Формула оборотов двигателя внутреннего сгорания

Технические характеристики Renault R.S.18

Пресс-служба Renault опубликовала технические характеристики машины 2018 года.

Шасси: Монокок из углеволокна и композитных материалов, разработанный Renault Sport Formula One Team и рассчитанный на максимальные нагрузки при минимальном весе. Силовая установка Renault выполняет функцию силового элемента.

Передняя подвеска: Верхний и нижний треугольные рычаги из карбона через систему толкателей взаимодействуют с балансиром, расположенным внутри корпуса машины. Подвеска соединена с торсионной пружиной и амортизаторами в передней части монокока. Алюминиевые стойки и диски из магниевого сплава производства OZ.

Задняя подвеска: Верхний и нижний рычаги из карбона и тяга взаимодействуют с торсионными пружинами и поперечно расположенными амортизаторами, смонтированными внутри корпуса коробки передач. Алюминиевые стойки и диски из магниевого сплава производства OZ.

Трансмиссия: Восьмиступенчатая полуавтоматическая КПП с одной задней передачей и системой Quickshift, позволяющей максимально сократить время переключения передач.

Топливная система: Армированный кевларом резиновый топливный бак производства ATL

Электроника: Стандартный электронный блок управления производства MES-Microsoft

Тормозная система: Карбоновые диски и колодки. Суппорты производства Brembo S.p.A, главные цилиндры AP Racing

Кокпит: Извлекаемое сиденье гонщика анатомической формы из углеволокна, шеститочечные ремни безопасности. Рулевое колесо с подрулевыми переключателями КПП и сцепления, а также регулятором угла атаки заднего антикрыла.

Габариты и вес

Передняя колея: 1600 мм.

Задняя колея: 1550 мм.

Общая длина: 5480 мм.

Высота: 950 мм.

Ширина: 2000 мм.

Вес: 733 кг с гонщиком, камерами и балластом

Двигатель: V6 объемом 1,6-литра. Число цилидров: 6. Максимальное число оборотов в минуту: 15 000. Система прямого впрыска топлива.

Одноступенчатая турбина с неограниченным давлением наддува (обычно 5 бар).

Разрешённый расход топлива: 100 кг/ч

Разрешенное количество топлива на гонку: 105 кг.

Угол развала цилиндров: 90. Диаметр цилиндра: 80 мм. Ход поршня: 53 мм. Число клапанов на цилиндр: 4. Расположение центра коленчатого вала: 90 мм над контрольной планкой.

Система рекуперации энергии

Максимальное число оборотов в минуту мотор-генератора MGU-K: 50 000.

Максимальная мощность мотор-генератора MGU-K: 120 кВт.

Максимальное количество энергии, выделяемое мотор-генератором MGU-K: 4 МДж за круг.

Обороты мотор-генератора MGU-H: более 100 000 оборотов в минуту.

Максимальное количество энергии, запасаемой мотор-генератором MGU-H: не ограничено.

Минимальный вес силовой установки: 145 кг

Число элементов силовых установок на каждого гонщика в 2018 году: по 3 двигателя внутреннего сгорания, турбины и мотор-генератора MGU-H; по 2 мотор-генератора MGU-K, накопителя энергии и блока управляющей электроники.

Общая мощность: более 950 л.с.

Формула оборотов двигателя внутреннего сгорания

В электромобилях потребление энергии — это количество киловатт-часов, затраченное на прохождение 100 километров (кВтч / 100 км). Как и в обычном автомобиле, на индикаторной панели можно видеть как расход в данный момент, так и средний расход. Кроме того, отображается количество возобновляемой энергии, возвращаемой в аккумулятор.

Поскольку основной и фактически единственной движущейся частью электродвигателя является ротор, потребность в техническом обслуживании также минимальна по сравнению с двигателем внутреннего сгорания. Нет необходимости менять масло двигателя или топливный либо воздушный фильтр. Поскольку электродвигатель обычно является высокоскоростной машиной, он должен быть правильно сконструирован (особенно подшипники), но в целом электроприводы требуют меньшего техобслуживания, чем обычные двигатели.

