Teljesítmény és nyomaték, kiterjedés
elméleti szempontból
Minden természetesen hallott a lóerő. Szinte minden beszélgetés az autók említette ezt tápegység. De mit jelent a lóerő mind a teljesítmény, és miért a műszaki leírásban jelzik egyre nyomaték? Ami még fontosabb - a „ló”, vagy „newton”? Próbáld megérteni. A koncepció lóerős hozott James Watt. Az egyik watt, a neve, akinek ereje most mérik, például izzók. Élt 1736-1819.
Ha úgy gondolja, a történetek, a megnyitón a Watt tolta a póni, akivel James dolgozott a szénbányák. Meg kell jegyezni, hogy az egyik ló is növelni az átlagos 150 kg szén, hogy a mélysége 30 m per 1 perc. vagy 15 kg per 300 m per 1 perc. vagy 1500 kg per m 3 per 1 perc.
A legtöbb európai országban, a lóerő úgy definiáljuk, mint 75 kg m / s, azaz, mint a hatályos emeléséhez elegendő egy 75 kg tömeg, hogy a magassága 1 m 1 másodpercig. Az egzakt tudományok és a mérnöki nagyon ritkán használja a „lóerő” miatt egyértelmű meghatározását. A szabvány mértékegysége a watt teljesítmény. Tiszteletére az azonos James Watt. Egy lóerő - 736 watt (735,49875). Nagyjából elmondható, hogy ha veszel egy lovat kapacitása 1 liter. a. és azt forgatni valami, mint egy dinamó, hogy képes vezetni a generátor, hogy 1 liter. a. Ez fog 736 watt, amelyek mind ugyanabban a 75 kg m / s. Van egy képlet átalakítani watt „ló”, és fordítva. Annak érdekében, hogy ne zavarja a bonyolult matematikai számítások, van egy könnyebb módja - elég kilowatt (1 kW = 1000 W) szorozva 1,36 és kap azonos teljesítmény, de a lóerő.
Az Egyesült Államokban és Japánban a normál felbontású LE motorteljesítmény, de már régóta szinte teljesen egységes másokkal. És Amerikában, Japánban kétféle mutatók:
BPH - Gross (Brutto, vagy Gross)
A motor nem rendelkezik minden extrával működéséhez szükséges a járműegység - a motor eléri a fülke nélkül kiegészítő berendezések, mint például a generátor és a szivattyú a hűtési rendszer. Kiderült, „tiszta” energia, amely lehet nagyobb teljesítmény „net” 10-20 százalék. Általában jelöljük ilyen lóerős teljesítmény.
hp - Net (Netto, vagy Net)
A vizsgált motor fel van szerelve minden segédanyagok működéséhez szükséges az egységek a jármű - generátor, légkondicionáló, szervokormány th stb ..
1 kW = 1,36 LE
1 hp = 0,736 kW
1 LE = 75 kgm / c
A motor teljesítménye - az energia által a motort. Eenergiya alakítjuk nyomaték térd motor tengely változik a sebességváltó és a meghajtó tengely (ha van ilyen), és esik a kerék. Így a nyomaték - ez az, amit igazán kitolja az autó előre, és a hatalom - ez az, ami ezt a nyomatékot. Meg kell világosan különbséget teljesítmény a főtengelyen és teljesítmény a kerekekre, a legtöbb esetben mi érdekli az igazi erő, amely azt, ami a motor a kerekeket. A következőkben röviden ismertetjük, hogy hogyan lehet elképzelni, és megtalálja.
Ahhoz, hogy megértsük, milyen nyomatékot lehet egy egyszerű példát. Vegyünk egy botot, és tartsa lenyomva az egyik végén egy satuba. Ha a nyomás, a másik végén a botot, akkor elkezdi kifejteni hatását nyomaték (MD). Ez egyenlő a kifejtett erő a kart, szorozva a pillanatban kar hossza. Így 1 Nm (Newton méterben) - ez az erő, amellyel 0.1kg nyomja meg a végén a kar hossza 1 m.
