Seseorang perlu menghitung daya unit motor untuk menghitung pajak mobil. Penting bagi beberapa orang untuk secara mandiri menghitung kekuatan mesin kompresor. Penting bagi seseorang untuk mengetahui dengan tepat kekuatan mesin untuk membandingkannya dengan yang dideklarasikan. Secara umum, perhitungan daya dan pemilihan mesin adalah dua proses yang tidak dapat dipisahkan.
Ini bukan satu-satunya alasan mengapa pengendara mencoba menghitung sendiri kekuatan mesin mobil mereka. Ini cukup sulit dilakukan tanpa rumus yang diperlukan untuk perhitungan. Itu akan diberikan dalam artikel ini sehingga setiap pengendara dapat menghitung sendiri berapa daya mesin mobilnya yang sebenarnya.
Pengantar
Setidaknya ada empat cara umum untuk menghitung daya mesin pembakaran dalam. Dalam metode ini, parameter unit propulsi berikut digunakan:
- Perputaran.
- Volume.
- Memutarsaat.
- Tekanan efektif di dalam ruang bakar.
Untuk perhitungan, Anda perlu mengetahui berat mobil, serta waktu akselerasi hingga 100 km/jam.
Masing-masing rumus berikut untuk menghitung daya mesin memiliki beberapa kesalahan dan tidak dapat memberikan hasil yang 100% akurat. Ini harus selalu diperhitungkan saat menganalisis data yang diterima.
Jika Anda menghitung daya menggunakan semua rumus yang akan dijelaskan dalam artikel, Anda dapat mengetahui nilai rata-rata daya motor yang sebenarnya, dan perbedaan dengan hasil aktual tidak lebih dari 10 %.
Jika kita tidak memperhitungkan berbagai seluk-beluk ilmiah yang terkait dengan definisi konsep teknis, maka kita dapat mengatakan bahwa daya adalah energi yang dihasilkan oleh unit penggerak dan diubah menjadi torsi pada poros. Pada saat yang sama, daya adalah nilai variabel, dan nilai maksimumnya dicapai pada kecepatan putaran poros tertentu (ditunjukkan dalam data paspor).
Dalam mesin pembakaran internal modern, daya maksimum dicapai pada 5, 5-6, 6 ribu putaran per menit. Ini diamati pada nilai tekanan efektif rata-rata tertinggi di dalam silinder. Nilai tekanan ini tergantung pada parameter berikut:
- kualitas campuran bahan bakar;
- Kelengkapan pembakaran;
- kehilangan bahan bakar.
Daya, sebagai besaran fisik, diukur dalam Watt, sedangkan di industri otomotif diukur dalam tenaga kuda. Perhitungan yang dijelaskan dalam metode di bawah ini akan memberikan hasil dalam kilowatt, kemudian harus dikonversi ke tenaga kuda menggunakankalkulator-konverter khusus.
Daya Melalui Torsi
Salah satu cara menghitung daya adalah dengan menentukan ketergantungan torsi motor pada jumlah putaran.
Setiap momen dalam fisika adalah hasil kali gaya di pundak penerapannya. Torsi adalah produk dari gaya yang dapat dikembangkan mesin untuk mengatasi hambatan beban, melalui penerapannya. Parameter inilah yang menentukan seberapa cepat motor mencapai daya maksimumnya.
Torsi dapat didefinisikan sebagai rasio produk dari volume kerja dan tekanan efektif rata-rata di ruang bakar menjadi 0,12566 (konstan):
- M=(Vkerja Pefektif)/0, 12566, di mana Vkerja– perpindahan mesin [l], Pefektif – tekanan efektif di ruang bakar [bar].
Kecepatan mesin mencirikan kecepatan putaran poros engkol.
Menggunakan nilai torsi dan RPM mesin, rumus perhitungan daya mesin berikut dapat digunakan:
P=(Mn)/9549, di mana M adalah torsi [Nm], n adalah kecepatan poros [rpm], 9549 adalah faktor proporsionalitas
Daya yang dihitung diukur dalam kilowatt. Untuk mengubah nilai yang dihitung menjadi tenaga kuda, Anda perlu mengalikan hasilnya dengan faktor proporsionalitas 1, 36.
Metode penghitungan ini hanya menggunakan dua rumus dasar, oleh karena itu dianggap salah satu yang paling sederhana. Benar, Anda bisa berbuat lebih banyaklebih mudah dan menggunakan kalkulator online, di mana Anda harus memasukkan data tertentu tentang mobil dan unit mesinnya.
