🐐 Kiedy Silnik Uzyskuje Maksymalną Moc

Benzynowy silnik 1.0 MPI z serii EA211, który zadebiutował pod maską Volkswagena Up!, to prosta i nieprzysparzająca większych problemów eksploatacyjnych jednostka napędowa. Występuje dwóch wersjach mocy. Słabsza, oznaczona symbolem CHYA, dysponuje mocą 60 KM a mocniejsza CHYB generuje 75 KM. Oba silniki są identyczne pod względem Przyczyny obniżenia się mocy silnika objawiającej się mniejszą dynamiką, gorszymi przyspieszeniami, problemami z osiągnięciem prędkości maksymalnej, zwiększonego zużycia paliwa itp. Poniżej opisaliśmy sposoby radzenia sobie w sytuacji, gdy silnik nie osiąga pełnej mocy. 6. nieszczelności uszczelek pomiędzy gaźnikiem a Sterowanie inwerterem jest prostsze, kiedy to innowacyjny produkt, na przykład z wyświetlaczem LCD ukazującym moc, napięcie, prąd DC i AC, a także dzienną, miesięczną i roczną produkcję energii. Inne urządzenia parametry te ukazują w aplikacji. Ciekawą opcją są inwertery solarne wyposażone w zewnętrzne układy pomiarowe. W tym zakresie silnik wytwarza najwyższe ciśnienie spalania. Projektanci mogą zmieniać konstrukcję w różnych miejscach, aby osiągnąć żądaną charakterystykę silnika. Producenci samochodów posługują się doładowaniem silników za pomocą turbosprężarek, aby wpływać na charakterystykę momentu obrotowego i mocy silników. Moc silnika a temperatura - to bardzo fajne zagadnienie jakie ostatnio padło! Postanowiliśmy sprawdzić jak duży wpływ ma temperatura otoczenia na moc gene Dacia Jogger jest oferowana z gamą silników dostosowanych do potrzeb wszystkich rodzin, obejmującą nowy silnik benzynowy 1.0 TCe 110 i dwupaliwowy silnik benzyna/LPG TCe 100 LPG. TCe 110 – nowy silnik. Dacia Jogger może być napędzana całkowicie nowym silnikiem benzynowym TCe 110 z mechaniczną, 6-stopniową skrzynią biegów. Kiedy silnik pracuje bez obciążenia, na biegu jałowym (czyli na tzw. luzie), ma stosunkowo niskie obroty. W samochodach jest to na ogół 800–900 obr./min, w motocyklach 650–850 obr./min. W takiej sytuacji silnik wytwarza niskie podciśnienie, więc gaźnik produkuje mieszankę ubogą: dużo powietrza, mało benzyny. W silnikach moment siły to wartość mówiąca o tym jak „mocno” silnik próbuje się kręcić. Moment siły jest związany z mocą, a dokładniej jest składową mocy. Drugą składową jest prędkość kątowa. Po pomnożeniu prędkości kątowej (w radianach na sekundę) przez moment siły (w niutonometrach) otrzymamy moc (w Watach). Efekt widać "gołym okiem". W dotychczasowym 185-konnym silniku maksymalny moment obrotowy (400 Nm) dostępny był w zakresie 2000-2750 obr/min, natomiast nowy silnik uzyskuje maksimum swojego momentu (420 Nm) w zakresie 1500-3250 obr/min . Nowy silnik to nie tylko dwie turbosprężarki. MU0vs. Pojemność skokowa silnika mierzona w centymetrach sześciennych (CC) oznacza objętość skokową silnika jako całości – wszystkie cylindry włączone. Jest powszechnie określana jako wyporność silnika mierzona w centymetrach sześciennych. Natomiast KM (HP) to jednostka miary mocy (mierzona w kilowatach) i zwykle traktowana jako moc szczytowa. Wskazuje ona maksymalną moc, jaką może osiągnąć silnik. Ale jaki jest związek między tymi dwoma? Czy cc jest bezpośrednio lub pośrednio związane z mocą? Zbadajmy dalej jak właściwie cc i moc są skorelowane ze sobą, czy wyższy CC oznacza większą moc lub jak przekonwertować CC na HP. Jaki jest związek między dwoma CC i KM Co to jest pojemność skokowa (CC)? To normalne, jeśli nie wiesz co oznacza CC w silniku samochodowym. CC (= centymetr sześcienny) jest ogólną miarą pojemności skokowej. Odnosi się do ilości powietrza i