Számokban úgy néz ki, mintha a kar hossza egy méter lógni 10-kilogramm terhelés, akkor forgatónyomaték 10 kg / m. A hagyományos mérési rendszer SI ez a szám szorozva a nehézségi gyorsulás (9,81 m / s2), amely Ez egyenlő 98,1 N / m (Newton méter). Ebből az következik, hogy, hogy nagyobb nyomatékot lehet kétféleképpen - azáltal, hogy növeli a hossza a kar vagy a teher súlya.
Egy belső égésű motor és a rakomány van pálca, és helyette van egy forgattyús mechanizmus. A forgatónyomatékot következtében termelődő elégetése az éghető keverék, amely így kitágul, és megnyomja a dugattyút. A dugattyú, viszont keresztül hajtókar prések a hajtókar. Bár leíró jellemzői a motorok nem jelzik a hossza a váll, ez azt jelzi, hogy a nagyságát a dugattyú lökete (értékének kétszeresét a forgattyús sugara). Ennek eredményeként, mi a hatalom dugattyú nyomás a hajtókerék (főtengely) a válla fölött. Fizikai mennyiség, a pillanatnyi erő (nyomaték) a termék erő a vállán, amelyhez kapcsolódik. És ez a nyomaték a kerék osztva a kerék sugaránál, ad nekünk egy értéket tapadást. Húzóerőt (nettó ellentétes erők súrlódás) a nagyon erőltetni, hogy a testre ható (az autó), ez biztosítja gyorsítást.
A közelítő kiszámítása a motor nyomatéka a következő. Amikor a dugattyú tolja a rúd egy erővel 200 kg-os és 5 cm-es váll (dugattyúlöket 10 cm) történik a főtengely nyomatéka 10 kg / m, vagy 98,1 N / m.
Md = F x R
1m. 5 vagy 20 cm = 0,2m
200kg x 0,20 M = 10 kg / m
9,81m / s2 x 10kg / m = 98,1Nm
Ebben az esetben számos módon növeli a nyomaték:
- Növelése hajtókar sugara
Nyomaték növekedés. Ugyanakkor a növekedés és a motor lökettérfogata, mint a növekedés, a dugattyú löketét. Így növeli a hajtókar sugara végtelenül lehetetlen, mivel a motor méretét is növelni fogja a szélesség és magasság. És növeli a tehetetlenségi erők igénylő erősítése szerkezetek vagy csökkentheti a maximális sebességet.
- Növeli a nyomást, hogy a dugattyú a forgattyúcsap préselt nagyobb erővel. Erre a célra, az üzemanyag-levegő keveréknek az égési kamrában az elégetendő hatékonyabban és nagyobb számban. Számos módja van: a legnyilvánvalóbb - növeli az üzemi térfogata, amely átmérőjű henger és ezek mennyiségét (4, 6, 8, 12 hengerek), ezáltal növeljük a méret a motor újra.
A második módszer az, hogy javítsa a töltési fok a hengerek tüzelőanyag-levegő keverék (változás beömléssel és kiömléssel), az optimalizálás a égési folyamat (gyújtás szög, üzemanyag-befecskendezés), hogy növelje a kezdeti hengernyomás (tömörítés). Radikális és folytassa létrehozni egy mechanikus kompresszor (turbina kompresszor).
teljesítmény számítási képlet, attól függően, hogy a nyomaték és a motor fordulatszáma:
P = Mkr N. x 9549, ahol:
P - teljesítmény, kW (kilo Watt)
MKR -, Nm (Newton méter)
N - ford / min
9549 - olyan tényező, amely nem foglalt a alfa és koszinuszokat Forgalmi helyettesítő ford / perc.
