Что такое удельная мощность двигателя автомобиля - Авто журнал
16 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое удельная мощность двигателя автомобиля

Что такое удельная мощность двигателя автомобиля

Андрианов Ю.С. (МарГТУ, г.Йошкар-Ола, РФ)

The influence of hydromanipulator on the amount using of useful load in autotrain forming is considered.

Цель формирования состава лесовозного автопоезда заключается в определении рациональной его массы, подборе прицепного состава, который позволяет наиболее полно реализовать массу поезда и обеспечить максимальную рейсовую нагрузку при рациональном ее размещении на подвижном составе.

Рациональной массой автопоезда следует считать такую, при которой наиболее полно используются тяговые свойства автомобиля по двигателю и сцепной массе и достигается максимальная производительность при относительно невысоком расходе топлива и износе двигателя на единицу транспортной работы. Оптимальной рейсовой нагрузкой следует считать такую, при которой себестоимость вывозки одного кубокилометра достигает минимума.

Практика показывает, что при условии непревышения предельной полной массы поезда в большинстве случаев с увеличением рейсовой нагрузки возрастает производительность лесотранспортного средства.

Это объясняется тем, что с увеличением массы брутто скорость движения падает медленнее, чем растет нагрузка, так как при этом увеличиваются коэффициент использования грузоподъемности и коэффициент использования мощности двигателя.

На дорогах низовой сети скорость движения при увеличении полной массы изменяется незначительно, так как в этом случае она ограничивается не мощностью двигателя, а вертикальными динамическими нагрузками на поезд. Поэтому для достижения эффективной эксплуатации лесовозного транспорта необходимо стремиться полнее использовать допустимые весовые параметры автопоездов.

На лесовозных дорогах предельно допускаемое значение расчетной массы поезда с грузом определяют из условия обеспечения возможности его равномерного движения на руководящем уклоне. Исходя из уравнения тягового баланса, расчетную предельную полную массу автомобильного поезда определяют по формуле

, (1)

где — предельная полная масса лесовозного поезда по силе тяги автомобиля, т;

— расчетная касательная сила тяги автомобиля с учетом ограничения по сцеплению, Н;

— основное удельное сопротивление движению, Н/т;

g — ускорение свободного падения, м/с 2 ;

— руководящий уклон, ‰.

Величина касательной силы тяги ограничивается мощностью двигателя тяговой машины и сцеплением ведущих колес с путем. Она определяется по общеизвестным формулам.

Перед подбором прицепного состава к принятому автомобилю следует произвести проверку полной массы поезда по рекомендуемой величине удельной мощности двигателя

, (2)

где N — мощность двигателя, кВт;

— рекомендуемая удельная мощность двигателя автомобильного поезда, кВт/т.

Значения рекомендуемой удельной мощности двигателя по данным приведены в табл.1.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Удельная мощность — автомобиль

Удельная мощность автомобиля определяет его проходимость, тягово-скоростные свойства и производительность. [1]

Удельной мощностью автомобиля называют отношение расходуемой мощности двигателя к силе земного притяжения всей массы нагруженного автомобиля. [3]

С уменьшением удельной мощности автомобиля Л уд возрастают. [4]

Установлено, что чем выше удельная мощность автомобиля , тем более результативным может быть влияние подвески на скоростные качества автомобиля. [5]

Несмотря на значительное различие удельной мощности автомобилей , средняя скорость у них ( за исключением автомобиля VI) одинаковая. У автомобилей с удельной мощностью свыше 10 Вт / кг повышение ее даже на 50 % практически не увеличивает среднюю скорость на разбитых дорогах. Особенно показательно в этом отношении сравнение автомобилей III и IV одинаковой полной массы, с разными двигателями. [6]

Таким образом, увеличение удельной мощности автомобиля хотя и целесообразно с точки зрения улучшения его динамических качеств, тем не менее не является однозначным и универсальным способом повышения быстроходности автомобиля. [7]

