Quanta potenza (HP) usano generalmente i componenti della cinghia del motore?


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In generale, quanta potenza (HP) ai componenti sulla cinghia del motore effettivamente utilizza? Sto cercando di fornire una stima di quanto potenza un motore spreca in cose come il compressore CA, l'alternatore, la pompa dell'acqua, le pulegge, il compressore, ecc.

Modifica: mi rendo conto che è impossibile dirlo in modo specifico poiché tutti i veicoli sono diversi e mettono diversi componenti sulla cinghia di trasmissione dei loro motori. La Prius e la Highlander Hybrid hanno una corrente elettrica, ad esempio, che rimuove del tutto il compressore dall'azionamento.

Che ne dici di un concetto generale: Quindi una tipica auto di dimensioni medio-piccole con:

- Tensioner
- AC
- Alternator
- Water pump
- Power Steering pump

HP richiesti per ciascuno? In uno scenario medio? In uno scenario di grandi dimensioni?

Rispondi grazie a @Scott e ulteriori ricerche:

  • Piccole auto (ad es. Corolla, Civic, Focus): 15 HP - 25 HP. (in genere hanno ~ 80 amp alternatori, pompe per l'acqua più piccole, molte con sterzo elettrico)
  • Auto medie (ad es. Camry V6, Fusion V6): 25 HP - 40 HP.
  • Auto più grandi (ad esempio Traverse, Explorer, Mustang V8): 30 HP - 50 HP.

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"Rifiuti" è un termine interessante per alimentare quei componenti. :)
Ricket,

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Sarà una gamma abbastanza ampia. Dipenderà dalla dimensione / capacità dei componenti, non solo dalla qualità. Inoltre, molto probabilmente aumenta con RPM, quindi dovrai decidere se stai cercando numeri inattivi, da crociera o nel caso peggiore.
Brian Knoblauch,

Concordato che un numero reale è impossibile dare una risposta, sarà diverso per ogni veicolo, nemmeno per il modello, ma ogni singolo veicolo potrebbe avere fluttuazioni. Forse modificare la domanda per chiedere come ridurre il consumo di energia dei componenti (oltre alla rimozione)?
ManiacZX,

Grazie per il feedback. Che dire di una stima piccola / media / grande? Vedi domanda, aggiornata.
Giosuè,

Risposte:


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In primo luogo, i commenti fatti da altri sono corretti. La potenza utilizzata da ciascuno dei componenti elencati varierà in base al componente in base al componente e anche su un'installazione in base all'installazione. La potenza utilizzata da ciascun componente varierà anche a seconda della velocità a cui sta funzionando. Anche il numero e il tipo di componenti varieranno da un'auto all'altra.
A parte questo, ecco alcuni numeri che potrebbero essere usati per approssimazioni approssimative.

tenditore

La potenza utilizzata dal tenditore sarà minima e probabilmente trascurabile. Dipenderà da quanto sono buoni i cuscinetti, ma se consumasse molta energia, tutta quell'energia verrebbe convertita in calore (o forse rumore). Quindi penso che il tenditore possa essere praticamente ignorato.

AC

Secondo l'articolo del condizionatore d'aria di Wikipedia

In un'automobile, il sistema A / C utilizzerà circa 5 cavalli (4 kW)

È contrassegnato come "citazione necessaria" anche se quindi prendilo con un granello di sale, ma sarebbe approssimativamente corretto per quando l'aria condizionata è attivata. Ricorda che l'aria condizionata è innestata elettronicamente in modo che non sia sempre accesa e quindi non sempre usando così tanto energia.

Alternatore

Secondo Zena Incorporated

... un alternatore da 150 Amp, funzionante a piena potenza, il carico del motore diesel previsto sarebbe di circa 7-8 CV

Come tutti gli altri, questo numero dovrebbe essere usato solo come approssimazione e si noti che un alternatore da 150 Amp è un alternatore piuttosto grande.
Si noti inoltre che questa cifra si verifica quando "funziona a pieno regime" è piuttosto raro che un alternatore funzioni sempre a pieno regime.

Pompa dell'acqua

Secondo Davies, Craig FAQ Domanda n. 19

Davies, Craig ha eseguito una serie di test per concludere che una normale pompa dell'acqua utilizza fino a 10kW di potenza per funzionare alle alte velocità.

Ricorda che Davies e Craig vendono pompe idrauliche sostitutive che richiedono meno energia per funzionare, quindi supponi che i numeri siano solo approssimativi.
Vale anche la pena leggere la domanda 2 nella stessa pagina in cui descrivono come la potenza trainata da una pompa meccanica che scorre dalla cinghia di trasmissione aumenterà man mano che la velocità di funzionamento aumenta. Quindi, se l'assorbimento di corrente a 1000 giri / min è 0,1 kW a 2000 giri / min sarà 0,8 kW e a 4000 giri / min sarà 6,4 kW.

