Verhältnis der Macht zum Gewicht (oder spezifisches Verhältnis der Macht oder Macht zur Masse) sind eine Berechnung, die allgemein auf Motoren und bewegliche Macht-Quellen angewandt ist, um den Vergleich einer Einheit oder Designs zu einem anderen zu ermöglichen. Verhältnis der Macht zum Gewicht ist ein Maß der wirklichen Leistung jedes Motors oder Macht-Quellen. Es wird auch als ein Maß der Leistung eines Fahrzeugs als Ganzes mit der Macht-Produktion des Motors verwendet, die durch das Gewicht (oder Masse) des Fahrzeugs wird teilt, um einen metrischen zu geben, der der Größe des Fahrzeugs unabhängig ist. Macht zum Gewicht wird häufig von Herstellern am Maximalwert angesetzt, aber der Ist-Wert kann sich im Gebrauch ändern, und Schwankungen werden Leistung betreffen.

Das Gegenteil der Macht zum Gewicht, Verhältnis des Gewichts zur Macht (das Macht-Laden) ist eine Berechnung, die allgemein auf das Flugzeug, Autos, und Fahrzeuge im Allgemeinen angewandt ist, um den Vergleich einer Fahrzeugleistung zu einem anderen zu ermöglichen. Verhältnis der Macht zum Gewicht ist der angetriebenen mit der Geschwindigkeit jedes Fahrzeugs multiplizierten Beschleunigung gleich.

Macht zum Gewicht (spezifische Macht)

Das Verhältnis der Macht zum Gewicht (Spezifische Macht) Formel für einen Motor (Kraftwerk) ist die Macht, die durch den durch die Masse geteilten Motor erzeugt ist. ("Das Gewicht" in diesem Zusammenhang ist ein umgangssprachlicher Begriff für "die Masse". Um das zu sehen, bemerken Sie, dass, was ein Ingenieur durch die "Macht vorhat, Verhältnis" eines elektrischen Motors zu beschweren, in einer Nullernst-Umgebung ziemlich begrenzt ist.)

Ein typischer aufgeladener V8 Dieselmotor könnte eine Motormacht und eine Masse haben, ihm ein Verhältnis der Macht zum Gewicht von 0.65 Kilowatt/Kg (0.40 hp/lb) gebend.

Beispiele von hohen Verhältnissen der Macht zum Gewicht können häufig in Turbinen gefunden werden. Das ist wegen ihrer Fähigkeit, mit sehr hohen Geschwindigkeiten zu funktionieren. Zum Beispiel verwenden die Hauptmotoren von Raumfähre turbopumps (Maschinen, die aus einer Pumpe bestehen, die durch einen Turbinenmotor gesteuert ist), um die Treibgase (flüssiger Sauerstoff und flüssiger Wasserstoff) in den Verbrennungsraum des Motors zu füttern. Der ursprüngliche flüssige Wasserstoff turbopump ist in der Größe einem Kraftfahrzeugmotor ähnlich (ungefähr wiegend), und erzeugt 72,000 hp (53.6 MW) für ein Verhältnis der Macht zum Gewicht von 153 Kilowatt/Kg (93 hp/lb).

Physische Interpretation

In der klassischen Mechanik ist sofortige Macht der Begrenzungswert der durchschnittlichen geleisteten Arbeit pro Einheitszeit, weil sich der Zeitabstand Δt Null nähert.

:

P = \lim _ {\\Delta t\rightarrow 0\\tfrac {\\Delta W (t)} {\\Delta t\= \lim _ {\\Delta t\rightarrow 0\P_\mathrm {avg }\\,

</Mathematik>

Treibende Macht

Wenn die zu tuende Arbeit Bewegung eines Körpers mit der unveränderlichen Masse ist, deren Zentrum der Masse entlang einer Gerade zu einer Geschwindigkeit und Winkel in Bezug auf das Zentrum und radial eines Schwerefeldes durch ein Kraftwerk an Bord beschleunigt werden soll, dann ist die verbundene kinetische Energie, an den Körper geliefert zu werden, gleich

:

wo:

: ist Masse des Körpers

: ist Geschwindigkeit des Zentrums der Masse des Körpers, sich mit der Zeit ändernd.

Die sofortige mechanische stoßende/ziehende Macht, die an den Körper vom Kraftwerk geliefert ist, ist dann

: ist Beschleunigung des Zentrums der Masse des Körpers, sich mit der Zeit ändernd.

: ist geradlinige Kraft - oder Stoß - angewandt an das Zentrum der Masse des Körpers, sich mit der Zeit ändernd.