Például, ha a motor termel 357 Nm nyomaték 4400 ford / perc, a felhasznált teljesítményt kilowattban:
357 x 4400. 9549 = 164,5 (kW), vagy 164,5 x 1,36 = 223,72 LE
A fentiek alapján a formula is kiszámítani az időt a hatalom.
Md = P x 9549. N
Md = 164,5 x 9549. 4400; Md = 357Nm
Az utasítások általában meghatározott tényleges motorteljesítmény. De mielőtt a korong messze nem minden e veszteségi teljesítmény átvitel, razdatke és parazitás fogyasztók, mint a légkondicionáló, generátor, szervokormány, stb - mindegyik vettünk a motor, hogy nekik hatalmat.
Egyszerűsített vontatási alkalmazott a kerekek a következőképpen számítjuk ki:
FT = x Mcr, ahol X H. R.
FT - húzó erő alkalmazása (a kerekek, a Newton méter)
Md motor forgatónyomatékot (Nm)
I a átadása aránya az átviteli,
H - a sebességváltó hatékonyságát (a motor hosszirányban helyét H = 0,88-0,92, a keresztirányú - h = 0,91-0,95),
R - a sugara a gördülő kerék.
A képlet mutatja, hogy a nagyobb a motor nyomatéka és a áttétel és a kisebb az átviteli veszteség (azaz annál nagyobb a hatékonyság), és kisebb, mint a sugara a meghajtó kerekek, annál nagyobb a kifejtett húzóerő a kerekekre. A kerék sugaránál, az áttétel és a sebességváltó hatékonyság osztálytársai autók nagyon hasonló, így a vontatási érintik nem ugyanolyan mértékben, mint a motor nyomatéka.
Az áttétel a száma motor fordulatszáma, egy fordulatra a kerék. Úgy ítélik meg, az alábbiak szerint: átutalás hidak (következő / vezető) x fő fogaskerékpár (Spur / Bell) = amire szükségünk van: 1 (egy kerék fordulat).
gyakorlati kérdések
Ha a teljesen nyitott drosele mérni a teljesítményt és a nyomatékot a motor, megkapjuk a grafikont a teljesítmény és / vagy nyomatékának a sebességet. Ez az úgynevezett külső fordulatszámon a motor a kiválasztott fojtószelep helyzetét. Az ilyen részleges teljesítménye van lehetőség, hogy tetszőleges számú - különböző pozíciókban a fojtószelep.
Kívül sebességű motor mutatja moshchnostnymi milyen erőforrásokat ő ezért megfelelő teljesítmény és nyomaték hívják elhelyezése. Továbbá, mi érdekli teljesítmény esetén, azaz A működtetéséhez szükséges energia a motor a valós világban. Ez a paraméter teljes mértékben függ a mozgás ellenállás erői azaz amelynek függés a sebesség, tömeg, nagyobb jármű, gördülési ellenállás, stb Tehát számítani az erőket, amelyek rabolni a motor rendelkezésre álló kapacitást.
Először is - ez az erő a légellenállás, mert növeli arányosan a sebesség négyzetével. Az autó egy paraméter alakjától függően - ellenállás-tényező, például a Mitsubishi Eclipse G2 ez 0,29.
Ez a tényező szerepel a képlet az erők légellenállás:
Pw = Cx x S x P x (V2). 2
Cx - ellenállás-tényező
S -lobovaya jármű területen.
P - levegő sűrűsége, amelyek a szabványos számítások figyelembe egyenlő 0,125 kg cm2
V - sebesség m / sec,
V2 - sebesség négyzet
Tovább erő, állandóan ható úgy is, mint az ellenállás erő a gördülési ellenállás a kerekek. Kiszámítása egyszerűen a termék teljes tömegének a gép faktorral gördülési ellenállás. Ezt az arányt, szigorúan véve, attól függően változik, hogy milyen típusú és állapotát a gumiabroncs, a nyomás benne, a forgatási sebesség, terhelés, út állapota, a környezeti hőmérséklet a vizsgálat alatt. Ez növeli a csökkenés guminyomás, és ebben az esetben sokkal érzékenyebb nagyságának sebességet és fokozhatja is jelentősen sebességgel 90-100 km / h, nem is beszélve a nagy. Éppen ellenkezőleg, a busz, több „pumpált”, könnyebben gördülő nagy sebességgel.
