Что такое динамичность двигателя

где p → = m v → >=m>> — импульс (количество движения) точки, v → >> — её скорость, а t — время. При такой формулировке, как и ранее, полагают, что масса материальной точки неизменна во времени [7] [8] [9] .

• 3-й: Силы, с которыми тела действуют друг на друга, лежат на одной прямой, имеют противоположные направления и равные модули

| F 1 → | = | F 2 → | >>|=|>>|>F 1 → = − F 2 → >>=>>>

Если при этом рассматриваются взаимодействующие материальные точки, то обе эти силы действуют вдоль прямой, их соединяющей. Это приводит к тому, что суммарный момент импульса системы состоящей из двух материальных точек в процессе взаимодействия остается неизменным. Таким образом, из второго и третьего законов Ньютона могут быть получены законы сохранения импульса и момента импульса

Динамический анализ роторной системы коленвала поршневого двигателя

При вращении коленчатого вала поршневого двигателя могут возникать автоколебания. Они возбуждаются вследствие эксцентриситета шатунной шейки коленчатого вала и балансировочных масс в механической части системы. В данной заметке мы подробно разберём динамические характеристики коленчатого вала и орбиты движения балансировочных масс на валу с использованием функционала нового модуля Роторная динамика (Rotordynamics Module), который является дополнением к модулю Механика конструкций пакета COMSOL Multiphysics®. На основе результатов моделирования вы сможете улучшить конструкцию коленчатого вала, уменьшив его вибрации и, тем самым, оптимизировать работу двигателя целиком.

Анализ различных деталей поршневого двигателя

В поршневом двигателе, который является главным силовым агрегатом в автомобильной промышленности, выход из строя всего лишь одной небольшой детали может привести к поломке всего двигателя. Таким проблемным элементом могут являться шатуны поршневого двигателя, которые мы рассмотрели в одной из предыдущих статей нашего корпоративного блога. Однако, помимо шатунов, в двигателе есть много деталей, которые также необходимо учитывать при его проектировании.

Расчет усталостного (эксплуатационного) ресурса шатунов трёхцилиндрового поршневого двигателя.

Рассмотрим, к примеру, коленчатый вал двигателя. Эта деталь двигателя преобразует возвратно-поступательное движение поршней, которые соединены с ним, во вращательное движение. Шатунные шейки коленчатого вала расположены эксцентрично по отношению к оси вращения вала, чтобы обеспечить возможность преобразования таких движений. Однако, эта эксцентричность создаёт неуравновешенные силы при вращении коленчатого вала. Для балансировки таких сил на коленчатый вал добавляются балансировочные массы, которые из-за осевого смещения относительного коленчатого вала, создают несбалансированный изгибающий момент по всей длине детали. Поэтому положение балансировочных масс определяется таким образом, чтобы минимизировать изгибающий момент. Этот процесс обычно называют балансировкой ротора.

Эксцентриситет шатунных шеек коленчатого вала и балансировочных масс, а также осевое смещение между ними может привести к тому, что при вращении на коленчатом валу будут возникать автоколебания. Как и в случае с другими типами вращающегося оборудования, такие вибрации могут влиять на безопасность и производительность отдельных частей и двигателя целиком.

Функционал нового модуля Роторная динамика позволяет проводить точный анализ вибраций коленвала двигателя. В данной заметке мы рассмотрим учебный пример из Галереи моделей и приложений, а также продемонстрируем новые возможности пакета.

Модель: Динамический анализ роторной системы в виде коленвала

Начнем с геометрии нашей модели. В этом примере будем использовать коленчатый вал трёхцилиндрового поршневого двигателя. На схеме ниже изображена геометрия коленчатого вала, на которой отмечены маховик и расположение подшипников.

Геометрия коленчатого вала двигателя.

В процессе анализа будем предполагать, что автоколебания ротора возникают только в следствие дисбаланса (эксцентриситета масс). Поршневыми нагрузками на шатунные шейки коленчатого вала мы пренебрежем. Для получения корректных амплитудных значений вибраций зададим потери (как свойства материала) в роторе.

В установившемся режиме угловая скорость коленчатого вала должна составлять 3000 оборотов в минуту. Однако для достижения плавного старта ее увеличивают до этого значения плавно. Длина периода нарастания скорости выбирается таким образом, чтобы она линейно увеличивалась от 0 до 3000 оборотов в минуту, а затем оставалась постоянной.