Техническая скорость VT зависит от удельной мощности автомобиля и автопоезда; передаточных чисел, КПД трансмиссии и согласованности совместной работы ее с двигателем; сопротивления качению и аэродинамического сопротивления; устойчивости, управляемости и тормозных качеств автомобиля и автопоездов, особенно на дорогах с низким коэффициентом сцепления; плавности хода, величин кинематической максимальной скорости и допускаемой по правилам для определенных дорожных условий скорости движения, развиваемых скоростей движения на подъемах и спусках дорог. [8]

В настоящее время существуют достаточно точные методы расчета удельной мощности автомобилей различных типов , основанные на вероятностных условиях их эксплуатации. Однако при проектировании автомобилей мощность двигателя выбирают часто технико-экономическим расчетом, определяемым в первую очередь требованиями унификации, возможностями использования существующей производственной базы, ориентацией на прототипы с учетом выявленных недостатков и преимуществ последних. [9]

В более легких дорожных условиях, с меньшей высотой неровностей, с ростом удельной мощности автомобиля увеличивается его средняя скорость, причем чем лучше состояние поверхности дороги, тем это увеличение больше. [10]

Необходимой предпосылкой получения высоких средних скоростей движения и хорошей топливной экономичности, обеспечивающих минимальные народнохозяйственные затраты на осуществление заданного объема перевозок, является правильно назначенное сочетание параметров трансмиссии и удельной мощности автомобиля . В этом смысле к параметрам трансмиссии следует отнести максимальную кинематическую скорость, диапазон передаточных чисел, число ступеней коробки передач и ряд передаточных чисел. [11]

Меньшие значения удельной мощности соответствуют микролитражным автомобилям с умеренными максимальными скоростями. Удельная мощность автомобилей высшего класса производства США и гоночных автомобилей достигает 150 — 200 кВт / т и больше. [13]

Таким образом, увеличение удельной мощности потенциально позволяет увеличить среднюю скорость благодаря достижению более высокой скорости на дороге данного типа и сокращению времени разгона до этой скорости. Однако реализация этой возможности зависит от ряда других факторов. Согласно результатам исследования, изменение удельной мощности автомобиля приводит к соответствующему изменению средней скорости движения только в определенном диапазоне значений удельной мощности. Вт / кг) небольшое изменение сопротивления движению заметно снижает скорость. В этих условиях прирост удельной мощности обеспечивает заметное повышение средней скорости движения. В этом случае увеличение удельной мощности почти не отражается на скоростных свойствах автомобиля. [14]

Читать еще:  Что контрактный двигатель subaru

Международная премия «Двигатель года» за 2,7-литровый оппозитный двигатель

Штуттгарт. Шестицилиндровый оппозитный двигатель Porsche вновь награжден премией «Двигатель года». В этом году международное жюри наградило престижной премией 2,7-литровый двигатель автомобилей Boxster и Cayman, заявленный в категории двигателей объемом от 2,5 до трех литров. «Отличный двигатель для отличного автомобиля. Это «сердце» Porsche сочетает в себе техническое совершенство, спортивные характеристики и впечатляющую экономичность», — так обосновывает решение жюри Дин Славнич, представляющий журнал «Engine Technology International Magazine». Этот британский журнал вручает награды за выдающиеся двигатели уже 15 лет. Жюри отметило также эластичность, технические характеристики и плавность работы самого маленького по объему оппозитного двигателя Porsche.

Этот спортивный двигатель с уменьшенным рабочим объемом создан на базе 3,4-литрового двигателя. В Cayman он работает вместе с коробкой передач Doppelkupplung (PDK) и развивает мощность 275 л.с. (202 кВт), расходуя в цикле NEFZ 7,7 л топлива на 100 км (180 г/км CO2). По своей литровой мощности, составляющей 101,6 л.с./л, этот шестицилиндровый двигатель превосходит установленный для спортивных двигатель магический предел — 100 л.с. на литр объема.