Perlu dicatat bahwa rumus untuk menghitung daya mesin ini memungkinkan Anda untuk menghitung hanya daya yang diperoleh pada keluaran mesin, dan bukan daya yang benar-benar mengalir ke roda mobil. Apa bedanya? Selama daya (jika Anda menganggapnya sebagai aliran) mencapai roda, ia mengalami kerugian dalam kasus transfer, misalnya. Konsumen sekunder seperti AC atau generator juga memainkan peran penting. Belum lagi kerugian untuk mengatasi hambatan angkat, gelinding, maupun hambatan aerodinamis sudah tidak mungkin lagi diatasi.
Kelemahan ini sebagian diimbangi dengan penggunaan rumus perhitungan lainnya.
Daya melalui Ukuran Mesin
Tidak selalu mungkin untuk menentukan torsi mesin. Terkadang pemilik mobil bahkan tidak mengetahui nilai parameter ini. Dalam hal ini, daya unit penggerak dapat ditemukan menggunakan volume motor.
Untuk melakukan ini, Anda perlu mengalikan volume unit dengan kecepatan poros engkol, serta dengan tekanan efektif rata-rata. Nilai yang dihasilkan harus dibagi 120:
- P=(VnPefisien)/120 dimana V adalah perpindahan mesin [cm3], n adalah kecepatan putaran poros engkol [rpm], Pefektif – tekanan efektif rata-rata [MPA], 120 – konstan, faktor proporsionalitas.
Inilah cara menghitung tenaga mesin mobil denganmenggunakan satuan volume.
Paling sering, nilai Pefektif dalam mesin bensin sampel standar bervariasi dari 0,82 MPa hingga 0,85 MPa, pada mesin paksa - 0,9 MPa, dan pada unit diesel nilai tekanan antara 0,9 MPa dan 2,5 MPa.
Saat menggunakan rumus ini untuk menghitung daya motor yang sebenarnya, untuk mengubah kW menjadi hp. s., perlu untuk membagi nilai yang dihasilkan dengan faktor yang sama dengan 0, 735.
Cara perhitungan ini juga jauh dari yang paling rumit dan membutuhkan waktu dan tenaga yang minimal.
Dengan menggunakan metode ini, Anda dapat menghitung daya motor pompa.
Daya melalui aliran udara
Kekuatan unit juga dapat ditentukan oleh aliran udara. Benar, metode perhitungan ini hanya tersedia untuk pemilik mobil yang memiliki komputer terpasang yang memungkinkan Anda merekam konsumsi udara pada 5,5 ribu putaran di gigi tiga.
Untuk mendapatkan perkiraan daya mesin, konsumsi yang diperoleh pada kondisi di atas harus dibagi tiga. Rumusnya terlihat seperti ini:
P=G/3, di mana G adalah laju aliran udara
Perhitungan ini mencirikan pengoperasian mesin dalam kondisi ideal, yaitu, tanpa memperhitungkan kerugian transmisi, konsumen pihak ketiga, dan hambatan aerodinamis. Kekuatan sebenarnya 10 atau bahkan 20% lebih rendah dari yang dihitung.
Dengan demikian, jumlah aliran udara ditentukan di laboratorium pada dudukan khusus tempat mobil dipasang.
Pembacaan sensor onboard sangat bergantung pada polusinyadan dari kalibrasi.
Oleh karena itu, menghitung daya mesin berdasarkan data konsumsi udara jauh dari yang paling akurat dan efektif, tetapi cukup cocok untuk mendapatkan data perkiraan.
Daya melalui massa mobil dan waktu akselerasi hingga "ratusan"
Perhitungan menggunakan berat mobil dan kecepatan akselerasinya hingga 100 km/jam adalah salah satu metode paling sederhana untuk menghitung daya mesin yang sebenarnya, karena berat mobil dan waktu akselerasi yang dinyatakan hingga "ratusan " adalah parameter paspor mobil.
Metode ini relevan untuk mesin yang menggunakan semua jenis bahan bakar - bensin, solar, gas - karena hanya memperhitungkan dinamika akselerasi.
Saat menghitung perlu memperhitungkan berat kendaraan bersama dengan pengemudi. Juga, untuk membawa hasil perhitungan sedekat mungkin dengan yang asli, ada baiknya memperhitungkan kerugian yang dihabiskan untuk pengereman, tergelincir, serta kecepatan reaksi gearbox. Jenis drive juga berperan. Misalnya, mobil penggerak roda depan kehilangan sekitar 0,5 detik saat start, mobil penggerak roda belakang dari 0,3 detik menjadi 0,4 detik.
