Сколько мощности у двигателя отбирает навесное оборудование

Вспомогательное оборудование -- Потеря мощности двигателя

Современный автомобиль нельзя представить без навесного вспомогательного оборудования, начиная например, с усилителя рулевого управления и заканчивая кондиционером. Но какую "цену" мы с вами за это платим имея в виду конкретно лошадиные силы, а именно, присутствие под капотом на машине различного дополнительного оборудования? Давайте друзья узнаем, сколько же мощности отнимает у двигателя такое навесное оборудование присутствующее на нем.

Двигатели внутреннего сгорания представляют собой определенную уникальную конструкцию с рядом элементов, которые, работая в строгой последовательности, извлекают из топлива необходимую им энергию. То есть основная функция мотора заключается в возвратно-поступательных движениях поршней, которые начинают вращать коленчатый вал, передающий далее крутящий момент непосредственно на коробку передач. Но помимо этого двигатель выполняет также еще и ряд других важных движений для полноценного функционирования автомобиля

Все двигатели внутреннего сгорания, как правило, используют у себя приводные ремни и приводные ролики, которые передают крутящий момент на вспомогательное навесное оборудование, обеспечивая тем самым их взаимосвязь с частотой работы силового агрегата. Но для движения приводных ремней еще необходима и мощность, которая по своей сути забирается непосредственно напрямую у самого двигателя. В конечном итоге, из-за передачи части крутящего момента на вспомогательное оборудование любой из двигателей начинает передавать на колеса автомобиля гораздо меньшее число мощности, т.е. тех самых лошадиных сил, чем изначально было выработано в камере сгорания при воспламенении в последней топлива.

Первым важным компонентом в автомобиле, который использует ременный привод является водяная помпа (водяной насос). Этот насос необходим для циркуляции антифриза в системе охлаждения двигателя

Напомним нашим уважаемым читателям, что циркулирующий через двигатель антифриз забирает избыточное тепло у силового агрегата, что позволяет ему не перегреваться. Но как тогда можно регулировать скорость потока антифриза в системе охлаждения по мере увеличения самих оборотов двигателя?

Все очень просто. Конструкторы агрегатов взяли и соединили водяной насос с ременным приводом со шкивом коленвала, обеспечив тем самым насосу взаимосвязь с оборотами силового агрегата. То есть, чем больше будет оборотов у двигателя (что означает рост температуры двигателя из-за увеличения циклов сгорания топлива), тем быстрее будет работать водяная помпа, увеличивая таким образом циркуляцию охлаждающей жидкости. В конечном итоге по данной причине даже на самых высоких оборотах двигатель в автомобиле не перегревается.

К сожалению, чтобы вращать шкив водяной помпы с помощью приводного ремня требуется небольшое количество энергии, которое берется от вырабатываемой мощности двигателя.

Также с помощью ремня и крутящего момента двигателя обеспечивается работа и генератора, который всвою очередь обеспечивает зарядку аккумуляторной батареи, что позволяет поддерживать в рабочем состоянии многие функции автомобиля.

Генератор, также как и водяная помпа для своей бесперебойной работы, использует шкив который вращается за счет движения ремня.

Шкив вращает тем самым генератор, который с помощью магнитного поля вырабатывает электроэнергию которая передается далее аккумулятору

В итоге, возвратно-поступательные движения компонентов двигателя производящие энергию, являются по своей сути источником вращения генератора. Так что господа учтите, что генератор также, хотя и немного, тоже забирает мощность у силового агрегата.

Смотрите также: Когда менять приводные ремни

Кондиционирование воздуха в салоне машины не связано напрямую с частотой вращения двигателя. Но для работы кондиционера также необходима энергия, которая нужна для полноценного функционирования компрессора кондиционера

Естественно, что эта энергия тоже берется от двигателя с помощью ременного привода, который вращает элементы компрессора кондиционера. При вращении элементов компрессора, находящийся и заправленный в кондиционер фреон начинает циркулировать по всей системе охлаждая тем самым воздух в салоне автомашины

Этот компонент для своей работы требует немало энергии и он способен отнять у двигателя достаточно приличное количество мощности. А дело тут в следующем, чем больше будет температура на улице в летнее время, тем больше потребуется мощности компрессору кондиционера, для того чтобы охладить воздух в салоне автомобиля. Естественно, что такие приличные усилия приводят к лишней нагрузке самого силового агрегата. Вот почему при включенном кондиционере у многих автомобилей существенно начинает пропадать мощность.

