Какую мощность (л.с.) обычно используют компоненты на ремне двигателя?

13

В общем, сколько мощности (л.с.) для компонентов на ремне двигателя действительно использовать? Я пытаюсь дать оценку того, сколько лошадиных сил двигатель тратит на такие вещи, как компрессор переменного тока, генератор переменного тока, водяной насос, тяги, нагнетатель и т. Д.

Редактировать: я понимаю, что это невозможно сказать конкретно, так как все автомобили разные и ставят разные компоненты на приводной ремень своих двигателей. Prius и Highlander Hybrid имеют электрический переменный ток, например, полностью снимая компрессор с привода.

Как насчет некоторой общей концепции: Итак, типичный автомобиль малого-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 дополнительным исследованиям:

  • Маленькие автомобили (например, Corolla, Civic, Focus): 15 л. С. - 25 л. (как правило, генератор переменного тока ~ 80 А, меньшие водяные насосы, многие с электронным управлением)
  • Средние автомобили (например, Camry V6, Fusion V6): 25 л.с. - 40 л.с.
  • Большие автомобили (например, Traverse, Explorer, Mustang V8): 30 л.с. - 50 л.с.
Джошуа
источник
7
«Отходы» - интересный термин для питания этих компонентов. :)
Рикет
1
Это будет довольно большой диапазон. Будет зависеть от размера / емкости компонентов, а не только от качества. Кроме того, он, скорее всего, увеличивается с увеличением числа оборотов в минуту, поэтому вам придется решить, ищете ли вы числа в режиме ожидания, круиз или наихудший вариант.
Брайан Кноблаух
Договорились, что фактическое число, которое невозможно дать для ответа, будет разным для каждого транспортного средства, даже для модели, но у каждого отдельного транспортного средства могут быть колебания. Возможно, измените вопрос, чтобы спросить о способах уменьшения потребления энергии компонентами (кроме удаления)?
ManiacZX
Спасибо за ответ. А как насчет малых / средних / больших оценок? Смотрите вопрос, обновленный.
Джошуа

Ответы:

11

Во-первых, комментарии других людей верны. Мощность, используемая каждым из перечисленных компонентов, будет варьироваться от компонента к компоненту и даже от установки к установке. Мощность, используемая каждым компонентом, также зависит от скорости, с которой он работает. Также количество и тип компонентов будет варьироваться от автомобиля к автомобилю.
С учетом этого, вот несколько чисел, которые можно использовать для грубых приближений.

натяжное устройство

Мощность, используемая натяжителем, будет минимальной и, вероятно, незначительной. Это будет зависеть от того, насколько хороши подшипники, но если бы он вообще использовал много энергии, вся эта энергия была бы преобразована в тепло (или, возможно, шум). Так что натяжитель может быть в значительной степени проигнорирован, я думаю.

переменный ток

Согласно статье Википедии «Кондиционер»

В автомобиле система кондиционирования воздуха будет использовать около 5 лошадиных сил (4 кВт)

Он помечен как «нужное цитирование», хотя и принимайте его с крошкой соли, но это будет приблизительно правильно для того, когда кондиционер активирован. Помните, что кондиционер электронно сцеплен, так что он не всегда включен и, следовательно, не всегда использует так много мощность.

Генератор

По сообщению Zena Incorporated

... 150-амперный генератор переменного тока, работающий на полную мощность, ожидаемая нагрузка дизельного двигателя составит около 7-8 л.с.

Как и все остальные, это число следует использовать только в качестве приблизительного значения. Обратите внимание, что генератор переменного тока на 150 А является довольно большим генератором переменного тока.
Также обратите внимание, что эта цифра при «работе на полную мощность» довольно редко, когда генератор переменного тока работает на полную мощность.

Помпа

По словам Дэвиса, Craig FAQ Вопрос № 19

Дэвис, Крейг провел ряд тестов, которые пришли к выводу, что обычный водяной насос использует до 10 кВт мощности для работы на высоких скоростях.

Имейте в виду, что Дэвис, Крэйг продают сменные водяные насосы, для работы которых требуется меньше энергии, поэтому предположим, что эти цифры являются приблизительными.
Также стоит прочитать вопрос 2 на той же странице, где они описывают, как мощность, вырабатываемая механическим насосом, который работает от приводного ремня, будет увеличиваться как куб рабочей скорости. Таким образом, если потребляемая мощность при 1000 об / мин составляет 0,1 кВт при 2000 об / мин, это будет 0,8 кВт, а при 4000 об / мин - 6,4 кВт.