Таким образом оппозитный двигатель Porsche уже в четвертый раз стал победителем среди лучших двигателей в мире. В 2007 году компания Porsche одержала победу в категории двигателей объемом от трех до четырех литров, представив на суд жюри силовой агрегат Porsche 911 Turbo. В 2008 году победу в классе двигателей без ограничения рабочего объема одержал 3,6- литровый оппозитный двигатель с наддувом мощностью 480 л.с. В 2009 году премию «Лучший новый двигатель» получил 3,8-литровый шестицилиндровый двигатель 911 Carrera S. Лучшие двигатели года в различных категориях определяли 87 авторитетных журналистов специализированных изданий из 35 стран. Помимо мощности, расхода топлива, технических характеристик и комфорта журналисты оценивали и используемые перспективные технологии.

Преимущества: компактный и легкий, раскручивающийся до высоких оборотов и плавный в работе – на протяжении 50 лет

В этом году свое 50-летие отмечают Porsche 911 и шестицилиндровый оппозитный двигатель. Главными преимуществами двигателя являются плоская форма, небольшой вес и компактность. Шестицилиндровый оппозитный двигатель отличается плавной работой. В нем отсутствуют так называемые свободные моменты и силы. Помимо этого оппозитные двигатели очень хорошо подходят для того, чтобы снизить центр тяжести автомобиля. Этому способствуют и расположенные горизонтально цилиндры. А чем ниже расположен центр тяжести, тем спортивнее будут ходовые характеристики автомобиля.

Одной из самых примечательных характеристик шестицилиндровых оппозитных двигателей Porsche был и остается пониженный расход топлива по сравнению с мощностью двигателя. В основе этой отличной эффективности лежит общая концепция, взятая из автоспорта. Эта концепция предполагает применение облегченных конструкций, легкую раскручиваемость до высоких оборотов и высокую удельную мощность благодаря усовершенствованному процессу газообмена.

Именно базовые характеристики этих двигателей стали причиной принятия решения в пользу оппозитного шестицилиндрового двигателя при появлении первого 911. В результате был разработан шестицилиндровый оппозитный двигатель с воздушным охлаждением, с осевым вентилятором – ввиду высокой частоты вращения и для обеспечения повышенной плавности работы – и распределительными валами верхнего расположения. Для рабочего объема двигателя сначала были выбраны два литра с возможностью последующего увеличения до 2,7 литра. На тот момент ни один из специалистов компании Porsche не мог даже предположить, что двигатель этого типа в своей базовой форме просуществует до 1998 года и что его рабочий объем увеличится до 3,8 литра.

Мировая премьера 1963 года: двухлитровый двигатель мощностью 130 л.с.

Во время своей мировой премьеры на международной выставке во Франкфурте-на-Майне IAA в 1963 году первый 911, называвшийся тогда еще 901, был оснащен двухлитровым шестицилиндровым оппозитным двигателем мощностью 130 л.с. при 6100 об/мин. Успех этого нового спорткара заставил подумать компанию Porsche о более мощном двигателе, и уже в 1967 году состоялся дебют 911 S с двигателем мощностью 160 л.с. при 6600 об/мин. Вскоре после этого базовая модель получила обозначение 911 L, а позднее – 911 Е. Особую гордость у инженеров тогда вызывал тот факт, что, несмотря на более мощный двигатель и литровую мощность 90 л.с., срок службы силового агрегата 911 S не сократился.

911 занял прочные позиции на мировом рынке не только благодаря своему мощному двигателю, но и за счет прогрессивных технологий. В 1968 году впервые для рынка США компания Porsche выпустила спортивный автомобиль, оснащенный двигателем с низким уровнем токсичности ОГ.

При этом компании Porsche удалось это сделать не в ущерб мощности и с обеспечением практически такого же комфорта, а также выполнить требования американских законов к токсичности ОГ, а именно особенно строгие положения, действующие в Калифорнии. Снижение токсичности происходило за счет отвода отработавших газов в систему впуска и в термореакторы. Компания Porsche стала первым европейским предприятием, на котором для проведения конструкторских работ были установлены испытательные стенды для контроля ОГ.

