Сколько мощности забирает кондиционер
Обновлено: 06.05.2024
Потеря мощности двигателя из вспомогательного оборудования.
Современный автомобиль нельзя представить без навесного вспомогательного оборудования, начиная от усилителя рулевого управления и заканчивая кондиционером. Но какую цену мы платим (мы имеем в виду лошадиные силы) за присутствие под капотом дополнительного оборудования? Сколько же отнимает мощности у двигателя навесное оснащение двигателя?
Двигателя внутреннего сгорания представляют собой уникальную конструкцию ряда элементов, которые работая в строгой последовательности, извлекают из топлива энергию. То есть, основная функция мотора заключается в возвратно-поступательных движениях поршней, который начинают вращать коленчатый вал, передающий крутящий момент на коробку передач. Но помимо этого двигатель также выполняет ряд других важных вещей для полноценного функционирования автомобиля.
Все двигателя внутреннего сгорания, как правило, используют приводные ремни и приводные ролики, которые передают крутящий момент на вспомогательное навесное оборудование, обеспечивая их взаимосвязь с частотой работы силового агрегата. Но для движения приводных ремней необходима мощность, которая, по сути, забирается у двигателя. В итоге из-за передачи части крутящего момента на вспомогательное оборудование любой двигатель передает на колеса автомобиля гораздо меньше лошадиных сил, чем изначально было выработано в камере сгорания при воспламенении топлива.
Первым важным компонентом, который использует ременный привод, является водяная помпа (водяной насос). Этот насос необходим для циркуляции антифриза в системе охлаждения двигателя.
Напомним, что антифриз, циркулируя через двигатель, забирает избыточное тепло у силового агрегата, что позволяет мотору не перегреваться. Но как регулировать скорость потока антифриза в системе охлаждения по мере увеличения оборотов двигателя?
Все очень просто. Конструкторы, соединив водяной насос ременным приводом со шкивом коленвала, обеспечили насосу взаимосвязь с оборотами силового агрегата. То есть, чем больше оборотов двигателя (что означает рост температуры двигателя из-за увеличения циклов сгорания топлива), тем быстрее начинает работать водяная помпа, увеличивая циркуляцию охлаждающей жидкости. В итоге даже на высоких оборотах двигатель не перегревается.
К сожалению, для того чтобы вращать шкив водяной помпы с помощью приводного ремня необходимо небольшое количество энергии, которое естественно берется от вырабатываемой мощности двигателя.
Также с помощью ремня и крутящего момента двигателя обеспечивается работы генератора, который обеспечивает зарядку аккумуляторной батареи, что позволяет поддерживать в рабочем состоянии многие функции автомобиля.
Генератор, также как и водяная помпа, для своей работы использует шкив, который вращается за счет движения ремня.
Шкив вращает генератор, который с помощью магнитного поля вырабатывает электроэнергию, передающуюся в аккумулятор.
В итоге возвратно-поступательные движение компонентов двигателя, производящие энергию, по сути, являются источником вращения генератора. Так что генератор также немного забирает мощности у силового агрегата.
Кондиционирование воздуха в салоне машины напрямую не связано с частотой вращения двигателя. Но для работы кондиционера также необходима энергия, которая нужна для полноценного функционирования компрессора кондиционера.
Естественно энергия также берется от двигателя с помощью ременного привода, который вращает элементы компрессора кондиционера. При вращении элементов компрессора фреон, заправленный в кондиционер, начинает циркулировать по системе, охлаждая воздух в салоне.
Этот компонент требует для своей работы немало энергии и способен отнять у двигателя приличное количество мощности. Дело в том, чем больше температура на улице в летнее время, тем больше мощности необходимо компрессору кондиционера, чтобы охладить воздух в салоне. Естественно это приводит к лишней нагрузки на силовой агрегат. Вот почему при включенном кондиционере у многих автомобилей существенно пропадает мощность.
Также с помощью приводного ремня работает система рулевого управления оснащенного гидроусилителем. Дело в том, что гидроусилитель рулевого управления, как правило, оснащен насосом, приводящий в движение гидравлическую жидкость в системе, которая облегчает вращение рулевого колеса.
