Dikush duhet të llogarisë fuqinë e njësisë motorike për të llogaritur taksën e makinës. Është e rëndësishme për disa që të llogarisin në mënyrë të pavarur fuqinë e motorit të kompresorit. Është e rëndësishme që dikush të dijë saktësisht fuqinë e makinës në mënyrë që ta krahasojë atë me atë të deklaruar. Në përgjithësi, llogaritja e fuqisë dhe zgjedhja e motorit janë dy procese të pandashme.
Këto nuk janë arsyet e vetme pse shoferët po përpiqen të llogarisin në mënyrë të pavarur fuqinë e motorëve të makinave të tyre. Kjo është mjaft e vështirë të bëhet pa formulat e nevojshme për llogaritjen. Ato do të jepen në këtë artikull në mënyrë që çdo automobilist të mund të llogarisë vetë se sa është fuqia reale e motorit të makinës së tij.
Hyrje
Ka të paktën katër mënyra të zakonshme për të llogaritur fuqinë e një motori me djegie të brendshme. Në këto metoda përdoren parametrat e mëposhtëm të njësisë shtytëse:
- Xhiro.
- Vëllimi.
- Përdredhjemoment.
- Presion efektiv brenda dhomës së djegies.
Për llogaritjet, duhet të dini peshën e makinës, si dhe kohën e nxitimit deri në 100 km/h.
Secila nga formulat e mëposhtme për llogaritjen e fuqisë së motorit ka disa gabime dhe nuk mund të japë një rezultat 100% të saktë. Kjo duhet të merret gjithmonë parasysh kur analizohen të dhënat e marra.
Nëse llogaritni fuqinë duke përdorur të gjitha formulat që do të përshkruhen në artikull, mund të zbuloni vlerën mesatare të fuqisë reale të motorit, dhe mospërputhja me rezultatin aktual do të jetë jo më shumë se 10 %.
Nëse nuk marrim parasysh hollësitë e ndryshme shkencore që lidhen me përkufizimin e koncepteve teknike, atëherë mund të themi se fuqia është energjia e gjeneruar nga njësia shtytëse dhe e shndërruar në çift rrotullues në bosht. Në të njëjtën kohë, fuqia është një vlerë e ndryshueshme dhe vlera maksimale e saj arrihet me një shpejtësi të caktuar të rrotullimit të boshtit (treguar në të dhënat e pasaportës).
Në motorët modernë me djegie të brendshme, fuqia maksimale arrihet me 5, 5-6, 6 mijë rrotullime në minutë. Vërehet në vlerën më të lartë mesatare efektive të presionit në cilindra. Vlera e këtij presioni varet nga parametrat e mëposhtëm:
- cilësia e përzierjes së karburantit;
- Plotësia e djegies;
- humbje karburanti.
Fuqia, si sasi fizike, matet në Watts, ndërsa në industrinë e automobilave matet me kuaj fuqi. Llogaritjet e përshkruara në metodat e mëposhtme do të japin rezultate në kilovat, atëherë ato do të duhet të shndërrohen në kuaj fuqi duke përdorurkalkulator-konvertues special.
Fuqia përmes çift rrotullues
Një mënyrë për të llogaritur fuqinë është të përcaktohet varësia e rrotullimit të motorit nga numri i rrotullimeve.
Çdo moment në fizikë është produkt i forcës mbi supe të zbatimit të tij. Çift rrotullues është produkt i forcës që motori mund të zhvillojë për të kapërcyer rezistencën e ngarkesës, me anë të përdorimit të tij. Është ky parametër që përcakton se sa shpejt motori arrin fuqinë e tij maksimale.
Moment rrotullues mund të përkufizohet si raporti i produktit të vëllimit të punës dhe presionit mesatar efektiv në dhomën e djegies me 0,12566 (konstante):
- M=(Vpunon Pefektive)/0, 12566, ku Vpunon– zhvendosja e motorit [l], Pefektive – presioni efektiv në dhomën e djegies [bar].
Shpejtësia e motorit karakterizon shpejtësinë e rrotullimit të boshtit me gunga.
