Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Мощность ( л.с. ) является единицей измерения по мощности , или скорость , с которой работа выполняется, как правило , со ссылкой на выходе двигателей или двигателей. Есть много разных стандартов и типов лошадиных сил. Сегодня используются два общих определения: механическая мощность (или имперская лошадиная сила ), которая составляет около 745,7 Вт ; более точное значение 745,6998716 = 550 × 0,3048 × 0,45359237 × 9,80665, где

  • 1 фут = 0,3048 метра
  • 1 фунт = 0,45359237 кг
  • 9.80665 мс -2 - стандартное ускорение свободного падения,

и метрическая мощность , которая составляет примерно 735,5 Вт.

Этот термин был использован в конце 18 века шотландским инженером Джеймсом Ваттом для сравнения мощности паровых машин с мощностью тягловых лошадей . Позже он был расширен, чтобы включить выходную мощность других типов поршневых двигателей , а также турбин , электродвигателей и другого оборудования. [1] [2] Определение единицы варьировалось в зависимости от географического региона. В настоящее время в большинстве стран для измерения мощности используется ватт- единица системы СИ . С внедрением Директивы ЕС 80/181 / EEC1 января 2010 года использование лошадиных сил в ЕС разрешено только в качестве дополнительной единицы. [3]

История [ править ]

Бригада из шести лошадей косит сено в округе Ланкастер, штат Пенсильвания.

Развитие паровой машины дало повод сравнить мощность лошадей с мощностью двигателей, которые могли их заменить. В 1702 году Томас Савери писал в «Друге шахтера» : [4]

Так что машина, которая поднимет столько же воды, как две лошади, одновременно работая вместе в такой работе, может сделать, и для которой необходимо постоянно держать десять или двенадцать лошадей, чтобы делать то же самое. Затем я говорю, что такой двигатель может быть достаточно большим, чтобы выполнять работу, требующуюся для использования восьми, десяти, пятнадцати или двадцати лошадей, которые будут постоянно поддерживаться и поддерживаться для выполнения такой работы ...

Эта идея позже была использована Джеймсом Ваттом, чтобы помочь продать свой улучшенный паровой двигатель, он ранее согласился получать гонорар в размере одной трети экономии на угле от старых паровых двигателей Ньюкомена . [5] Эта схема лицензионных отчислений не работала с клиентами, у которых не было существующих паровых двигателей, но вместо этого использовались лошади.

Ватт определил, что лошадь может вращать мельничное колесо 144 раза за час (или 2,4 раза в минуту). [6] Колесо было 12 футов (3,7 м) в радиусе; следовательно, лошадь прошла 2,4 × 2π × 12 футов за одну минуту. Ватт решил, что лошадь могла тянуть с силой 180 фунтов силы (800 Н). Так:

Ватт определил и рассчитал мощность как 32 572 фут-фунт-сила / мин, которая была округлена до 33 000 фут-фунт-сила / мин. [7]

Ватт определил, что пони может поднять в среднем 220 фунтов (0,98 кН) на 100 футов (30 м) в минуту за четырехчасовую рабочую смену. [8] Затем Ватт решил, что лошадь на 50% мощнее пони, и, таким образом, пришел к цифре 33 000 фут-фунт-сила / мин. [9] [ нужен лучший источник ] « Инженерия в истории» сообщает, что Джон Смитон первоначально подсчитал, что лошадь может производить 22 916 фут-фунтов (31 070 Н · м) в минуту. [10] Джон Десагюльерс ранее предлагал 44 000 фут-фунтов (59 656 Н · м) в минуту, а Тредголд - 27 500 фут-фунтов (37 285 Н · м) в минуту. Ватт в 1782 году экспериментально обнаружил, что « пивоваренная лошадь»«мог производить 32 400 фут-фунтов [43 929 Н · м] в минуту» [11] Джеймс Уатт и Мэтью Бултон стандартизировали это значение на уровне 33 000 фут-фунтов (44 742 Н · м) в минуту в следующем году. [11]

Распространенная легенда гласит, что устройство было создано, когда один из первых клиентов Ватта, пивовар, специально потребовал двигатель, который соответствовал бы лошади, и выбрал самую сильную лошадь, которая у него была, и довел ее до предела. Ватт, зная об этой уловке, принял вызов и построил машину, которая на самом деле была даже сильнее, чем показатель, достигнутый пивоваром, и именно мощность этой машины стала мощностью в лошадиных силах. [12]

В 1993 году Р.Д. Стивенсон и Р.Дж. Вассерсуг опубликовали в журнале «Nature» переписку, в которой суммировались измерения и расчеты максимальной и продолжительной работы лошади. [13] Ссылаясь на измерения, сделанные на Ярмарке штата Айова в 1926 году , они сообщили, что пиковая мощность в течение нескольких секунд составила 14,9 л.с. (11,1 кВт) [14], а также отметили, что для продолжительной активности необходима работа мощность около 1 л.с. (0,75 кВт) на лошадь соответствует советам по сельскому хозяйству 19 и 20 веков, а также соответствует производительности, примерно в 4 раза превышающей базальную норму, затрачиваемую другими позвоночными на устойчивую деятельность. [13]