К осени 1968 года компания Porsche стала выпускать системы механического впрыска бензинового топлива с шестиплунжерным насосом. Вместе с увеличением рабочего объема своих двигателей она увеличила их мощность и крутящий момент. В 1969 году шестицилиндровый двигатель сначала стал 2,2-литровым, а спустя два года – 2,4-литровым. В результате мощность двигателей 911 S возросла сначала до 180 л.с., а затем – до 190 л.с. В 1971 году была понижена степень сжатия для того, чтобы все 911 могли ездить по всему миру на бензине с октановым числом 91. В тесном сотрудничестве с компанией Bosch Porsche разработала улучшенную систему постоянного впрыска K-Jetronic, которая впервые стала применяться в 1972 году в предназначенных для рынка США моделях.

Читать еще:  Что такое задняя подушка двигателя опель

В 1974 году состоялся дебют первого серийного спортивного автомобиля с турбонагнетателем 911 Turbo

В 1973 году на модели G поколения 911 стали устанавливаться двигатели с рабочим объемом 2,7 литра, способные работать на неэтилированном бензине с октановым числом 91. Тем самым компания Porsche еще раз подтвердила, что и спортивные автомобили могут быть экологически безопасными. В 1974 году состоялась премьера легендарного автомобиля: компания Porsche представила 911 Turbo – первый серийный спортивный автомобиль с турбонагнетателем. Инженеры компании применили свой богатый опыт работы над двигателями гоночных автомобилей при разработке двигателей с наддувом для серийных автомобилей. За основу двигателя был взят силовой агрегат 911 Carrera RS 3.0 мощностью 260 л.с., с крутящим моментом 343 Нм, разгоняющий автомобиль до максимальной скорости более 250 км/ч.

Работы над дальнейшим совершенствованием шестицилиндрового двигателя сопровождались постепенным увеличением рабочего объема и мощности с применением самых современных технологий очистки отработавших газов. Первые оппозитные двигатели с нейтрализатором и функцией регулировки состава отработавших газов компания Porsche выпустила в 1980 году. Через три года она представила новое поколение атмосферных двигателей с рабочим объемом 3,2 литра и с цифровой электроникой. Теперь все двигатели были подготовлены к работе на неэтилированном бензине с октановым числом 91 – во многих европейских странах этого топлива тогда еще не было. Однако при его появлении можно было быстро приспособиться к новым условиям. В 1988 году компания Porsche еще раз усовершенствовала процессы сгорания и разработала головку цилиндра с двумя свечами зажигания на цилиндр.

Вершиной технического прогресса стал оппозитный атмосферный двигатель с воздушным охлаждением с рабочим объемом 3,8 литра для серии 993, который в топовой модели 1995 года 911 Carrera RS развивал 300 л.с. Небольшой серией был выпущен 911 GT2, разработанный на основе опыта, полученного при участии в автогонках. Сначала его 3,6-литровый двигатель с двойным турбонаддувом развивал 430 л.с., а двигатель модельного ряда 1998 года развивал уже 450 л.с. Двумя системами турбонаддува был оснащен и 911 Turbo. Оснащенный к тому же системой контроля токсичности отработавших газов OBD II, он стал настоящей мировой премьерой. Двигатель мощностью 408 л.с. был разработан на основе 3,6-литрового атмосферного двигателя. Однако он подвергся такой всесторонней модификации, что можно сказать, что он имел свою индивидуальную конструкцию.

