Как вычислить лошадиные силы двигателя?
Сколько «лошадей» в налоговыгодном моторе? Испытание на стенде
Эксклюзивный тест «За рулем» выявил честных автопроизводителей, указывающих реальную мощность дефорсированных специально для России двигателей. Другие оставляют оригинальный софт и «рисуют» нужную мощность в паспортных данных автомобиля. Ну и какой подход вам больше по душе?
Идея этого теста родилась почти случайно. На российском рынке представлено немало машин, для которых производители допускают использование 92‑го бензина. Но и тех, кому положен минимум АИ‑95, достаточно. Изначально мы хотели проверить, как скажется игра с топливом на отдаче моторов, продолжив наши недавние эксперименты с Вестами (ЗР, № 9, 2018). Но результаты первых замеров на профессиональном динамометрическом стенде наших друзей — тюнинг-центра AGP Motorsport — заставили изменить сценарий и состав участников: многие машины выдали совсем не ту мощность, что указывает производитель.
Подозрения витали в воздухе уже давно. Мы довольно часто замечали, что некоторые участники наших сравнительных тестов едут не по заявленным силам бодро.
Закономерность нашлась очень быстро. Львиная доля автомобилей, двигатели которых выдают на зарубежных рынках более 250, но меньше 300 «лошадей», для России получают версии, дефорсированные до 249 сил. Реже аналогичная ситуация встречается с моторами отдачей чуть за 150 л.с. Так покупатель может значительно экономить на ежегодном транспортном налоге — вот производители и колдуют. Например, по ставкам Москвы за машину с 249‑сильным двигателем нужно платить 18 675 рублей, а за 251 «лошадь» — уже 37 650 рублей. Только действительно ли по пути в Россию от «табуна» под капотом отбиваются два-три десятка «голов», или их отнимают только на бумаге?
Актуальные ставки транспортного налога в Москве
Мощность двигателя, л.с.
Двойные стандарты
Без привязки к массе машины мощность двигателя — величина абстрактная, однако именно она, а не крутящий момент и даже не энерговооруженность (количество лошадиных сил на тонну снаряженной массы) воспринимается как ключевой параметр автомобиля. Ею хвалятся перед приятелями, а главное — на ней базируется расчет транспортного налога в нашей стране.
Для измерения мощности двигателя есть два основных стандарта.
Мощность брутто (ее еще называют лабораторной или стендовой) определяют при полностью снятом с мотора навесном оборудовании. Разумеется, такая мощность будет выше реальной, ведь двигатель дышит в полную силу, ему ничто не мешает. Сейчас стендовый стандарт официально не запрещен, но уважающими себя фирмами не применяется, хотя в прошлом веке он был в ходу в США и Японии. Впрочем, когда сопоставляешь заявленную мощность некоторых восточных моделей с их реальными тяговыми возможностями, складывается впечатление, что кое-кто не отказался от лукавого метода. Встречалось такое и в российской практике.
Мы хорошо помним впечатляющие показатели впрыскового двигателя ЗМЗ‑406 середины 1990‑х, выдававшего достойные по тем временам 150 л.с. при объеме 2,3 литра. Вот только позже та мощность чудесным образом во всех официальных данных производителя уменьшилась до 130 л.с. «Пропавшие лошади» как раз и стали жертвой перехода от замера мощности брутто к нетто.
Метод нетто используется сейчас повсеместно, ибо он куда ближе к реальной жизни. Испытуемый двигатель в сборе со всем вспомогательным навесным оборудованием устанавливают на стенд и снимают показания с маховика. Согласно правилам ЕЭК ООН № 85 и ИСО 1585 температура окружающего воздуха должна быть 25 °C, атмосферное давление — 99 кПа. Если лабораторные условия отличаются от стандарта, вводится поправочный коэффициент.