Masih mencari kalkulator di internet untuk menghitung kekuatan mobil melalui kecepatan akselerasi, masukkan data yang diperlukan dan dapatkan jawaban. Tidak masuk akal untuk memberikan perhitungan matematis yang dibuat oleh kalkulator, karena kerumitannya.
Hasil perhitungan akan menjadi salah satu yang paling akurat, mendekati nyata.
Metode penghitungan daya sebenarnya dari sebuah mobil ini dianggap oleh banyak orang sebagai yang paling nyaman, karena pemilik mobil harus melakukan upaya minimal - untuk mengukur kecepatan akselerasi hingga100 km/jam dan masukkan data tambahan ke dalam kalkulator otomatis.
Jenis mesin lainnya
Bukan rahasia lagi bahwa mesin tidak hanya digunakan di mobil, tetapi juga di industri dan bahkan dalam kehidupan sehari-hari. Motor dengan berbagai ukuran dapat ditemukan di pabrik - poros penggerak - dan peralatan rumah tangga seperti penggiling daging otomatis.
Terkadang Anda perlu menghitung kekuatan sebenarnya dari mesin tersebut. Cara melakukannya dijelaskan di bawah ini.
Perlu segera diketahui bahwa perhitungan daya motor 3 fasa dapat dilakukan sebagai berikut:
- P=Mtorsin, di mana Mtorsi adalah torsi dan n adalah kecepatan poros.
Motor induksi
Unit asinkron adalah perangkat, kekhasannya adalah bahwa frekuensi rotasi medan magnet yang diciptakan oleh statornya selalu lebih besar daripada frekuensi rotasi rotornya.
Prinsip operasi mesin asinkron mirip dengan prinsip operasi transformator. Hukum induksi elektromagnetik diterapkan (tautan fluks yang berubah-ubah waktu dari belitan menginduksi EMF di dalamnya) dan Ampere (gaya elektromagnetik bekerja pada konduktor dengan panjang tertentu, di mana arus mengalir dalam medan dengan nilai tertentu induksi).
Motor induksi umumnya terdiri dari stator, rotor, poros dan penyangga. Stator mencakup komponen utama berikut: belitan, inti, rumahan. Rotor terdiri dari inti dan belitan.
Tugas utama motor induksi adalah mengubahenergi listrik, yang disuplai ke belitan stator, menjadi energi mekanik, yang dapat dikeluarkan dari poros yang berputar.
Daya motor asinkron
Dalam bidang teknis ilmu, ada tiga jenis kekuatan:
- penuh (ditunjukkan dengan huruf S);
- aktif (ditunjukkan dengan huruf P);
- reaktif (ditunjukkan dengan huruf Q).
Pangkat total dapat direpresentasikan sebagai vektor yang memiliki bagian nyata dan bagian imajiner (perlu diingat bagian matematika yang berhubungan dengan bilangan kompleks).
Bagian sebenarnya adalah daya aktif yang digunakan untuk melakukan pekerjaan yang bermanfaat seperti memutar poros, serta menghasilkan panas.
Bagian imajiner dinyatakan dengan daya reaktif yang berperan dalam pembentukan fluks magnet (ditunjukkan dengan huruf F).
Ini adalah fluks magnet yang mendasari prinsip operasi unit asinkron, motor sinkron, mesin DC, dan transformator.
Daya reaktif digunakan untuk mengisi kapasitor, menciptakan medan magnet di sekitar choke.
Daya aktif dihitung sebagai produk dari arus dan tegangan dan faktor daya:
P=IUcosφ
Daya reaktif dihitung sebagai produk dari arus dan tegangan dan faktor daya 90° di luar fase. Jika tidak, Anda dapat menulis:
Q=IUsinφ
Nilai daya total, jika Anda ingat bahwa itu dapat direpresentasikan sebagai vektor,dapat dihitung menggunakan teorema Pythagoras sebagai jumlah akar kuadrat daya aktif dan reaktif:
S=(P2+Q2)1/2.
Jika kita menghitung rumus daya total dalam bentuk umum, ternyata S adalah hasil kali arus dan tegangan:
S=IU
Faktor daya cosφ adalah nilai yang secara numerik sama dengan rasio komponen aktif dengan daya nyata. Untuk menemukan sinφ, mengetahui cosφ, Anda perlu menghitung nilai dalam derajat dan menemukan sinusnya.
Ini adalah perhitungan daya motor standar berdasarkan arus dan tegangan.