Усилитель руля

Согласно статье EE Times Дейва Уилсона

... замена вашего рулевого насоса мощностью от трех до пяти лошадиных сил и связанной с ним громоздкой гидравлики с электродвигателем - это одно из усовершенствований, которое фактически повышает производительность

Имейте в виду, что он продает преимущества замены насоса гидроусилителя рулевого управления на электрический, поэтому предположим, что цифры только приблизительные.

Итак, подведем итог

  1. Натяжитель: ~ 0 кВт
  2. AC: 4 кВт (5 л.с.)
  3. Генератор: 5-6 кВт (7-8 л.с.)
  4. Водяной насос: 10 кВт (13 л.с.)
  5. Усилитель руля: 2-4 кВт (3-5 л.с.)

Имейте в виду, что все эти значения являются приблизительными для начала, и они предназначены для максимальной нагрузки, AC будет приближаться к нулю, когда он не активен, как и генератор переменного тока. Традиционные водяные насосы потребляют больше энергии, тем быстрее они вращаются (тем выше скорость вращения двигателя). Я не совсем уверен насчет насосов с гидроусилителем рулевого управления, но считаю, что они потребляют максимальную мощность только при полной загрузке

Ссылки, которые я здесь использовал, ни в коем случае не являются «окончательными», поэтому, если кто-то сочтет какие-либо ссылки более подходящими, непременно отредактируйте этот ответ, чтобы улучшить его.

Скотт
источник
Благодарю. Добавил некоторые обновления в мой вопрос на основе вашего ответа.
Джошуа
1
5-8 кВт для генератора на 150 А? 150 А при 14 В = 2100 Вт электроэнергии. Означает ли это, что генератор эффективен только на 30%, а оставшиеся 70% механического входа будут нагреваться?
Энтони Икс
Насколько точен вышеуказанный ответ? Кажется, есть много расхождений.
Narcotixs
Пришлось понизить рейтинг из-за заявления о том, что генератор работает только на 30% при полной нагрузке и из-за наличия только показателей полной нагрузки. Показатели частичной нагрузки будут намного меньше, и большую часть времени компоненты работают при частичной нагрузке.
юхист
@juhist Почему ненавижу? Давайте проясним некоторые вещи, я никогда нигде не утверждал, что генератор переменного тока эффективен только на 30%, и я процитировал статью, в которой приводятся такие цифры. Что я не делал, так это предоставлял набор чисел без источника, где эти числа были получены. Кроме того, я четко заявил, что «число должно использоваться только в качестве приблизительного значения », и затем я продолжаю говорить, что «все эти значения являются приблизительными для начала, и они предназначены для максимального рисования , АС будет приближаться практически к нулю, когда не активен, как генератор переменного тока », не может быть намного яснее.
Скотт
0

10 кВт для водяного насоса? !! Это звучит слишком высоко! Водяной насос потребляет около 100 Вт, также в более совершенных автомобилях используется электронный термостат, который обходит воду, поэтому гидравлическое сопротивление еще меньше.

Кроме того, насос гидроусилителя рулевого управления потребляет в пике менее 1 кВт, когда вы управляете автомобилем, когда автомобиль стоит на месте Когда вы двигаетесь, гидравлическое масло имеет минимальное сопротивление, так как клапан открыт. То же самое относится и к переменному току, когда генератор отключен или генератор работает с частичной нагрузкой Нормальная электрическая нагрузка в современном автомобиле составляет около 300 Вт при использовании дневных светодиодных ламп, экономичного двигателя и другой электроники. Генератор имеет cos fi, равный 0,85, поэтому генерация магнитного поля в роторе занимает 15%.

Я не знаю об AC, но звук на 4 кВт - путь много. Если это правильно, то автомобильный поршневой компрессор переменного тока очень неэффективен.

Вы забыли, что в машине есть также масляный насос, воздушный компрессор для силовых тормозов (только дизель), топливный насос высокого давления (приводимый в движение ремнем или звездочкой), и что большая часть мощности (10% от номинальной мощности двигателя) теряется в выхлопной системе из-за сопротивления потока (глушители и каталитические нейтрализаторы). Также не забывайте, что резиновый ремень является очень неэффективным методом передачи мощности и что не важно, насколько хороши шариковые подшипники, которые вы используете, сопротивление между колесом и резиновым ремнем.

Таким образом, если все потребители вместе потребляют 10 кВт, двигатель потеряет 15 кВт из-за сопротивления ремня. Если вы не верите, коснитесь ремня, когда вернетесь с дороги и посмотрите, насколько он теплый.

user6928
источник
AC действительно вытягивает много, и я не удивлюсь, если в некоторых автомобилях он обычно потребляет 10 кВт. Я заметил, что это снизит MPG на целых 5-8%, так что это определенно высасывает энергию.
Джошуа