Quanta energia (HP) os componentes da correia do motor geralmente usam?

Em geral, quanta energia (HP) para os componentes na correia do motor realmente usa? Estou tentando chegar a uma estimativa de quanto cavalo-vapor gasta um motor em coisas como o compressor CA, o alternador, a bomba de água, os puxadores, o compressor, etc.

Edit: Eu sei que é impossível dizer especificamente, uma vez que todos os veículos são diferentes e colocam componentes diferentes na correia de transmissão dos motores. Prius e Highlander Hybrid possuem CA elétrica, por exemplo, removendo completamente o compressor do inversor.

Que tal um conceito geral: então, um carro típico de pequeno a médio porte com:

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

HP necessário para cada um? Em um cenário médio? Em um cenário grande?

Responda graças a @Scott e mais pesquisas realizadas:

• Carros pequenos (por exemplo, Corolla, Civic, Focus): 15 HP - 25 HP. (normalmente têm alternadores de ~ 80 A, bombas de água menores, muitas com direção elétrica)
• Carros médios (por exemplo, Camry V6, Fusion V6): 25 HP - 40 HP.
• Carros maiores (por exemplo, Traverse, Explorer, Mustang V8): 30 HP - 50 HP.

Em primeiro lugar, os comentários feitos por outros estão corretos. A energia usada por cada um dos componentes listados variará componente por componente e até instalação por instalação. A energia usada por cada componente também varia dependendo da velocidade em que está sendo executado. Além disso, o número e o tipo de componentes variam de carro para carro.
Com isso fora do caminho, aqui estão alguns números que podem ser usados ​​para aproximações grosseiras.

Tensor

A energia usada pelo tensionador será mínima e provavelmente insignificante. Depende de quão bons são os rolamentos, mas se estivesse usando muita energia, toda essa energia seria convertida em calor (ou possivelmente ruído). Então, o tensionador pode ser praticamente ignorado, eu acho.

AC

De acordo com o artigo Airconditioner da Wikipedia

Em um automóvel, o sistema de A / C utilizará cerca de 5 cavalos de potência (4 kW)

Ele está marcado como "citação necessária", portanto, leve-o com um pouco de sal, mas seria aproximadamente correto quando o ar-condicionado for ativado. Lembre-se de que o ar-condicionado é eletronicamente apertado para que nem sempre esteja ligado e, portanto, nem sempre use muito poder.

Alternador

De acordo com a Zena Incorporated

... um alternador de 150 A, operando com potência máxima, a carga esperada do motor diesel seria de cerca de 7-8 hp

Como todos os outros, esse número deve ser usado apenas como uma aproximação e observe que um alternador de 150 A é um alternador bem grande.
Observe também que esta figura é quando 'operando com saída total' é muito raro que um alternador esteja sempre funcionando com saída total.

Bomba de água

Segundo Davies, Craig Pergunta nº 19 da FAQ

Davies, Craig realizou vários testes que concluíram que uma bomba de água normal consome até 10kW de energia para operar em alta velocidade.

Esteja ciente de que Davies, Craig vende bombas de água de reposição que requerem menos energia para funcionar, portanto, assuma que os números são apenas aproximados.
Também vale a pena ler a Questão 2 na mesma página em que descrevem como a energia puxada por uma bomba mecânica que corre da correia de transmissão aumentará conforme o cubo da velocidade operacional. Portanto, se o consumo de energia a 1000rpm for 0,1kW a 2000RPM, será 0,8kW e a 4000rpm será 6,4kW.

Direcção assistida

De acordo com um artigo do EE Times de Dave Wilson

... substituir a bomba de direção de três a cinco cavalos de potência e seu sistema hidráulico volumoso associado por um motor elétrico é uma melhoria que realmente melhora o desempenho

Esteja ciente de que ele está vendendo as virtudes de substituir sua bomba de direção hidráulica por uma elétrica, portanto, assuma que os números são apenas aproximados.

Então, para resumir

1. Tensor: ~ 0 kW
2. CA: 4kW (5hp)
3. Alternador: 5-6kW (7-8hp)
4. Bomba de água: 10kW (13hp)
5. Direção hidráulica: 2-4kW (3-5hp)

Lembre-se de que todos esses valores são aproximados para começar e são para o empate máximo, um AC se aproximará de nada quando não estiver ativo, assim como um alternador. As bombas de água tradicionais consomem mais energia quanto mais rápido elas estão girando (então, quanto mais alto o motor estiver girando). Não tenho muita certeza sobre as bombas de direção hidráulica, mas acredito que elas usariam a potência máxima quando fossem totalmente utilizadas.

As referências que usei aqui não são de forma alguma 'definitivas'; portanto, se alguém achar alguma referência mais apropriada, edite esta resposta para melhorá-la.

10kW para bomba de água? !! Isso parece muito alto! A bomba de água absorve talvez 100 watts, também os carros mais avançados usam termostato eletrônico que ignora a água, de modo que a resistência hidráulica é ainda menor.

Também a bomba de direção hidráulica consome menos de 1kW no pico enquanto você dirige quando o carro está parado. Quando você está se movendo, há resistência mínima no fluido hidráulico, pois a válvula está aberta. O mesmo ocorre com a CA quando desengatada ou o alternador está com carga parcial. Atualmente, a carga elétrica normal no carro é de cerca de 300 W ao usar luzes LED diurnas, motor eficiente e outros componentes eletrônicos. O alternador possui cos fi de 0,85 redondos, portanto são necessários 15% para gerar campo magnético em um rotor.

Eu não sei sobre AC, mas 4kW som muito. Se isso estiver correto, o compressor de pistão CA do carro é muito ineficiente.

Você esqueceu que o carro também possui uma bomba de óleo, compressor de ar para freios elétricos (somente diesel), bomba de combustível de alta pressão (acionada por uma correia ou roda dentada) e que a maior parte da energia (10% da potência nominal do motor) é perdida no sistema de escape devido à resistência ao fluxo (silenciadores e catalisadores). Além disso, não se esqueça que o cinto de borracha é um método muito ineficiente de transportar energia e que não importa o quão bom você use os rolamentos de esferas, a resistência é entre a roda e o cinto de borracha.

Portanto, se todos os consumidores juntos tomarem um motor de 10kW, perderiam 15kW devido à resistência no cinto. Se você não acredita, toque na correia quando voltar da unidade e veja como está quente.