Для корректного моделирования сборки «коленчатый вал-подшипники» воспользуемся мультифизическим интерфейсом Solid Rotor with Hydrodynamic Bearing (Твердотельный ротор с гидродинамическим подшипником). Он содержит в себе следующие интерфейсы:

• Solid Rotor (Твердотельный ротор)
• Hydrodynamic Bearing (Гидродинамический подшипник)
• Мультифизическая связка Solid Rotor Bearing Coupling (Связь твердотельного ротора и подшипника)

Для учёта гидродинамики тонких жидких плёнок в подшипниках скольжения можно воспользоваться функционалом узла Hydrodynamic Journal Bearing (Гидродинамический подшипник скольжения), который доступен в физическом интерфейсе Hydrodynamic Bearing (Гидродинамический подшипник).

Анализ результатов расчёта

На следующем графике изображены возникающие на коленчатом валу напряжения. Из графика видно, что максимальная нагрузка приложена к подшипнику, который ближе всего расположен к маховику. В соответствующей шатунной шейке возникает максимальное напряжение. Также в этом подшипнике возникает самое высокое давление.

Напряжение на коленчатом валу и распределение давления по поверхности подшипников.

Анализируя орбиты движения шатунных шеек, можно уверенно сказать, что они стабильны для каждого из четырёх подшипников. В таком состоянии каждая шатунная шейка достигает соответствующих положений равновесия. Это показано на левом рисунке снизу. Справа показаны графики поперечного смещения в третьей шатунной шейке. На основании результатов расчета можно сделать вывод, что эти смещения являются затухающими и достигают стационарного значения.

Слева: Орбиты движения шатунных шеек коленчатого вала. Справа: Зависимость поперечного смещения в третьей шатунной шейке от времени.

Увеличение КМ

Для чего и как повысить крутящий момент двигателя? На первую часть вопроса ответить легко. Обычно недовольство КМвозникает у владельцев малолитражек – ходовые характеристики машины снижаются по любому поводу, будь то включенный кондиционер или гидроусилитель руля.

С увеличением характеристики растут и возможности автомобиля. Это разгон и тяговые качества.

Логично предположить, что вторая часть вопроса – как поднять КМ – решается заменой или доработкой комплектующих двигателя. Некоторые способы выполняются самостоятельно, другие требуют профессионального вмешательства. Подробно:

1. Замена распредвала, выпускных клапанов и фильтров на детали с большим КПД. Например, возможно использовать вал с коленами большего размера или откорректировать крутящий момент на колесе автомобиля. В последнем случае в коробку передач устанавливаются особые шестерни с высоким передаточным числом. Любители, возможно, не справятся с работой – установку комплектующих лучше отдать на откуп специалистам по автомобильному тюнингу.
2. Увеличение объема поршневой системы. Это предполагает расточку цилиндров и замену диаметра поршня на больший. Результат увеличения значения крутящего момента гарантирован из-за возросшей мощности двигателя – закономерного эффекта. Минус способа – увеличение расхода топлива.
3. Повышение степени сжатия газовоздушной смеси. Для этого требуется уменьшить объем камеры сгорания, чтобы получить избыток давления. Высокий показатель, естественно увеличит силу поршня, но при этом порог детонирования существенно снижается. Как итог – износ поршневой группы и опасность преждевременного возгорания топлива.
4. Увеличение диаметра впускных клапанов. Принцип прост: чем больше топлива, тем выше образование выделяющегося тепла. Это то,что дает крутящий момент двигателя – возрастание энергии. Чтобы установить новые клапана большего диаметра снова требуется расточка деталей. Без опыта, смысла проводить работу, нет – можно легко повредить систему. А новые оригинальные комплектующие – дороги.
5. Турбирование. Заключается в доработке головки блока цилиндра. Что дает крутящий момент двигателя в этом случае? После модификации увеличивается объем газовоздушной смеси, следовательно, после детонации мощность кратно возрастает. Соответственно увеличивается КМ. Недостаток способа – дорогостоящая работа, что не всегда оправдано для автомобилей бюджетных классов.
6. Электронная настройка, прошивка блока или чип-тюнинг. Заключается в перепрограммировании контролера двигателя. Как узнать о коррекции КМ? Изменения времени открытия впускных клапанов делаются в большую сторону, следовательно, расход топлива увеличится. Кроме временного промежутка, меняется множество других параметров –система охлаждения, вентиляции, воздухозаборников и прочего. Достоинства способа в безопасности – всегда можно вернуть настройки по умолчанию.
7. Замена тяжелых поршней на облегченные. Усилий на работу потребуется меньше, динамика двигателя возрастет, повысится скорость автомобиля. Минус – способ годится для бензиновых авто, где степень сжатия меньше и порог детонирования выше. Иначе быстрого износа легких деталей не избежать.

Итак, крутящий момент асинхронного двигателя и мощность – связанные понятия. Вся работа по изменению значения одного параметра влечет за собой коррекцию другого.

В сопроводительной документации любого транспортного средства имеются данные о том, какую максимальную мощность развивает силовой агрегат. Но там не всегда можно встретить информацию о величине крутящего момента конкретного двигателя внутреннего сгорания. Известно, что по величине крутящего момента двигателя определяется, сколько потребуется времени, чтобы разогнать машину до максимальной скорости.