Да. При проектировании полных электромобилей предполагается, что в автомобиле нет других источников энергии и, следовательно, их наличие не нужно принимать во внимание. Вследствие этого двигатель может быть оптимально настроен на требуемый крутящий момент и мощность по оборотам и характеристикам транспортного средства. При конструировании гибридного привода, напротив, необходимо также учитывать характеристики двигателя внутреннего сгорания, работающего вместе с электродвигателем, уделяя основное внимание возможности механического соединения, рабочим температурам, частоте вращения и диапазону мощности. Система управления приводом также более сложная. Автомобиль должен быть способен двигаться только на электроэнергии, мощности двигателя внутреннего сгорания или в комбинированном режиме и всегда с оптимальным энергопотреблением.

«,»footnotes»:[]>,»images»:[]>]>]>,»resources»:null>» data-moduleid=»SpecificationModule_8feb48b7-3e6e-426f-b437-41f341ca7977″ data-reactroot=»»>

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ — ЧАВО

Чем действие электродвигателя отличается от действия двигателя внутреннего сгорания?

Кривые мощности и крутящего момента этих двигателей совершенно разные. Если мощность и крутящий момент двигателя внутреннего сгорания возрастают с увеличением скорости до пикового значения, то электродвигатель выдает максимальный крутящий момент при практически нулевой скорости, и он уменьшается до тех пор, пока не будет достигнута максимальная скорость. На практике это означает, что электромобили имеют лучшую «тягу» во время начала движения и, следовательно, относительно хорошую динамику. Кроме того, большой рабочий диапазон оборотов электродвигателя означает, что для него не требуется многоскоростная коробка передач или сцепление, и обычный электромобиль может управляться одной передачей — или редуктором замедления — от запуска до достижения максимальной скорости.

Как измеряется расход энергии?

Как обстоит дело с техобслуживанием электродвигателя, каков срок его эксплуатации?

Читать еще: Характеристика двигателя по серийному номеру

Различаются ли чем-либо электродвигатели плагин-гибридов и полных электромобилей?

Презентация нового Mercedes-AMG F1 W10 EQ Power+

Перед предстоящим сезоном Формулы-1 2019 года компания Mercedes представила публике совершенно новый автомобиль – Mercedes-AMG F1 W10 EQ Power+.

На автодроме в Сильверстоуне за руль Mercedes-AMG W10 первым сел Валттери Боттас, затем его сменил Льюис Хэмилтон.

«Сезон 2019 года станет новым вызовом для всех нас», – сказал руководитель команды Тото Вольфф. Регламент существенно изменился. Мы начнём с нуля и будем готовы к напряжённой борьбе. В связи с переменами в регламенте каждая команда имеет возможность добиться успеха и побороться за титул, все соперники для нас потенциально опасны.

Мы с нетерпением ждём возможности начать работу, чтобы сравнить эффективность автомобиля на трассе с нашими расчётами. Мы сосредоточимся на себе, независимо от результатов соперников, чтобы хорошо подготовиться к по-настоящему конкурентной борьбе, которая состоится в субботу в Мельбурне».

По сравнению с предшественником Mercedes-AMG F1 W10 EQ Power+ претерпел ряд существенных изменений. В дополнение к работе над аэродинамическими решениями, что являлось основным направлением при разработке W10, команда упорно работала над дальнейшим совершенствованием сильных сторон автомобиля.

Джеймс Эллисон, директор команды: «У Mercedes-AMG W10 сохраняется та же колёсная база и общая архитектура, но прежняя концепция была несколько доработана – всё стало более компактным и подтянутым. Все эти перемены позволили значительно повысить эффективность аэродинамики.

Была выполнена огромная работа по улучшению аэродинамических параметров шасси и подвески. Новый W10 должен более экономно расходовать резину – надеемся, это позволит нам быть конкурентоспособными на всех этапах гонки и на всех трассах календаря.

Несмотря на то что минимальный вес автомобиля в 2019 году увеличен на 10 кг, проблема снижения веса остаётся весьма серьёзной для текущего поколения болидов Формулы-1. Один за другим мы изучали компоненты шасси прошлогодней модели, подвергали их детальному анализу и испытаниям, чтобы понять, можно ли сделать их более лёгкими.

В итоге некоторые элементы стали легче на полкилограмма, остальные – лишь на несколько граммов, но в целом нам удалось добиться неплохих результатов, и всё, что было сэкономлено, пригодилось при разработке элементов аэродинамики, подвески и силовой установки, что позволило значительно повысить производительность и надёжность автомобиля».

Титульный партнёр команды – «Petronas» – сыграл важную роль в поиске решений для повышения производительности и надёжности автомобиля, особенно в разработке новой силовой установки. Mercedes W10 оснащён новой версией силового агрегата, получившего название Mercedes-AMG F1 M10 EQ Power+. Управляющий директор Mercedes-AMG High Performance Powertrains Энди Кауэлл с оптимизмом говорил о прогрессе по сравнению с прошлым годом. Кроме Mercedes, такие же силовые установки получат в Williams и Racing Point.

Энди Коуэлл: «Мы внесли изменения в архитектуру охлаждения силовой установки, которые должны обеспечить преимущества в аэродинамике и повысить эффективность работы двигателя.

Нам удалось добиться повышения эффективности сгорания топлива и системы ERS. Важно достигнуть оптимальной интеграции турбины и MGU-H, батареи и MGU-K: теперь вся система может работать более эффективно, позволяя оптимально расходовать энергию во время гонки».

Работа над новым болидом Формулы-1 началась 16 месяцев назад, когда команда ещё боролась за свой четвёртый чемпионский титул. Общую концепцию автомобиля разрабатывала небольшая группа инженеров. В течение сезона 2018 года и в разгар захватывающего и сложного чемпионского боя всё больше и больше специалистов были включены в работу над W10.

«Работа над проектом Mercedes-AMG W10 началась в конце 2017 года», – рассказал технический директор Джеймс Эллисон. «Именно тогда состоялись первые встречи с обсуждением, как будет разрабатываться шасси и меняться силовой агрегат по сравнению с прошлым сезоном. Было привлечено большое количество высококвалифицированных специалистов для создания уникального проекта автомобиля для участия в гонках в 2019 году».

Почти в каждой команде гонщиков будут изменения в составах. Mercedes останется верным составу, который выиграл «Кубок конструкторов» 2017 и 2018 годов. Льюис Хэмилтон и Валттери Боттас после зимних каникул снова вернутся к гонкам.

Льюис Хэмилтон: «Я отлично отметил Рождество с семьёй, катался на снегоходах и лыжах, занимался сёрфингом с Келли Слейтером – это было потрясающе. На некоторое время я полностью отключился от гонок, чтобы перед началом нового сезона вновь сосредоточиться и начать тренироваться с новыми силами.

Сезон 2018 года получился незабываемым, но у меня ощущение, что 2019 год будет ещё лучше. Я хочу многого добиться, хочу продолжать атаковать. Я чувствую, что полон сил и энергии и готов к борьбе.

С нетерпением жду новой главы нашего сотрудничества с компанией Mercedes. Меня ждёт седьмой год вместе с командой, энергия и решимость которой невероятно вдохновляют. Появляется предвкушение предстоящей борьбы, когда видишь готовый к гонке автомобиль и впервые садишься за руль – эти ощущения незабываемы. Впечатления от вождения нового болида сравнимы со знакомством с новым человеком – хочется как можно быстрее узнать всё об автомобиле и отправиться с ним в путешествие».

Читать еще: Infiniti fx35 стук в двигателе

Валттери Боттас: «Я отлично провёл межсезонье, я полон энергии и с нетерпением жду нового сезона. Я начал тренироваться в спортивном лагере в первых числах января. Большая часть тренировок прошла в Финляндии: сначала на юге страны, недалеко от моего родного города, затем – ближе к северу, в Лапландии, где сейчас настоящая зима. Условия там довольно суровые: мороз и много снега, но всё это отлично подходит для тренировок, физической и психологической подготовки.

Я рад, что стартует новый сезон и все соперники находятся в равных условиях. Этот сезон может оказаться непредсказуемым. Я, в свою очередь, постараюсь с самого начала показать, на что я способен. В прошлом году в мою сторону было довольно много критики, но это лишь добавило мне мотивации!

Я с нетерпением жду, когда сяду за руль нового болида. Невероятно интересно полностью прочувствовать автомобиль: как он ведёт себя на трассе, как изменилась его управляемость. Никогда не знаешь, чего ожидать, поэтому любопытно впервые сесть за руль и всё выяснить, понять баланс автомобиля и его поведение на треке».

Технические характеристики Mercedes-Benz W10

Монокок: отформован из углепластика и пористых композитных материалов.

Корпус: кожух двигателя, боковые понтоны, днище, носовой обтекатель, передние и заднее крылья из углепластика.

Кокпит: съёмное анатомическое сиденье гонщика из углепластика, шеститочечные ремни безопасности OMP, система HANS.

Структуры безопасности: капсула безопасности, интегрированная с ударопрочной конструкцией и панелями, предотвращающими сквозные повреждения, передняя структура безопасности, предписанные регламентом противоударные узлы, поглощающие энергию при боковых столкновениях, встроенная задняя структура безопасности, передние и задние элементы, препятствующие повреждениям при опрокидывании машины. Система защиты головы гонщика Halo.

Передняя подвеска: карбоновый треугольный рычаг и толкатель, взаимодействующие с торсионными пружинами и балансирами.

Задняя подвеска: карбоновый треугольный рычаг и тяга, взаимодействующие с торсионными пружинами и балансирами.

Колёсные диски: OZ, кованые, из магниевого сплава.

Шины: Pirelli

Тормозная система: карбоновые диски и накладки производства Carbone Industries, электронное управление brake-by-wire.

Тормозные суппорты: Brembo.

Рулевое управление: реечного типа с усилителем.

Рулевое колесо: конструкция из углепластика.

Электроника: сертифицированные FIA стандартный электронный блок управления ECU и система электрики.

Панель приборов: McLaren Electronic Systems.

Топливная система: ATL, армированный кевларом резиновый топливный бак.

Горюче-смазочные материалы и технические жидкости: Petronas Tutela.

Коробка передач: 8-ступенчатая, с одной задней передачей, карбоновый корпус.

Управление КПП: секвентальное, полуавтоматическое, гидравлический привод.

Сцепление: диск из карбона.

Габариты

Длина: более 5000 мм.

Ширина: 2000 мм.

Высота: 950 мм.

Общий вес: 743 кг.

Силовая установка

Тип: Mercedes-AMG F1 M10 EQ Power+.

Минимальный вес: 145 кг.

Компоненты силовой установки: двигатель внутреннего сгорания (ICE), кинетический мотор-генератор (MGU-K), тепловой мотор-генератор (MGU-H), турбокомпрессор (TC), батарея (ES), управляющая электроника (CE).

Каждый гонщик получает на сезон три двигателя внутреннего сгорания, три турбокомпрессора, три MGU-H, два MGU-K, две батареи и два блока управляющей электроники.

Двигатель внутреннего сгорания

Рабочий объём: 1,6 литра.

Число цилиндров: 6

Угол развала цилиндров: 90 градусов.

Число клапанов: 24.

Максимальная скорость вращения коленвала: 15000 об/мин.

Максимальный массовый расход топлив: 100 кг/час на оборотах, превышающих 10500 об/мин.

Топливная система: непосредственный впрыск под давлением 500 бар, один инжектор на цилиндр.

Турбонагнетатель: одноступенчатый компрессор и турбина, работающая на выхлопных газах, с приводом от единого вала.

Максимальная скорость вращения турбины: 125000 об/мин.

Система рекуперации энергии (ERS)

ERS: интегрированная гибридная система рекуперации энергии на основе мотор-генераторов.

Накопитель энергии: литиево-ионные батареи, минимальный вес – 20 кг в соответствии с требованиями регламента.

Максимальная энергия, запасаемая батареей на одном круге: 4 МДж.

Мощность MGU-K: 120 кВт (161 л/с).

Максимальное число оборотов MGU-K: 50000 об/мин.

Максимальное количество энергии, накапливаемое мотор-генератором MGU-K: 2 МДж за круг.

Максимальное количество энергии, выделяемое мотор-генератором MGU-K: 4 МДж за круг (33,3 секунды при полной мощности).

Максимальное число оборотов теплового мотор-генератора (MGU-H): 125000 об/мин.

Максимальная мощность MGU-H: не ограничена.

Максимальная энергия, регенерируемая MGU-H на одном круге: не ограничена.

Максимальная энергия, выдаваемая MGU-H на одном круге: не ограничена.

Что надо знать про мощность и крутящий момент в автомобиле

Мощность двигателя – это величина, показывающая, какую работу способен совершить мотор в единицу времени. То есть то количество энергии, которую двигатель передает на трансмиссию за определенный временной промежуток. Измеряется в киловаттах (кВт) или лошадиных силах (л. с.).

Как рассчитывается мощность двигателя?

Расчет мощности мотора проводится несколькими способами. Самый доступный способ – через крутящий момент. Умножаем крутящий момент на угловую скорость – получаем мощность двигателя.

N_дв=M∙ω=2∙π∙M∙n_дв

N_дв – мощность двигателя, кВт;

M – крутящий момент, Нм;

ω – угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/сек;

π – математическая постоянная, равная 3,14;

n_дв – частота вращения двигателя, мин-1.

Мощность рассчитывается и через среднее эффективное давление. Камера сгорания имеет определенный объем. Разогретые газы воздействуют на поршень в цилиндре с определенным давлением. Двигатель вращается с некоторой частотой. Произведение объема двигателя, среднего эффективного давления и частоты вращения, поделенное на 120, и даст теоретическую мощность двигателя в кВт.

Читать еще: Что такое самозапуск асинхронного двигателя

N_дв=(V_дв∙P_эфф∙n_дв)/120

V_дв – объем двигателя, см3;

P_эфф – эффективное давление в цилиндрах, МПа;

120 – коэффициент, применяемый для расчета мощности четырехтактного двигателя (у двухтактных ДВС этот коэффициент равен 60).

Для расчета лошадиных сил киловатты умножаем на 0,74.

N_(дв л.с.)=N_дв∙0,74

N_дв л.с. – мощность двигателя в лошадиных силах, л. с.

Другие формулы мощности двигателя используются в реальных расчетах реже. Эти формулы включают в себя специфичные переменные. И чтобы измерить мощность двигателя по другим методикам, нужно знать производительность форсунок или массу потребленного двигателем воздуха.

На практике расчет мощности автопроизводители выполняют эмпирическим способом, то есть замеряют на стенде и строят график зависимости по факту, на основании полученных во время испытаний показателей.

Мощность двигателя – величина непостоянная. Для каждого мотора есть кривая, которая отображает на графике зависимость мощности от частоты вращения коленчатого вала. До определенного пика, примерно до 4-5 тысяч оборотов, мощность растет пропорционально оборотам. Далее идет плавное отставание роста мощности, кривая наклоняется. Примерно к 7-8 тысячам оборотов мощность идет на спад. Сказывается перекрытие клапанов на большой частоте вращения коленвала и падение КПД мотора из-за недостаточно интенсивного газообмена.

Чтобы узнать мощность двигателя, обратитесь к инструкции по эксплуатации авто. В разделе с техническими характеристиками мотора будет указана мощность и обороты, при которых она достигает пикового значения. Если мощность указана киловаттах, чтобы рассчитать лошадиные силы двигателя, воспользуйтесь приведенной выше формулой. В некоторых случаях автопроизводитель предоставляет график, на котором есть зависимость мощности двигателя и крутящего момента от частоты оборотов.