По сути, жидкость гидроусилителя и насос помогают нам вращать рулевое колесо с помощью гидравлической системы. Но для работы насоса гидроусилителя необходим источник питания. Как и водяная помпа, генератор и компрессор кондиционера, насос гидроусилителя работает за счет вращения шкива ременным приводом. В итоге гидравлический насос, получая крутящий момент, создает в рулевом управлении определенное давление, облегчающее процесс вращения рулевого колеса.
Так сколько же энергии теряется двигателем, который передает часть своей мощности на различное вспомогательное оборудование?
Как правило, в автомобилях используются различные системы конструкции двигателей и навесного оборудования. В итоге разные модели автомобилей теряют различный уровень мощности двигателя. К счастью благодаря различным исследованиям автомобильных организаций и инженерным компаниям есть более точная информация о том, сколько же на самом деле теряют мощности автомобили из-за работы различного навесного оборудования.
Согласно исследованиям в среднем автомобильный кондиционер отнимает у двигателя примерно 4 л.с. (исследование Британской лабораторией возобновляемых источников энергии).
Генератор переменного тока в автомобиле в среднем отнимает около 10 л.с., когда двигатель находится под полной нагрузкой (исследование компании ZENA, DC).
Усилитель рулевого управления в среднем забирает у двигателя 2-4 л.с. в зависимости от скорости и амплитуды вращения рулевого колеса.
Рассчитать 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-таки удалось рассчитать потери двигателя от работы водяной помпы.
Так согласно его расчетам при 1000 об/минуту двигателя водяной насос отнимает всего 0,13 л.с. или 0,1 кВт. При вращении двигателя в 2000 об/минуту водяной насос забирает примерно 1,1 л.с. или 0,8 кВт. При вращении мотора в 4000 об/минуту потери двигателя составляют примерно 8,6 л.с. или 6,4 кВт.
В итоге, сложив все потери из-за навесного вспомогательного оборудования двигателя, можно вычислить, что в среднем каждый автомобиль оснащенный двигателем внутреннего сгорания теряет примерно 16-27 л.с.
Естественно потеря мощности также зависит от величины нагрузки, оказываемой на тот или иной компонент.
Но это опять же приблизительное значение, поскольку все это высчитывается отдельно для каждого компонента, в случае если бы каждый компонент питался отдельным ременным приводом. Но во всех автомобилях, как правило, используется один или два ременных привода, которые питают все навесное оборудование. В итоге естественно потери мощности двигателя, скорее всего немного ниже, чем указано выше.
Также давайте не забывать, что помимо ременного привода и вспомогательного оборудования потеря мощности, вырабатываемой двигателем, происходит и в других компонентах автомобиля, таких как коробка передач, привода, мосты и т.п. Это происходит из-за трения вращающихся компонентов автомобиля, а также за счет их нагрева.
Так что, как правило, до колес доходит совсем не та мощность, которая на самом деле вырабатывается двигателем.
Так что, как видите, вспомогательное оборудование, расположенное в подкапотном пространстве, отнимает немало энергии у двигателя. Но, тем не менее, навесное оборудование играет очень важное значение для любого автомобиля. Да, конечно, многим может не понравиться, что изначально вырабатываемая двигателем мощность в итоге не доходит до колес машины, но отказаться от навесного дополнительного оснащения силового агрегата невозможно.
Хотя в будущем, скорее всего, большинство дополнительного оборудования получит электрическое питание от мощных аккумуляторных батарей, что позволит автопроизводителем существенно увеличить мощность своих автомобилей без существенной модернизации двигателей внутреннего сгорания.
Самое удивительное, что такие автомобили уже начали появляться на авторынке. Например недавно инженеры Мерседес представили новую технологию для шестицилиндровых двигателей, у которых вспомогательное оборудование питается от 48 В аккумуляторной батареи. Это позволяет освободить двигатель от лишней нагрузки, которое оказывает на него навесное оборудование.
Так что, скорее всего, уже в ближайшем будущем на авторынке будет появляться все больше автомобилей без приводных ремней, которые питают навесное оборудование двигателей.
Читайте также: