции и современной металлургической промышленности. Его главным достижением стал практический опыт применения отражательной печи (купола). Особенность такой металлургической печи в том, что она изолирует обрабатываемый материал от контакта с топливом (поэтому примеси из угля не мигрируют в металл), но не препятствует контакту материала с газами. Сэр Клемент Кларк с сыном построили отражательные печи в 1678 г. ниже Бристоля и начали плавить свинец и медь, также используя каменный уголь.

Сборка качающейся мартеновской печи 1935г.

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.

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.

Вопрос — ответ

1. Автомобиль в глубокой колее сел на брюхо: ведущие колеса вертятся, не касаясь земли. Водитель упрямо газует. Какую полезную мощность может при этом выдать двигатель?

Б — в зависимости от оборотов;

Г — в зависимости от включенной передачи.

Правильный ответ: В. Автомобиль не движется, мотор не совершает полезной работы. Значит, и полезная мощность равна нулю.

2. Заднеприводный автомобиль с блокированным дифференциалом движется по плохой дороге. Как распределена мощность между ведущими колесами?

Б — обратно пропорционально частоте вращения каждого из колес;

В — в зависимости от сил сцепления с покрытием;

Г — прямо пропорционально частоте вращения каждого из колес.

Правильный ответ: В. При блокированном дифференциале ведущие колеса вращаются с одинаковой скоростью, но моменты на них не выравниваются — они зависят только от сцепления с дорогой. Следовательно, реализуемые колесами мощности тоже определяются силами сцепления с покрытием.

3. На что влияет мощность мотора?

А — на динамику разгона;

Б — на максимальную скорость;

В — на эластичность;

Г — на все перечисленные параметры.

Правильный ответ: Г. Часто полагают, что машину тащит исключительно крутящий момент. Но поставщиком крутящего момента является мотор. Если тот перестанет снабжать колеса энергией, то все динамические параметры будут равны нулю. Например, резко тронуться на повышенной передаче не удастся: при низких оборотах просто не хватит мощности. А она-то и определяет запас энергии, которую способен выдать двигатель. И влияет на все перечисленные параметры.