Вопрос

Мощность двигателя при разных оборотах?

Автомобильные компании рекламируют мощность двигателя на разных оборотах.



Автомобиль 1: 80 л. с. при 6000 об/мин



Автомобиль 2: 85 л. с. при 6500 об/мин



Что означает мощность при разных оборотах?
Означает ли это, что у автомобиля 1 мощность выше, чем у автомобиля 2, потому что у него более низкие обороты?



Или частота вращения не влияет на сравнение мощности?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/7922/engine-power-specification-at-different-rpm

14 Комментариев

  1. Мощность двигателя зависит от числа оборотов в минуту и рассчитывается по формуле: л. с. = крутящий момент x число оборотов в минуту ÷ 5252
    Чем больше двигатель, тем больше мощности он вырабатывает при меньшем количестве оборотов вала двигателя


  1. Для этого и нужна передача.



    Если у автомобиля 2 передаточное число в 6500/6000 раз = 13/12 раз больше, чем у автомобиля 1, то он будет обеспечивать эквивалентную мощность и силу на колёсах.



    Некоторые говорят, что нужно ориентироваться на крутящий момент двигателя. На самом деле нужно ориентироваться на мощность, потому что крутящий момент умножается на передаточное число, а мощность остаётся неизменной. Таким образом, если вы знаете мощность и скорость вращения колёс, вы знаете крутящий момент на колёсах. Вы не узнаете крутящий момент двигателя, если не знаете передаточное число.



    Однако те, кто говорит, что нужно ориентироваться на крутящий момент двигателя, в чём-то правы: если переключение передач неудобно (например, из-за того, что вы ездите на автомобиле с механической коробкой передач) и вы заботитесь об экономии топлива, то будет полезно, если максимальные обороты двигателя будут как можно ближе к крейсерским оборотам. Кроме того, будет небольшая задержка при переключении передач, хотя современные автоматические коробки передач и вариаторы сокращают эту задержку. Обратите внимание, что поиск крутящего момента логически приведёт вас к двигателям с турбонаддувом и особенно к турбодизелям, у которых есть свои специфические проблемы. Я бы без всяких колебаний выбрал современный высокооборотистый атмосферный бензиновый двигатель VVT без прямого впрыска вместо турбодизеля с прямым впрыском крутящего момента, если бы мне пришлось платить за техническое обслуживание автомобиля в конце его срока службы.



    Мой совет? Если у обеих машин автоматическая коробка передач, берите ту, что мощнее. Если нет, вам стоит всерьёз задуматься об автоматической коробке передач, потому что при автоматическом переключении вся мощность двигателя становится доступной простым нажатием на педаль газа. Конечно, с небольшой задержкой.



    Конечно, всё это предполагает, что автомобили имеют одинаковый вес. Если автомобиль 1 легче, он может разгоняться быстрее.



    Таким образом, вместо того чтобы смотреть на мощность, вы можете обратить внимание на ускорение. Стандартным показателем является время разгона от 0 до 100 км/ч, но я считаю, что в реальных условиях более подходящим будет показатель от 50 до 120 км/ч.


  1. В приведённой выше таблице я выбираю «гибкий» двигатель, потому что в диапазоне от 1000 до 2500 об/мин он выдаёт на 30 % больше лошадиных сил, а в диапазоне от 2500 до 4500 об/мин — на 15 % больше. Почему я предпочитаю именно его? Поскольку в 99 % случаев я буду находиться в этих диапазонах оборотов, двигатель будет выдавать больше лошадиных сил без лишнего шума и суеты, что продлит срок его службы. Двигатель будет выдавать больше мощности на более низких оборотах, что снизит его износ, и, наконец, он будет быстрее разгоняться, когда мне нужно ускориться, без необходимости каждый раз переключать передачу вниз, как это было бы при пиковых оборотах. Хотя об этом нечасто говорят, двигатель с удвоенным крутящим моментом на определенных оборотах выдает вдвое больше лошадиных сил на тех же оборотах. Вопрос в том, хотите ли вы, чтобы двигатель выдавал максимальную мощность на высоких оборотах, или предпочитаете, чтобы он работал на более умеренных оборотах. Проблема в том, что многие смотрят на максимальную мощность и думают, что она определяет, насколько мощным будет двигатель и как он будет ускоряться на тех оборотах, на которых ездит большинство людей (то есть в диапазоне от 1500 до 4000 оборотов), и часто бывают разочарованы. Те, кто утверждает, что двигатель с пиковой мощностью (с более высоким пиковым значением лошадиных сил) лучше, часто не обращают внимания на то, что срок службы двигателя сокращается, а уровень шума повышается. Мой 10-летний сын считает, что машины с пробитыми глушителями самые «спортивные» и крутые. Я думаю, что выбор двигателя часто зависит от того, к какой категории относится человек: к категории «крутости» или к категории «разумности».