Servosterzo

Secondo un articolo di EE Times di Dave Wilson

... sostituire la pompa dello sterzo da tre a cinque cavalli e l'idraulica ingombrante associata con un motore elettrico è un miglioramento che migliora effettivamente le prestazioni

Sii consapevole del fatto che sta vendendo le virtù della sostituzione della pompa del servosterzo con una elettrica, quindi supponi che i numeri siano solo approssimativi.

Quindi per riassumere

  1. Tenditore: ~ 0 kW
  2. AC: 4kW (5 CV)
  3. Alternatore: 5-6kW (7-8 CV)
  4. Pompa acqua: 10kW (13 CV)
  5. Servosterzo: 2-4kW (3-5hp)

Tieni presente che tutti questi valori sono approssimativi per cominciare e sono per il massimo assorbimento, un AC si avvicinerà quasi a nulla quando non è attivo, così come un alternatore. Le pompe idrauliche tradizionali assorbiranno più potenza più velocemente girano (quindi più alto è il motore che gira). Non sono del tutto sicuro delle pompe del servosterzo, ma credo che assorbirebbero la massima potenza solo quando saranno pienamente utilizzate.

I riferimenti che ho usato qui non sono affatto "definitivi", quindi se qualcuno trova riferimenti più appropriati, modifica questa risposta per migliorarla.


Grazie. Aggiunti alcuni aggiornamenti alla mia domanda in base alla tua risposta.
Giosuè,

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5-8kW per un alternatore da 150A? 150 A a 14 V = 2100 W di energia elettrica. Ciò significa che l'alternatore è efficiente solo per circa il 30%, mentre il restante 70% circa dell'input meccanico va a riscaldare?
Anthony X,

Quanto è precisa la risposta sopra? Sembra che ci siano molte discrepanze.
Narcotixs

Ha dovuto effettuare una valutazione negativa a causa del fatto che l'alternatore era efficiente solo al 30% a pieno carico e che aveva solo cifre a pieno carico. Le cifre relative al carico parziale sarebbero molto più ridotte e il più delle volte i componenti funzionano a carico parziale.
juhist,

@juhist Perché l'odio? Sia chiaro alcune cose, non ho mai affermato da nessuna parte che un alternatore è efficiente solo al 30%, quello che ho fatto è stato citare un articolo in cui forniscono quel tipo di numeri. Quello che non ho fatto è stato fornire un numero fisso senza fonte per il quale sono stati ottenuti quei numeri. Inoltre, ho affermato chiaramente che il "numero dovrebbe essere usato solo come approssimazione " e poi proseguo dicendo che "tutti questi valori sono approssimativi per cominciare e sono per il massimo assorbimento , un AC si avvicinerà quasi a nulla quando è non attivo, come un alternatore ”, non potrebbe essere molto più chiaro.
Scott,

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10kW per la pompa dell'acqua? !! Sembra troppo alto! La pompa dell'acqua assorbe forse 100 watt, anche le auto più avanzate utilizzano un termostato elettronico che bypassa l'acqua, quindi la resistenza idraulica è ancora meno.

Anche la pompa del servosterzo assorbe meno di 1kW al picco mentre si sterza quando l'automobile è ferma. Quando ci si sposta, vi è una resistenza minima nel fluido idraulico poiché la valvola è aperta. Lo stesso vale per CA quando disinnestato o l'alternatore è a carico parziale. Il normale carico elettrico nell'auto di oggi è di circa 300 W quando si utilizzano luci a LED diurne, motore efficiente e altri componenti elettronici. L'alternatore ha cos fi del giro 0,85, quindi è necessario il 15% per generare il campo magnetico in un rotore.

Non so di AC ma 4kW suono molto. Se questo è corretto rispetto al compressore a pistoni CA per auto, è molto inefficiente.

Hai dimenticato che l'auto ha anche una pompa dell'olio, un compressore d'aria per i freni di potenza (solo diesel), una pompa del carburante ad alta pressione (azionata da una cinghia o un pignone) e che la maggior parte della potenza (10% della potenza nominale del motore) viene persa nel sistema di scarico a causa della resistenza al flusso (silenziatori e catalizzatori). Inoltre, non dimenticare che la cinghia di gomma è un metodo molto inefficiente per trasportare la potenza e che non importa quanto siano buoni i cuscinetti a sfera, la resistenza è tra ruota e cinghia di gomma.

Quindi, se tutti i consumatori insieme prendessero un motore da 10kW, perderebbero 15kW a causa della resistenza in una cinghia. Se non credi, tocca la cintura quando torni dall'unità e vedi quanto è caldo.


L'aria condizionata disegna MOLTO, e non sarei sorpreso se in genere assorbe 10kW in alcune auto. Ho notato che ridurrà gli MPG fino al 5-8%, quindi sta decisamente risucchiando energia.
Giosuè,
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