paliwa, które mogą być przepchnięte przez cylindry w silniku. W większości przypadków ogólna zasada jest taka, że im większa pojemność, tym większa moc. Na przykład, jeśli silnik 3-cylindrowy ma pojemność znamionową 300 cm3, oznacza to, że każdy cylinder silnika może zassać 100 cm3 mieszanki paliwowo-powietrznej do spalenia i skompresowania. Co to jest moc? Z drugiej strony, moc jest mocą wyjściową silnika. Moc jest jednostką miary mocy, czyli szybkości, z jaką wykonywana jest praca. Im wyższa moc, tym więcej energii jest wysyłane do kół i, teoretycznie, tym szybciej będzie jechać. W rzeczywistości istnieją inne elementy, takie jak waga samochodu, które również wpływają na rzeczywistą prędkość samochodu. Tak więc, jeśli silnik posiada 100 KM, oznacza to, że 100 KM mocy mechanicznej jest dostępne, gdy silnik pracuje. Moc silnika jest jednostką pomiaru mocy, lub szybkości, z jaką praca jest wykonywana. Zależność między CC i HP Ogólnie, zależność między CC i KM jest złożona i trudna do określenia, ponieważ zależy od wielu czynników. CC i KM to zdecydowanie nie to samo, ale istnieje ogólna korelacja między nimi. Na przykład, 1800cc, oversquare, 4 zawory, wysoki stopień sprężania, wtrysk paliwa, pręty tytanu, z max 5,000 RPM Corolla może produkować ponad 125 KM. Wręcz przeciwnie, mniej zatrzymujący silnik o pojemności 2000 cm3 będzie prawdopodobnie produkował tyle samo lub nawet mniej KM. Wyraźna moc silnika zależy od ogromnej liczby decyzji projektowych. Zobacz więcej: Wszystko, co musisz wiedzieć o mocy Kompletny przewodnik do zrozumienia momentu obrotowego Niezliczone czynniki mają wpływ na moc silnika. Czynniki te obejmują maksymalną liczbę obrotów na minutę, liczbę zaworów, nad- lub podkwadrat, stosunek powietrza do paliwa, stopień sprężania, indukcję powietrza, wydajność itp. I nie tylko to, wszystkie są ze sobą powiązane, więc zmiana jednego czynnika może zmienić jeden lub więcej czynników. Aby uzyskać kompletne informacje na temat wszystkich czynników, można odwołać się do wiedzy na temat przemysłu samochodowego, przekazanej przez profesjonalistów. CC i Horsepower to zdecydowanie nie to samo, ale istnieje ogólna korelacja między nimi Krótka ilustracja dotycząca związku CC i mocy Załóżmy, że zwiększymy średnicę cylindra. Wydawałoby się to proste, ale nie jest. Ponieważ zwiększenie średnicy otworu cylindra może oznaczać po prostu konieczność wykonania nowej tulei cylindrowej lub usunięcia kawałka metalu. Większy cylinder może mieć reperkusje dotyczące wielkości zaworów wydechowych i dolotowych: czy muszą być one większe, aby wypuścić dodatkowe produkty spalania lub dostarczyć dodatkowy ładunek dolotowy? Czy wymagają one innego czasu (dłuższego otwarcia, wcześniejszego/ późniejszego otwarcia lub wcześniejszego/ późniejszego zamknięcia, itd. Silnik albo robi więcej mocy przez spalanie większej ilości paliwa i powietrza na cykl spalania, albo robi to przez posiadanie większej ilości cykli spalania w danym okresie. A to wszystko biorąc pod uwagę tylko cylinder i tłok. Nie bierzemy pod uwagę innych rzeczy, które wpływają na wydajność. Więc prawdą jest, że istnieje niewielka korelacja pomiędzy cc a mocą. Normalnie, silnik o większej pojemności skokowej będzie dawał więcej koni mechanicznych niż silnik o mniejszej pojemności, w zależności od wielu czynników. Możemy powiedzieć, że więcej cc == więcej koni mechanicznych/większa moc. Różnica między CC i HP Definicja HP vs CC CC dostarcza informacji o wielkości silnika. Określa jak duży i ciężki jest silnik, a także wyjaśnia jego dynamiczną reakcję w zależności od materiałów