Что означает чувствительность динамика и почему это важно?

Если и есть одна спецификация динамика, на которую стоит обратить внимание, так это характеристика чувствительности. Чувствительность говорит вам, какой уровень громкости вы получите от динамика с заданной мощностью. Это может повлиять не только на ваш выбор динамика, но и на ваш выбор стереоресивера / усилителя. Чувствительность является неотъемлемой частью динамиков, звуковых панелей и сабвуферов.

Что означает чувствительность

Аббревиатура: ДБ — дальний бомбардировщик (пример: ДБ-2, ДБ-3 и др.). дБ — Децибел. Русское обозначение единицы «децибел» — «дБ» (неправильно: дб, Дб, ДБ). Д., Б.! Википедия

Чем выше рейтинг чувствительности динамика, тем громче он будет воспроизводить определенную мощность. Например, некоторые динамики имеют чувствительность около 81 дБ или около того. Это означает, что при мощности в один ватт они обеспечат умеренный уровень прослушивания. Хотите 84 дБ? Вам потребуется два ватта — это связано с тем, что каждые дополнительные 3 дБ громкости требуют удвоенной мощности. Хотите добиться хороших и громких пиков в 102 дБ в системе домашнего кинотеатра? Вам понадобится 128 Вт.

Чувствительность 88 дБ примерно средняя. Все, что ниже 84 дБ, считается плохой чувствительностью. Чувствительность 92 дБ или выше очень хорошая, и её следует искать.

Эффективность и чувствительность — это одно и то же?

И да и нет. Вы часто будете видеть, что термины чувствительность и эффективность взаимозаменяемы в аудио, что нормально. Большинство людей должно знать, что вы имеете в виду, когда говорите, что эффективность динамика составляет 89 дБ. Технически эффективность и чувствительность различны, хотя они описывают одну и ту же концепцию. Характеристики чувствительности могут быть преобразованы в характеристики эффективности и наоборот.

Эффективность — это количество мощности, поступающей в динамик, которая фактически преобразуется в звук. Это значение обычно меньше одного процента, что говорит о том, что большая часть мощности, передаваемой на динамик, уходит в тепло, а не в звук.

Как измерения чувствительности могут меняться

Производитель динамиков редко описывает подробно, как они измеряют чувствительность. Большинство предпочитает рассказывать вам то, что вы уже знаете; измерение производилось при мощности одного ватта на расстоянии одного метра. К сожалению, измерения чувствительности можно выполнять разными способами.

Фликкер-шум (фликкерный шум, 1/f шум, иногда розовый шум в узком прикладном понимании такого термина) — электронный шум, наблюдаемый практически в любых аналоговых электронных устройствах; его источниками могут являться неоднородности в проводящей среде, генерация и рекомбинация носителей заряда в транзисторах и т. п. Открыт в 1925 году. Обычно упоминается в связи с постоянным током. Википедия

Многие предпочитают оценивать чувствительность путем измерения осевой частотной характеристики динамиков при заданном напряжении. Затем вы усредните все точки данных отклика между 300 Гц и 3000 Гц. Этот подход очень хорош для получения воспроизводимых результатов с точностью до 0,1 дБ.

Но тогда возникает вопрос, проводились ли измерения чувствительности без эха или в помещении. При безэховом измерении учитывается только звук, излучаемый динамиком, и игнорируются отражения от других объектов. Это излюбленная техника, поскольку она воспроизводима и точна.Однако измерения в комнате дают более реальную картину уровней звука, излучаемого динамиком. Но измерения в комнате обычно дают дополнительные 3 дБ или около того. К сожалению, большинство производителей не говорят вам, являются ли их измерения чувствительности безэховыми или в помещении — в лучшем случае они дают вам оба, чтобы вы могли убедиться.

При чем здесь звуковые панели и динамики Bluetooth?

Номинальный режим (продолжительный режим) — такой режим работы машин и оборудования, при котором они могут наиболее эффективно работать на протяжении неограниченного времени (более нескольких часов). Для оборудования, связанного с рассеиванием энергии (резисторы), либо с её преобразованием (двигатели, генераторы), номинальный режим определяется возможностью работы оборудования без превышения предельно допустимых температур. Для авиационного двигателя номинальный режим (или сокращённо «номинал», также «максимальный продолжительный» — Мпр) также является максимально допустимым для длительной работы и ограничен оборотами, нагревом лопаток турбины (для газотурбинных двигателей) или поршней и клапанов (для поршневых двигателей, нагревом масла. Поэтому, как правило, номинал используется только при наборе высоты, а наработка на номинале учитывается отдельно от наработки на взлётном и пониженных режимах и ограничена в общем ресурсе (как правило, цифрой порядка 25 %). Википедия

Было бы неплохо увидеть рейтинги чувствительности драйверов динамиков, используемых в этих продуктах. Производители редко задумываются о мощности внутренних усилителей, всегда называя впечатляющие цифры, такие как 300 Вт для недорогой звуковой панели или 1000 Вт для системы домашнего кинотеатра в коробке.

Но номинальная мощность этих продуктов практически бессмысленна по трем причинам:

• Производитель почти никогда не сообщает вам, как измеряется мощность (максимальный уровень искажений, сопротивление нагрузки и т. Д.) Или может ли блок питания устройства действительно выдать такое количество энергии.
• Номинальная мощность усилителя не говорит вам, насколько громко будет сыграйте устройство, если вы также не знаете чувствительность драйверов динамиков.
• Даже если усилитель выдает такую большую мощность, вы не знаете, могут ли драйверы динамиков справиться с этой мощностью. Драйверы для звуковой панели и динамиков Bluetooth, как правило, довольно недорогие.

Скажем, звуковая панель мощностью 250 Вт при фактическом использовании выдает 30 Вт на канал. Если в звуковой панели используются очень дешевые драйверы — допустим, чувствительность 82 дБ — теоретический выход составляет около 97 дБ.Это был бы неплохой уровень для прохождений и боевиков! Но есть только одна проблема; эти драйверы могут выдерживать только 10 Вт, что ограничивает звуковую панель примерно до 92 дБ. И этого недостаточно для чего-либо, кроме обычного просмотра телевизора.

Если у звуковой панели есть драйверы с чувствительностью 90 дБ, вам нужно всего восемь ватт, чтобы подтолкнуть их к 99 дБ. А мощность в восемь ватт — гораздо менее вероятно, что драйверы превысят их пределы.

Логическим выводом здесь является то, что продукты с внутренним усилением, такие как звуковые панели, динамики Bluetooth и сабвуферы, должны оцениваться по общей громкости, которую они могут выдать, а не по чистой мощности. Уровень звукового давления звуковой панели, динамика Bluetooth или сабвуфера имеет значение, потому что он вы получите реальное представление о том, каких уровней громкости могут достичь продукты. А номинальной мощности нет.

Вот еще один пример. Сабвуфер Hsu Research VTF-15H имеет усилитель мощностью 350 Вт и обеспечивает средний уровень звукового давления 123,2 дБ в диапазоне от 40 до 63 Гц. Сабвуфер Sunfire Atmos — гораздо меньший по размеру и гораздо менее эффективный — имеет усилитель мощностью 1400 Вт, но в среднем составляет всего 108,4 дБ SPL между 40 и 63 Гц. Ясно, что мощность здесь не говорит об этом. Это даже близко не подходит.

По состоянию на 2017 год не существует отраслевого стандарта для рейтингов SPL для активных продуктов, хотя существуют разумные методы. Один из способов сделать это — повернуть продукт до максимального уровня, которого он может достичь, прежде чем искажение станет нежелательным (многие, если не большинство, звуковые панели и динамики Bluetooth могут работать на полной громкости без нежелательных искажений), а затем измерить выходной сигнал на расстоянии одного метра. с использованием сигнала розового шума -10 дБ. Конечно, решение о том, какой уровень искажения является нежелательным, является субъективным; вместо этого производитель может использовать фактические измерения искажений, сделанные на драйвере динамика.

Очевидно, что существует потребность в отраслевой группе для разработки методик и стандартов для измерения активной выходной мощности аудиопродукции. Именно это произошло со стандартом CEA-2010 для сабвуферов. Благодаря этому стандарту мы теперь можем получить очень хорошее представление о том, насколько громко сабвуфер на самом деле будет сыграйте.

Всегда ли чувствительность хороша?

Вы можете задаться вопросом, почему производители не выпускают динамики с максимальной чувствительностью. Обычно это происходит потому, что для достижения определенного уровня чувствительности необходимо идти на компромисс. Например, диффузор в низкочастотном динамике/драйвере может быть облегчен для улучшения чувствительности. Но это, вероятно, приведет к более гибкому конусу, что приведет к увеличению общего искажения. И когда инженеры-акустики пытаются устранить нежелательные пики в ответе динамика, им обычно приходится снижать чувствительность. Таким образом, производители должны сбалансировать такие аспекты.

Но, учитывая все обстоятельства, лучше выбрать динамик с более высоким рейтингом чувствительности. Вы можете заплатить немного больше, но в конце концов оно того стоит.

Мощность акустики

Итак что же такое мощность? Что указанно на аппаратуре, что является чушью и какие именно цифры нам нужны? Как вы можете убедиться сами, любой человек ходивший в школе на уроки физики может вполне определить где реальность а где вымысел.

С самого начала стоит понять для себя что сейчас параметр мощность приобрел чисто маркетинговый характер. Некоторые фирмы придерживаются достаточно сомнительных методов измерения мощности, а многие и вовсе пишут цифры с потолка чтоб их барахло раскупалось быстрее людьми с двойкой по физике 🙂 По этому нужно твердо для себя уяснить что цифры написанные на коробках, мануалах и девайсах за ОЧЕНЬ редким исключением с жизнью не имеют АБСОЛЮТНО ничего общего!

Абсолютно бессмысленно их называть, опираться на них и тем более суммировать. Даже замерянный усь или динамик не разовьют указанные мощности в вашем авто и даже близко к ним не подойдут.

Итак какая же мощность самая правильная? Каждая фирма меряет мощность по своему, многие не меряют вовсе. А те кто меряют честно указывают 3-4 разных цифр. рмс, рмро, среднеквадратичные, суммарные и т. д.

Тут каждый выбирает сам, но лично я предпочитаю рассматривать всего 3 параметра мощности. Это номинальная мощность, максимальная и пиковая мощность.

Номинальная мощность это та мощность при которой нелинейные искажения акустики или усилителя не превышает определенных стандартом значений.

При этой мощности искажения вносимые аппаратурой в сигнал минимальны и ухом практически не слышны. Поскольку эта мощность ограничивается искажениями, а не возможностями аппаратуры, то она как правило очень невысока.

Скажем для усилителя с максимальной мощностью в 100 ватт номинальная в зависимости от схемотехники усилителя может составлять 20-30 ватт. Именно по этому производители ее не указывают НИКОГДА!

За редким исключением в топовых моделях которые комплектуются листком с индивидуальными замерами. По большому счету для обычного повседневного бюджетного инсталла эта мощность не слишком важна и знать ее не обязательно. Гораздо важнее второй параметр.

Максимальная мощность

Это величина при которой аппаратура способна проработать длительное время на музыкальном сигнале без последствий для себе и без внесения существенных искажений в сигнал (хрипов, дребезга, бубнения и т. д.). Некоторые производители именно эту мощность указывают в качестве номинальной, что не особо верно но хотя бы реально.

Пиковая же мощность это способность аппаратуры кратковременно отдать или переварить указанную мощность без вреда для себя. Действие этой величины очень коротко, порядка 1с. При этом искажения вносимые в сигнал не учитываются поскольку они просто чудовищны. Эта цифра будет самая большая из трех но, в повседневной системе она абсолютно бесполезна потому как достигается на музыкальном сигнале достаточно редко и длится работа в пике гораздо меньше секунды. Но эта цифра является основной у спортсменов ЭС ПИ ЭЛЬ. Там аппаратура работает при замере практически тока в пиковой нагрузке. По этому для аппаратуры эс пи эль пиковая мощность тщательно измеряется. Это очень важно, поскольку за пределами этой мощности произойдут повреждения аппаратуры. В бюджетной же аппаратуре зачастую пиковая мощность берется просто с потолка.

Мы определили что в нашем случае наиболее важна максимальная мощность, мощность при которой мы можем слушать аппаратуру длительное время не опасаясь за нее и не слушая хрип и треск. Ниже попытаемся определить реальные мощности для усилителей и динамиков.

Для примера возьмем например усилитель Kicx KAP-27.

Заявка на него такая: номинал на 2ом 2х175вт, на 4 ом 2х125вт, номинальная в мосту 350вт, максимальная при 2ом 2х400ватт и максимальная в мосту 600 ватт. При этом усилитель оборудован предохранителями 2х25 ампер.

Возьмем этот усь в идеальные условия и подумаем. Допустим усть питается 13.5 вольт без каких либо просадок и падений. Поскольку 2 предохранителя не сгорают при работе, то значит он кушает по любому меньше 2х25=50ампер. 13.5в Х 50А= 675вт. Это та мощность которую потребить усилитель длительно НЕ СМОЖЕТ не спалив предохранители.

Теперь учтем что на номинал предохранителей накидывается запас процентов 10 чтоб они не горели на пиковом потреблении усилка. Вычитаем этот процент и получаем 675вт- 10% = 607.5вт.

В каждом усилителе есть блок питания повышающий напряжение для усилителя. Естественно что этот элемент что-то потребляет. В усилителях КПД блока питания порядка 90%. Вычитаем его. 607.5 -10%=546.75 ватт. Эта мощность выходит из блока питания и питает усилители. Тут вспомним что КПД усилителей А класса 10-20% Это эскушные профессиональные усилки.

АВ класса 50-60% (подавляющее большенство усей)

D класса до 90% (сабовые мощные моноблоки. Да и вообще за D классом будущее).

Мой усь АВ класса а значит вычитаем из мощности блока питания 40% потерь в усилке. 547.75вт -40%= 328.05 вт. Это та максимальная мощность которую мы можем снять с усилителя в мостовом включении каналов на расчетную нагрузку в 4ом. 328.05/2=164 вт примерно столько я смогу получить поканально нагрузив каждый канал в 2 ом. и 164вт /2= 82ватта это примерно то что я смогу получить поканально в 4ом.

Если все это дело упростить, то можно вывести коэфициенты из расчета выше. Умножите сумму предов на 13 и эту величину разделите на 2 это будет суммарная мощность всех каналов, потом поделите на количество каналов и узнаете сколько в каждом канале на 2ом, а поделив еще на 2 узнаете сколько канал отдаст в 4ом. Повторюсь что расчет сильно приблизительный и цифры реальные могут быть чуть больше (если скажем в 4х канальнике 2 канала не задействованы, а вторые 2 в мосту) или чуть меньше (если блок питание уся дерьмовый, но тем не менее уже четко видно что на выходе усилка 600 ватт и не пахнет, также как и 400, зато как я и предполагал производитель под номинальными мощностями указал цифры слегка завышенной максимальной мощности для каждого режима которые мы посчитали выше.

На данный момент это самый доступный и простой способ определить мощность усилителя не прибегая к сложным замерам. Можете посчитать свои усилки и определить честность вашего производителя. Именно по такому расчету можно узнать что мощность любого толкового гу не превысит 16 ватт максимальной мощности. Номинальная и пиковая мощность для ваших усилителей целиком будет зависеть от схемотехники и реализации отдельно взятого усилителя. С усилителями вроде более или менее понятно. Теперь поговорим о динамиках.

Мощность динамиков

Давайте рассмотрим сабвуферы как один из самых простых видов акустики. Они точно также как усилители имеют номинальную, максимальную и пиковую мощность. Разница в том что максимальная и пиковая мощность будут ограничиваться 2мя пределами. Электрическим, после которого произойдет перегрев катушки и механический, при котором динамик превысит ход.

Оба случая будут сопровождаться большими искажениями звука и в конечном счете повреждением динамика. А главная беда в том что эти параметры у динамика будут изменяться в зависимости от того в каком оформлении он установлен.

К примеру, если зажать динамик в объеме то катушка перегреется очень рано при этом ход динамика будет небольшим. И перегреется отчасти из-за маленького хода и как следствие плохого охлаждения катушки. А динамик теряет эффективность при перегреве катушки уже выше 60-70 градусов. Или например установив динамик в очень большой коробок вы превысите ход динамика уже на половине мощности и он застучит катушкой или упрется в подвесы.

Методики для расчета максимальной мощности саба фактически нету, по этому могу только порекомендовать опираться на номинальную мощность указанную производителем, считая ее предельно допустимой для дина и надеяться на честность замеров. И поинтересоваться замерами специалистов в интернете касаемо конкретной модели.

Ну и конечно не стоит забывать что на максимальную мощность динамик выйдет только в грамотно рассчитанном и настроенном коробке сделанном именно под этот дин. В грамотном ящике динамик выберет свой электрический предел мощности вплотную подойдя к механическому пределу.

А значит только в грамотном и правильном ящике саб будет работать на максимуме возможностей. В любом другом случае подведение максимальной мощности приведет к большим искажениям либо вовсе к выходу саба из строя.

Отчасти по этим причинам новички убивают сабы, а потом разносят легенды по интернету о том какой у них могучий усилитель. Ну и еще не стоит забывать о том что усилитель войдя в клипп от слабого питания начинает трепать динамик из стороны в сторону и может порвать или изжарить динамик даже в оптимальном коробке.

Немного по поводу мощности компонентной и коаксиальной акустики. Мощность указывается для системы в целом, но как правило основная часть мощности идет на работу мидбасового динамика. Почему-то как раз для этой акустики мощность завышают сильнее всего. К примеру вся бюджетная компонентная и коаксиальная акустика достаточно редко превышает 30-40 ватт максимальной мощности. По этому если вы новичок в звуке то при настройке системы с усилителем на фронт необходимо первое время тщательно вслушиваться в искажения звука, хрип, дребезг, бренчание или жесткий настойчивый звук вч.

Они будут первым и опасным признаком того что динамики перегружены. Настраивать подводимую мощность нужно так, чтобы даже на максимуме громкости динамики не искажали звук. Ну и конечно не стоит забывать про не менее важный параметр динамиков- чувствительность. Это по сути показатель КПД динамика. и если чувствительность саба низкая то даже при потреблении скажем в 600 ватт он будет играть тише чем другой от 300 ватт с более высокой чувствительностью) Так что куча ватт это вовсе не объективный показатель громкости и уж тем более качества системы!