В 1996 году состоялась мировая премьера первого шестицилиндрового оппозитного двигателя Porsche с водяным охлаждением

Настоящим прорывом в истории создания шестицилиндровых оппозитных двигателей Porsche стал привод нового модельного ряда Boxter, мировая премьера которого состоялась в 1996 году. Впервые компания Porsche применила силовой агрегат с водяным охлаждением с рабочим объемом 2,5 литра и мощностью 204 л.с. Более не связанные ограничениями, обусловленными бывшим шестицилиндровым двигателем с воздушным охлаждением, разработчики установили на новый силовой агрегат головку цилиндров с двумя распределительными валами и четырьмя клапанами на цилиндр. Годом позже появился новый 911 модельного ряда 996, оснащенный также двигателем с водяным охлаждением. Этот 3,4-литровый силовой агрегат был значительно короче своего предшественника и, прежде всего, более плоским. Его мощность составляла 300 л.с., а его частота вращения была намного выше по сравнению с атмосферным двигателем. К тому же имелась возможность регулировки распределительных валов на впуске, и появилась система регулировки фаз газораспределения VarioCam. Через два года эта система была дополнена системой переключения хода клапанов. С тех пор она носит название VarioCam Plus. Однако важнейшие характеристики остались неизменными: шестицилиндровый двигатель, коленчатый вал на семи опорах, двухмассовый маховик и разделенный в продольном направлении корпус двигателя. На водяное охлаждение был переведен и новый 911 Turbo. В 2000 году на него был установлен новый двигатель мощностью 420 л.с. Свое продолжение получили работы над увеличением рабочего объема и мощности, в результате которых в середине 2000-х годов появились 3,6- и 3,8-литровые оппозитные двигатели мощностью 355 л.с.

В 2008 году 911 Carrera и 911 Carrera S получили разработанные с чистого листа бензиновые двигатели с непосредственным впрыском. При том же рабочем объеме они развивали 345 л.с. и 385 л.с. Из этого же семейства были взяты и двигатели для Boxster и Cayman. Уменьшение рабочего объема двигателей для повышения эффективности расхода топлива стало, начиная примерно с 2008 года, главной задачей разработчиков двигателей. На базе взятых из различных областей знаний компания Porsche разработала новую технику для 911-го модельного ряда 991, который появился в 2011 году: так оппозитный двигатель в 911 Carrera мощностью 350 л.с. получил рабочий объем 3,4 литра вместо прежних 3,6 литра. А двигатель Carrera S мощностью 400 л.с. стал 3,8-литровым. Обе модели дают понять, что модельный ряд 991 был ориентирован на максимальную эффективность с точки зрения расхода топлива: по удельной массе, составляющей 3,5 килограмма на л.с., новый 911 Carrera S опережает своих главных конкурентов. Высочайшие показатели 911 Carrera и 911 Carrera S демонстрируют и по расходу топлива в цикле NEFZ: у 911 Carrera он составляет 8,2 литра на 100 километров (194 г/км CO2), а у 911 Carrera S он составляет 8,7 литра на 100 километров (205 г/км CO2) при работе каждого из них с коробкой передач Porsche Doppelkupplung.

Читать еще:  Атомный ракетный двигатель принцип работы

Boxster и Cayman представлены в сегменте двухместных родстеров и купе и имеют двигатели с аналогичными техническими характеристиками. За свои 2,7-литровые двигатели они стали победителями в своей категории и были награждены премией «Двигатель года». В Boxster работает двигатель мощностью 265 л.с. и расходует столько же топлива, сколько силовой агрегат у Cayman с аналогичной мощностью. Boxster S и Cayman S оснащены 3,4- литровым двигателем, который в родстере развивает 315 л.с., а в спортивном купе – 325 л.с. С коробкой передач PDK они расходуют в цикле NEFZ 8,0 л/100 км (188 г/км CO2).

Всем этим компания Porsche доказывает: шестицилиндровый оппозитный двигатель – это не вчерашний день. А отличная база для разработки эффективных спортивных двигателей будущего.

