Ponadto za pomocą paska napędowego układ kierowniczy jest wyposażony w hydrauliczny wzmacniacz. Dzieje się tak, ponieważ wspomaganie kierownicy jest zwykle wyposażone w pompę napędzającą płyn hydrauliczny w układzie, co ułatwia skręcanie kierownicą.
Zasadniczo płyn i pompa wspomagania kierownicy pomagają nam obracać kierownicą za pomocą układu hydraulicznego. Ale do działania pompy wspomagania kierownicy wymagane jest źródło zasilania. Podobnie jak pompa wody, generator i sprężarka klimatyzacji, pompa wspomagania kierownicy jest napędzana przez koło pasowe z napędem pasowym. W rezultacie pompa hydrauliczna, otrzymując moment obrotowy, wytwarza pewne ciśnienie w układzie kierowniczym, co ułatwia proces obracania kierownicą.
A więc ile energii traci silnik, który przekazuje część swojej mocy różnym urządzeniom pomocniczym?
Zazwyczaj pojazdy wykorzystują różne systemy projektowania silników i osprzętu. W rezultacie różne modele samochodów tracą różne poziomy mocy silnika. Na szczęście dzięki różnym badaniom organizacji motoryzacyjnych i firm inżynieryjnych są dokładniejsze informacje o tym, ile w rzeczywistości tracą samochody mocy z powodu działania różnych załączników.
Według badań przeciętny klimatyzator samochodowy pobiera z silnika około 4 koni mechanicznych. (badanie Brytyjskiego Laboratorium Energii Odnawialnej).
Alternator w samochodzie pobiera średnio około 10 KM przy pełnym obciążeniu silnika (badania ZENA, DC).
Wspomaganie kierownicy pobiera średnio 2-4 KM z silnika. w zależności od prędkości i amplitudy obrotów kierownicy.
Ale ekspertowi motoryzacyjnemu Davisowi Craigowi udało się jednak obliczyć straty silnika podczas pracy pompy wodnej.
Tak więc, według jego obliczeń, przy 1000 obr/min silnika pompa wody ma tylko 0,13 KM. lub 0,1 kW. Przy silniku pracującym z prędkością 2000 obr./min pompa wodna pobiera około 1,1 KM. lub 0,8 kW. Gdy silnik obraca się z prędkością 4000 obr/min, straty silnika wynoszą około 8,6 KM. lub 6,4 kW.
W rezultacie sumując wszystkie straty związane z dołączeniem wyposażenia pomocniczego silnika, można obliczyć, że przeciętnie każdy samochód z silnikiem spalinowym traci około 16-27 KM.
Oczywiście strata mocy zależy również od wielkości obciążenia wywieranego na dany element.
Ale jest to znowu wartość przybliżona, ponieważ wszystko to jest obliczane osobno dla każdego elementu, jeśli każdy element był napędzany osobnym napędem pasowym. Ale we wszystkich samochodach z reguły stosuje się jeden lub dwa napędy pasowe, które napędzają wszystkie osprzęt. W rezultacie, naturalnie, utrata mocy silnika jest najprawdopodobniej nieco mniejsza niż wskazano powyżej.
Nie zapominajmy też, że poza napędem pasowym i osprzętem do utraty mocy z silnika dochodzi również w innych podzespołach auta, takich jak skrzynia biegów, napędy, mosty itp. Wynika to z tarcia obracających się elementów samochodu, a także ich nagrzewania.
Tak więc z reguły moc na kołach wcale nie jest tą samą mocą, która jest faktycznie generowana przez silnik.
Jak więc widać, wyposażenie dodatkowe znajdujące się w komorze silnika pobiera z silnika dużo energii. Niemniej jednak osprzęt jest bardzo ważny dla każdego samochodu. Tak, oczywiście wielu może nie podobać się to, że moc początkowo generowana przez silnik w końcu nie dociera do kół samochodu, ale nie można odmówić mocowania dodatkowego wyposażenia jednostki napędowej.
Pytanie od czytelnika:
Cóż, odpowiedź jest, jak zwykle, powierzchowna, przeczytaj poniżej ...