wbudowanych w części ruchome. Jest on uważany za wydajność pompowania silnika. Meanwhile, KM daje informacje o mocy pojazdu. Kiedy mówi się o KM, mówi się również o maksymalnej prędkości, jaką może osiągnąć pojazd. Jednostki pomiarowe KM vs CC Cc jest mierzona w centymetrach sześciennych: = 1 litr. Moc konna jest jednostką pomiarową, którą łatwo przeliczyć na KW ( 1 KS = 0,735 KW) Obliczanie CC vs KM Moc konna jest określana przez pomnożenie momentu obrotowego przez prędkość obrotową silnika następnie podzielenie przez 5252. KC z drugiej strony jest określana przez całkowitą objętość komór. Objętość uzyskuje się na podstawie średnicy cylindrów, odległości, jaką pokonuje tłok, a także liczby cylindrów silnika. Faktory wpływające na KM vs CC Moc silnika zależy od jego konstrukcji i tuningu, pojemności i rozmiaru silnika, rodzaju paliwa, które jest używane, liczby zaworów, rozrządu zaworów, metody wymiany powietrza, metody dostarczania paliwa i tak dalej. CC natomiast zależy od konstrukcji silnika, otworu, liczby komór. Jak przeliczyć CC na HP Porozmawiajmy o konwersji KM na cc. Przypomnijmy jeszcze raz, że związek między CC a mocą jest złożony i zależy od wielu czynników. Po pierwsze, CC jest miarą wielkości silnika, podczas gdy HP jest miarą tego, ile mocy on wytwarza. Co więcej, większy silnik będzie produkował więcej mocy, ale stosunek ten nie jest jednakowy dla wszystkich silników. Zależy to od tego, jak dobrze obrócony jest silnik, a także od rodzaju paliwa, którego używa. Przedstawiamy wam teraz ile cc równa się 1 KM lub innymi słowy, jak przeliczyć CC na HP. Jak przeliczyć CC na HP? Metoda 1 Po pierwsze, podziel CC silnika przez 15. Na przykład, silnik jest zauważyć, aby być 1,8 – litra lub 1800 CC w równej. Biorąc 1800 CC dzieli się przez 15 daje 120 KM. Po drugie, podziel CC silnika przez 17. Na przykład, ten sam 1,8 – litrowy silnik lub 1800 CC w równych, biorąc 1800 dzieli dla 17 daje 106. Więc moc spada gdzieś w zakresie, który jest ustalony przez poprzednie obliczenia. Więc HP – litrowy silnik powyżej jest gdzieś w zakresie 106 – 120. Metoda 2 Ta metoda powyżej daje Ci pewien zakres liczb, nie dokładnie jedną liczbę HP. Istnieje inna metoda, która jest bardziej szczegółowa i używana tylko dla małych silników czterocylindrowych. Silnik czterocylindrowy oceniany na 123 CC będzie produkował około 4 KM. Silnik czterocylindrowy wytwarza moc tylko na dwóch cyklach czterech obrotów. Więc uważa się, że co 32,2 CC, jest 1 KM produkowane. Na przykład, 1,8 – litrowy silnik czterocylindrowy lub 1800 CC w równych może produkować 1800 : 32,5 = 55,38 KM. Pamiętaj, że ta metoda jest używana tylko dla małych samochodów z czterema silnikami. Podsumowanie Zależność między CC i HP jest złożona, ale nadal ma silne powiązanie. Istnieją pewne sposoby konwersji z CC na HP i vice versa, które możesz wykorzystać do oszacowania wartości w swoim samochodzie. Nie zapomnij sprawdzić naszych wskazówek dotyczących konserwacji, aby lepiej zrozumieć swój samochód i dowiedzieć się więcej o rozwiązywaniu problemów z samochodem. W danych technicznych wersji napędowej obok mocy maksymalnej, wyrażonej często zarówno w kilowatach (kW), jak i koniach mechanicznych (KM), znajdziemy informację o maksymalnym momencie obrotowym silnika mierzonym w niutonometrach (Nm).Jeden Nm odpowiadałby przezwyciężaniu oporu kilogramowego ciężarka zamocowanego do osi wału korbowego na końcu prostopadłego do niej sztywnego pręta o długości 1 m, obracającego się razem z wałem. Zarówno przy mocy maksymalnej jak i przy maksymalnym momencie obrotowym często znajdziemy informację o prędkości obrotowej, przy której silnik daną wartość osiąga. Wartość ta wskazywana jest w obrotach na minutę. Wszystkie trzy parametry są ze sobą powiązane: moc wytwarzana przez silnik w danej chwili wynosi tyle, co iloczyn prędkości obrotowej i momentu obrotowego. Aby zestawić je ze sobą, trzeba jednak najpierw uzgodnić ich jednostki - prędkość musi być wyrażona w radianach na sekundę. Dla uproszczenia wystarczy przyjąć, że wynik wymaga jeszcze podzielenia przez 9549,3 - i w ten sposób otrzymamy wartość mocy silnika w kilowatach. Czytanie z obrotówMaksymalny moment obrotowy i prędkość obrotowa nie występują równocześnie: moment, przy którym moc osiąga maksimum, jest zwykle nieco niższy od maksymalnej. Gdy silnik się rozpędza, zwiększając obroty, przez pewien czas rośnie również jego moment obrotowy. Przy pewnej prędkości obrotów moment przestaje rosnąć, wreszcie zaczyna się obniżać na tyle, że zwiększone obroty nie przekładają się już na większą moc silnika. Zależność między obrotami a momentem obrotowym odróżnia od siebie silniki benzynowe i wysokoprężne. W najlepszych motorach benzynowych najwyższą wartość momentu uzyskuje się przy dość wysokich obrotach, a przy ich zwiększaniu moment długo utrzymuje się na wysokim poziomie, przez co moc silnika wciąż szybuje w górę. Napędy Diesla z trudem osiągają wysokie prędkości obrotowe, a moc silnika w większym stopniu wynika z przyrostu momentu obrotowego (często dzięki wsparciu w postaci turbosprężarki). Kierowca samochodu z silnikiem Diesla podczas przyspieszania szybciej będzie musiał zatem sięgnąć po dźwignię zmiany biegów, która ograniczy obroty silnika. Ile koni mieści się pod maską?Na koniec parę słów o tradycyjnej motoryzacyjnej jednostce mocy, czyli koniu mechanicznym (KM) i o pewnej pułapce zastawionej na wielojęzycznych motofanów: porównując dane z międzynarodowych portali, pamiętajmy, że koń koniowi nierówny. O ile polskie źródła posługują się tzw. metrycznym koniem mechanicznym, w wielu anglojęzycznych artykułach podaje się dane w jednostce zwanej mechanicznym koniem mechanicznym. Aby je odróżnić, skrót jednostki uzupełnia się w tekście angielskim dodatkową literą w nawiasie: metryczny koń to hp(M), zaś mechaniczny to hp(I). Moc podaną w KM dość łatwo przeliczymy na waty, mnożąc podaną liczbę przez 735,5. Hp(I) będzie z kolei równy 746,7 W. Moc, moment obrotowy, prędkość obrotowa, konie mechaniczne i waty - tylko tyle i aż tyle wiedzy powinno wystarczyć, by charakterystyki napędów czytać bez popadania w zwątpienie. O mocy i momencie obrotowym, parametrach charakteryzujących jednostkę napędową samochodu, słyszał niemal każdy. Powszechnie wiadomo również, że gdyby nie brać pod uwagę zużycia paliwa to im wyższe wartości obu, tym lepiej. I chociaż jest to prawda nie podlegająca dyskusji, to jednak niewiele mówi o charakterze tych wielkości i relacjach miedzy nimi. A watro posiąść w tym względzie wiedzę nieco szerszą, chociażby po to, aby decydując się na zakup samochodu dobrać do własnych potrzeb najlepszy dostępny silnik, lub lepiej wykorzystać właściwości tego, który już mruczy nam pod maską. Oba interesujące nas pojęcia ściśle definiuje fizyka. W ruchu liniowym działając siłą na ciało uzyskujemy przesunięcie, w zależności od jej wartości większe, mniejsze, czasem zerowe. Mnożąc wartości przesunięcia i siły dowiemy się czy i jaką wykonaliśmy pracę, tę z kolei możemy podzielić przez czas, jaki praca trwała, by uzyskać informacje jaką mamy moc. Problem zaczyna się jednak gdy w podobny sposób chcemy opisać ruch obrotowy. Tutaj przesunięcie zależy nie tylko od