Конечно, мы не можем позволить себе демонтировать моторы с машин, но это и не нужно. Мощностные характеристики снимем в AGP Motorsport, где установлен современный мощностной стенд Dynomax 5000 AWD с беговыми барабанами, способный принять даже самые крупные внедорожники. Такое оборудование нужно для оценки результатов чип-тюнинга и настройки силовой установки, а мы снимаем на нем характеристики «стоковых» двигателей. Все подопытные — из пресс-парков, заправлены рекомендованным производителем топливом.
Пограничники
Как вы уже поняли, наш выбор пал на модели «пограничной» мощности. Это пять автомобилей с заявленной в России мощностью до 250 л.с., которые выдают в Европе или США заметно больше. За «маломощных» отдувается Citroen C4 с 150‑сильным мотором, с него и начинаем.
Несколько минут надрывного рева французского двигателя, и на экране ноутбука высвечиваются показатели — пик пришелся на 155 л.с. Двигатель 1.6 турбо в российской спецификации выдает 150 л.с., в европейской — 165. Судя по всему, французы сохранили оригинальную прошивку мотора. Выходит, покупатель получает чуть больше, чем обещано!
Genesis G70 продается в России с «турбочетверкой» 2.0 мощностью 197 или 247 л.с. Но в Штатах с нее сняли больше — 255 «лошадей». Уличить в хитрости люксовый седан нам не удалось: график уперся в пик на 240 силах. Чуть меньше заявленного, всё без обмана.
Последними к тестам приступили два представителя Германии. На Audi A5 и BMW X4 стоят двухлитровые бензиновые «четверки» с наддувом. Официальные параметры у них — как под копирку: 252 л.с. в Европе и 249 л.с. у нас. К какой партии примкнут они? Ни к какой! Если Citroen и Mazda превысили заявленные для России показатели, но уложились в «оригинальные» для Франции и США соответственно, то Audi с BMW оставили позади даже немецкие данные! «Пятерка» выдала 260 «лошадей», а X4 развил максимальную мощность 263 л.с. Щедрый подарок владельцам!
Со счетом 4:2 выигрывают те модели, у которых паспортные данные чуть занижены относительно реальных. Похоже, одни компании действительно пишут новые программы управления двигателем, другие же оставляют оригинальный софт и «рисуют» нужную мощность лишь на бумаге. Судя по результатам, такой подход практикуют европейские бренды. Причем не только применительно к России.
Какой вариант попался вам? Ответ можно получить за один визит на сервис. Цикл замеров обойдется в 3000–4000 рублей, зато может появиться повод для гордости. Ну или для разочарования, причину которого при желании можно сравнительно недорого исправить чип-тюнингом.
Мнение специалиста
При оценке мощностных характеристик стенд первоначально измеряет потери в трансмиссии автомобиля путем холостого выката на максимально прямой передаче (при передаточном отношении трансмиссии, максимально близком к единице). Далее идут рабочие выкаты, непрерывно замеряется крутящий момент при разгоне на той же прямой передаче с 1500–2000 об/мин до отсечки. Затем по диапазону рабочих оборотов производится пересчет мощности и момента из колесных в моторные. Расчет выполняется автоматически электроникой стенда с учетом ранее измеренных стендом потерь в трансмиссии каждого автомобиля. В результате на экране мы видим графические характеристики мощности и момента двигателя.
Часто показатели оказываются чуть ниже реализуемых в дорожных условиях или на моторном стенде автопроизводителя. Ведь, несмотря на наличие мощного вентилятора обдува радиаторов, на мощностном стенде невозможно создать поток набегающего воздуха, как при высоких скоростях на трассе. Двигатель недополучает воздуха и выдает чуть заниженную мощность. Как правило, погрешность лежит в пределах 5% и более заметна при замерах атмосферных двигателей.
А КАК У НИХ?
Тема справедливости расчета транспортного налога в России всплывала неоднократно. Налог в нашей стране рассчитывается исходя из мощности двигателя и зависит от региона регистрации. Схема неидеальная. Мощности двигателей растут непрерывно, и отметка «250 л.с.», после которой сумма налога взлетает до небес, сегодня легко покоряется любому современному двухлитровому наддувному двигателю, носителем которого может быть и не премиальная модель.
Уже не раз поднимался вопрос о включении транспортного налога в стоимость топлива, что логично: пусть больше платит тот, кто больше ездит. Первый раз акцизы на топливо серьезно подняли в 2010 году — как раз ради того, как нам обещали власти, чтобы отменить несправедливый транспортный налог. В итоге за десять лет топливо в России подорожало более чем вдвое, а транспортный налог отменить «забыли»…
Между тем в других странах со сборами всё очень просто. В США транспортный налог включен в стоимость топлива и слегка варьирует от штата к штату. В среднем составляет 45 центов с литра топлива. Владельцы электромобилей не платят вовсе. Самые низкие ставки — в штатах Джорджия, Вайоминг и Аляска, а самые высокие — в Нью-Йорке, Вашингтоне и Калифорнии.
Во Франции ежегодный транспортный налог отсутствует. Нужно лишь заплатить сбор при покупке автомобиля, который зависит от мощности и количества выбрасываемого углекислого газа.
В Дании налоговые ставки высоки, и их можно разделить на два типа — прямой сбор при регистрации и акцизы на топливо. При регистрации владелец отдает 105% цены машины. Если автомобиль дороже 34 000 крон (примерно 4500 евро), сумма сбора составит уже 180% стоимости машины. В будущем правительство Дании планирует отменить льготы для владельцев электромобилей: их становится всё больше, собираемость налогов падает.
В Испании, по сути, три налога. Есть налог, уплачиваемый при покупке автомобиля (нового или подержанного). Далее идет регистрационный налог, зависящий от экологического класса. И, наконец, транспортный налог — он зависит от региона, расхода топлива, а также от экологического класса. Хороший стимул купить машину посовременнее.
В Китае при покупке уплачивается сбор в размере 10% от цены конкретного автомобиля. Два года назад там ввели дополнительный налог на дорогие автомобили — это еще 10% от цены, причем ежегодно. Так ведется борьба с «расточительностью».
Очень накладно быть автовладельцем в Японии. Тоже логично: страна страдает от недостатка территории. Во‑первых, чтобы купить автомобиль, житель Страны восходящего солнца должен представить доказательства владения парковочным местом, которое порой может стоить столько же, сколько и машина. Во‑вторых, при покупке в казну идет 5% от цены автомобиля. В‑третьих, вносится разовый платеж, зависящий от массы и объема двигателя. В‑четвертых, применяется ежегодный транспортный налог. Владельцы машин компакт-класса платят примерно 5000 иен (чуть меньше 3000 рублей). Владельцы внедорожников и полноразмерных легковушек отдают почти в десять раз больше. Вот откуда популярность сверхкомпактных кей-каров!
Для британцев величина ежегодного транспортного налога зависит от нескольких факторов — расхода топлива, года выпуска автомобиля, объема двигателя, массы и даже марки. Но не от мощности двигателя!
Редакция благодарит компанию AGP Motorsport за помощь в подготовке материала.
Что такое лошадиная сила
Чему равна 1 лошадиная сила? Если взять любую энциклопедию и посмотреть в ней, что такое лошадиная сила, то мы прочитаем, что это внесистемная единица измерения мощности, которая в России не используется. Хотя на любом сайте дилерских автосалонов мощность двигателя указывается именно в лошадиных силах.
Что же это за единица, чему она равна?
Говоря о лошадиных силах двигателя, большинство из нас представляет простую картину: если взять табун из 80-ти лошадей и автомобиль с мощностью двигателя 80 л.с., то силы их окажутся равными и никто не сможет перетянуть канат.
Если попытаться воссоздать такую ситуацию в реальной жизни, то победит все же табун лошадей, поскольку для того, чтобы двигатель смог развить такую мощность, ему нужно раскрутить коленчатый вал до определенного количества оборотов в минуту. Лошади же рвануться с места и потащат автомобиль за собой, сломав ему таким образом коробку передач.
К тому же нужно понимать, что лошадиная сила — это стандартная единица мощности, тогда как каждая лошадь — индивидуальна и некоторые особи могут быть намного сильнее других.