Na moc silnika wpływa wiele czynników. Każde włączone urządzenie elektryczne, w taki czy inny sposób, „zużywa” cząstkę energii, nawet najmniejsza żarówka nawet trochę zabiera, ale tak jest! Co więcej, tak potężne urządzenie jak klimatyzator! Według zapewnień wielu producentów, klimatyzator z samochodu pobiera moc o około 5 KM, oczywiście obecnie są doskonałe typy klimatyzatorów, ale nadal jest zużycie.
Zasada odbioru mocy
A więc teraz samo pytanie - jak przebiega ten wybór? A dlaczego spadek mocy nie występuje, gdy klimatyzator nie jest włączony?
To takie proste! Każdy klimatyzator ma bardzo ważną część - jest to kompresor (nie będziemy wchodzić w głębokie szczegóły techniczne, ale dzięki kompresorowi klimatyzator działa). Sprężarka jest połączona z silnikiem za pomocą sztywnego połączenia pasowego (jak generator), na biegu jałowym sprężarka nie pracuje (nie napędza freonu przez układ klimatyzacji), a tym samym nie powoduje absolutnie żadnego obciążenia silnika . Ale po włączeniu klimatyzatora sprężarka zaczyna wytwarzać ciśnienie w układzie, co obciąża silnik (poprzez napęd pasowy) i przez to silnik traci moc. Należy zauważyć, że sprężarka wymaga dużej ilości energii do przepompowania swojego układu, a co za tym idzie w dużym stopniu wpływa to na moc silnika.
Oczywiście zaczęły się teraz pojawiać bardziej zaawansowane typy klimatyzatorów samochodowych. Na przykład połączenie pasowe (sprężarka mechaniczna) zostało zastąpione elektrycznym, czyli jest zasilane prądnicą i zasilane energią. Sprężarki tego typu są nieco bardziej ekonomiczne niż ich mechaniczne odpowiedniki, ale zwiększone obciążenie generatora nadal przyczynia się do poboru mocy silnika, choć nie tak dużego jak w przypadku mechanicznego.
Myślę, że zasada jest jasna dla Eugene'a?
To wszystko, przeczytaj nasz AUTOBLOG
Odpowiedź redakcyjnaOd czasu pojawienia się klimatyzatora kierowcy mówili o jego niebezpieczeństwach. Z jednej strony zwiększa zużycie paliwa i pobiera moc z silnika, z drugiej jest niezwykle łatwy w obsłudze. Czy muszę coś poświęcić?
Klimatyzator w samochodzie posiada rozbudowany system sprężania i chłodzenia gazu roboczego, co wymaga dużego zużycia energii. Dlatego jego sprężarka jest połączona z wałem wyjściowym silnika za pomocą napędu pasowego. Po uruchomieniu silnika włącza się również klimatyzator, którego elektroniczny układ sterowania poprzez sprzęgło napędza sprężarkę. Wymaga to dużego wysiłku, więc moment uruchomienia kompresora jest zawsze odczuwalny w samochodzie. Na biegu jałowym widać, jak wskazówka obrotomierza trochę opada, a samochód ledwo drży. Następnie elektronika zmienia ustawienia, a silnik dodaje gaz, aby skompensować straty energii w klimatyzatorze.
Kiedy letnie słońce rozgrzewa salon jak sauna, nie można obejść się bez klimatyzatora. Nie ma lepszego sposobu na doprowadzenie temperatury do komfortowego poziomu. Ale wtedy koneserzy jazdy zadają sobie pytanie: co zrobić z tym urządzeniem, jeśli wnętrze jest chłodzone przez opuszczone szyby?
Ile paliwa zużywa klimatyzator?
Pomiary pokazują, że klimatyzator spala około 0,5 litra na godzinę. To prawie 10% zużycia silnika wolnossącego 1,6 litra na autostradzie przy prędkości 90 km/h.
Na tle całkowitego zużycia liczby wydają się niewielkie, ale wiele osób zapomina, że podczas pracy sprężarka klimatyzatora zjada nie tylko benzynę, ale także reakcję przepustnicy. Według pomiarów magazynu „Za Rulem” ubytek mocy silnika wynosi około 10%. A to jest bardzo ważne dla dynamiki.