  1. Что означает мощность при разных оборотах? Означает ли это, что у автомобиля 1
    мощность выше, чем у автомобиля 2, потому что у него более низкие обороты?




    Это зависит от обстоятельств.




    Или частота вращения не влияет на сравнение мощности?




    краткое содержание: Число оборотов на пике мощности влияет на пригодность двигателя для различных задач.



    «Пиковая мощность» — это всего лишь одна точка на диапазоне мощности двигателя. В идеале вам хотелось бы знать всю кривую (и то, как на нее влияют температура окружающего воздуха, высота над уровнем моря, влажность, фазы луны и т. д.):



    Пример кривой мощности, показывающей крутящий момент и лошадиные силы.



    На этом рисунке показаны кривые мощности и крутящего момента для двух двигателей (крутящий момент показан сплошной линией, а мощность — пунктирной). Помните, что крутящий момент — это сила, с которой двигатель воздействует на оси и, следовательно, на колёса и шины. Именно это заставляет автомобиль двигаться вперёд.



    Если вам известен крутящий момент двигателя при определённых оборотах, вы можете рассчитать мощность при этих оборотах:



    horsepower = (torque * rpm) / 5252


    Следует признать, что приведённое выше уравнение рассчитано на устаревшие имперские единицы измерения. Если вы хотите получить результат в метрических единицах, вставьте соответствующие коэффициенты пересчёта.



    Если говорить очень упрощённо, то лошадиную силу (или «мощность», если вы не привязаны к единицам измерения) можно представить как «то, что поддерживает скорость, несмотря на сопротивление». Как правило, мы ожидаем, что автомобиль с высокой мощностью будет развивать более высокую максимальную скорость (при условии, что у него есть передаточное число для достижения этой скорости).



    Глядя на приведённое выше уравнение, вы также можете заметить, что в этих единицах измерения кривые мощности и крутящего момента всегда пересекаются при 5252 оборотах в минуту (то есть скалярные значения равны, несмотря на то, что они выражены в совершенно разных единицах измерения).



    Ну и что?



    Всё вышеперечисленное поможет вам лучше понять, что вам говорит производитель. Чего не хватает, так это ответа на вопрос «что вам нужно от автомобиля?».



    Если вернуться к графику, то можно увидеть, что синяя линия достигает пика крутящего момента примерно на 2500 оборотах в минуту и не спадает примерно до 4000 оборотов в минуту. Это значит, что при трогании с места автомобиль будет казаться очень мощным. Однако при более высоких оборотах двигатель будет работать на пределе возможностей и при 6000 оборотах в минуту будет разгоняться гораздо медленнее, чем при 1000 оборотах в минуту. В целом это то, чего мы ожидаем от атмосферного двигателя большого объёма.



    У красной линии пик крутящего момента приходится примерно на 5500 об/мин. При трогании с места он будет казаться вялым, но по мере увеличения оборотов будет «просыпаться». С 5500 до 7500 об/мин красный двигатель будет значительно быстрее разгоняться, чем однотонный. Примерно такого поведения мы и ожидаем от двигателя меньшего объёма (а принудительное впрыскивание только увеличит этот пик на поздних оборотах).



    Вопрос к покупателю: что вам больше нравится?



    Качественное резюме:




    1. Ранний пик крутящего момента на сплошной линии выглядит эффектно при старте с места, но вам нужно будет переключиться раньше (отказавшись от механического преимущества, чтобы вернуться к пику крутящего момента). Будем надеяться, что у вас достаточно передач, чтобы разогнаться до максимальной скорости. Такой профиль часто выбирают для уличных автомобилей.


    2. Более поздние пики пунктирной линии при старте с места выглядят вялыми, но по мере увеличения оборотов становятся всё более захватывающими. Вам не нужно будет переключаться так рано, чтобы оставаться на пике мощности и сохранять механическое преимущество на более высоких оборотах. Такой профиль часто используется в гоночных автомобилях.