В оборот лошадиные силы были введены еще в 1789 году. Известный изобретатель Джеймс Уатт хотел продемонстрировать, насколько выгоднее использовать паровые машины, а не лошадей для выполнения работы. Он просто взял и посчитал, сколько энергии тратит лошадь, чтобы с помощью простейшего подъемного механизма — колеса с закрепленными на нем веревками — вытаскивать из шахты бочки с углем или выкачивать воду с помощью насоса.
Оказалось, что одна лошадь может вытаскивать груз весом 75 килограмм со скоростью 1 м/с. Если перевести эту мощность в ватты, то получится, что 1 л.с. составляет 735 ватт. Мощность же современных автомобилей измеряют в киловаттах, соответственно 1 л.с. = 0,74 кВт.
Чтобы убедить владельцев шахты перейти с лошадиной тяги на паровую, Уатт предложил простой способ: измерить, какую работу смогут за день проделать лошади, а потом подключить паровой двигатель и посчитать, скольких лошадей он сможет заменить. Понятно, что паровой двигатель оказался более выгодным, потому что смог заменить определенное количество лошадей. Владельцы шахты поняли, что им дешевле содержать машину, чем целую конюшню со всеми вытекающими последствиями: сено, овес, навоз и так далее.
Стоит также сказать, что Уатт неправильно рассчитал силу одной лошадки. Поднимать вес 75 кг со скоростью 1 м/с способны только очень крепкие животные, кроме того долго работать в таких условиях они не смогут. Хотя есть свидетельства того, что кратковременно одна лошадь может развивать мощность до 9 кВт ( 9/0,74 кВт = 12,16 л.с.).
Виды лошадиных сил
- Метрическая лошадиная сила равна подъёму 75 кг в секунду на 1 метр. Применяется в Европе
- Механическая лошадиная сила равна 745.7. очень редко используется как единица измерения в англоязычных странах
- Электрическая лошадиная сила равна 746 Вт., иногда обозначается табличках электродвигателей.
- Котловая лошадиная сила равна 1000 кгс·м/с. или 9,8 кВт или 33 475 Btu/час. (единица измерений используется в США)
- Гидравлическая лошадиная сила равна 745.7 Вт.
Как определяется мощность двигателя
На сегодняшний момент самый простой способ замерить реальную мощность двигателя — с помощью диностенда. Автомобиль загоняют на стенд, надежно его укрепляют, затем водитель разгоняет двигатель до максимальных оборотов и на табло отображается реальная мощность в л.с. Допустимая погрешность — +/- 0,1 л.с. Как свидетельствует практика, часто оказывается, что паспортная мощность не соответствует реальной, а это может говорить о наличии самых различных неисправностей — от некачественного топлива, до падения компрессии в цилиндрах.
Стоит сказать, что в силу того, что лошадиная сила — единица несистемная, в разных странах ее рассчитывают по-разному. В США и Англии, например, одна л.с. составляет 745 Ватт, а не 735 как в России.
Как бы там ни было, но все уже привыкли именно к этой единице измерения, поскольку она удобная и простая. Кроме того л.с. используется при расчете стоимости ОСАГО и КАСКО.
Согласитесь, если вы читаете в характеристиках автомобиля — мощность двигателя 150 л.с. — вам легче сориентироваться, на что он способен. А запись типа 110,33 кВт мало, что скажет. Хотя перевести киловатты в л.с. достаточно просто: 110,33 кВт делим на 0,74 кВт, получаем искомые 150 л.с.
Хотелось бы также напомнить, что само по себе понятие «мощность двигателя» не очень показательное, нужно еще учитывать и другие параметры: максимальный крутящий момент, обороты в минуту, вес автомобиля. Известно, что дизельные двигатели являются низкооборотистыми и максимальная мощность достигается на 1500-2500 об/мин, тогда как бензиновые разгоняются дольше, но на длинных дистанциях показывают лучшие результаты.