Faktem jest, że klimatyzator pobiera moment obrotowy z silnika w najbardziej krytycznych warunkach pracy. Szczyt chwili przypada na 3800 obr/min, a sprężarka klimatyzatora włącza się już przy 800 obr/min. Oznacza to, że maksymalne zużycie energii przez klimatyzator przypada na tryb minimalnej mocy silnika, w którym dostępne jest tylko 50-60% momentu obrotowego. Czasami wydaje się, że silnik pracuje na granicy wytrzymałości i jest gotowy do zatrzymania w każdej chwili.
Dodatkowo przy jeździe na najwyższym biegu z prędkością 70-90 km/h silnik pracuje również w trybie ekonomicznym i jednocześnie musi wydać energię na rozwijanie ciasnej sprężarki, wydając do 10% swojego potencjału na to.
Jest to szczególnie widoczne w silnikach atmosferycznych, które mają 1000-1500 obr./min. dostępne jest tylko 65-75% momentu obrotowego, a jego szczyt przesunięty jest do strefy 3800-4000 obr./min. Ponadto w upale nadal brakuje im powietrza.
W przypadku turbodoładowanych 4-cylindrowych jednostek maksymalny moment obrotowy jest już dostępny przy 1500 obr./min, więc łatwiej im poradzić sobie z klimatyzatorem. Jednak nawet takie silniki wyraźnie zwiędną, gdy sprężarka jest w pełni obciążona w upale.
Przy jakich prędkościach spada reakcja przepustnicy samochodu?
Strata 10% mocy jest zauważalna przy prędkościach powyżej 50 km/h, kiedy kierowca przechodzi na wyższe stopnie manualnej skrzyni biegów. Na przykład samochód na piątym etapie jest w stanie jechać pewnie z prędkością 60 km/h. Z włączonym klimatyzatorem gorzej reaguje na płynne przyspieszanie. Innymi słowy, silnik traci dużo elastyczności i nie radzi sobie z płynnym przyspieszaniem przy deklarowanym przez producentów zużyciu paliwa.
Trzeba wcisnąć pedał gazu i popchnąć samochód, co powoduje, że silnik spala więcej benzyny. Co więcej, podczas takiego ostrogi kierowcy czasami przechodzą na trzeci stopień skrzyni, rozkręcają silnik do 3-4 tys. obr/min i spalają nadmiar paliwa. I tutaj nie mówimy już o dziesięcioprocentowym wzroście konsumpcji. W takich momentach łatwo spalić 50% lub nawet 100% więcej benzyny.
Ogólnie rzecz biorąc, przy prędkościach 60-70 km/h przystawka odbioru mocy silnika przez klimatyzator jest najsilniej odczuwalna w pojazdach z manualnymi 5-biegowymi skrzyniami biegów.
Dlatego testy certyfikacyjne wydajności i elastyczności są przeprowadzane przy wyłączonym systemie klimatycznym.
Włączać czy nie włączać klimatyzatora?
Tymczasem w samochodach z automatyczną skrzynią biegów i bardziej zaawansowanymi systemami klimatyzacji efekt jest mniej zauważalny. Istnieje tryb „ECO”, w którym klimatyzator jest wyłączany podczas przyspieszania. Ponadto 6-biegowe i 7-biegowe automatyczne skrzynie biegów i roboty są częściej „siekane”, a ich przełożenia na dole umożliwiają kompensację strat mocy w podanym zakresie prędkości.
Mimo wzrostu zużycia paliwa, jazda klimatyzowana jest bardzo komfortowa. Chłodne powietrze pomaga się zrelaksować i skoncentrować na drodze. A utrata 10% mocy to całkowicie akceptowalna ofiara w imię komfortu.
Jeśli koneserów maksymalnych oszczędności, lubiących jeździć z prędkością 70-90 km/h, denerwuje klimatyzator swoją pracą, to można go wyłączyć. Jednocześnie ważne jest, aby nie otwierać szyb, ponieważ pojawiające się turbulencje zwiększą opór aerodynamiczny nadwozia i samochód zacznie zwalniać. Wtedy trzeba jeszcze mocniej wcisnąć pedał gazu, niż gdy klimatyzator jest włączony.