Если рассматривать оборудование с приводом от человека, здоровый человек может кратковременно производить около 1,2 л.с. (0,89 кВт) (см. Порядки величины ) и поддерживать около 0,1 л.с. (0,075 кВт) бесконечно; тренированные спортсмены могут развивать мощность примерно до 2,5 л.с. (1,9 кВт) на короткое время [15] и до 0,35 л.с. (0,26 кВт) в течение нескольких часов. [16] Ямайский спринтер Усэйн Болт развил максимальную мощность 3,5 л.с. (2,6 кВт) за 0,89 секунды после своего 9,58-секундного мирового рекорда в беге на 100 метров (109,4 ярда) в 2009 году. [17]

Расчет мощности [ править ]

Если крутящий момент и скорость вращения выражены в когерентных единицах СИ, мощность рассчитывается как

где P - мощность в ваттах, τ - крутящий момент в ньютон-метрах, а ω - угловая скорость в радианах в секунду. При использовании других единиц измерения или если скорость выражается в оборотах в единицу времени, а не в радианах, необходимо включить коэффициент преобразования.

Когда крутящий момент T выражается в фунт-футах , частота вращения N выражается в об / мин , результирующая мощность в лошадиных силах равна

Константа 5252 - это округленное значение (33000 фут-фунт-сила / мин) / (2π рад / об).

Когда крутящий момент T выражается в дюймах-фунтах,

Константа 63025 является приближением

Определения [ править ]

Следующие определения были или широко используются:

В определенных ситуациях необходимо различать различные определения лошадиных сил, и поэтому добавляется суффикс: hp (I) для механической (или британской) лошадиных сил, hp (M) для метрической мощности, hp (S) для котла (или пара). ) лошадиных сил и л.с. (E) для электрических лошадиных сил.

Механическая мощность [ править ]

Предполагая, что третье определение стандартной силы тяжести в CGPM (1901, CR 70) , g n = 9,80665 м / с 2 , используется для определения фунт-силы, а также килограмм-силы, а международный фунт-эвердупуа (1959) - один механический мощность составляет:

Или, учитывая, что 1 л.с. = 550 фут-фунт-сила / с, 1 фут = 0,3048 м, 1 фунт-сила ≈ 4,448 Н, 1 Дж = 1 Н · м, 1 Вт = 1 Дж / с: 1 л.с. ≈ 746 Вт

Метрическая мощность (PS, cv, hk, pk, ks, ch)[ редактировать ]

Одна метрическая лошадиная сила необходима, чтобы поднять 75  килограммов на 1  метр за 1  секунду .

Различные единицы, используемые для обозначения этого определения ( PS , cv , hk , pk , ks и ch ), на английском языке переводятся как мощность в лошадиных силах . Британские производители часто смешивают метрическую и механическую мощность в зависимости от происхождения рассматриваемого двигателя. Иногда показатель мощности двигателя в лошадиных силах в метрических единицах бывает достаточно консервативным, так что один и тот же показатель может использоваться как для 80/1269 / EEC с метрическими л.с., так и для SAE J1349 с британскими л.с. [ необходима цитата ]

DIN 66036 определяет одну метрическую лошадиную силу как способность поднять массу 75 кг против силы тяжести Земли на расстояние в один метр за одну секунду: [18] 75 кг × 9,80665 м / с 2 × 1 м / 1 с = 75  кгс ⋅м / с = 1 PS. Это эквивалентно 735,49875 Вт, или 98,6% имперской механической мощности.

В 1972 году PS был признан устаревшим в соответствии с директивами EEC, когда он был заменен киловаттом в качестве официальной единицы измерения мощности. [19] Он до сих пор используется в коммерческих и рекламных целях, часто в дополнение к показателям мощности в киловаттах, поскольку многие клиенты во всем мире до сих пор не знакомы с использованием киловатт для двигателей. [ необходима цитата ] .

Другие названия для метрической лошадиных сил - итальянское cavallo vapore (cv) , голландское paardenkracht (pk) , французское cheval-vapeur (ch) , испанское caballo de Potencia и португальское кавало-пара (cv) , русская лошадиная сила (л . с.) , шведский hästkraft (Нк) , финский hevosvoima (Нч) , эстонская hobujõud (HJ) , норвежский и датский hestekraft (HK) , венгерский lóerő (LE) , чешский Konská SILA и словацкие Konská шила (k или ks ), боснийский / хорватский / сербскийkonjska snaga (KS) , болгарская конска сила , македонская коњска сила (KC) , польская koń mechaniczny (KM) , словенская konjska moč (KM) , украинская кінська сила (к. с.) и румынская cal-putere (CP) , что все равно немецкому Pferdestärke (PS) .

В 19 веке у французов была собственная единица, которую они использовали вместо CV или лошадиных сил. Он назывался ponsel и сокращенно p .