wartości siły, ale również od tego w jakiej odległości od środka obrotu ona działa. Tę odległość nazywamy umownie ramieniem siły. Natomiast iloczyn ramienia siły i jej wartości daje tzw. moment obrotowy. Dalej jest już łatwo. Mnożąc obliczony moment razy drogę kątową mamy pracę, a razy prędkość kątową, otrzymujemy moc. By jednak nie zanudzać suchą fizyką wróćmy do meritum. Wał korbowy jednostki napędowej jest klasycznym przykładem ciała poruszającego się ruchem obrotowym. Katalogowe wartości momentu obrotowego i mocy to nic innego jak powyższe zależności użyte do scharakteryzowania tego ruchu. Wystarczy tylko znaleźć analogię. Zacznijmy od wyznaczenia momentu obrotowego. Już podstawowa wiedza o budowie silnika pozwala stwierdzić od czego zależy jego wartość. Mamy tu do czynienia z układem tłokowo korbowym wprawianym w ruch przez ciśnienie powstające w komorze spalania, zatem siłę stanowi nacisk na tłok, a ramię siły odległość osi czopu wykorbienia od głównej osi obrotu wału korbowego. Długość ramienia jest oczywiście stała, natomiast siła... i to ważna informacja, zmienia swą wartość wraz ze zmianą prędkości obrotowej. Pozostaje moc, do obliczenia której potrzebna nam jest jeszcze tylko łatwa do zmierzenia prędkość obrotowa. Znamy już podstawy teoretyczne, z których możemy wywnioskować o ścisłej zależności między omawianymi parametrami. W praktyce efemeryczny charakter wartości wyjściowej, czyli siły działającej na tłok i jej zmienność w funkcji obrotów silnika, utrudnia dokładne pomiary. a tym samym uzyskanie poprawnych wyników drogą analityczną. Dlatego moment obrotowy wyznacza się za pomocą odpowiednich urządzeń, zmuszających wał pracującego silnika do pokonania pewnych oporów, co pozwala ocenić jego osiągi. Wartości momentu, a następnie mocy, ustala się dla całego zakresu prędkości obrotowej silnika. W ten sposób powstaje wykres charakteryzujący jednostkę napędową, a najwyższe wartości zobrazowanych na nim parametrów wraz z wartościami obrotów, przy których zostały uzyskane znajdujemy później w danych technicznych. Zatem kolejnym wnioskiem powinno być stwierdzenie, że maksymalne wartości momentu obrotowego i mocy osiągane są przy różnych prędkościach obrotowych (nawet w przypadku zbliżonych pojemności). Z czego wynikają te rozbieżności i jakie mają znaczenie najlepiej wyjaśnić analizując cały przebieg wykresów f(w) = M i f(w)=P. Każda jednostka napędowa ma swój indywidualny przebieg krzywych momentu i mocy, choć można wskazać pewne wspólne cechy. Pracujący na "luzie" (zwykle około 1000 obr./min.) silnik posiada pewne wyjściowe wartości omawianych parametrów. Zwiększając ilość dostarczanego paliwa, uzyskujemy większe naciski na tłok i wzrost obrotów. Na wykresach natomiast rosną wyraźnie wartości momentu obrotowego i mocy. Dodajemy dalej "gazu" i ze zdziwieniem obserwujemy, że krzywa momentu zaczyna się załamywać, a wkrótce przebiega poziomo... Moc jednak rośnie dalej, choć też już mniej żwawo. Wnioskujemy z tej sytuacji, że wzrost sił nacisku na tłok jest ograniczony, mimo że dostarczamy coraz więcej paliwa. Dzieje się tak głównie za sprawą dwóch czynników: Po pierwsze przemiany energetyczne w silniku wiążą się nieodłącznie z przepływem przezeń płynnych mediów, bo trzeba przecież dostarczyć mieszankę i odprowadzić gazy spalinowe. Przepływy natomiast powodują opory, które rosną w funkcji kwadratowej (f(y)=x2) wraz ze wzrostem ich prędkości. Oznacza to, że jeśli przy 1000 obr./min. straty momentu na opory przepływu wynoszą 1%, to przy 2000 obr./min. osiągną wartość (2)2 czyli 4%, a przy 3000 obr./min. - (3)2 = 9%! Po