Nie tak dawno temu zapytano mnie - „Siergiej i w przybliżeniu, ile mocy pobiera klimatyzator lub ta sama klimatyzacja z silnika samochodu?” Traktuje to jednoznacznie, tyle, kwestia pozostaje nierozstrzygnięta. A wiecie, bo w aucie jest dużo mocowań i wszystkie za pomocą pasków (lub w jakiś inny sposób) komunikują się z jednostką napędową (są takie, które po prostu uniemożliwiają mu oddychanie - na przykład katalizator) . I wszyscy to ładują! Dlatego dziś postanowiłem porozmawiać nie tylko o systemie klimatyzacji, ale także o generatorze, katalizatorze, wspomaganiu kierownicy, a nawet o pompie. Jak zwykle będzie artykuł + wersja wideo...
Jeśli mówimy o silniku spalinowym, to jego (w najbardziej wydajnych układach około 25%, w dieslu około 40-50%). Czyli z 10 litrów 2,5 faktycznie idzie do pracy, a reszta na ubytki (termiczne, mechaniczne itp.). Dzisiejszy artykuł będzie dotyczył niektórych ubytków mechanicznych, bo wszystko co wymieniłem powyżej trzeba przekręcić, gazy (wydobywcze) popchnąć itp. A teraz zastanawiam się, ile faktycznie na to idzie koni mechanicznych lub kilowatów? Rozgryźmy to
Pasy i elektryczność
Na samym początku (dla tych, którzy nie uczyli się fizyki w szkole) chcę powiedzieć kilka słów – skąd te straty mocy?
TAK wszystko jest proste - tutaj masz sprężarkę klimatyzacji wiszącą z boku silnika i żeby generowała "zimno" (dokładniej pompując freon przez układ) trzeba ją "przekręcić" czyli przykładać do niego energię mechaniczną i jest ona po prostu pobierana przez napęd pasowy (z jednej strony wał klimatyzatora, z drugiej wał silnika, zwykle zawiesza się cokolwiek na „walu korbowym”).
Ta sama sytuacja z generatorem (w rzeczywistości jest to wyspecjalizowane „dynamo”), aby generował prąd, trzeba przekręcić jego wał. Znowu przywiązujemy do wału korbowego
Hydrauliczne wspomaganie kierownicy działa w ten sam sposób. Pasek - pompa GURA - wał korbowy. Chociaż teraz są GURS z pompą elektryczną
Cóż, z fanfarami ta sama sytuacja. Jak ktoś nie wie to pompa pompuje przez układ chłodzenia.
Aby być uczciwym, teraz wielu producentów zaczyna przestawiać się na pompy elektryczne i sprężarki klimatyzacji, elektryczne wspomaganie kierownicy. Oznacza to, że nie ma pasów i wszystko jest „zasilane” z sieci pokładowej, ale jak pokazuje praktyka, obciążenie generatora wzrasta wprost proporcjonalnie, gdyby tak było. Prawo zachowania energii, cudów nie ma
No i jeszcze kilka słów o katalizatorze, też zabiera trochę mocy. Dzieje się to w taki sposób, że gazy wydobywające się z silnika spotykają się z „barierą”, która musi przejść, jak rozumiesz to nasz neutralizator. Oznacza to, że silnik musi wypychać spaliny nie tylko z cylindrów, ale także wypychać (z grubsza rzecz biorąc) dalej. Na to też wydaje się część energii.
Ile zajmuje klimatyzator?
Dokładne dane mogą nie być dostępne! Nie wszyscy producenci podają wydajność swoich sprężarek. TAK, a wiele zależy od klasy i mocy auta.
Jeśli weźmiemy przeciętny samochód zagraniczny (klasa B - C), to są dane, że moc to około 2,9 kW, przeliczamy na moc i otrzymujemy 4 KM.
W samochodach klasy D - E, duże SUV-y, moc 4413 kW (ok. 6 KM).
Warto również wziąć pod uwagę około 5% strat w przekładni pasowej, a więc otrzymujemy prawie równe 3 i 4,5 kW, czyli w tłumaczeniu - 4 i 6 KM.
Dużo czy mało? Wydaje mi się przyzwoite - masz np. samochód z torusem 100 KM, a 4 z nich zabiera tylko system klimatyzacji.
Ile kosztuje wspomaganie kierownicy (wspomaganie kierownicy lub EUR)
Przy okazji mam szczegółowy artykuł - radzę tym, którzy go nie czytali. ALE teraz nie o to chodzi, tutaj interesuje nas, co więcej od silnika?