Налог на лошадиные силы [ править ]

Налоговая мощность - это нелинейная оценка транспортного средства для целей налогообложения. [20] Во Франции на момент написания этой статьи налоговая власть была , где P - максимальная мощность в киловаттах, а U - количество углекислого газа (CO 2 ), выбрасываемого в граммах на километр. Термин для измерения CO 2 был включен в определение только с 1998 года, и первый член в уравнении в этом определении также изменен по сравнению с предыдущими определениями: таким образом, более старые рейтинги в CV напрямую не сопоставимы. Финансовая власть нашла свое отражение в именовании моделей автомобилей, таких как популярный Citroën deux-chevaux . Трюмо-Vapeur(ch) не следует путать с французским cheval fiscal (CV).

Электрическая мощность [ править ]

На паспортных табличках электродвигателей указана их выходная мощность, а не потребляемая мощность (мощность, передаваемая на валу, а не мощность, потребляемая для привода двигателя). Эта выходная мощность обычно указывается в ваттах или киловаттах. В Соединенных Штатах выходная мощность указывается в лошадиных силах, которые для этой цели определены как ровно 746 Вт [21].

Гидравлическая мощность [ править ]

Гидравлические лошадиные силы могут представлять собой мощность в пределах гидравлических машин , питание через отверстие вниз сопло буровой установки , [22] или могут быть использованы для оценки механической энергии , необходимой для генерации известной скорости гидравлического потока.

Его можно рассчитать как [22]

где давление указано в фунтах на квадратный дюйм, а скорость потока - в галлонах США в минуту.

Привод буровых установок осуществляется механически за счет вращения бурильной трубы сверху. Тем не менее, гидравлическая мощность все еще необходима, поскольку для проталкивания бурового раствора через буровое долото для очистки пустой породы требуется от 2 до 7 л.с. Дополнительная гидравлическая мощность также может использоваться для приведения в действие забойного забойного двигателя для приведения в действие направленного бурения . [22]

Мощность котла [ править ]

Бойлер лошадиных сил является котла мощностью «сек для доставки пара в паровой двигатель , и это не то же единицу мощности как-фут фунт / с определением 550. Одна мощность котла равна количеству тепловой энергии, необходимой для испарения 34,5 фунтов пресной воды при 212 ° F за один час. В первые дни использования пара мощность котла была примерно сопоставима с мощностью двигателей, питаемых от котла. [23]

Термин «котельная мощность» был первоначально разработан на выставке столетия в Филадельфии в 1876 году, где были испытаны лучшие паровые двигатели того периода. Среднее потребление пара этими двигателями (на выходную мощность в лошадиных силах) было определено как испарение 30 фунтов воды в час, исходя из питательной воды при температуре 100 ° F и насыщенного пара, генерируемого при давлении 70 фунтов на квадратный дюйм . Это первоначальное определение эквивалентно тепловой мощности котла 33 485 БТЕ / ч. Несколько лет спустя, в 1884 году, ASMEпереопределил мощность котла как тепловую мощность, равную испарению 34,5 фунтов воды в час при температуре 212 ° F. Это значительно упростило испытание котлов и обеспечило более точное сравнение котлов того времени. Это пересмотренное определение эквивалентно тепловой мощности котла 33 469 БТЕ / ч. Современная промышленная практика определяет «мощность котла в лошадиных силах» как тепловую мощность котла, равную 33 475 БТЕ / ч, что очень близко к исходным и пересмотренным определениям.

Мощность котла до сих пор используется для измерения мощности котла в промышленных котельных в Австралии, США и Новой Зеландии. Мощность котла обозначается аббревиатурой BHP, не путать с мощностью на торможении, ниже, которая также обозначается сокращенно BHP.

Тяговая мощность [ править ]

Тяговая мощность в лошадиных силах (dbhp) - это мощность , доступная железнодорожному локомотиву для буксировки поезда или сельскохозяйственного трактора для тяги орудия. Это скорее измеренная цифра, чем расчетная. Специальный железнодорожный вагон, называемый динамометрическим вагоном, соединенный позади локомотива, ведет непрерывный учет прилагаемого тягового усилия на дышле и скорости. По ним можно рассчитать произведенную мощность. Для определения максимальной доступной мощности требуется управляемая нагрузка; Обычно это второй локомотив с включенными тормозами в дополнение к статической нагрузке.

Если усилие на дышле ( F ) измеряется в фунт-силах (фунт-сила), а скорость ( v ) измеряется в милях в час (миль в час), то мощность на дышле ( P ) в лошадиных силах (л.с.) равна

Пример: Сколько мощности необходимо, чтобы тянуть тяговую нагрузку 2025 фунт-сила на скорости 5 миль в час?

Константа 375 означает, что 1 л.с. = 375 фунт-сила-миль в час. Если используются другие единицы, постоянная другая. При использовании когерентных единиц СИ (ватты, ньютоны и метры в секунду) константа не требуется, и формула принимает вид P = Fv .

Эта формула также может использоваться для расчета мощности реактивного двигателя, используя скорость реактивного двигателя и тягу, необходимую для поддержания этой скорости.

Пример: сколько мощности вырабатывается при тяге в 4000 фунтов на скорости 400 миль в час?

