Мощность двигателя является главным показателем для оценки транспортного средства и его эксплуатаци онных характеристик. В некоторых странах этот показатель служит также для расчета налогов и стоимости страхования.
К сожалению, употребляемые в международной практике показатели мощности двигателя во многих случаях не поддаются прямому сравнению друг с другом, хотя и существуют четкие зависимости между отдельными единицами измерения, например:
киловатт (кВт)
1 кВт = 1,35962 л.с. = 1,34102 hp
лошадиная сила (л.с.)
1hp = 1,0139 л.с.
лошадиная сила США (hp)
1 л.с. = 0,9862 hp
И хотя уже достаточно прочно вошел в обиход киловатт, все же мощность продолжают определять согласно различным стандартам и инструкциям по испытаниям. Ниже перечислены организации, разработавшие методы измерения мощности двигателя. От отдельных методов измерения частично уже отказались, с тем чтобы добиться по возможности оптимальной гармонизации в этой сфере.
DIN — Германский институт стандартизации
ЕСЕ — Европейская экономическая комиссия ООН, ЕЭК ООН
EG — Европейское экономическое сообщество, ЕЭС
ISO — Международная организация по стандартизации, ИСО
JIS — Японский промышленный стандарт
SAE — Общество инженеров автомобильной промышленности (США)
В принципе, мощность двигателя (Р) рассчитывают исходя из крутящего момента двигателя (Ма) и частоты вращения двигателя (n):
Р = Ma × n
Крутящий момент двигателя (Ма) выражается через силу(Р), которая действует на плечо рычага (I):
Р = F × I × n
Для определения мощности двигателя эти показатели измеряют на стенде, а не на транспортном средстве, используя гидравлические тормоза или электрогенераторы. При этом произведенная двигателем работа преобразуется в тепло. Чтобы определить характеристику мощности двигателя при полной нагрузке, измерения проводятся, как правило, через 250 — 500 об/мин.
При этом следует различать два метода определения мощности:
Мощность нетто, или реальная
Испытываемый двигатель оборудован всеми вспомогательными, необходимыми для эксплуатации транспортного средства агрегатами — генератором, глушителем, вентилятором и пр.
Мощность брутто, или «лабораторная мощность» (стендовая)
Испытываемый двигатель не оборудован всеми вспомогательными, необходимыми для эксплуатации транспортного средства агрегатами. Эта мощность соответствует прежней по системе SAE; мощность брутто выше мощности нетто на 10–20%.
В обоих случаях ее называют «эффективной мощностью»:
Рэфф — измеряемая установленная мощность двигателя
Рприв = Рзфф × К
Рприв — приведенная мощность, или пересчитанная на определенное эталонное состояние
К — поправочный коэффициент.
Эталонное состояние
В связи с различной плотностью воздуха (из-за атмосферного давления, температуры и влажности воздуха) всасываемый двигателем воздух бывает «тяжелее или легче», при этом количество топливно-воздушной смеси, поступающей в двигатель, будет больше или меньше. Поэтому измеряемая мощность двигателя будет выше или ниже.
Колебания атмосферных условий при испытании учитывают с помощью поправочного коэффициента, пересчитывая измеряемую мощность на определенное эталонное состояние. Например, мощность двигателя снижается примерно на 1% на каждые 100 м увеличения высоты, а 100 м высоты соответствуют примерно 8 мбар атмосферного давления.
Различные стандарты и инструкции по испытаниям предусматривают различные эталонные состояния и методы пересчета мощности, измеренной при фактических атмосферных условиях в момент испытаний:
Рs — атмосферное давление воздуха в сухую погоду (за вычетом парциального давления водяного пара)
t — температура, С°
Т — температура, К
Но такой пересчет приемлем только для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием (бензиновых). Для дизелей применяются более сложные формулы. Мощность двигателя по стандарту DIN на 1–3% меньше мощности, пересчитанной по стандарту ЕЭС или по стандартам ИСО/ЕЭК ООН, из — за различных методов расчета поправочных коэффициентов. Прежние довольно существенные отличия в показателях мощности по японскому стандарту JIS или по SAE от германского стандарта DIN объяснялись использованием мощности брутто или смешанных форм мощности брутто/нетто.
Однако действующие современные стандарты все больше соответствуют переработанному стандарту ИСО 1585 (мощность нетто), поэтому прежние существенные различия (до 25%) в настоящее время уже не встречаются.