Wspomaganie kierownicy to układ hydrauliczny , ma pompkę, która pompuje specjalny płyn roboczy do szyny, po skręceniu kierownicą pompuje jedną lub drugą stronę. Dzięki temu łatwiej jest kręcić kierownicą. Znowu nie ma dokładnych danych, to jego moc nie jest (dokładniej nie zawsze da się je znaleźć), i tu znowu dane mogą różnić się od klasy i mocy oraz od samochodu.
Jednak średnie dane są następujące. Mała klasa - 2-3 KM, duże samochody - około 4 KM.
Warto zauważyć, że wspomaganie kierownicy prawie zawsze pobiera moc z jednostki napędowej, ponieważ jest połączone napędem pasowym. Ale w „wolnej pozycji” (gdy auto stoi, powiedzmy, na wolnych obrotach i nie kręcisz kierownicą), zjada się niewielka ilość mocy (około 0,25 - 0,5 KM).
EUR - elektryczne wspomaganie kierownicy jak układ elektryczny staje się jasny. Nie korzysta bezpośrednio z jednostki napędowej, ale jest zasilany przez generator (są silniki elektryczne i specjalne czujniki). TAK i łączy się dokładnie po skręceniu kierownicą. Dlatego też, gdy samochód stoi i nie porusza się (nie bawisz się kierownicą), to nie ma zużycia energii. Oszczędza to trochę energii, a tym samym paliwa. TAK, a ostatnie trendy pokazują, że wkrótce GUROV może w ogóle nie zostać.
Jeśli z grubsza przeniesiesz obciążenie do generatora, otrzymasz te same 2 - 4 KM.
Teraz jest ich kilka (na wale na szynie), z tego powodu moc może się różnić.
Ile zajmuje generator?
Tutaj wszystko jest o wiele prostsze, to generatory różnią się mocą. Jednymi z najpopularniejszych są urządzenia 120A (nie zabiorę starych modeli w 80-90A)
Podczas pracy maszyny generowane przez nią napięcie wynosi około 13,8–14,0V. Weźmy na przykład 14. Wtedy 14 X 120A = 1680W lub 1,68 kW. I to przy maksymalnym obciążeniu. Znowu są urządzenia wydajniejsze w 140 A czyli 2,0 kW
Jeśli przetłumaczysz to na „hp” okazuje się, że około 2 - 3 KM. Dokładnie tyle pobiera generator przy maksymalnym obciążeniu
Dużo lub mało do decyzji, osobiście wydaje mi się, że im bardziej samochód jest wypchany elektroniką, tym bardziej kradnie moc z silnika.
Zużycie POMPY
Podobnie jak wspomaganie kierownicy, mogą być elektryczne lub mechaniczne (napęd pasowy). Jednak wielu producentów przechodzi na opcje elektryczne, są one bardziej kompaktowe i wydajne (nie ma strat na napędzie pasowym).
Trudno obliczyć jego zużycie, więc posłużę się danymi eksperta motoryzacyjnego Davisa Craiga. Postanowił obliczyć zużycie wariantu mechanicznego:
Przy 1000 obr./min pobiera się około 0,1 kW lub 0,13 KM.
Przy 2000 obr./min zajmuje 1,1 KM mocy. lub 0,8 kW
Powyżej 4000 obr/min - 8,6 KM lub 6,4 kW
Warto zauważyć, że wersja elektryczna zajmuje nieco mniej, zwłaszcza różnica jest widoczna przy wysokich obrotach.
Ile mocy pobiera katalizator?
No i ostatni o katalizatorze spalin. Powiem tak, teraz ten hołd dla ekologii jest zainstalowany we wszystkich samochodach (osobiście uważam, że to prawda).
Tak jak pisałem powyżej silnikowi trudniej jest przepychać spaliny przez ten filtr, więc jego moc jest trochę zużywana.
W internecie są różne wersje, ile to kryje, czasem piszą, że AF to 5% mocy. Ale często ma poziom błędu około 2 - 3 KM.
Jak piszą na wielu serwisach (gdzie są szyte na EURO2), jeśli usuniesz silnik, odetchnie głęboko.
PODSUMOWUJĄC
Oczywiście dane są przybliżone (przyjmę maksymalne wskaźniki), ale odzwierciedlają całą istotę strat jednostki napędowej.