Мощность двигателя

редактировать

Мощность двигателя
Общие символы	P
Единицы СИ	Киловатт (кВт)
В основных единицах СИ	1000 kg ⋅m ⋅s
Производные от. других величин	P = M ·ω
Размер	$ML 2 T - 3 {\ displaystyle ML ^ {2} T ^ {- 3}}$ ${\ displaystyle ML ^ {2} T ^ {- 3}}$

Мощность двигателя - это мощность, которую может выдать двигатель. Он может быть выражен в единицах мощности, чаще всего киловатт, pferdestärke или лошадиные силы. Что касается двигателей внутреннего сгорания, мощность двигателя обычно описывает номинальную мощность, которая представляет собой выходную мощность, которую двигатель может поддерживать в течение длительного периода времени в соответствии с определенным методом испытаний, например ISO 1585. В целом, однако, внутренняя двигатель внутреннего сгорания имеет вал отбора мощности (коленчатый вал), поэтому правило для мощности на валу применяется к двигателям внутреннего сгорания: мощность двигателя - это произведение двигателя крутящего момента и угловая скорость коленчатого вала.

Содержание

1 Определение
2 Использование
- 2.1 Уравнения числовых значений
  - 2.1.1 Международная система единиц (SI)
  - 2.1.2 Система технических единиц (MKS)
  - 2.1.3 Британская система единиц
- 2.2 Пример
3 единицы
4 Библиография
5 Ссылки

Определение

Мощность - это продукт крутящего момента и угловой скорости :

Пусть:

$P = {\ displaystyle P =}$ $P =$ Мощность в Вт (Вт)
$M = {\ displaystyle M =}$ $M =$ Крутящий момент в Ньютон-метр (Н · м)
$n = {\ displaystyle n =}$ $n=$ Скорость коленчатого вала за секунду (с)
$ω = {\ displaystyle \ omega =}$ ${\ displaystyle \ omega =}$ Угловая скорость = $2 π n {\ displaystyle 2 \ pi n}$ ${\ displaystyle 2 \ pi n}$

Тогда мощность равна:

P = M ⋅ ω {\ displaystyle P = M \ cdot \ omega}

{\ displaystyle P = M \ cdot \ omega}

в двигателях внутреннего сгорания, частота вращения коленчатого вала $n {\ displaystyle n}$ $n$ является более распространенным показателем, чем $ω {\ displaystyle \ omega}$ $\ omega$ , поэтому мы можем использовать $2 π N {\ displaystyle 2 \ pi n}$ ${\ displaystyle 2 \ pi n}$ вместо этого, что эквивалентно $ω {\ displaystyle \ omega}$ $\ omega$ :

P = M ⋅ 2 π ⋅ n {\ displaystyle P = M \ cdot 2 \ pi \ cdot n}

{ \ Displaystyle P = M \ CDOT 2 \ pi \ CDOT N}

Обратите внимание, что $n {\ displaystyle n}$ $n$ измеряется в секунду (с). Если мы хотим использовать вместо этого обычное значение в минуту (мин), мы должны разделить $n {\ displaystyle n}$ $n$ на 60:

P = M ⋅ 2 π ⋅ n 60 {\ displaystyle P = M \ cdot 2 \ pi \ cdot {n \ over 60}}

{\ displaystyle P = M \ cdot 2 \ pi \ cdot {n \ более 60}}

Использование

Уравнения с числовыми значениями

Приблизительные уравнения с числовыми значениями для двигателя мощность от крутящего момента и частоты вращения коленчатого вала:

Международная система единиц (СИ)

Пусть:

$P = {\ displaystyle P =}$ $P =$ Мощность в Киловатт (кВт)
$M = {\ displaystyle M =}$ $M =$ Крутящий момент в ньютон-метре (Н · м)
$n = {\ displaystyle n =}$ $n=$ Частота вращения коленчатого вала в минуту (мин)

Тогда:

P = M ⋅ n 9550 {\ displaystyle P = {M \ cdot n \ over 9550}}

{\ displaystyle P = {M \ cdot n \ over 9550}}

Система технических единиц (MKS)