Лошадиные силы RAC (облагаемые налогом лошадиные силы) [ править ]

Эта мера была введена Королевским автомобильным клубом и использовалась для обозначения мощности английских автомобилей начала 1900-х годов. Многие автомобили получили свои названия от этой цифры (отсюда Austin Seven и Riley Nine), в то время как другие имели такие названия, как «40/50 л.с.», что указывало на цифру RAC, за которой следовала истинная измеренная мощность.

Налогооблагаемая мощность не отражает развитую мощность; скорее, это расчетная цифра, основанная на размере отверстия двигателя, количестве цилиндров и (теперь уже устаревшем) предположении об эффективности двигателя. Поскольку новые двигатели разрабатывались с постоянно повышающейся эффективностью, эта мера перестала быть полезной, но использовалась в соответствии с нормативными актами Великобритании, которые использовали рейтинг для целей налогообложения . Великобритания была не единственной страной, использовавшей рейтинг RAC; многие штаты Австралии использовали RAC hp для определения налогообложения. [24] [25] Формула RAC иногда применялась и в британских колониях, таких как Кения (Британская Восточная Африка) . [26]

куда

D - диаметр (или внутреннее отверстие ) цилиндра в дюймах,
n - количество цилиндров. [27]

Поскольку налогооблагаемая мощность в лошадиных силах рассчитывалась на основе диаметра цилиндров и количества цилиндров, а не на основе фактического рабочего объема, это привело к появлению двигателей с размерами «меньше квадрата» (диаметр цилиндра меньше хода поршня), которые имели тенденцию налагать искусственно заниженный предел скорости вращения , затрудняя потенциальная выходная мощность и КПД двигателя.

Ситуация сохранялась для нескольких поколений четырех- и шестицилиндровых британских двигателей: например, 3,4-литровый двигатель XK Jaguar 1950-х годов имел шесть цилиндров с диаметром цилиндра 83 мм (3,27 дюйма) и ходом поршня 106 мм (4,17 дюйма). ), [28] где большинство американских автопроизводителей давно перешли на более квадратные (большой диаметр, короткий ход) двигатели V8 (см., Например, ранний Chrysler Hemi ).

Измерение [ править ]

Мощность двигателя может быть измерена или оценена в нескольких точках передачи мощности от его генератора к его применению. Для обозначения мощности, развиваемой на разных этапах этого процесса, используется ряд названий, но ни одно из них не является четким индикатором используемой системы измерения или определения.

В случае динамометрического стенда двигателя мощность измеряется на маховике двигателя . [ необходима цитата ]

В целом:

Номинальная или номинальная мощность зависит от размера двигателя и скорости поршня и является точной только при давлении пара 48 кПа (7 фунтов на квадратный дюйм). [29]
Расчетная или полная мощность (теоретическая мощность двигателя) [PLAN / 33000]
за вычетом потерь на трение в двигателе (сопротивление подшипников, сопротивление ветру шатуна и коленчатого вала, сопротивление масляной пленки и т. д.), равно
Мощность тормоза / нетто / коленчатого вала (мощность, подаваемая непосредственно на коленчатый вал двигателя и измеряемая на нем)
за вычетом потерь на трение в трансмиссии (подшипники, шестерни, сопротивление масла, парусность и т. д.), равно
Мощность на валу (мощность, передаваемая на выходной вал трансмиссии и измеряемая на нем, если она присутствует в системе)
за вычетом потерь на трение в карданном шарнире (ах), дифференциале, ступичных подшипниках, шине и цепи (при наличии), равно
Эффективная, Истинная (thp) или обычно называемая колесной мощностью (л.с.)

Все вышеизложенное предполагает, что никакие коэффициенты увеличения мощности не применялись ни к одному из показаний.

Разработчики двигателей используют выражения, отличные от лошадиных сил, для обозначения объективных целей или характеристик, таких как среднее эффективное давление в тормозной системе (BMEP). Это коэффициент теоретической тормозной мощности и давления в цилиндрах во время сгорания.

Номинальная (или номинальная) мощность [ править ]

Номинальная мощность (л.с.) - это эмпирическое правило начала 19 века, используемое для оценки мощности паровых двигателей. [29] Предполагается, что давление пара составляет 7 фунтов на квадратный дюйм (48 кПа). [30]

nhp = 7 × площадь поршня в квадратных дюймах × эквивалентная скорость поршня в футах в минуту / 33000

Для гребных судов правило Адмиралтейства заключалось в том, что скорость поршня в футах в минуту принималась равной 129,7 × (ход) 1 / 3,38 . [29] [30] Для шнековых отпаривателей использовалась предполагаемая скорость поршня. [30]

Ход (или длина хода) - это расстояние, пройденное поршнем, измеренное в футах.

Для того, чтобы номинальная мощность равнялась фактической мощности, необходимо, чтобы среднее давление пара в цилиндре во время хода составляло 7 фунтов на квадратный дюйм (48 кПа), а скорость поршня была бы такой, которая определяется предполагаемым соотношением для гребных судов. [29]

Французский флот использовал то же определение номинальной мощности, что и Королевский флот. [29]

Указанная мощность [ править ]

Указанная мощность в лошадиных силах (ihp) - это теоретическая мощность поршневого двигателя, если он полностью лишен трения при преобразовании энергии расширяющегося газа (давление поршня × смещение) в цилиндрах. Он рассчитывается по давлению, развиваемому в цилиндрах и измеряемому устройством, называемым индикатором двигателя, - отсюда и мощность в лошадиных силах. По мере того, как поршень продвигается на протяжении всего своего хода, давление на поршень обычно уменьшается, и индикаторное устройство обычно формирует график зависимости давления от хода в рабочем цилиндре. По этому графику можно рассчитать объем работы, выполняемой во время хода поршня.