    Откровенно говоря, у меня были автомобили бюджетного, премиум-класса и (премиум-класса + с турбонаддувом), и я предпочитаю последнюю комбинацию. Меня уже много лет не интересует старт с места на светофоре.


  1. Вам не нужно беспокоиться о количестве оборотов в минуту, важно только то, на что способен двигатель. Двигатель 2 мощнее, но с учётом разницы в передаточных числах и всём остальном тот факт, что он вращается быстрее, мало что значит. Возможно, двигатель развивает примерно такую же силу, как и двигатель автомобиля 1 (крутящий момент), но вращается немного быстрее, поэтому его мощность немного выше. Мощность — это не то, насколько «сильный» ваш двигатель, это крутящий момент. Мощность — это, по сути, крутящий момент, умноженный на частоту вращения двигателя. Но если не вдаваться в технические подробности, то частота вращения, при которой достигается максимальная мощность, не имеет особого значения. Есть более важные вещи, такие как форма кривой крутящего момента и т. д., о которых вам не расскажут.



    Число оборотов в минуту не влияет на сравнение мощности.



    Исходя только из того, что вы сказали, у второго автомобиля двигатель будет лучше, независимо от числа оборотов в минуту. Он может выдавать 85 л. с. при 3000 об/мин, и это всё равно будет лучше (и, вероятно, будет выдавать гораздо больший крутящий момент!)


  1. Решающим фактором мощности двигателя является BMEP. Тормозное усилие означает эффективное давление. BMEP определяется размерами компонентов двигателя, таких как ход коленчатого вала, диаметр отверстия цилиндра и ход поршня. Далее следует учитывать объемную эффективность, момент зажигания и количество цилиндров. Двигатель может быть спроектирован с учетом экономии, мощности или просто иметь размеры для установки под капот или трансмиссию в сборе. Таким образом, мощность будет варьироваться в зависимости от того, для чего был разработан двигатель, для небольшого экономичного автомобиля или мускулкара. Наиболее распространённой единицей измерения мощности двигателя является киловатт. Большее количество киловатт не всегда означает, что двигатель лучше, это зависит от его конструкции. Одна лошадиная сила равна 0,746 киловатта. 1 л. с. немного меньше 1 лошадиной силы. Л. с. — это немецкая единица измерения, которая, как и лошадиная сила, вышла из общего употребления, но продолжает использоваться. Производители автомобилей всегда будут использовать описания своей продукции, которые будут наиболее привлекательными для целевой аудитории, чтобы максимизировать продажи.


  1. Ответ Боба выше очень подробный...
  1. Если вы всё ещё не совсем понимаете, почему «пиковый» двигатель не является более «разумным», подумайте вот о чём: «гибкий» двигатель выдаёт больше лошадиных сил на всех оборотах от 1000 до 5000 в минуту, а вы 99,99 % времени проводите не на гоночной трассе.«Пиковый» двигатель будет выдавать больше лошадиных сил только при оборотах выше 5000 об/мин. Такой высоконагруженный двигатель очень быстро изнашивается при повседневной езде. Пиковые высоконагруженные двигатели предназначены для тех, кто ещё не «повзрослел», или для гоночных трасс, где приходится идти на множество компромиссов (высокий уровень шума, двигатель выдерживает всего несколько гонок)
  1. @Mr.Meeseeks, конечно, заметил — спасибо, что указали на ошибку!
  1. @BobCross — во втором и третьем абзацах, под словом «и что с того», вы, кажется, имеете в виду красный/синий, а не сплошной/пунктирный?
  1. @andrewb, (высокотехнологичный + турбированный) двигатель в моей машине всё ещё довольно скромный. Что действительно даёт мне эта комбинация, так это широкий диапазон крутящего момента примерно от 3000 оборотов в минуту до красной зоны. Ниже 2500 оборотов в минуту он очень-очень вялый на всех передачах, кроме первой. Раньше мне казалось, что мой маломощный автомобиль задыхается на 4000 оборотах в минуту.
  1. Отличное объяснение. Вы предпочитаете более крутую кривую даже при обычной езде по городу или это связано с тем, что вы следите за своим автомобилем?
  1. Вы попали в точку!! Как человек, мало разбирающийся в автомобилях и пытающийся понять, что автопроизводители подразумевают под этими цифрами, вы дали идеальный ответ . Особенно в части, касающейся двух цифр в резюме
  1. очень хороший вопрос..
Вы уже ответили на этот вопрос