Duke përdorur vlerat e çift rrotullimit të motorit dhe RPM, mund të përdoret formula e mëposhtme e llogaritjes së fuqisë së motorit:
P=(Mn)/9549, ku M është çift rrotullues [Nm], n është shpejtësia e boshtit [rpm], 9549 është faktor proporcionaliteti
Fuqia e llogaritur matet në kilovat. Për të kthyer vlerën e llogaritur në kuaj fuqi, duhet të shumëzoni rezultatin me një faktor proporcionaliteti prej 1, 36.
Kjo metodë llogaritjeje konsiston në përdorimin e vetëm dy formulave elementare, prandaj konsiderohet si një nga më të thjeshtat. Vërtetë, ju mund të bëni më shumëmë lehtë dhe përdorni kalkulatorin online, në të cilin duhet të futni të dhëna të caktuara për makinën dhe njësinë e saj motorike.
Vlen të përmendet se kjo formulë për llogaritjen e fuqisë së motorit ju lejon të llogaritni vetëm fuqinë që merret në daljen e motorit, dhe jo atë që në të vërtetë vjen në rrotat e makinës. Qfare eshte dallimi? Për sa kohë që fuqia (nëse e mendoni si rrjedhje) arrin te rrotat, ajo përjeton humbje në kasën e transferimit, për shembull. Konsumatorët dytësorë si një kondicioner ose një gjenerator gjithashtu luajnë një rol të rëndësishëm. Është e pamundur të mos përmendim humbjet për të kapërcyer rezistencën ndaj ngritjes, rrokullisjes, si dhe rezistencës aerodinamike.
Ky disavantazh kompensohet pjesërisht nga përdorimi i formulave të tjera llogaritëse.
Fuqia përmes madhësisë së motorit
Nuk është gjithmonë e mundur të përcaktohet çift rrotullimi i motorit. Ndonjëherë pronarët e makinave as nuk e dinë vlerën e këtij parametri. Në këtë rast, fuqia e njësisë shtytëse mund të gjendet duke përdorur volumin e motorit.
Për ta bërë këtë, duhet të shumëzoni vëllimin e njësisë me shpejtësinë e boshtit të gungës, si dhe me presionin mesatar efektiv. Vlera që rezulton duhet të ndahet me 120:
- P=(VnPeficient)/120 ku V është zhvendosja e motorit [cm3], n është shpejtësia rrotullimi i boshtit të gungës [rpm], Pefektive – presioni mesatar efektiv [MPA], 120 – konstant, faktori proporcionaliteti.
Kështu llogaritet fuqia e motorit të një makineduke përdorur volumin e njësisë.
Më shpesh, vlera e Pefektive në motorët me benzinë të një kampioni standard varion nga 0,82 MPa në 0,85 MPa, në motorët e detyruar - 0,9 MPa, dhe në njësitë me naftë vlera e presionit është midis 0,9 MPa dhe 2,5 MPa.
Kur përdorni këtë formulë për të llogaritur fuqinë reale të motorit, për të kthyer kW në hp. s., është e nevojshme të ndani vlerën që rezulton me një faktor të barabartë me 0, 735.
Kjo metodë llogaritjeje është gjithashtu larg nga më e ndërlikuara dhe kërkon një minimum kohe dhe përpjekje.
Duke përdorur këtë metodë, mund të llogarisni fuqinë e motorit të pompës.
Fuqia përmes rrjedhës së ajrit
Fuqia e njësisë mund të përcaktohet gjithashtu nga rrjedha e ajrit. Vërtetë, kjo metodë llogaritjeje është e disponueshme vetëm për ata pronarë makinash që kanë të instaluar një kompjuter në bord që ju lejon të regjistroni konsumin e ajrit me 5,5 mijë rrotullime në marshin e tretë.
Për të marrë fuqinë e përafërt të motorit, është e nevojshme të ndani konsumin e marrë në kushtet e mësipërme me tre. Formula duket si kjo:
P=G/3, ku G është shkalla e rrjedhës së ajrit
Kjo llogaritje karakterizon funksionimin e motorit në kushte ideale, domethënë pa marrë parasysh humbjet e transmetimit, konsumatorët e palëve të treta dhe tërheqjen aerodinamike. Fuqia reale është 10 ose edhe 20% më e ulët se ajo e llogaritur.