Отдельно хочу выделить следующий момент: НИКАКИХ связок усь-саб не существует! И абсолютно бессмысленно подбирать усь под саб или саб под усь.

Любой усь можно установить с любым сабом.

И все будет прекрасно работать при грамотной настройке.

Вопрос в другом: что вы хотите получить от звука. И только четко поняв свои предпочтения нужно начинать подбор компонентов в сабовое звено по мощностям и по качеству. К примеру кто-то ставит усь мощнее саба и ограничивает его в итоге даже на максимуме саба получает минимум искажений от усилка поскольку тот абсолютно не нагружен. А кто-то саб ставит вдвое мощнее усилителя чтоб в случае небольшой перегрузки усилителя не боятся за саб.

В конце можно немного поговорить о мощности аккумулятора и генератора.

Мощность аккумулятора как правило указывается в документах к нему и она во многом зависит от емкости аккумулятора. Главный показатель мощности аккумулятора это время в течение которого он сможет эту мощность обеспечить. И чем меньше мощность тем более длительное время ее сможет отдавать аккум. Тут не стоит обольщаться красивыми цифрами.

Во-первых они тоже завышаются, во-вторых со временем при потреблении от аккумулятора его напряжение падает. Например при работающем двигателе напряжение составляет порядка 13-13.5в на клеммах усилителя и просто заглушив машину мы потеряем 1-1.5в.

А падение напряжение питания усилителя на 1в может дать снижение выходной мощности почти на треть! то есть если на заведенной машине усилитель отдает 300 ватт то на заглушенной машине мощность может составить чуть больше 220-230 вт!

А если мы подсадим аккумулятор до 11в то мощность упадет чуть ли не вдвое от заведенной машины и может составит порядка 150-160вт. а на 10в усилитель уже начнет работать нестабильно и даже возникает риск что усь сгорит.

По этому даже чуть подсаженный аккум сильно снизит все характеристики усилителя. Тоже самое будет происходить из-за просадок напряжения питания независимо от их происхождения. Этими нюансами пользуются эспиэльщики в классах где запрещается замер на заведенном движке они докидывают последовательно дополнительные аккумы напряжением 1в.

Мощность генератора

Сейчас можно встретить в продаже очень много генераторов повышенной мощности. Это очень хорошо. Возьмем генератор к примеру 100 ампер! При напряжении в 13.5в он способен обеспечить питание в 1350 ватт! Красота! НО перед покупкой стоит обратить внимание на то при скольких оборотах генератор выйдет на полную отдачу тока. И позволят ли обороты вашего двигателя раскрутить так генератор с учетом передаточного числа шкивов.

К примеру, если генератор разовьет максимум мощности при 2.5 тыс оборотов движка, то на холостых оборотах в 800-900об/мин отдача его будет очень мала и вполне возможно что даже злого генератора при повседневной езде по городу не хватит на обеспечение питаловом даже средней системки.

Это будет выражаться в больших просадках питания на ударах баса. Не зря эс пи эль машины на замере в классе позволяющем заводить двигатель ревут движками на хороших оборотах. На повседневную систему нужен генератор полностью обеспечивающий ее потребление уже на холостых оборотах. Только тогда вы сможете не задумываясь раскачивать музыку без опаски спалить что-то присадками и не опасаясь посадить аккум.

Мораль всей писанины такая: школьные знания далеко не всегда бесполезны.

Классический набор настроек автомобильной магнитолы

Даже в самых дешевых автомагнитолах сегодня присутствует минимальный набор следующих настроек:

• усиление;
• баланс;
• фейдер;
• низкие частоты;
• высокие частоты;
• эквалайзер с предустановками.

В средних и топовых моделях этот список гораздо длиннее, да и работают настройки гораздо лучше. А вот в недорогих вариантах встречается такое, что как ты эти регулировки не крути, звук все равно никакой.

Но не всегда. Нередко умелое использование этих настроек позволяет компенсировать некоторые из описанных выше факторов, и заметно улучшить качество звучания автомобильной акустики.

Пройдемся по каждой настройке из классического набора – за что отвечает, как работает, как настраивать и проверять.

Усиление

Эта настройка называется, как правило, «LOUD», что с английского языка переводится, как громко, кричать. В автомагнитолах это функция усиления звука по всем частотам. После ее включения становится более глубоким бас, а музыка звучит ощутимо громче на том же уровне громкости, что был установлен до этого.

Найти и включить «LOAD» не на всех магнитолах просто. Настройка редко выносится на отдельную кнопку, подписанную соответствующим образом. Чаще она спарена с какой-то другой кнопкой (включается, например, если зажать на пару секунд «MUTE», либо находится где-то в глубинке меню, рядом с описанными ниже настройками.