Как рассчитывать лошадиные силы
Рассмотрим 5 популярных способа как вычислить мощность двигателя автомобиля используя такие данные как:
- обороты двигателя,
- объем мотора,
- крутящий момент,
- эффективное давление в камере сгорания,
- расход топлива,
- производительность форсунок,
- вес машины
- время разгона до 100 км.
Каждая из формул, по которой будет производиться расчет мощности двигателя автомобиля довольно относительная и не может со 100% точностью определить реальную лошадиную силу движущую машину. Но произведя подсчеты каждым из приведенных гаражных вариантов, опираясь не те или иные показатели, можно рассчитать, по крайней мене, среднее значение будь-то стоковый или тюнингованный движок, буквально с 10-ти процентной погрешностью.
Мощность — энергия, вырабатываемая двигателем, она преобразуется в крутящий момент на выходном валу ДВС. Это не постоянная величина. Рядом со значениями максимальной мощности всегда указываются обороты, при которых можно её достигнуть. Точкой максимума достигается при наибольшем среднее эффективном давлении в цилиндре (зависит от качества наполнения свежей топливной смесью, полноты сгорания и тепловых потерь). Наибольшую мощность современные моторы выдают в среднем при 5500–6500 об/мин. В автомобильной сфере измерять мощность двигателя принято в лошадиных силах. Поэтому поскольку большинство результатов выводятся в киловаттах вам понадобится калькулятор перевода кВт в л.с.
Как рассчитать мощность через крутящий момент
Самый простой расчет мощности двигателя авто можно определить по зависимости крутящего момента и оборотов.
Крутящий момент
Сила, умноженная на плечо ее приложения, которую может выдать двигатель для преодоления тех или иных сопротивлений движению. Определяет быстроту достижения мотором максимальной мощности. Расчетная формула крутящего момента от объема двигателя:
Мкр = VHхPE/0,12566, где
- VH – рабочий объем двигателя (л),
- PE – среднее эффективное давление в камере сгорания (бар).
Обороты двигателя
Скорость вращения коленчатого вала.
Формула для расчета мощности двигателя внутреннего сгорания автомобиля имеет следующий вид:
P = Mкр * n/9549 [кВт], где:
- Mкр – крутящий момент двигателя (Нм),
- n – обороты коленчатого вала (об./мин.),
- 9549 – коэффициент, дабы обороты подставлять именно в об/мин, а не косинусами альфа.
Поскольку по формуле, результат получим у кВт, то при надобности также можно конвертировать в лошадиные силы или попросту умножать на коэффициент 1,36.
Использование данных формул — это самый простой способ перевести крутящий момент в мощность.
А дабы не вдаваться во все эти подробности быстрый расчет мощности ДВС онлайн, можно произвести, используя наш калькулятор.
Но, к сожалению, данная формула отражает лишь эффективную мощность мотора которая не вся доходит именно до колес автомобиля. Ведь идут потери в трансмиссии, раздаточной коробке, на паразитные потребители (кондиционер, генератор, ГУР и т.п.) и это без учета таких сил как сопротивление качению, сопротивление подъему, аэродинамическое сопротивление.
Как рассчитать мощность по объему двигателя
Если же вы не знаете крутящий момент двигателя своего автомобиля, то для определения его мощности в киловаттах также можно воспользоваться формулой такого вида:
Ne = Vh * pe * n/120 (кВт), где:
- Vh — объём двигателя, см³
- n — частота вращения, об/мин
- pe — среднее эффективное давление, МПа (на обычных бензиновых моторах оставляет порядка 0,82 — 0,85 МПа, форсированных — 0,9 МПа, а для дизеля от 0,9 и до 2,5 МПа соответственно).
Для получения мощности движка в «лошадках», а не киловаттах, результат следует разделить на 0,735.
Расчет мощности двигателя по расходу воздуха
Такой же приблизительный расчет мощности двигателя можно определять и по расходу воздуха. Функция такого расчета доступна тем, у кого установлен бортовой компьютер, поскольку нужно зафиксировать значение расхода, когда двигатель автомобиля, на третьей передаче, раскручен до 5,5 тыс. оборотов. Полученное значение с ДМРВ делим на 3 и получаем результат.