: ist Geschwindigkeit des Zentrums der Masse des Körpers, sich mit der Zeit ändernd.

: ist Drehmoment, das an das Zentrum der Masse des Körpers angewandt ist, sich mit der Zeit ändernd.

: ist winkelige Geschwindigkeit des Zentrums der Masse des Körpers, sich mit der Zeit ändernd.

Im Antrieb wird Macht nur geliefert, wenn das Kraftwerk in der Bewegung ist und übersandt wird, um den Körper zu veranlassen, in der Bewegung zu sein. Es wird normalerweise hier angenommen, dass mechanische Übertragung dem Kraftwerk erlaubt, an der Maximalproduktionsmacht zu funktionieren. Diese Annahme erlaubt Motor, der stimmt, Macht-Band-Breite und Motormasse für die Übertragungskompliziertheit und Masse zu tauschen. Elektrische Motoren leiden unter diesem Umtausch nicht. Der Macht-Vorteil oder das Verhältnis der Macht zum Gewicht sind dann

: ist geradlinige Geschwindigkeit des Zentrums der Masse des Körpers.

Motormacht

Die wirkliche nützliche Macht jeder Zugmaschine kann mit einem dynamometer berechnet werden, um Drehmoment und Rotationsgeschwindigkeit mit der gestützten Maximalmacht zu messen, wenn Übertragung und/oder Maschinenbediener das Produkt des Drehmoments und der Rotationsgeschwindigkeit maximiert halten. Für Düsenantriebe gibt es häufig eine Vergnügungsreise-Geschwindigkeit, und Macht kann dort nützlich berechnet werden, für Raketen gibt es normalerweise keine Vergnügungsreise-Geschwindigkeit, so ist es weniger bedeutungsvoll.

Die Maximalmacht einer Zugmaschine kommt mit einer Rotationsgeschwindigkeit höher vor als die Geschwindigkeit, wenn Drehmoment maximiert wird und an oder unter der maximalen steuerpflichtigen Rotationsgeschwindigkeit - Max RPM. Eine schnell fallende Drehmoment-Kurve würde dem scharfen Drehmoment und den Macht-Kurve-Spitzen um ihre Maxima mit der ähnlichen Rotationsgeschwindigkeit, zum Beispiel ein kleiner, leichter Motor mit einem großen Turbolader entsprechen. Ein sich verlangsamendes Fallen oder in der Nähe von der flachen Drehmoment-Kurve würde einer langsam steigenden Macht-Kurve bis zu einem Maximum mit einer Rotationsgeschwindigkeit in der Nähe von Max RPM, zum Beispiel ein großer, schwerer für die Ladung/Schleppen passender Mehrzylindermotor entsprechen. Eine fallende Drehmoment-Kurve konnte einer fast flachen Macht-Kurve über Rotationsgeschwindigkeiten für das glatte Berühren mit verschiedenen Fahrzeuggeschwindigkeiten entsprechen.

Beispiele

Motoren

Hitzemotoren und Wärmepumpen

Thermalenergie wird von der molekularen kinetischen Energie und latenten Phase-Energie zusammengesetzt. Hitzemotoren sind im Stande, Thermalenergie in der Form eines Temperaturanstiegs zwischen einer heißen Quelle und einem kalten Becken in andere wünschenswerte mechanische Arbeit umzuwandeln. Wärmepumpen nehmen mechanische Arbeit, um Thermalenergie in einem Temperaturanstieg zu regenerieren.

Elektrische Motoren / Elektromotorische Generatoren

Ein elektrischer Motor verwendet elektrische Energie, mechanische Arbeit, gewöhnlich durch die Wechselwirkung eines magnetischen Feldes und Strom tragender Leiter zur Verfügung zu stellen. Durch die Wechselwirkung der mechanischen Arbeit an einem elektrischen Leiter in einem magnetischen Feld kann elektrische Energie erzeugt werden.

Flüssige Motoren und flüssige Pumpen

Flüssigkeiten (Flüssigkeit und Benzin) können verwendet werden, um Energie mit dem Druck und den anderen flüssigen Eigenschaften zu übersenden und/oder zu versorgen. Hydraulische (flüssige) und pneumatische (gas)-Motoren wandeln flüssigen Druck in andere wünschenswerte mechanische oder elektrische Arbeit um. Flüssige Pumpen wandeln mechanische oder elektrische Arbeit in die Bewegung oder Druck-Änderungen einer Flüssigkeit oder Lagerung in einem Druck-Behälter um.

