В целом, какую мощность (л.с.) компоненты ремня двигателя фактически потребляют? Я пытаюсь оценить, сколько лошадиных сил двигатель тратит на такие вещи, как компрессор кондиционера, генератор переменного тока, водяной насос, шкивы, нагнетатель и т. д.
Редактировать: я понимаю, что невозможно сказать конкретно, поскольку все автомобили разные и на приводной ремень их двигателей устанавливаются разные компоненты. Например, Prius и Highlander Hybrid имеют электрический кондиционер, полностью исключающий компрессор из привода.
А как насчет общей концепции: Итак, типичный автомобиль малого и среднего размера с:
- Tensioner
- AC
- Alternator
- Water pump
- Power Steering pump
HP требуется для каждого? В среднем сценарии? В большом сценарии?
Ответьте благодаря @Scott и другим проведенным исследованиям:
Во-первых, комментарии, сделанные другими, верны. Мощность, потребляемая каждым из перечисленных компонентов, зависит от компонента и даже от установки к установке. Мощность, используемая каждым компонентом, также будет варьироваться в зависимости от скорости, с которой он работает. Кроме того, количество и тип компонентов будут варьироваться от автомобиля к автомобилю.
С учетом этого, вот некоторые цифры, которые можно использовать для грубых приближений.
Мощность, используемая натяжителем, будет минимальной и, вероятно, незначительной. Это будет зависеть от того, насколько хороши подшипники, но если бы он вообще потреблял много энергии, вся эта энергия была бы преобразована в тепло (или, возможно, в шум). Так что натяжитель можно в значительной степени игнорировать, я думаю.
Согласно статье о кондиционерах в Википедии
В автомобиле система кондиционирования будет потреблять около 5 лошадиных сил (4 кВт).
Он помечен как «Требуется ссылка», хотя поэтому принимайте его с долей скептицизма, но он будет приблизительно правильным для случая, когда кондиционер активирован. Помните, что кондиционер блокируется электроникой, поэтому он не всегда включен и, следовательно, не всегда использует так много. сила.
По данным Zena Incorporated
... генератор на 150 А, работающий на полную мощность, ожидаемая нагрузка на дизельный двигатель составит около 7-8 л.с.
Как и все остальные, это число следует использовать только в качестве приблизительного значения, и обратите внимание, что генератор переменного тока на 150 ампер является довольно большим генератором переменного тока.
Также обратите внимание, что эта цифра при «работе на полной мощности» довольно редко позволяет генератору работать на полной мощности.
По словам Дэвиса, Крейг часто задаваемый вопрос № 19
Дэвис, Крейг провел ряд тестов, которые пришли к выводу, что обычный водяной насос потребляет мощность до 10 кВт для работы на высоких скоростях.
Имейте в виду, что Davies, Craig продает сменные водяные насосы, которым требуется меньше энергии для работы, поэтому примите во внимание, что цифры являются приблизительными.
Также стоит прочитать вопрос 2 на той же странице, где описывается, как мощность механического насоса, работающего от приводного ремня, будет увеличиваться пропорционально кубу рабочей скорости. Таким образом, если потребляемая мощность при 1000 об/мин составляет 0,1 кВт, при 2000 об/мин — 0,8 кВт, а при 4000 об/мин — 6,4 кВт.
Согласно статье Дэйва Уилсона в EE Times
…замена насоса рулевого управления мощностью от трех до пяти лошадиных сил и связанной с ним громоздкой гидравлики на электродвигатель — это одно из усовершенствований, которое на самом деле повышает производительность.
Имейте в виду, что он продает преимущества замены вашего насоса гидроусилителя руля на электрический, поэтому предположим, что цифры приблизительны.
Итак, подведем итог
Имейте в виду, что все эти значения являются приблизительными для начала, и они относятся к максимальной тяге, AC будет почти ничего не потреблять, когда он не активен, как и генератор переменного тока. Традиционные водяные насосы потребляют больше энергии, чем быстрее они вращаются (поэтому чем выше обороты двигателя). Я не совсем уверен в насосах гидроусилителя руля, но я считаю, что они потребляют максимальную мощность только при полном использовании.
Ссылки, которые я использовал здесь, ни в коем случае не являются «окончательными», поэтому, если кто-то найдет какие-либо ссылки более подходящими, обязательно отредактируйте этот ответ, чтобы улучшить его.
10кВт для водяного насоса?!! Это звучит слишком высоко! Водяной насос потребляет около 100 Вт, также в более продвинутых автомобилях используется электронный термостат, который перепускает воду, поэтому гидравлическое сопротивление еще меньше.
Кроме того, насос гидроусилителя руля потребляет менее 1 кВт в пиковое время, когда вы рулите, когда автомобиль стоит. При движении гидравлическая жидкость имеет минимальное сопротивление, так как клапан открыт. То же самое с переменным током, когда он отключен или генератор работает с частичной нагрузкой. Нормальная электрическая нагрузка современного автомобиля составляет около 300 Вт при использовании дневных светодиодных фонарей и эффективного двигателя и другой электроники. Генератор переменного тока имеет cos fi около 0,85, поэтому для создания магнитного поля в роторе требуется 15%.
Я не знаю насчет переменного тока, но 4 кВт звучит слишком много. Если это так, то автомобильный поршневой компрессор переменного тока очень неэффективен.
Вы забыли, что в автомобиле есть еще масляный насос, воздушный компрессор для усилителя тормозов (только дизель), топливный насос высокого давления (с приводом от ремня или звездочки), и что большая часть мощности (10% номинальной мощности двигателя) теряется. в выхлопной системе из-за сопротивления потоку (глушители и каталитические нейтрализаторы). Также не забывайте, что резиновый ремень является очень неэффективным методом передачи мощности и что не имеет значения, насколько хорошие шарикоподшипники вы используете, сопротивление возникает между колесом и резиновым ремнем.
Таким образом, если все потребители вместе потребляют 10 кВт, двигатель потеряет 15 кВт из-за сопротивления в ремне. Если не верите, прикоснитесь к ремню, когда вернетесь с привода и посмотрите, какой он теплый.
рахит
Брайан Ноблаух
МаньякZX
Джошуа