Указанная мощность была лучшим показателем мощности двигателя, чем номинальная мощность (nhp), потому что она учитывала давление пара. Но в отличие от более поздних показателей, таких как мощность на валу (л.с.) и тормозная мощность (л.с.), он не учитывал потери мощности из-за внутренних потерь на трение в оборудовании, таких как скольжение поршня внутри цилиндра, а также трение подшипников, трансмиссии и шестерни. коробка трения и т. д.

Тормозная мощность [ править ]

Тормозная мощность (л. С.) - это мощность, измеренная с помощью динамометра с тормозом (нагрузки) в определенном месте, например, на коленчатом валу, выходном валу трансмиссии, задней оси или задних колесах. Л.с. является производным от тормозного динамометра и часто [ когда? ] неправильно запутанный [ кем? ] с улучшенными показателями мощности, полученными с использованием инерционного типа (не динамометрического стенда).

В Европе по стандарту DIN 70020 тестируется двигатель, оснащенный всем дополнительным оборудованием и выхлопной системой, которые используются в автомобиле. В более старом американском стандарте ( валовая мощность SAE , обозначаемая как л.с.) использовался двигатель без генератора, водяного насоса и других вспомогательных компонентов, таких как насос гидроусилителя руля, глушитель выхлопной системы и т. Д., Поэтому эти цифры были выше, чем европейские показатели для тот же двигатель. Согласно новому американскому стандарту (называемому SAE полезная мощность в лошадиных силах ) тестируется двигатель со всеми вспомогательными компонентами (см. «Стандарты испытаний мощности двигателя» ниже).

Тормоз относится к устройству, которое используется для обеспечения одинаковой тормозной силы / нагрузки для уравновешивания / равной выходной силы двигателя и удержания его на желаемой скорости вращения. Во время тестирования измеряются выходной крутящий момент и частота вращения для определения тормозной мощности. Первоначально мощность в лошадиных силах измерялась и рассчитывалась с помощью «индикаторной диаграммы» (изобретение Джеймса Ватта в конце 18 века), а затем с помощью тормоза Прони, подключенного к выходному валу двигателя. Современные динамометры используют любой из нескольких методов торможения для измерения тормозной мощности двигателя, фактической мощности самого двигателя до потерь в трансмиссии.

Мощность на валу [ править ]

Мощность на валу (л.с.) - это мощность, передаваемая на карданный вал, вал турбины или выходной вал автомобильной трансмиссии. [31] Мощность на валу - обычная оценка для турбовальных и турбовинтовых двигателей, промышленных турбин и некоторых морских применений.

Эквивалентная мощность на валу (eshp) иногда используется для оценки турбовинтовых двигателей. Он включает эквивалентную мощность, полученную за счет остаточной реактивной тяги от выхлопа турбины. [32]

Стандарты испытаний мощности двигателя [ править ]

Существует ряд различных стандартов, определяющих, как измеряются и корректируются мощность и крутящий момент автомобильного двигателя. Поправочные коэффициенты используются для корректировки измерений мощности и крутящего момента в соответствии со стандартными атмосферными условиями, чтобы обеспечить более точное сравнение двигателей, поскольку на них влияют давление, влажность и температура окружающего воздуха. [33] Некоторые стандарты описаны ниже.

Общество автомобильных инженеров / SAE International [ править ]

Ранняя «лошадиная сила SAE» (см. Формулу в лошадиных силах RAC ) [ править ]

В начале двадцатого века для автомобилей США иногда указывалась так называемая «мощность в лошадиных силах по SAE». Это задолго до стандартов измерения мощности в лошадиных силах Общества автомобильных инженеров (SAE) и было еще одним названием для отраслевого стандарта ALAM или NACC, а также британских лошадиных сил RAC, используемых в налоговых целях. Alliance for Automotive Innovation - нынешний преемник ALAM и NACC.

Полная мощность SAE [ править ]

До 1972 модельного года американские автопроизводители оценивали и рекламировали свои двигатели в тормозной мощности, л.с. , которая была версией тормозной мощности, называемой SAE валовой мощностью, потому что она измерялась в соответствии со стандартами Общества автомобильных инженеров (SAE) (J245 и J1995). которые требуют наличия стандартного испытательного двигателя без дополнительных принадлежностей (таких как динамо-генератор, вентилятор радиатора, водяной насос) [34], а иногда и с длинными трубными испытательными головками вместо выпускных коллекторов OEM . Это контрастирует как с полезной мощностью SAE, так и с DIN 70020.стандарты, которые учитывают аксессуары двигателя (но не потери передачи). Стандарты атмосферной коррекции атмосферного давления, влажности и температуры для испытаний полной мощности SAE были относительно идеалистичными.