Водород в автомобилях: Опасности и сложности использования

Также при помощи приводного ремня работает и система рулевого управления, которая оснащена гидроусилителем. Дело тут вот в чем, сам гидроусилитель рулевого управления оснащен (как правило) насосом, который приводит в движение гидравлическую жидкость в системе, которая в свою очередь облегчает вращение рулевого колеса

По сути говоря эта жидкость гидроусилителя и сам насос помогают водителю вращать рулевое колесо с помощью гидравлической системы. Но для работы насоса гидроусилителя, как известно, необходим источник питания. Как и водяная помпа, генератор, компрессор кондиционера и насос гидроусилителя работают за счет вращения шкива от ременного привода. В конечном итоге гидравлический насос получая крутящий момент создает в рулевом управлении определенное давление, которое и облегчает сам процесс вращения рулевого колеса.

Так сколько же на самом деле энергии теряется двигателем, который отдает часть своей мощности на различное вспомогательное оборудование?

Как правило, в автомобилях используются различные системы конструкций двигателей и того же навесного оборудования. В итоге можно сказать следующее, что разные модели автомашин теряют различный уровень мощности двигателя. К нашему счастью, благодаря различным исследованиям проводящимся автомобильными организациями и инженерными компаниями, на данный момент есть более точная информация о том, сколько же на самом деле мощности теряют современные автомобили из-за работы различного навесного оборудования.

Согласно этим исследованиям было установлено, в среднем автомобильный кондиционер отнимает у двигателя примерно, 4 л.с. (исследование Британской лабораторией возобновляемых источников энергии).

Генератор переменного тока в автомобиле отнимает в среднем около 10 л.с., это когда двигатель находится под полной нагрузкой (исследование компании ZENA, DC).

Усилитель рулевого управления в среднем забирает у двигателя от 2 до 4 л.с. в зависимости от скорости и амплитуды вращения рулевого колеса.

Рассчитать точно сколько же отнимает мощности у двигателя водяная помпа намного тяжелее, поскольку мощность работы водяного насоса напрямую зависит от оборотов двигателя

Но автомобильному эксперту Дэвису Крэйгу все-же удалось рассчитать в среднем потери двигателя от работы водяной помпы.

Так, согласно его расчетам, при 1000 об/мин. двигателя водяной насос отнимает мощности всего 0,13 л.с. или 0,1 кВт. При вращении же двигателя в 2000 об/мин. водяной насос забирает примерно 1,1 л.с. или 0,8 кВт мощности. При вращении мотора в 4000 об/мин. потери двигателя будут составлять примерно уже 8,6 л.с. или 6,4 кВт.

В конечном итоге, сложив вместе все потери из-за навесного вспомогательного оборудования двигателя можно вычислить следующее, что в среднем каждый автомобиль оснащенный двигателем внутреннего сгорания теряет примерно от 16 до 27 л.с.

Естественно, что потеря этой мощности также зависит и от величины нагрузки оказываемой на тот или иной компонент.

Но это друзья лишь приблизительное значение, поскольку все высчитывается отдельно для каждого взятого компонента, а именно в случае, если бы каждый такой компонент питался отдельным ременным приводом. Но во всех автомобилях используется, как правило, один или два ременных привода, которые и питают все навесное оборудование. В итоге потери мощности двигателя скорее всего будут немного ниже, чем указано свыше.

Также, давайте не будем забывать, что помимо ременного привода и вспомогательного оборудования потеря мощности вырабатываемой двигателем происходит и в других компонентах автомобиля, таких например, как в коробке передач, в приводах, в мостах и т.п. Это происходит из-за трения вращающихся компонентов автомобиля, а еще за счет их нагрева.

Так что друзья, как правило, до колес доходит совсем не та мощность, которая на самом деле вырабатывается двигателем

Таким образом, как мы с вами видим, вспомогательное оборудование расположенное в подкапотном пространстве отнимает немало энергии у двигателя. Но все-же навесное оборудование играет очень важное значение для любого автомобиля. Да, безусловно, многим из нас это может не понравиться, что вырабатываемая изначально двигателем мощность в конечном итоге не доходит до колес автомашины, но отказаться от навесного дополнительного оснащения силового агрегата по-просту невозможно.

Хотя в будущем, и это скорее всего, большинство дополнительного оборудования получит электрическое питание от мощных аккумуляторных батарей, что позволит автопроизводителям существенно увеличить мощность своих автомобилей без существенной модернизации двигателей внутреннего сгорания.

Самое удивительное здесь то, что такие автомобили уже начали появляться на авторынке. Например, недавно инженеры компании "Мерседес" представили совсем новую технологию для шестицилиндровых двигателей, у которых вспомогательное оборудование питается от 48-ми вольтовой аккумуляторной батареи. Это позволяет освободить двигатель от лишней нагрузки, которая оказывается на него навесным оборудованием.

Так что господа, скорее всего в ближайшем и скором будущем на мировом авторынке все больше будет появляться автомашин без приводных ремней, через которые сегодня питается навесное оборудование двигателей.