Thermoelektrische Generatoren und electrothermal Auslöser

Eine Vielfalt von Effekten kann angespannt werden, um thermoelectricity, thermionische Emission, pyroelectricity und piezoelectricity zu erzeugen. Elektrischer Widerstand und Ferromagnetismus von Materialien können angespannt werden, um thermoacoustic Energie von einem elektrischen Strom zu erzeugen.

Elektrochemische (galvanische) und elektrostatische Zellsysteme

(Geschlossene Zelle) Batterien

Alle elektrochemischen Zellbatterien liefern eine sich ändernde Stromspannung, als sich ihre Chemie vom "beladenen" bis "entladenen" ändert. Eine nominelle Produktionsstromspannung und eine Abkürzungsstromspannung werden normalerweise für eine Batterie von seinem Hersteller angegeben. Die Produktionsstromspannung fällt zur Abkürzungsstromspannung, wenn die Batterie "entladen" wird. Die nominelle Produktionsstromspannung ist immer weniger als die erzeugte Stromspannung des offenen Stromkreises, wenn die Batterie "beladen" wird. Die Temperatur einer Batterie kann die Macht betreffen, die sie liefern kann, wo niedrigere Temperaturen Macht reduzieren. Von einem einzelnen Anklage-Zyklus befreite Gesamtenergie wird sowohl durch die Batterietemperatur als auch durch die Macht betroffen, die es liefert. Wenn die Temperatur sinkt oder die Macht-Nachfragezunahmen, wird die am Punkt "der Entladung" gelieferte Gesamtenergie auch reduziert.

Batterieentladungsprofile werden häufig in Bezug auf einen Faktor der Batteriekapazität beschrieben. Zum Beispiel kann eine Batterie mit einer nominellen Kapazität, die in Amperestunden (Ah) an einem C/10 steuerpflichtiger Entladungsstrom angesetzt ist (abgeleitet in Ampere) einen höheren Entladungsstrom - und deshalb höheres Verhältnis der Macht zum Gewicht - aber nur mit einer niedrigeren Energiekapazität sicher zur Verfügung stellen. Das Verhältnis der Macht zum Gewicht für Batterien ist deshalb ohne Berücksichtigung des entsprechenden Verhältnisses der Energie zum Gewicht und der Zelltemperatur weniger bedeutungsvoll.

Elektrostatische, elektrolytische und elektrochemische Kondensatoren

Kondensatoren versorgen elektrische Anklage auf zwei Elektroden, die durch ein elektrisches Feld getrennt sind, das (dielektrisches) Medium halbisoliert. Elektrostatische Kondensatoren zeigen planare Elektroden, auf die elektrische Anklage anwächst. Elektrolytische Kondensatoren verwenden einen flüssigen Elektrolyt als eine der Elektroden und der elektrischen doppelten Schicht-Wirkung auf die Oberfläche der Grenze des dielektrischen Elektrolyts, um den Betrag der pro Einheitsvolumen versorgten Anklage zu vergrößern. Elektrische Kondensatoren der doppelten Schicht erweitern beide Elektroden mit einem nanopourous Material wie aktivierter Kohlenstoff, um die Fläche bedeutsam zu vergrößern, auf die elektrische Anklage anwachsen kann, das dielektrische Medium auf nanopores und einen sehr dünnen hohen permittivity Separator reduzierend.

Während Kondensatoren dazu neigen, als als Batterien empfindliche Temperatur nicht zu sein, sind sie bedeutsam beschränkte Kapazität, und ohne die Kraft von chemischen Obligationen leiden unter der Selbstentladung. Das Verhältnis der Macht zum Gewicht von Kondensatoren ist gewöhnlich höher als Batterien, weil Anklage-Transporteinheiten innerhalb der Zelle kleiner sind (Elektronen aber nicht Ionen), jedoch ist Verhältnis der Energie zum Gewicht umgekehrt gewöhnlich niedriger.

Kraftstoffzellstapel und Fluss-Zellbatterien

Kraftstoffzellen und Fluss-Zellen, obwohl vielleicht mit der ähnlichen Chemie an Batterien, haben die Unterscheidung, das Energiespeichermedium oder den Brennstoff nicht zu enthalten. Mit einem dauernden Fluss des Brennstoffs und oxidant setzen verfügbare Kraftstoffzellen und Fluss-Zellen fort, das Energiespeichermedium in die elektrische Energie und Abfallprodukte umzuwandeln. Kraftstoffzellen enthalten ausgesprochen einen festen Elektrolyt, wohingegen Fluss-Zellen auch einen dauernden Fluss des Elektrolyts verlangen. Fluss-Zellen ließen normalerweise den Brennstoff im Elektrolyt auflösen.

