發(fā)動機額定功率
功率
最大功率一般用馬力 (PS)或千瓦(kw)來表示,1馬力等于0.735千瓦。
功率就是表示物體做功快慢的物理量,物理學里功率P=功W/時間t,單位是瓦w。
功率單位
有kw、ps、hp、bhp、whp等,還有意大利以前用的cv,在這里邊千瓦kw是國際標準單位,1kw=1000w,用1秒做完1000焦耳的功,其功率就是1kw。日常生活中,我們常常把功率俗稱為馬力,單位是匹,就像將扭矩稱為扭力一樣。在汽車上邊,最大的做功機器就是引擎,引擎的功率是由扭矩計算出來的。
計算公式
功率(w)=扭矩(Nm)×轉(zhuǎn)速(rpm)×2π/60,簡化計算后成為:功率(kw)=扭矩(Nm) ×轉(zhuǎn)速(rpm)/9549。
轉(zhuǎn)換
由于英制與公制的不同,對馬力的定義基本上就不一樣。英制的馬力(hp)定義為:一匹馬于一分鐘內(nèi)將200磅(lb)重的物體拉動165英呎(ft),相乘之后等于33,000lb-ft/min;而公制的馬力(ps)定義則為一匹馬于一分鐘內(nèi)將75kg的物體拉動60米,相乘之后等于4500kgm/min。經(jīng)過單位換算,(1lb=0.454kg;1ft=0.3048m)竟然發(fā)現(xiàn)1hp=4566kgm/min,與公制的1ps=4500kgm/min有些許差異,而如果以瓦作單位(1w=1Nm/sec=0.102kgm/sec)來換算的話,可得1hp=746w;1ps=735w,兩項不一樣的結果,相差1.5%左右。到底世界上為什么會有英制與公制的分別,就好像為什么有的汽車是右舵,有的卻是左舵一樣,是人類永遠難以協(xié)調(diào)的差異點。若以大家比較熟悉的幾個測試標準來看,德國的DIN與歐洲共同體的新標準EEC有日本的JIS是
以公制的ps為馬力單位,而SAE使用的是英制的hp為單位,但由于世界一體化經(jīng)濟的來臨和為了避免復雜換算,越來越多的原廠數(shù)據(jù)已改提供毫無爭議的國際標準單位千瓦kw作為引擎輸出的功率數(shù)值。
小結:1hp=0.746kw 1ps=0.735kw 1hp=1.014966ps
與hp計算毛馬力不同,whp和bhp則是用不同方法測得的以hp為基礎的功率單位,就是wheel horse power(車輪馬力)和brake horse power(制動馬力),whp是dyno(俗稱跑步機,測功率用的)測出的車輪輸出功率,bhp則是引擎加上發(fā)電機,水泵等附件從engine shaft測量出來的功率數(shù)值,用bhp作單位,bhp和hp的差別很小。
扭矩
扭矩在物理學中就是力矩的大小,等于力和力臂的乘積,國際單位是牛米Nm,此外我們還可以看見kgm、lb-ft這樣的扭矩單位,由于G=mg,當g=9.8的時候,1kg=9.8N,所以1kgm=9.8Nm,而磅尺lb-ft則是英制的扭矩單位,1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m,可以算出1lb-ft=0.13826kgm。在人們?nèi)粘1磉_里,扭矩常常被稱為扭力(在物理學中這是2個不同的概念)?,F(xiàn)在我們舉個例子:8代Civic 1.8的扭矩為173.5Nm@4300rpm,表示引擎在4300轉(zhuǎn)/分時的輸出扭矩為173.5Nm,那173.5N的力量怎么能使1噸多的汽車跑起來呢?其實引擎發(fā)出的扭矩要經(jīng)過放大(代價就是同時將轉(zhuǎn)速降低)這就要靠變速箱、終傳和輪胎了。引擎釋放出的扭力先經(jīng)過變速箱作“可調(diào)”的扭矩放大(或在超比擋時縮?。┰賯鞯浇K傳(尾牙)里作進一步的放大(同時轉(zhuǎn)速進一步降低),最后通過輪胎將驅(qū)動力釋放出來。如某車的1擋齒比(齒輪的齒數(shù)比,本質(zhì)就是齒輪的半徑比)是3,尾牙為4,輪胎半徑為0.3米,原扭矩是200Nm的話,最后在輪軸的扭力就變成200×3×4=2400Nm(設傳動效率為100%)在除以輪胎半徑0.3米后,輪胎與地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N的驅(qū)動力,這就足以驅(qū)動汽車了。
若論及機械效率,每經(jīng)過一個齒輪傳輸,都會產(chǎn)生一次動力損耗,手動變速箱的機械效率約在95%左右,自排變速箱較慘,約剩88%左右,而傳動軸的萬向節(jié)效率約為98%。
功率
汽車發(fā)動機功率檢測結果如何分析?
我們先來了解發(fā)動機的額定功率,一般來說這是指發(fā)動機攜帶的必要的機件進行運轉(zhuǎn)時發(fā)生出的最大功率。發(fā)動機的有效功率是指曲軸對外輸出的凈功率。對于發(fā)動機功率檢測來說,主要有穩(wěn)態(tài)測功和動態(tài)測功兩大類的方法。
對于穩(wěn)態(tài)測功來說也可以叫負荷測功,這是指發(fā)動機的節(jié)氣門在開度到一定的程度時,在保持一定的轉(zhuǎn)速的情況下,參數(shù)必須要保持不變的穩(wěn)定的狀態(tài),在測量發(fā)動機功能上必須要通過發(fā)動機的模擬負荷來進行測定發(fā)動機的功率。對于穩(wěn)態(tài)測功來說,發(fā)動機的有效功率與扭矩與轉(zhuǎn)速這之間有一定關系。具體有公式進行計算。
對于動態(tài)測功來說就是把發(fā)動機的所有運動部件當成一個繞曲軸的中心線來進行轉(zhuǎn)動,這是一個比較簡單的回轉(zhuǎn)體,由于沒有外加負荷的發(fā)動機,由于在怠速或是低速下,大節(jié)氣門將加速到某一個高速運轉(zhuǎn)速度上,所以,發(fā)動機必須要克服各種機械性的阻礙。剩余的扭矩也是有效的扭矩來進行發(fā)動機的加速運轉(zhuǎn)。通過一定的測量發(fā)動機的角加速來進行測量發(fā)動機在低速與高速所使用的時間,也可以計算出發(fā)動機所發(fā)出的功率。