Калькулятор мощности двигателя

мощность = момент × 2π × обороты ÷ 60

момент

Крутящий момент на коленчатом валу при этих оборотах, в Н·м

обороты

Частота вращения двигателя, в оборотах в минуту

Берите его, когда стенд или руководство даёт момент, а нужна мощность, или когда два ваших числа названы не в тех единицах, что в проспекте. Это ещё и способ проверить подозрительное заявление: пиковая мощность при оборотах, на которых кривая момента уже упала, верной быть не может, а обратный счёт скажет, какой момент такая мощность подразумевает.

1. Двухлитровый турбомотор на пике момента: 400 Н·м при 4000 об/мин

   1. Угловая скорость: 2π × 4000 ÷ 60 = 418,879 рад/с
   2. Мощность в ваттах: 400 × 418,879 = 167 552 Вт
   3. Механические лошадиные силы: 167 552 ÷ 745,6999 = 224,7 hp
   4. Киловатты: 167 552 ÷ 1000 = 167,6 кВт
   5. Метрические лошадиные силы: 167 552 ÷ 735,49875 = 227,8 PS

   224,7 hp против 227,8 PS у одного двигателя. Они расходятся на 1,4 %, потому что механическая и метрическая лошадиная сила определены через разные эталоны — 550 фут-фунтов в секунду против 75 кгс·м/с, — и это единственное место, где читатель видит их рядом.

2. Дизель с моментом 1000 Н·м, вращающийся медленно

   1. Угловая скорость: 2π × 100 ÷ 60 = 10,472 рад/с
   2. Мощность в ваттах: 1000 × 10,472 = 10 472 Вт
   3. Механические лошадиные силы: 10 472 ÷ 745,6999 = 14,0 hp
   4. Киловатты: 10 472 ÷ 1000 = 10,5 кВт
   5. Метрические лошадиные силы: 10 472 ÷ 735,49875 = 14,2 PS

   Огромный момент и почти никакой мощности, потому что мощность — это момент, умноженный на скорость, а скорости здесь очень мало. Вот арифметика трактора, судового двигателя и стартера: момент, впечатляющий на коленчатом валу, не стоит ничего, пока не умножен на обороты.

Это перевод, а не измерение: он берёт значение момента на веру и превращает его в мощность. На реальном двигателе момент при данных оборотах зависит от положения дросселя, наддува, температуры, топлива и того, как двигатель нагружали, поэтому мотор, показавший 400 Н·м на стенде, в горячем подкапотном пространстве отдаст заметно меньше. Мощность на коленчатом валу, которую считает эта страница, — не мощность на колёсах: потери в трансмиссии забирают 10–15 % по дороге к асфальту, а на полном приводе больше. Три единицы — точные переводы одна другой, и ни одна не правильнее прочих, но производители называют ту, что красивее выглядит, поэтому один и тот же двигатель на одном рынке 300, а на другом 304. О форме кривой момента здесь не знает ничего, поэтому одна точка даёт один ответ, а не всю полку мощности.

Почему лошадиных сил три разных?

Потому что лошадиная сила не одна. Механическая лошадиная сила — это 550 фут-фунтов в секунду, то есть 745,6999 Вт; метрическая лошадиная сила, обозначаемая PS, — это 75 кгс·м/с, то есть 735,49875 Вт. Они расходятся на 1,4 %, поэтому 300 hp — это 304 PS для одного и того же двигателя. Киловатты — единица СИ и то, в чём величину на самом деле измеряют, прежде чем перевести.

Как переводится момент в мощность?

Перевод момента в мощность — это умножение момента в ньютон-метрах на угловую скорость в радианах в секунду. Обороты сначала надо превратить в радианы в секунду: 2π × обороты ÷ 60. Так 400 Н·м при 4000 об/мин дают 400 × 418,879 = 167 552 Вт, то есть 224,7 hp. В старых книгах есть короткий путь hp = lb-ft × rpm ÷ 5252 — то же соотношение с уже встроенными переводами единиц.

Это тормозная мощность или мощность на колёсах?

Тормозная мощность — мощность на коленчатом валу, именно её называет производитель и именно её измеряет моторный стенд. Шасси-стенд измеряет на колёсах и всегда покажет меньше: на 10–15 % меньше на приводе на две колеса, ещё меньше на полном. Если сравниваете опубликованное число с заездом на стенде, проверьте, с какого конца трансмиссии каждое снято.

Какой момент вписывать?

Тот, который двигатель даёт при введённых оборотах, а не максимальный. Значение момента осмысленно только вместе со скоростью, при которой оно измерено, а пик момента и пик мощности у любого реального двигателя приходятся на разные обороты. Вписав пиковый момент рядом с оборотами пиковой мощности, вы получите число больше того, которое двигатель способен выдать.

Почему на низких оборотах мощность такая маленькая?

Потому что мощность — это момент, умноженный на скорость, и на низкой скорости даже огромный момент умножается на очень немногое. 1000 Н·м при 100 об/мин — это всего 14 hp, тогда как скромные 200 Н·м при 6000 об/мин дают 168 hp. Поэтому же мощность двигателя растёт с оборотами, пока кривая момента не начнёт падать быстрее, чем растут обороты: пик мощности — там, где эти две кривые пересекаются.

• NIST Guide to the SI, Special Publication 811 — US National Institute of Standards and Technology
• The International System of Units (SI Brochure) — Bureau International des Poids et Mesures