Porsche Boxster/Cayman: расход топлива в городском цикле 12,2 – 10,6 л/100 км; за городом 6,9 – 5,9 л/100 км; в смешанном цикле 8,8 – 7,7 л/100 км; выбросы CO2 206 – 180 г/км

Десятка машин с самой высокой удельной мощностью

Чтобы добиться идеального результата, современные производители суперкаров не только наращивают мощь мотора, но и избавляются от лишних килограммов в автомобиле. Посмотрим, у кого из серийных машин самый высокий показатель удельной мощности

Чтобы добиться идеального результата, современные производители суперкаров не только наращивают мощь мотора, но и избавляются от лишних килограммов в автомобиле. Посмотрим, у кого из серийных машин самый высокий показатель удельной мощности.

Итальянский суперкар Pagani Huayra производится с весны 2012 года и выпускается в количестве не более 20 штук в год по цене около 1 миллиона долларов. Это, тем не менее, позволяет считать Huayra серийным автомобилем. При весе в 1305 кг её мощность составляет 733 лошадиных сил. Результат – 561,6 лошадиных сил на тонну.

Porsche 918, LaFerrari, McLaren P1

Три гибридных гипер-конкурента идут «ноздря в ноздрю» по многим показателям. И хотя все они вошли в десятку машин с самой высокой удельной мощностью, внутри «супер-тройки» дела обстоят так: 529 лошадиных сил на тонну у Porsche 918 Spyder, 654 л.с. на тонну у McLaren P1, и LaFerrari – 767 лошадиных сил на тонну. Впрочем такой большой разброс мало сказывается на основных динамических показателях: максимальная скорость трёх гиперкаров составляет от 345 до 350 километров в час, а разгон до сотни колеблется от 2,8 до 2,4 секунды. Как и средняя цена гибридных болидов – около одного миллиона евро.

Лёгкий двухместный спортивный автомобиль с открытым верхом, выпускается компанией Caterham Cars с 1973 года. Разумеется, основная ставка сделана на лёгкость конструкции, так что удельная мощность топовой модификации Caterham 7 составляет 520 л.с. при 260-сильном моторе. Какое-то время Caterham удерживал мировой рекорд скорости по времени разгона: машина могла разогнаться до 95 км/ч, а потом полностью остановиться до того, как легендарная Ferrari F40 достигала скорости 95 км/ч.

Bugatti Veryon Super Sport

Трудно представить, что в какой-нибудь из подобных списков не вошёл бы самый быстрый серийный автомобиль современности – Bugatti Veyron Super Sport. Бессменный обладатель мирового рекорда максимальной скорости (431 километр в час) весит 1838 кг и развивает 1200 лошадиных сил. Так, на тонну Bugatti Veyron SS приходится 653 лошадиных силы.

Британский суперкар Caparo T1 был представлен в 2007 году, и к 2012 году было продано всего несколько десятков эеземпляров. Создателей вдохновила Формула-1, так что Caparo T1 почти не отличается от болидов Формулы. За одним исключением – на этом можно ездить по дорогам общего пользования. И его удельная мощность составляет 867 л.с. на тонну.

Ariel Atom 500 построен на основе экзоскелета, а многие детали выполнены из композитных материалов, поэтому весит автомобиль всего ничего – 456 килограммов. Двигатель при этом весит 90 кг. Самая мощная модификация оснащена 3-литровым 8-цилиндровым мотором мощностью 500 лошадиных сил. Результат впечатляет – 909 лошадиных сил на тонну.

Hennessey Venom GT и Koenigsegg One:1

Koenigsegg One:1 некоторые называют первым серийным мегакаром. Удельная мощность шведского монстра составляет ровно 1000 л.с. на тонну. Точно такой же показатель и у Hennessey Venom GT. Американская версия спорткара Lotus Exige в своё время пыталась побить рекорд Veyron. И, в общем-то, получилось: Venom GT разогнался до 435 километров в час. Но в силу несоблюдения некоторых формальностей рекорд не был засчитан. В следующем году производитель планирует представить новую версию. Двигателю добавят 156 лошадей, а максимальная скорость модели составит 466 километров в час.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector