Конски сили и въртящ момент

Всеки е чувал за конски сили и въртящ момент, но каква е разликата между тях?

Мощността зависи от оборотите и се изчислява на база въртящия момент:
P (kW) = T * n * C1
P = мощност (Power)
T = въртящ момомент (Torque)
n = обороти в минута (RPM)
C1 = константа

Мерната единица за мощност е киловат (kW), но най-често се говори за конски
сили (к.с.) или “horsepower (hp)”.

1 к.с. DIN = 1,36 * kW DIN

Бележка: за DIN виж по-долу

Въртящият момент не зависи от оборотите на двигателя. Изчислява се на база
силата, която двигателя прозивежда в точно определен момент.


T (Nm) = V * p * C2
T = въртящ момент (Torque)
P = налягане в цилиндъра
V = обем на цилиндъра
C2 = константа

Мерната единициа е Нютон метър (Nm).

* * * * * *

Малко по-нагоре споменах за DIN. Това е защото мощността и въртящия момент се
измерват по различни скали и стандарти. Преди обаче да ви представя някои от
по-разпространените скали, искам да въведа още едно широко използвано понятие
– т.нар. “wheel horsepower” (whp) или конски сили при колелата. Тази величина
изрзява реалната сила, която завърта колелата. За пояснение ще кажа, че whp
не е = hp. Ако например мощността на един двигател е 130 к.с., то whp ще бъдe
друго по-малко число. Напрактика имаме загуба на мощност. Това е така, защото
двигателя задвижва не само колелата, а и други компоненти като динамото,
бензиновата помпа, климатика и др.

Това е причината и много тунинг любители да правят т.нар. дино-тест (идва от
името на апарата за измерване – динометър (dynometer). Това е анализ чрез
специялна апаратура, която замерва мощността и въртящия момент на автомобила
при колелата.

Ето някои по-разпространени стандарти:

Bhp - тук нещата са малко спорни. 1) В повечето книги Bhp се препокрива с
понятието whp, за което споменах по-горе (това е може би и по-често
използваното значение). Абривиацията идва от “Break Horse Power” и измерва
мощността Нето. 2) На няколко места обаче открих и второ тълкувание: Bhp =
“British horsepower”, т.е. “Британски конски сили”. Веднага подкрепям
твърдението и с формула за преубразуване:
1 bhp = 1,013872 hp DIN

SAE = “Society of Atumotive Engineers”. Това е американския стандарт – при
него замерванията се правят без прикачени динамо, маслен и въздушен въздушен
филтър и т.н. Тук мощността се мери по-скоро Бруто. Относителната разлика
между DIN и SAE варира между 10-15%. Списание Road&Track дават следната
формула за преобразуване:
DIN = SAE - 10%

По непотвърдена информация, в един форум прочетох, че американските конски
сили не са равни на европейските. Коефициентът за превръщане от DIN в SAE е
0,97.

DIN = “Deutsches Institut fur Normung” (известно още като Dourche Industrie
Normen) или с други думи това е Германски стандарт. Той е най-често ползван
от производителя. Тук измерените показатели са най-близки до реалните (т.е.
до whp). Анализът се прави с прикачени динамо, маслена и водна помпа +
допълнителни товари, развняващи се на създаваните от бензиновата помпа,
инжекционната система, въздушния и масления филтър.
Корекцията се прави при атмосферно налягане 1013 mbar и 200 по Целзий.
Формулата е следната:

k = atmp/1013 * ((273 + airt) / 293)^0,5
k = DIN коефициент
atmp = атмосферно налягане в mbar
airt = температура на въздуха в градуси по Целзий

EWG – Това е европейския стандарт. За съжаление не разполагам с много
информация по въпроса.
Корекцията се прави при атмосферно налягане 1013 mbar, но при 250 по Целзий.
Формулата е следната:

k = atmp/1013 * ((273 + airt) / 298)^0,5
k = EWG коефициент
atmp = атмосферно налягане в mbar
airt = температура на въздуха в градуси по Целзий

JIS – “Japanese Industrial Standard”. Японския стнадарт е най-нереален. Може
би той до най-висока степен изразявава мощността Нето. Тук всички
допълнителни към мотора агрeгати се задвижват от външни източници. Списание
Road&Track дават следната формула за преобразуване:
DIN = JIS - 15%

ISO – “International Standard Organization”. Този стандарт до голяма степен
се препокрива с DIN. Разликата се състои в това, че тук липсват допълнително
прикачени товари към динамото.
ГОСТ – “Государствений Стандарт”. Това е руския държавен стандарт. Не съм
много запознат с него. Информация по въпроса намерих в един форум, където се
казва, че ГОСТ е най-близък по показатели до DIN. Даден е един пример за
Москвич измерен по ГОСТ и по SAE:
”Москвич 2140 измерен по ГОСТ е 75hp/55kW, 108Nm. Измерен по SAE 80hp/59kW,
113.8Nm. При двете изследвания - двигател/ауспух/трансм./компресия - всичко е
същото.”

Ето и още няколко по-важни преобразувания:

1 кг = 9,81 Nm
1 кг = 7,23 Lbft
1 км = 0,6214 мили
1 галон (Американски) = 3,78533 литра
1 галон (Английски) = 4,54596 литра

* * * * * *

Стандартите като DIN и EWG са много важни, тъй като позволяват да се направи
сравнение независимо от атмосферната температура и налягане. От формулите
ясно се вижда, че по-високата температура и налягане ще ни дадът и по-голям
к-коефициент и обратно. Най-важното обаче е да се разбере какво означава това
на практика. Ще пробвам да го обясня така: един двигател с повече к.с. ще има
по-добро ускорение 0-100 км/ч, а двигател с по-висок въртящ момент ще направи
по-добро време от 80-120 км/ч на една и съща предавка. При ускорение от 0-100
км/ч е нужно да се развият обороти, за да може двигателя да достигне поне до
оборотите с най-високи коне (знаем, че това става постепенно – виж следната
графика). За тестът 80-120 км/ч при една и съща предавка не може да се прави
избор на обороти. Това, от което зависи ускорението е въртящият момент.
Следователно е възможно един двигател с равни или дори по-малко “кончета под
капака” да ускори по-бързо ако и двата автомобила са на една и съща предавка.
Така например от ниски обороти един VW TDI (турбо дизел) ускорява по-добре от
колкото VW GTI.

* * * * * *

Още малко коментар: Когато решите да си купувате някоя тунинг част, първо
обърнете внимание на мерните единици и скалите, по които се изчислява
обещаната мощност. Проверете също и следното: тъй като “спечелената” от
направената модификация мощност варира в зависимост от оборотите, някои фирми
отбелязват печалбата в пиковия момент, а други измерват най-голямата разлика
(независимо от оборотите) спрямо стандартна мощност. Това понякога си е чисто
пазарен трик, защото не винаги в пиковия момент спечелената мощност е
най-голяма. Просто имайте в предвид, че ако една фирма обещава +10 к.с.
пикова мощност, а друга +15 к.с. без да отбелязва конкретни обороти, всъщност
може да се говори за една и съща преработка, но от различни гледни точки.


Взето от: tuningclub dot hit dot bg