drugie wzrost prędkości obrotowej powoduje zwiększenie ilości cykli pracy w jednostce czasu. Przy wyższych zakresach ma to wpływ na zmniejszenie nacisków jednostkowych wywieranych na powierzchnię tłoka. Wynika stąd również, że mimo stałej, a nawet malejącej wartości momentu obrotowego, moc może rosnąć dalej wraz z obrotami silnika. Przebiegiem krzywych obu parametrów przy dalszym wzroście prędkości rządzą te same prawa. Siły nacisku na tłok w jednym cyklu są coraz mniejsze, ale cykli w danym czasie jest więcej. Opory przepływów rosną. Na wykresach coraz wyraźniej maleje moment, a moc osiąga maksimum i również zmierza w dół. Na początku powyższych rozważań padło stwierdzanie, że wartości omawianych parametrów powinny osiągać jak największe wartości. Teraz analizując przebieg wykresów dla danego silnika, możemy wywnioskować o nim dużo więcej. Zwróćmy uwagę przede wszystkim na moment obrotowy. Gdy osiąga on najwyższą wartość, silnik najefektywniej przetwarza energię a samochód najlepiej przyspiesza. Zatem jeśli moment jest najwyższy przy wysokich obrotach w praktyce auto przyspieszy do wyższej prędkości, a jeśli przy niskich, będzie dynamiczne na początku, ale zostanie w tyle na długich prostych gdy liczy się prędkość maksymalna. Warto również zwrócić uwagę na przebieg krzywej momentu w okolicy wartości maksymalnej. Im dłużej jego wartość utrzymuje się w górnym przedziale (wykres kształtuje się prawie poziomo), tym większa elastyczność jednostki napędowej, co w praktyce pozwala płynnie przyspieszać w większym zakresie prędkości na danym biegu. Tą drogą można wychwycić również istotne cechy różnicujące poszczególne grupy silników. Porównajmy Diesla z benzyniakiem biorąc pod uwagę charakterystyki oraz dane z tabeli. Widzimy wyraźnie, że silniki wysokoprężne uzyskują wyższe wartości maksymalne momentu niż niskoprężne o zbliżonej pojemności i to przy znacznie niższych obrotach. Ponadto, na przedstawionym wykresie, moment Diesla utrzymuje się wysoko w zakresie 1500 - 3000 obr./min. Są to cechy przemawiające wyraźnie na jego korzyść, gdyż w praktyce najczęściej eksploatujemy silnik w niskim zakresie obrotów i to właśnie tutaj dobre osiągi potrzebne są najbardziej. W autach osobowych wysoki moment dostępny w niskim zakresie obrotów i duża elastyczność przydają się nie tylko by dynamicznie przyspieszać, ale również by łatwiej pokonać strome wzniesienie, przewieść cięższy bagaż czy holować przyczepę campingową. Ta sama grupa silników dominuje również w samochodach terenowych a na ciężarówki ma monopol. Tutaj właściwości Diesla w połączeniu z odpowiednio zestopniowaną skrzynią biegów (właściwie dobranymi przełożeniami), pozwalają pokonywać bezdroża lub przewozić duże masy ładunku. Wiele mówi się o wyższości jednostek wysokoprężnych nad niskoprężnymi, mimo to w segmencie samochodów osobowych, największym przecież na rynku, przeważają wciąż te drugie... Niższe koszty zakupu i części zamiennych, oraz możliwość stosowania tańszych paliw gazowych to argumenty, które często biorą górę, co jest w pełni uzasadnione jeśli pojazd nie jest intensywnie eksploatowany. Podsumowując powyższe rozważania nasuwa się wniosek, że porównywanie silników benzynowych i Diesla nie prowadzi do rozstrzygnięcia, które z nich są "lepsze". Ich indywidualne cechy pozwalają natomiast uzyskać informacje gdzie i dlaczego sprawdzi się lepiej jeden lub drugi. Jeśli odpowiednio z niej skorzystamy, to zgodnie z zamiarem konstruktora, długo cieszyć się będziemy bezawaryjną pracą naszej jednostki napędowej. Tekst i rysunki: Michał Soja,

kiedy silnik uzyskuje maksymalną moc