Чистая мощность SAE [ править ]

В Соединенных Штатах термин « л.с.» вышел из употребления в 1971–1972 гг., Когда автопроизводители начали указывать мощность в терминах чистой мощности SAE в соответствии со стандартом SAE J1349. Подобно протоколам полной мощности по протоколу SAE и другим протоколам о мощности тормозов, чистая мощность по SAE измеряется на коленчатом валу двигателя и поэтому не учитывает потери при передаче. Однако, аналогично стандарту DIN 70020 , протокол тестирования полезной мощности SAE требует наличия стандартных аксессуаров с ременным приводом промышленного типа, воздухоочистителя, средств контроля выбросов, выхлопной системы и других энергоемких аксессуаров. Это позволяет получить номинальные характеристики, которые более точно соответствуют мощности, производимой двигателем, когда он фактически сконфигурирован и продан.

Сертифицированная мощность SAE [ править ]

В 2005 году SAE представила «Сертифицированную мощность SAE» с SAE J2723. [35] Этот тест является добровольным и сам по себе не является отдельным кодом испытаний двигателя, а является сертификацией J1349 или J1995, после чего производителю разрешается рекламировать «Сертифицирован по SAE J1349» или «Сертифицирован по SAE J1995» в зависимости от того, какой тест стандарт соблюдались. [ необходимая цитата ] Для получения сертификата тест должен соответствовать рассматриваемому стандарту SAE, проходить на сертифицированном объекте ISO 9000/9002 и быть засвидетельствованным третьей стороной, одобренной SAE.

Некоторые производители, такие как Honda и Toyota, сразу же перешли на новые рейтинги. [36] Рейтинг Toyota Camry 3.0 L 1MZ-FE V6 упал с 210 до 190 л.с. (160 до 140 кВт). [36] Lexus ES 330 и Camry SE V6 компании (3,3 л V6) ранее имели мощность 225 л.с. (168 кВт), но ES 330 упал до 218 л.с. (163 кВт), а Camry - до 210 л.с. (160 кВт). . Первым двигателем, сертифицированным по новой программе, стал 7,0-литровый LS7, который использовался в 2006 году Chevrolet Corvette Z06. Сертифицированная мощность незначительно выросла с 500 до 505 л.с. (с 373 до 377 кВт).

В то время как Toyota и Honda повторно тестируют все свои линейки автомобилей, другие автопроизводители, как правило, повторно тестируют только те, которые имеют обновленные силовые агрегаты. [36] Например, Ford Five Hundred 2006 года выпуска имеет мощность 203 лошадиных силы (151 кВт), такую ​​же, как у модели 2005 года. Однако рейтинг 2006 года не отражает новую процедуру тестирования SAE, поскольку Ford не собирается нести дополнительные расходы на повторные испытания своих существующих двигателей. [36] Ожидается, что со временем большинство автопроизводителей будут соблюдать новые правила.

SAE ужесточила свои правила в отношении мощности, чтобы исключить возможность для производителей двигателей манипулировать факторами, влияющими на производительность, такими как количество масла в картере, калибровка системы управления двигателем и то, был ли двигатель испытан на высокооктановом топливе. В некоторых случаях это может привести к изменению номинальной мощности.

Deutsches Institut für Normung 70020 (DIN 70020) [ править ]

DIN 70020 - это немецкий стандарт DIN для измерения мощности дорожных транспортных средств. DIN л.с. измеряется на выходном валу двигателя как метрическая, а не механическая мощность . Подобно номинальной полезной мощности SAE и в отличие от полной мощности SAE , при тестировании DIN измеряется двигатель, установленный в транспортном средстве, с подключенной системой охлаждения, системой зарядки и стандартной выхлопной системой. DIN hp часто обозначается аббревиатурой « PS », производным от немецкого слова Pferdestärke (буквально «лошадиные силы»).

CUNA [ править ]

Стандарт испытаний итальянской CUNA ( Commissione Tecnica per l'Unificazione nell'Automobile , Техническая комиссия по унификации автомобилей), федеративной организации организации стандартов UNI , ранее использовался в Италии. CUNA предписывает испытывать двигатель со всеми принадлежностями, необходимыми для его работы (например, водяным насосом), в то время как все остальные, такие как генератор / динамо-машина, вентилятор радиатора и выпускной коллектор, можно не устанавливать. [34] Все калибровки и аксессуары должны были быть такими же, как на серийных двигателях. [34]

Европейская экономическая комиссия R24 [ править ]

ECE R24 - это стандарт ООН для утверждения выбросов двигателей с воспламенением от сжатия, установки и измерения мощности двигателей. [37] Он аналогичен стандарту DIN 70020, но с другими требованиями к подключению вентилятора двигателя во время испытаний, из-за чего он потребляет меньше энергии от двигателя. [38]

Европейская экономическая комиссия R85 [ править ]

ECE R85 - это стандарт ООН для одобрения двигателей внутреннего сгорания в отношении измерения полезной мощности. [39]

80/1269 / EEC [ править ]

80/1269 / EEC от 16 декабря 1980 г. - это стандарт Европейского Союза для мощности двигателей дорожных транспортных средств.