Photovoltaics

Fahrzeuge

Verhältnisse der Macht zum Gewicht für Fahrzeuge werden gewöhnlich mit dem Beschränkungsgewicht (für Autos) oder nassen Gewicht (für Motorräder) - mit anderen Worten berechnet, Gewichts des Fahrers und jeder Ladung ausschließend. Das konnte besonders hinsichtlich Motorräder ein bisschen irreführend sein, wo der Fahrer 1/3 zu 1/2 so viel wiegen könnte wie das Fahrzeug selbst. Im Sport der Leistung des Rad fahrenden Wettbewerbsathleten wird in VAMs und so als ein Verhältnis der Macht zum Gewicht in W/kg zunehmend ausgedrückt. Das kann durch den Gebrauch eines Rades powermeter gemessen oder davon berechnet werden, Neigung eines Straßenaufstiegs und die Zeit des Reiters zu messen, um es zu ersteigen.

Dienstprogramm und praktische Fahrzeuge

Die meisten Fahrzeuge werden entworfen, um Personenbequemlichkeit und Ladungstragen-Voraussetzungen zu entsprechen. Verschiedene Designs handeln vom Verhältnis der Macht zum Gewicht, um Bequemlichkeit, Ladungsraum, Kraftstoffwirtschaft, Emissionskontrolle, Energiesicherheit und Dauer zu vergrößern. Reduzierte Schinderei und niedrigerer rollender Widerstand in einem Fahrzeugdesign können vergrößerten Ladungsraum ohne Zunahme in (Nullladung) Verhältnis der Macht zum Gewicht erleichtern. Das vergrößert die Rolle-Flexibilität des Fahrzeugs. Energiesicherheitsrücksichten können von der Macht (normalerweise vermindert) und Gewicht (normalerweise vergrößert), und deshalb Verhältnis der Macht zum Gewicht, für die Kraftstoffflexibilität oder den Laufwerk-Zug hybridisation handeln. Etwas Dienstprogramm und praktische Fahrzeugvarianten wie heiße Luken und Sportdienstprogramm-Fahrzeuge konfigurieren Macht (normalerweise vergrößert) und Gewicht wieder, um die Wahrnehmung des Sportwagens wie Leistung oder für anderen psychologischen Vorteil zur Verfügung zu stellen.

Bemerkenswertes niedriges Verhältnis

Allgemeine Macht

Leistungsluxus, Roadster und milde Sportarten

Etwas Dienstprogramm und praktische Fahrzeuge werden dafür entworfen, wie BMW, bloßes Fahrvergnügen sagen würde. Vergrößerte Motorleistung ist eine Rücksicht, sondern auch andere mit Luxusfahrzeugen vereinigte Eigenschaften. Längsmotoren sind üblich. Körper ändern sich von heißen Luken, Limousinen (Salons), Coupés, Kabrioletts und Roadster. Doppelsport des mittleren Bereichs und Kreuzer-Motorräder neigen dazu, ähnliche Verhältnisse der Macht zum Gewicht zu haben.

Sportfahrzeuge und Flugzeug

Verhältnis der Macht zum Gewicht ist eine wichtige Fahrzeugeigenschaft, die die Beschleunigung betrifft und - und deshalb das Fahrvergnügen - von jedem Sportfahrzeug behandelnd.

Flugzeuge hängen auch von hohem Verhältnis der Macht zum Gewicht ab, um genügend Heben zu erreichen.

Überschallfahrzeuge

Einige Sportarten und Raumfahrtfahrzeuge sind dazu fähig, die Geschwindigkeit des Tons zu überschreiten. Fahrzeuge in dieser Klasse müssen für transonic Welle-Schinderei, Stoß-Wellen und aerodynamische Heizung verantwortlich sein. Turbojet, turbofan, Staustrahltriebwerk, Nachbrenner und Raketenantrieb sind üblich. Bemerken Sie, dass mit Raketen und Luftatmen-Düsenantrieben Fahrzeugmacht zur Fahrzeuggeschwindigkeit proportional ist, da Raketen (und zu einem kleineren Ausmaß-Luftatmen Düsenantriebe) einen Stoß geben, der der Geschwindigkeit völlig unabhängig ist, bedeutet das, dass es keine obere Grenze zum Verhältnis der Macht zum Gewicht jeder besonderen Rakete gibt, vorausgesetzt dass es genügend anfängliche Geschwindigkeit gegeben worden ist.

Siehe auch

• Verhältnis des Stoßes zum Gewicht
• Fahrzeugmetrik
• Energiedichte
• Treibende Leistungsfähigkeit

Außenverbindungen

• Measurespeed.com - Macht zur Gewicht-Verhältnis-Rechenmaschine