Формула как рассчитать мощность ДВС по расходу воздуха в итоге выглядит так:
Такой расчет, как и предыдущий, показывает мощность брутто (стендовое испытание двигателя без учета потерь), которая выше на 10—20% от фактической. А еще стоит учесть, что показания датчика ДМРВ сильно зависят от его загрязненности и калибровок.
Расчет мощности по массе и времени разгона до сотни
Еще один интересный способ как рассчитать мощность двигателя на любом виде топлива, будь-то бензин, дизель или газ – по динамике разгона. Для этого используя вес автомобиля (включая пилота) и время разгона до 100 км. А чтобы Формула подсчета мощности была максимально приближена к истине нужно учесть также потери на пробуксовку в зависимости от типа привода и быстроту реакции разных коробок передач. Приблизительные потери при старте для переднеприводных составит 0,5 сек. и 0,3-0,4 у заднеприводных авто.
Используя этот калькулятор мощности ДВС, который поможет определить мощность двигателя исходя из динамики разгона и массы, вы сможете быстро и достаточно точно узнать мощь своего железного коня не вникая в технические характеристики.
Расчет мощности ДВС по производительности форсунок
Не менее эффективным показателем мощности автомобильного двигателя является производительность форсунок. Ранее мы рассматривали её расчет и взаимосвязь, поэтому, труда, высчитать количество лошадиных сил по формуле, не составит. Подсчет предполагаемой мощности происходит по такой схеме:
Где, коэффициент загруженности не более 75-80% (0,75…0,8) состав смеси на максимальной производительности где-то 12,5 (обогащенная), а коэффициент BSFC будет зависеть от того какой это у вас двигатель, атмосферный или турбированный (атмо — 0.4-0.52, для турбо — 0.6-0.75).
Узнав все необходимые данные, водите в соответствующие ячейки калькулятора показатели и по нажатию кнопки «Рассчитать» Вы сразу же получаете результат, который покажет реальную мощность двигателя вашего авто с незначительной погрешностью. Заметьте, что вам совсем не обязательно знать все представленные параметры, можно расчищать мощность ДВС отдельно взятым методом.
Ценность функционала данного калькулятора заключается не в расчете мощности стокового автомобиля, а если ваш автомобиль подвергся тюнингу и его масса и мощность притерпели некоторые изменения.
Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене
Еще больше полезных советов в удобном формате
Плата налога и авансовых платежей по налогу производится налогоплательщиками в бюджет по месту нахождения транспортных средств в порядке и сроки, которые установлены законами субъектов Российской Федерации. При этом срок уплаты налога для налогоплательщиков, являющихся организациями, не может быть установлен ранее срока, предусмотренного п. 3 ст. 363.1 НК РФ. Сумма налога исчисляется с учетом количества месяцев, в течение которых транспортное средство было зарегистрировано на налогоплательщика, по итогам каждого налогового периода на основании документально подтвержденных данных о транспортных средствах, подлежащих налогообложению (ст. 52 и 54 НК РФ).
Помимо оплаты транспортного налога, для управления автомобилем необходимо купить полис осаго.Каско – это добровольное страхование транспортного средства (ТС) от ущерба, хищения или угона, которое приобретается по желанию владельца ТС. Важно понимать, что ОСАГО – это обязательное страхование гражданской ответственности владельцев ТС перед третьими лицами: выплаты по полису производятся в пользу потерпевшего, а каско – это добровольное имущественное страхование, которое защищает интересы страхователя (выгодоприобретателя) независимо от его вины. Поэтому, в отличиеот ОСАГО, стоимость каско не регламентируются государством, а устанавливаются самой страховой компанией. Купить каско и полис осаго можно в страховых компаниях.
| Начните вводить данные для перевода | ||
| кВт | в | л.с. |
| ‘” onkeyup=”kvttols(this.value)”> | или | |
Загрузка...