Международная организация по стандартизации [ править ]

Международная организация по стандартизации (ISO) издает несколько стандартов для измерения мощности двигателя.

  • ISO 14396 устанавливает дополнительные требования и требования к методам определения мощности поршневых двигателей внутреннего сгорания при их представлении для испытаний на выбросы выхлопных газов ISO 8178 . Он применяется к поршневым двигателям внутреннего сгорания для наземного, железнодорожного и морского использования, за исключением двигателей автотранспортных средств, предназначенных в первую очередь для использования на дорогах. [40]
  • ISO 1585 - это код испытания полезной мощности двигателя, предназначенный для дорожных транспортных средств. [41]
  • ISO 2534 - это код испытаний на полную мощность двигателя, предназначенный для дорожных транспортных средств. [42]
  • ISO 4164 - это код испытания полезной мощности двигателя, предназначенный для мопедов. [43]
  • ISO 4106 - это код проверки полезной мощности двигателя, предназначенный для мотоциклов. [44]
  • ISO 9249 - это код проверки полезной мощности двигателя, предназначенный для землеройных машин. [45]

Японский промышленный стандарт D 1001 [ править ]

JIS D 1001 - это японский код проверки мощности двигателя для автомобилей или грузовиков с искровым зажиганием, дизельного двигателя или двигателя с впрыском топлива. [46]

См. Также [ править ]

  • Удельный расход топлива при торможении - сколько топлива потребляет двигатель на единицу выработанной энергии.
  • Испытание двигателя динамометром
  • Европейские директивы по единицам измерения
  • Лошадиная сила-час
  • Среднее эффективное давление
  • Крутящий момент