Если включить на магнитоле такое усиление, то следует быть готовым к тому, что на высоких уровнях громкости будут появляться разного рода искажения звука. Также могут быть проблемы, если в машине установлен саббуфер или в настройках был чрезмерно накручен бас.

Независимо от вида настройки магнитолы не забывайте проверять результат в разных режимах. Например, включили тот же «LOAD» — послушайте, как звучит на малой громкости, затем на средней и высокой. Потом все то же самое, но с запущенным двигателем и, наконец, на ходу. Если звук не устраивает, не спешите выключать усиление. Возможно, ситуацию можно кардинально исправить с помощью других настроек.

Баланс

Данная настройка (обозначается обычно буквами «BAL» перераспределяет мощность автомагнитолы между динамиками правой и левой стороны. При этом, синхронно происходит смещение фронтальных и задних динамиков. Как правило, эту настройку никто и никогда не трогает, оставляя ее на нуле. Однако, если вы едете в машине без пассажиров (и находитесь, соответственно, не в центре салона), то с балансом поиграться, все же, стоит.

Обычно, чтобы уравновесить звук для водителя, необходимо на 2-3 пункта сместить баланс вправо. При этих действиях передняя и задняя правые динамики заиграют немного громче, а противоположные (левые) – тише. А вы сразу ощутите, что звуковое давление со сторон стало более равномерным. Смещать баланс в данном случае следует до того момента, пока вы перестанете ощущать, с какой стороны – слева или справа – звук громче. Музыка при правильном балансе будет исходить, как бы, ниоткуда.

Фейдер

Эта настройка «FAD» работает перпендикулярно балансу, то есть, перераспределяет мощность магнитолы между передними и задними динамиками. При этом, левая и правая стороны смещаются по громкости синхронно. Как и баланс, этой регулировкой редко кто пользуется. Однако она бывает весьма полезной, так как позволяет добиться эффекта «звук ниоткуда», смещая условный центр звука к слушателю.

Если в автомобиле есть пассажиры, то что баланс, что фейдер – являются почти бесполезными настройками. Кроме того, следует понимать, что такое перераспределение мощности магнитолы увеличивает нагрузку на один канал за счет гашения второго, из-за чего на высоких громкостях могут появляться искажения. Модели с плохим охлаждением попутно будут еще и перегреваться.

Низкие частоты

В настройках обозначается, как «BASS». При добавлении значения в салоне становятся более ощутимые низкие частоты. Происходит это за счет их усиления электронным фильтром. В некоторых случаях помогает в разы улучшить качество звучания акустики.

Однако с настройкой баса следует быть осторожным. Во-первых, она плохо работает совместно с включенным режимом «LOUD». Во-вторых, может вызывать искажения на высоких громкостях. Поэтому ее необходимо обязательно проверять на разных режимах, как описано выше.

Высокие частоты

Настройка усиливает высокие частоты, и в меню чаще всего называется «TREBLE» или «TRE». Это самая простая в использовании регулировка, так как при добавлении высоких частот магнитола не испытывает больших дополнительных нагрузок, а потому не искажает звук на большой громкости.

Осторожность с этой настройкой следует проявлять разве что лишь тогда, когда в машине установлены многополосные динамики или отдельные пищалки. Чрезмерное накручивание «высоких» может вывести из строя такие динамики.

Эквалайзер с предустановками

Как правило, эта настройка обозначена в меню, как «EQ». Содержит в памяти несколько предустановок, которые подписываются в соответствии с жанрами музыки. В том числе, предустановки бывают для рока, попсы, джаза и классики. К сожалению, чаще всего включение готовой настройки эквалайзера по жанру музыки, которая в данный момент прослушивается, не очень улучшает ее восприятие. Скорее, наоборот.

Однако с эквалайзером стоит поэкспериментировать. Например, если вы не любите обилие высоких частот в музыке, то попробуйте установить «POP». Эта предустановка срезает высокие и часть низких, делая акцент на средних (в этом диапазоне звучит голос певцов). Настройка «ROCK» заметно подрезает басы, но зато усиливает средние и высокие (диапазон звучания электрогитары). Настройка под джазовую музыку срезает средние, но заметно добавляет высокие и низкие частоты. И так далее.

Если вы до включения предустановки эквалайзера настраивали бас и высокие частоты вручную, то при ее включении эти настройки «замораживаются». То есть, не действуют, и подкорректировать предустановку эквалайзера путем добавки или убавки баса или высоких – не получится. Это распространяется на большинство автомагнитол. Хотя в более дорогих моделях возможности гораздо шире.

Итоги

Правильная настройка магнитолы позволяет значительно улучшить качество звучания музыки в автомобиле. Однако эти регулировки помогают мало, если есть факторы, изначально не способствующие качественному звучанию акустики. Потому, перед настройкой магнитолы желательно проверить правильность подключения динамиков и другие моменты, описанные в статье.