$P = {\ displaystyle P =}$ $P =$ Мощность в Pferdestärke (PS)
$M = {\ displaystyle M =}$ $M =$ Крутящий момент в килопондметрах (kp · м)
$n = {\ displaystyle n =}$ $n=$ Скорость вращения коленчатого вала в минуту (мин)

Тогда:

P = M ⋅ n 716 {\ displaystyle P = { M \ cdot n \ over 716}}

{\ displaystyle P = {M \ cdot n \ over 716}}

Импери система всех единиц

$P = {\ displaystyle P =}$ $P =$ Мощность в лошадиных силах (л.с.)
$M = {\ displaystyle M =}$ $M =$ Крутящий момент дюйм фунт-сила-фут (фунт-сила · фут)
$n = {\ displaystyle n =}$ $n=$ Скорость коленвала в оборотах в минуту (об / мин)

Затем:

P = M ⋅ N 5252 {\ displaystyle P = {M \ cdot n \ over 5252}}

{\ displaystyle P = {M \ cdot n \ over 5252}}

Пример

Диаграмма крутящего момента и мощности примерного дизельного двигателя .

. Кривая мощности (оранжевая) может быть получена из кривая крутящего момента (синяя). путем умножения на частоту вращения коленчатого вала и деления на 9550

Дизельный двигатель производит крутящий момент $M {\ displaystyle M}$ $M$ 234 Н · м. м при $n {\ displaystyle n}$ $n$ 4200 мин, что является номинальной скоростью двигателя.

Пусть:

$M = 234 N ⋅ m {\ displaystyle M = 234 \, N \ cdot m}$ ${\ displaystyle M = 234 \, N \ cdot m}$
$n = 4200 мин - 1 = 70 с - 1 {\ displaystyle n = 4200 \, {min} ^ {- 1} = 70 \, s ^ {- 1}}$ ${\ displaystyle n = 4200 \, {min} ^ {- 1} = 70 \, s ^ {- 1} }$

Тогда:

234 Н ⋅ m ⋅ 2 π ⋅ 70 с - 1 = 102, 919 Н м ⋅ с - 1 ≈ 103 К W {\ Displaystyle 234 \, N \ cdot m \ cdot 2 \ pi \ cdot 70 \, s ^ ​​{- 1} = 102 919 \, N \ cdot m \ cdot s ^ {- 1} \ приблизительно 103 \, кВт}

{\ displaystyle 234 \, N \ cdot m \ cdot 2 \ pi \ cdot 70 \, s ^ ​​{- 1} = 102 919 \, N \ cdot м \ cdot s ^ {- 1} \ приблизительно 103 \, кВт}

или используя уравнение числового значения:

234 ⋅ 4200 9550 = 102,91 ≈ 103 {\ displaystyle {234 \ cdot 4200 \ over 9550} = 102,91 \ приблизительно 103}

{\ displaystyle {234 \ cdot 4200 \ over 9550} = 102,91 \ приблизительно 103}

Номинальная мощность двигателя выходная мощность 103 кВт.

Единицы

	Киловатт	Килопондметр в секунду	Pferdestärke	Лошадиная сила	Фунт-сила-фут в минуту
1 кВт (= 1000 кг · м · с) =	1	101,97	1,36	1,34	44,118
1 тыс. фунтов · м · с =	0,00980665	1	0,013	0,0132	433,981
1 PS =	0,73549875	75	1	0,986	32,548,56
1 л.с. =	0,7457	76,04	1,014	1	33,000
1 фунт-сила · фут · мин =	2,26·10	0,0023	2,99 · 10	3,03 · 10	1

Библиография

Бёге, Вольфганг (2017), Альфред Бёге (редактор), Handbuch Maschinenbau (на немецком языке), Висбаден: Springer, ISBN 978-3-658-12528-8

Бёге, Альфред (1972), Mechanik und Festigkeitslehre (на немецком языке), Висбаден: Vieweg, ISBN 9783528140106

Кемп, Альберт В. (1998), Промышленная механика, American Technical Publishers, ISBN 9780826936905

Фред Шефер, Ричард ван Басхуизен, изд. (2017), Handbuch Verbrennungsmotor (на немецком языке), Висбаден: Springer, ISBN 978-3-658-10901-1

Ссылки