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Лошадиная сила" , Британская энциклопедия онлайн . Проверено 24 июня 2012.
  2. ^ "Международная система единиц" (СИ) , Британская энциклопедия онлайн . Проверено 24 июня 2012.
  3. ^ «Директива 2009/3 / EC Европейского парламента и Совета от 11 марта 2009 г.» , Официальный журнал Европейского Союза . Проверено 15 февраля 2013.
  4. ^ "Друг шахтера" . Веб-сайт исторического факультета Рочестера . Архивировано из оригинала на 11 мая 2009 года . Проверено 21 июля 2011 года .
  5. ^ «Математические слова - лошадиные силы» . pballew.net . Проверено 11 августа 2007 .
  6. ^ Харт-Дэвис, Адам, Инженеры , паб Дорлинг Киндерсли, 2012, P121.
  7. Талли, Джим (сентябрь 2002 г.). "Информационный бюллетень отделения Филадельфии" . Американское общество инженеров-механиков. Архивировано из оригинала на 2007-08-13 . Проверено 11 августа 2007 . Cite journal requires |journal= (help)
  8. ^ Кун, Бретт А. Хэндли, Дэвид М. Маршалл, Крейг (2012). Принципы инженерии . Клифтон-Парк, штат Нью-Йорк: обучение Delmar Cengage. п. 202. ISBN. 978-1-435-42836-2.
  9. ^ Маршалл, Брайан (апрель 2000 г.). «Как работает мощность в лошадиных силах» . Проверено 27 июня 2012 года .
  10. Кирби, Ричард Шелтон (1 августа 1990 г.). «Техника в истории». Публикации в Дувре: 171.
  11. ^ a b Кирби, Ричард Шелтон (1 августа 1990 г.). Инженерия в истории . Dover Publications. п. 171. ISBN. 0-486-26412-2. Проверено 13 июня 2018 года .
  12. ^ Популярная механика . Сентябрь 1912 г., стр. 394 .
  13. ^ а б Стивенсон, РД; Вассерсуг, Р.Дж. (1993). «Лошадиная сила с лошади». Природа . +364 (6 434): 195. Bibcode : 1993Natur.364..195S . DOI : 10.1038 / 364195a0 . PMID 8321316 . S2CID 23314938 .  
  14. ^ Коллинз, EV; Caine, AB (1926). «Испытание тягловых лошадей». Бюллетень сельскохозяйственной опытной станции Айовы . 240 : 193–223.
  15. ^ Юджин А. Аваллоне и др. др., Стандартное руководство Марка для инженеров-механиков, 11-е издание , Mc-Graw Hill, Нью-Йорк 2007, ISBN 0-07-142867-4 , стр. 9-4. 
  16. Перейти ↑ Ebert, TR (декабрь 2006 г.). «Мощность во время профессионального мужского шоссейного велотура» . Международный журнал спортивной физиологии и производительности . 1 (4): 324–325. DOI : 10.1123 / ijspp.1.4.324 . PMID 19124890 . S2CID 13301088 .  
  17. ^ "Ученые моделируют" экстраординарное "выступление Болта" . Институт физики. 26 июля 2013 . Проверено 9 марта +2016 .
  18. ^ "Die gesetzlichen Einheiten in Deutschland" [Список единиц измерения в Германии] (PDF) (на немецком языке). Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB). п. 6 . Проверено 13 ноября 2012 года .
  19. ^ «Директива Совета 71/354 / EEC: О сближении законов государств-членов, касающихся единиц измерения» . Совет Европейских сообществ. 18 октября 1971 . Проверено 3 марта 2012 года .
  20. ^ «Измерения, единицы измерения, веса и меры» . numericana.com . Проверено 18 июля 2011 .
  21. ^ Х. Уэйн Битти, Справочник по расчетам электроэнергии, третье издание , McGraw Hill 2001, ISBN 0-07-136298-3 , стр. 6-14 
  22. ^ a b c "Гидравлическая мощность" . Глоссарий по нефтяным месторождениям . Schlumberger.
  23. ^ Маккейн Джонстон, Роберт (1992), Элементы прикладной термодинамики , Naval Institute Press, стр. 503, ISBN 1557502269
  24. ^ Карвер, SR (1958), Официальный ежегодник Содружества Австралии , 44 , Канберра: Бюро переписи и статистики Содружества, стр. 409
  25. ^ Хейнс, CE (1923), «Налогообложение транспортных средств и правила в зарубежных странах» , Международный платежный баланс Соединенных Штатов в 1922 году , Бюро внешней и внутренней торговли, Бюллетень торговой информации №. 463, стр. 39–42.
  26. ^ Хейнс , стр. 43 год
  27. ^ Ходжсон, Ричард. «Рейтинг RAC HP (лошадиные силы) - была ли какая-то техническая база?» . wolfhound.org.uk . Проверено 11 августа 2007 .
  28. ^ Муни, Дэн. «Двигатель XK Роджера Байуотера» . Classicjaguar.com. Архивировано из оригинала на 2010-02-23 . Проверено 13 марта 2010 .
  29. ^ a b c d e f g h i j k l Браун, Дэвид К. (1990), Перед броненосцем , Конвей, стр. 188, ISBN 0851775322
  30. ^ a b c d e f g h i j k l Уайт, Уильям Генри (1882 г.), Руководство по морской архитектуре (2-е изд.), Джон Мюррей, стр. 520
  31. ^ Оксфордский словарь. Проверено 6 декабря 2016. Dictionary.com Unabridged, Random House Inc., дата обращения 06 декабря 2016.
  32. ^ "эквивалентная мощность на валу" . Aviation_dictionary.enacademic.com .
  33. ^ Хейвуд, Дж. Б. «Основы двигателя внутреннего сгорания», ISBN 0-07-100499-8 , стр. 54 
  34. ^ a b c Луччези, Доменико (2004). Corso di tecnica automobilistica, vol. 1 o —Il motore (на итальянском языке) (6-е изд.). Ulrico Hoepli Editore SpA стр. 550. ISBN 88-203-1493-2.
  35. ^ "Сертифицированная мощность - SAE J1349 Сертифицированная мощность SAE International" . Sae.org. Архивировано из оригинала на 2011-07-28 . Проверено 18 июля 2011 .
  36. ^ a b c d Джефф Плунгис, Asians Oversell Horsepower , Detroit News
  37. ^ «Текст Соглашения 1958 года, Правила 24 ЕЭК, редакция 2, Приложение 10» (PDF) . www.unece.org .
  38. ^ Брин, Джим (2003-03-22). «Журнал фермеров: Сравнение тракторов и машин: какова« истинная »мера - 22 марта 2003 г.» . Farmersjournal.ie. Архивировано из оригинала на 2003-04-06.
  39. ^ "Правила ЕЭК 85" (PDF) . Проверено 18 июля 2011 .
  40. ^ «ISO 14396: 2002 - Поршневые двигатели внутреннего сгорания - Определение и метод измерения мощности двигателя - Дополнительные требования к испытаниям на выбросы выхлопных газов в соответствии с ISO 8178» . Iso.org. 2007-09-30 . Проверено 18 июля 2011 .
  41. ^ «ISO 1585: 1992 - Транспорт дорожный - Код испытаний двигателя - Полезная мощность» . Iso.org. 1999-11-15 . Проверено 18 июля 2011 .
  42. ^ «ISO 2534: 1998 - Транспорт дорожный - Код испытания двигателя - Полная мощность» . Iso.org. 2009-03-31 . Проверено 18 июля 2011 .
  43. ^ «ISO 4164: 1978 - Транспорт дорожный - Мопеды - Код испытаний двигателя - Полезная мощность» . Iso.org. 2009-10-07 . Проверено 18 июля 2011 .
  44. ^ «ISO 4106: 2004 - Мотоциклы - Код испытаний двигателя - Полезная мощность» . Iso.org. 2009-06-26 . Проверено 18 июля 2011 .
  45. ^ «ISO 9249: 2007 - Землеройные машины - Код испытаний двигателя - Полезная мощность» . Iso.org. 2011-03-17 . Проверено 18 июля 2011 .
  46. ^ "Интернет-магазин JSA - JIS D 1001: 1993 Дорожные транспортные средства - Код проверки мощности двигателя" . Webstore.jsa.or.jp. Архивировано из оригинала на 2011-07-22 . Проверено 18 июля 2011 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Как работает материал: лошадиные силы