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 се изчислява на база 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.


www.google.bg