Prandaj, sasia e fluksit të ajrit përcaktohet në laborator në një stendë të veçantë në të cilën është instaluar makina.
Leximet e sensorëve në bord varen fuqishëm nga ndotja e tyredhe nga kalibrimi.
Prandaj, llogaritja e fuqisë së motorit bazuar në të dhënat e konsumit të ajrit është larg nga më e sakta dhe efektive, por është mjaft e përshtatshme për marrjen e të dhënave të përafërta.
Fuqia përmes masës së makinës dhe koha e nxitimit në "qindra"
Llogaritja duke përdorur peshën e makinës dhe shpejtësinë e nxitimit të saj deri në 100 km/h është një nga metodat më të thjeshta për llogaritjen e fuqisë reale të motorit, sepse pesha e makinës dhe koha e deklaruar e nxitimit në "qindra " janë parametrat e pasaportës së makinës.
Kjo metodë është e rëndësishme për motorët që punojnë me çdo lloj karburanti - benzinë, naftë, gaz - sepse merr parasysh vetëm dinamikën e përshpejtimit.
Gjatë llogaritjes është e nevojshme të merret parasysh pesha e mjetit së bashku me drejtuesin. Gjithashtu, për të afruar rezultatin e llogaritjes sa më afër atij real, ia vlen të merren parasysh humbjet e shpenzuara në frenim, rrëshqitje, si dhe shpejtësia e reagimit të kutisë së marsheve. Lloji i makinës gjithashtu luan një rol. Për shembull, makinat me rrota të përparme humbasin rreth 0,5 sekonda në fillim, makinat me rrota të pasme nga 0,3 sekonda në 0,4 sekonda.
Mbetet të gjesh një kalkulator në rrjet për të llogaritur fuqinë e një makine përmes shpejtësisë së nxitimit, të futësh të dhënat e nevojshme dhe të marrësh një përgjigje. Nuk ka kuptim të jepen llogaritjet matematikore që bën kalkulatori, për shkak të kompleksitetit të tyre.
Rezultati i llogaritjes do të jetë një nga më të saktat, afër reales.
Kjo metodë e llogaritjes së fuqisë reale të një makine konsiderohet nga shumë si më e përshtatshme, sepse pronarët e makinave do të duhet të bëjnë një minimum përpjekje - për të matur shpejtësinë e nxitimit në100 km/h dhe futni të dhëna shtesë në kalkulatorin automatik.
Lloje të tjera motorësh
Nuk është sekret që motorët përdoren jo vetëm në makina, por edhe në industri dhe madje edhe në jetën e përditshme. Motorë të madhësive të ndryshme mund të gjenden në fabrika - boshte lëvizëse - dhe në pajisje shtëpiake si mulliri automatik i mishit.
Ndonjëherë ju duhet të llogaritni fuqinë reale të motorëve të tillë. Si ta bëni këtë përshkruhet më poshtë.
Vlen të përmendet menjëherë se llogaritja e fuqisë së një motori 3-fazor mund të bëhet si më poshtë:
- P=M çift rrotulluesn, ku M çift rrotullues është çift rrotullues dhe n është shpejtësia e boshtit.
Motor me induksion
Njësi asinkrone është një pajisje, e veçanta e së cilës është se frekuenca e rrotullimit të fushës magnetike të krijuar nga statori i saj është gjithmonë më e madhe se frekuenca e rrotullimit të rotorit të saj.
Parimi i funksionimit të një makine asinkrone është i ngjashëm me parimin e funksionimit të një transformatori. Zbatohen ligjet e induksionit elektromagnetik (lidhja e fluksit të ndryshueshëm në kohë të mbështjelljes shkakton një EMF në të) dhe Amper (një forcë elektromagnetike vepron në një përcjellës me një gjatësi të caktuar, përmes të cilit një rrymë rrjedh në një fushë me një vlerë të caktuar. e induksionit).