Perhitungan daya unit asinkron 3 fasa
Untuk menghitung daya yang berguna pada belitan stator motor 3 fasa asinkron, kalikan tegangan fasa dengan arus fasa dan faktor daya, dan kalikan nilai daya yang dihasilkan dengan tiga (dengan jumlah fasa):
- Pstator=3UfIfcosφ.
Perhitungan daya el. dari motor aktif, yaitu daya yang dikeluarkan dari poros motor, dihasilkan sebagai berikut:
- Poutput=Pstator – Ploss.
Rugi-rugi berikut terjadi pada motor induksi:
- listrik pada belitan stator;
- dalam baja inti stator;
- listrik pada belitan rotor;
- mekanik;
- tambahan.
Untuk menghitung daya motor tiga fase dalam belitan stator dengan reaktifkarakter, maka perlu ditambahkan tiga komponen kekuatan jenis ini, yaitu:
- daya reaktif yang dikonsumsi untuk membuat fluks bocor belitan stator;
- daya reaktif yang dikonsumsi untuk menciptakan kebocoran fluks pada belitan rotor;
- daya reaktif digunakan untuk membuat aliran utama.
Daya reaktif pada motor asinkron sebagian besar digunakan untuk menciptakan medan elektromagnetik bolak-balik, tetapi sebagian daya digunakan untuk membuat fluks nyasar. Fluks nyasar melemahkan fluks magnet utama dan mengurangi efisiensi unit asinkron.
Daya saat ini
Penghitungan daya motor induksi dapat dilakukan dengan menggunakan data arus. Untuk melakukannya, ikuti langkah-langkah berikut:
- Nyalakan motor.
- Menggunakan ammeter, ukur arus di setiap belokan.
- Hitung nilai arus rata-rata berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan pada paragraf kedua.
- Kalikan arus rata-rata dengan tegangan. Dapatkan kekuatan.
Daya selalu dapat dihitung sebagai produk dari arus dan tegangan. Dalam hal ini, penting untuk mengetahui nilai U dan I mana yang harus diambil. Dalam hal ini, U adalah tegangan suplai, itu adalah nilai konstan, dan I dapat bervariasi tergantung pada belitan mana (stator atau rotor) arus diukur, jadi perlu untuk memilih nilai rata-ratanya.
Daya berdasarkan ukuran
Stator memiliki banyak komponen yang berbeda, salah satunya adalah inti. Untuk menghitung tenaga mesin denganmenggunakan dimensi, lakukan hal berikut:
- Ukur panjang dan diameter inti.
- Hitung konstanta C, yang akan digunakan dalam perhitungan selanjutnya. C=(πDn)/(120f)
- Hitung pangkat P menggunakan rumus P=CD2ln10-6, di mana C adalah dihitung konstan, D adalah diameter inti, n adalah kecepatan rotasi poros, l adalah panjang inti.
Sebaiknya semua pengukuran dan perhitungan dilakukan dengan ketelitian yang maksimal agar perhitungan daya motor penggerak listrik sedekat mungkin dengan kenyataan.
Kekuatan traksi
Kekuatan motor asinkron juga dapat ditentukan dengan menggunakan nilai gaya traksi. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengukur jari-jari inti (semakin akurat, semakin baik), perbaiki kecepatan poros unit berputar, dan juga ukur gaya traksi mesin menggunakan dinamometer.
Semua data harus disubstitusikan ke dalam rumus berikut:
P=2πFnr, di mana F adalah gaya traksi, n adalah kecepatan putaran poros, r adalah jari-jari inti
Nuansa motor induksi
Semua rumus di atas, yang digunakan untuk menghitung daya motor tiga fase, memungkinkan kita untuk menarik kesimpulan penting bahwa motor dapat memiliki ukuran yang berbeda, memiliki kecepatan yang berbeda, tetapi pada akhirnya memiliki daya yang sama.
Ini memungkinkandesainer untuk membuat model mesin yang dapat digunakan dalam berbagai kondisi.
motor DC
Motor DC adalah mesin yang mengubah daya listrik yang diterima dari arus searah menjadi daya mekanik. Prinsip operasinya tidak ada hubungannya dengan mesin asinkron.
Motor DC terdiri dari stator, angker dan penyangga, serta sikat kontak dan komutator.
Collector - perangkat yang mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah (dan sebaliknya).
Untuk menghitung daya yang berguna dari unit semacam itu, yang dihabiskan untuk melakukan pekerjaan apa pun, cukup untuk mengalikan EMF jangkar dengan arus jangkar:
- P=EaIa.
Seperti yang Anda lihat, perhitungan daya motor DC jauh lebih sederhana daripada perhitungan yang dilakukan pada motor asinkron.