Видео: Простыми словами без сложных формул и расчетов, что такое мощность, крутящий момент и обороты двигателя.

Мощность ДВС определяет, насколько быстро автомобиль способен передвигаться или ускоряться (совершать работу). Полезная мощность двигателя рассчитывается с учетом потерь в трансмиссии, то есть указывает, сколько от изначальной мощности мотора по факту доходит до колес авто.

Что такое крутящий момент

Крутящий момент в двигателе автомобиля – это вращающая сила, которая численно равна произведению приложенной силы (давление раскаленных газов на поршень) на плечо (расстояние между осями коренных и шатунных шеек коленчатого вала в проекции, перпендикулярной оси вращения коленвала). Измеряется крутящий момент в ньютонах на метр (Нм).

Крутящий момент ДВС зависит от силы давления на поршень и расстояния между коренными и шатунными шейками. Зависимость здесь прямая. Чем больше плечо и чем больше давление на поршень – тем больше крутящий момент двигателя.

У дизельных двигателей степень сжатия больше. Больше и ход поршня в цилиндре (при равном с бензиновым мотором диаметре цилиндров). А это значит, что и расстояние между коренными и шатунными шейками будет больше. То есть длиннее плечо. За счет большей степени сжатия при рабочем такте у дизелей выше сила, давящая на поршень. Крутящий момент в дизельных моторах при прочих равных больше, чем в бензиновых.

Крутящий момент влияет на то, сколько энергии отдает мотор в текущий момент времени. Крутящий момент есть та величина, которая определяет фактически передаваемую в данный момент времени энергию на трансмиссию. Чем больше момент, тем сильнее тяга двигателя при текущих оборотах.

Что лучше: мощность или крутящий момент

Мощность и крутящий момент двигателя – величины взаимосвязанные. Это хорошо видно в формуле из первого пункта.

Пик крутящего момента на графике зависимости от частоты вращения мотора появляется раньше, чем пик мощности. Это справедливо как для дизельных, так и для бензиновых моторов. Однако у дизелей крутящий момент достигается раньше, и плато (интервал частоты вращения при пиковом значении) длиннее. У бензиновых ДВС мощность выше, хотя для ее достижения нужно раскрутить мотор почти до максимальных оборотов.

Сказать определенно, что лучше: мощность или крутящий момент, нельзя. Все зависит от случая. Трансмиссия современного авто способна трансформировать эти величины под требуемые условия. Поясним на примерах.

Для тяжелой техники, которой важна тяга в широком диапазоне оборотов, важнее крутящий момент. Мотор должен хорошо тянуть. Раскручивать его до предельных оборотов не нужно. Отчасти поэтому почти вся коммерческая техника оснащается дизельными моторами.

В гоночных автомобилях важнее мощность. Моторы этих авто по оборотам пилоты во время заездов держат в красной зоне. Двигатель отдает максимальную мощность. А трансмиссия преобразовывает мощность в тягу.

Для гражданских авто важен стиль вождения. Для езды на автомате подойдут оба мотора. Автоматическая трансмиссия будет держать мотор в диапазоне оборотов, при которых двигатель отдает максимум своего потенциала.

Для агрессивной езды на механике с раскручиванием двигателя в красную зону тахометра лучше подойдет бензиновый мотор. Но в этом случае нужно понимать, что для получения максимальной производительности от мотора потребуется держать его на пике оборотов и часто переключать передачи. Пик мощности у бензинового ДВС имеет малый диапазон и находится около максимальных оборотов. Для уверенных обгонов и ускорений нужно будет понижать передачу и раскручивать двигатель.

Для размеренной езды, особенно в городе, больше подходит дизель. Для обгона на дизельном авто зачастую не потребуется переходить на пониженную передачу, а высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов позволит реже переключаться.