Motori me induksion në përgjithësi përbëhet nga një stator, rotor, bosht dhe mbështetës. Statori përfshin përbërësit kryesorë të mëposhtëm: dredha-dredha, bërthama, strehimi. Rotori përbëhet nga një bërthamë dhe një mbështjellje.
Detyra kryesore e një motori me induksion është transformimienergjia elektrike, e cila i jepet mbështjelljes së statorit, në energji mekanike, e cila mund të hiqet nga një bosht rrotullues.
Fuqia e motorit asinkron
Në fushën teknike të shkencës, ekzistojnë tre lloje të pushtetit:
- plot (tregohet me shkronjën S);
- aktiv (tregohet me shkronjën P);
- reaktive (tregohet me shkronjën Q).
Fuqia totale mund të paraqitet si një vektor që ka një pjesë reale dhe një imagjinare (ia vlen të kujtohet seksioni i matematikës që lidhet me numrat kompleks).
Pjesa e vërtetë është fuqia aktive që shpenzohet për të bërë punë të dobishme si rrotullimi i boshtit, si dhe gjenerimi i nxehtësisë.
Pjesa imagjinare shprehet me fuqinë reaktive që merr pjesë në krijimin e fluksit magnetik (tregohet me shkronjën F).
Është fluksi magnetik që qëndron në themel të parimit të funksionimit të një njësie asinkrone, një motori sinkron, një makine DC dhe një transformator.
Fuqia reaktive përdoret për të ngarkuar kondensatorët, për të krijuar një fushë magnetike rreth mbytjeve.
Fuqia aktive llogaritet si produkt i rrymës dhe tensionit dhe faktorit të fuqisë:
P=IUcosφ
Fuqia reaktive llogaritet si produkt i rrymës dhe tensionit dhe faktorit të fuqisë 90° jashtë fazës. Përndryshe, mund të shkruani:
Q=IUsinφ
Vlera e fuqisë totale, nëse mbani mend se mund të përfaqësohet si një vektor,mund të llogaritet duke përdorur teoremën e Pitagorës si shumën rrënjësore të katrorëve të fuqisë aktive dhe reaktive:
S=(P2+Q2)1/2.
Nëse llogarisim formulën e fuqisë totale në formë të përgjithshme, rezulton se S është prodhimi i rrymës dhe tensionit:
S=IU
Faktori i fuqisë cosφ është një vlerë numerikisht e barabartë me raportin e komponentit aktiv ndaj fuqisë së dukshme. Për të gjetur sinφ, duke ditur cosφ, duhet të llogaritni vlerën e φ në gradë dhe të gjeni sinusin e tij.
Kjo është një llogaritje standarde e fuqisë së motorit bazuar në rrymën dhe tensionin.
Llogaritja e fuqisë së një njësie asinkrone 3fazore
Për të llogaritur fuqinë e dobishme në mbështjelljen e statorit të një motori asinkron 3-fazor, shumëzoni tensionin e fazës me rrymën e fazës dhe faktorin e fuqisë dhe shumëzoni vlerën e fuqisë që rezulton me tre (me numrin e fazave):
- Pstator=3UfIfcosφ.
Llogaritja e fuqisë el. i një motori aktiv, domethënë fuqia që hiqet nga boshti i motorit, prodhohet si më poshtë:
- Poutput=Pstator – Phumbje.
Humbjet e mëposhtme ndodhin në një motor induksioni:
- elektrike në mbështjelljen e statorit;
- në çelik me bërthamë të statorit;
- elektrike në mbështjelljen e rotorit;
- mekanike;
- shtesë.
Për të llogaritur fuqinë e një motori trefazor në një mbështjellje statori me një reaktivekarakter, është e nevojshme të shtohen tre komponentët e këtij lloji të fuqisë, përkatësisht:
- fuqi reaktive e konsumuar për të krijuar fluksin e rrjedhjes së mbështjelljes së statorit;
- fuqi reaktive e konsumuar për të krijuar fluksin e rrjedhjes së mbështjelljes së rotorit;
- fuqi reaktive përdoret për të krijuar transmetimin kryesor.
Fuqia reaktive në një motor asinkron shpenzohet kryesisht për krijimin e një fushe elektromagnetike alternative, por një pjesë e fuqisë shpenzohet për krijimin e flukseve të humbur. Flukset e humbur dobësojnë fluksin kryesor magnetik dhe zvogëlojnë efikasitetin e njësisë asinkrone.
Fuqia aktuale
Llogaritja e fuqisë së motorit me induksion mund të bëhet duke përdorur të dhënat aktuale. Për ta bërë këtë, ndiqni këto hapa:
- Ndize motorin.
- Me një ampermetër, matni rrymën në çdo kthesë.
- Llogaritni vlerën mesatare aktuale bazuar në rezultatet e matjeve të marra në paragrafin e dytë.
- Shumëzoni rrymën mesatare me tensionin. Merr energji.
Fuqia mund të llogaritet gjithmonë si produkt i rrymës dhe tensionit. Në këtë rast, është e rëndësishme të dini se cilat vlera të U dhe I duhet të merren. Në këtë rast, U është tensioni i furnizimit, është një vlerë konstante dhe unë mund të ndryshoj në varësi të cilës dredha (stator ose rotor) matet rryma, kështu që është e nevojshme të zgjidhni vlerën mesatare të saj.
Fuqia sipas madhësisë
Statori ka shumë komponentë të ndryshëm, njëri prej të cilëve është bërthama. Për të llogaritur fuqinë e motorit meduke përdorur dimensionet, bëni sa më poshtë:
- Masni gjatësinë dhe diametrin e bërthamës.
- Llogaritni konstanten C, e cila do të përdoret në llogaritjet e mëtejshme. C=(πDn)/(120f)
- Llogaritni fuqinë P duke përdorur formulën P=CD2ln10-6, ku C është konstante e llogaritur, D është diametri i bërthamës, n është shpejtësia e rrotullimit të boshtit, l është gjatësia e bërthamës.
Është më mirë që të gjitha matjet dhe llogaritjet të bëhen me saktësi maksimale në mënyrë që llogaritja e fuqisë së motorit elektrik të jetë sa më afër realitetit.
Fuqia tërheqëse
Fuqia e një motori asinkron mund të përcaktohet gjithashtu duke përdorur vlerën e forcës tërheqëse. Për ta bërë këtë, do t'ju duhet të matni rrezen e bërthamës (sa më e saktë, aq më mirë), të rregulloni shpejtësinë me të cilën rrotullohet boshti i njësisë dhe gjithashtu të matni forcën tërheqëse të motorit duke përdorur një dinamometër.
Të gjitha të dhënat duhet të zëvendësohen në formulën e mëposhtme:
P=2πFnr, ku F është forca tërheqëse, n është shpejtësia e rrotullimit të boshtit, r është rrezja e bërthamës
Nuanca e motorit me induksion
Të gjitha formulat e mësipërme, të cilat përdoren për të llogaritur fuqinë e një motori trefazor, na lejojnë të nxjerrim një përfundim të rëndësishëm se motorët mund të jenë të madhësive të ndryshme, të kenë shpejtësi të ndryshme, por në fund të fundit kanë të njëjtën fuqi..
Kjo e lejonprojektues për të krijuar modele motorësh që mund të përdoren në kushte të ndryshme.
motor DC
Një motor DC është një makinë që konverton energjinë elektrike të marrë nga rryma direkte në fuqi mekanike. Parimi i funksionimit të tij ka pak të bëjë me një makinë asinkrone.
Një motor DC përbëhet nga një stator, armaturë dhe mbështetje, si dhe furça kontakti dhe një komutator.
Collector - një pajisje që konverton rrymën alternative në rrymë direkte (dhe anasjelltas).
Për të llogaritur fuqinë e dobishme të një njësie të tillë, e cila shpenzohet për kryerjen e çdo pune, mjafton të shumëzoni EMF-në e armaturës me rrymën e armaturës:
- P=EaIa.
Siç mund ta shihni, llogaritja e fuqisë së një motori DC është shumë më e thjeshtë se llogaritjet e bëra në një motor asinkron.