Az egyszerű, nem igényel nagy pontosságú számítások figyelembe konstans együttható egyenlő 0,015. Arány széles határok között változhat, a növekvő például macskaköveken 0,03, egy földút 0,05-0,15, és laza homok - akár 0,2-0,3 vagy még több.
Például az autó Mitsubishi Eclipse G2 tömegű 1330 kg erő a gördülési ellenállás, ha utazik egy sima aszfalton van:
Pf = 1330 x 0,015; Pf = 19,95 kg
Az emelkedés az út - van egy másik erő - ellenállás emelkedik, ami könnyen kiszámítható - szaporodnak a teljes súlya az autó által sine a szög emelkedés. Az igazi utak szögek süllyedés vagy emelkedés, általában hivatkoznak kicsi, amelyre vonatkozóan a szabály igaz: sine egy szög egyenlő a szöget az érintő és a mért frakciókban radiana.T.e.dlya emelési szög 5% jelezte, egy út jele, sine vagy tangens egyenlő, mint 0,05. Az a szög a 3% - 0,03. És így tovább.
Így a fent leírt autó virágzik 5 ° fogja veszíteni:
1330 x 0,05 = 66,5 kg
Ismerve a teljesítmény, akkor lehet, hogy ha szükséges, meghatározzák a szükséges teljesítmény értéke, - ahol a hatalom fordított leküzdésében gördülési ellenállás és helyreállítási számítva a termék a megfelelő erők a sebességet, és ezért ezek arányos a sebesség. Ellenkező esetben úgy viselkedik, teljesítményhez képest a sebesség, annak szükségességét, hogy felszámolja a légellenállást - ha a drag erő arányos a tér a sebesség, a teljesítmény - egy kocka. Ie Tegyük fel, hogy a motor kapacitása 20 LE Hogy fejleszti a sebesség 100 km / h. Megduplázódik ez a sebesség, amire szükség van az összes többi feltétel a probléma, hogy a kapacitás növelése 8-szor, azaz 160 LE Mivel a gyakorlatban az ilyen gépjármű potyazheleet elkerülhetetlenül, a valóság állunk szemben még nagyobb teljesítményű motorok.
Ha valahogy csökkenti annak szükségességét, vontatás, például amikor lovaglás hátszél vagy lovas lefelé, akkor ezek az intézkedések ad jó eredményt, de az átlagos hatásfoka ilyen bónuszok körül lesz 50%. Így a leghatékonyabb módja iránti igény csökkentésével vontató jármű mentességet, vagyis annál jobb a sootvnoshenie LE kilogrammonként autó, annál gyorsabb az autó megy.
Számoljuk ki a tolóerő a kerekek Mitsubishi Eclipse G2 GST 220 LE 6500 fordulat / perc, a maximális forgatónyomaték 357 Nm 4400 fordulat / perc, 17 collos (205/50 / R17) külső kerék átmérője: 637mm, belső 2,54h17 = 432mm. Az áttétel a doboz (W5M31-2) 5th sebességfokozat 5.208.
Kiszámítjuk a nyomatékot a kerekek, a teljesítménye 220 lóerő 6500 fordulat / perc:
Forgási sebessége a főtengely 6500 ford / perc.
Forgalom a kerék: 6500: 5.208 = 1.248 ford / perc
Eldobható nyomaték, ismerve a rendelkezésre álló energia is képlettel számítják ki:
M = 716,2 x Nrasp. N. ahol
N - több hajtókerék percenkénti fordulatszámot, és
Nrasp. - a rendelkezésre álló lóerős
M = 716,2 x 220. 1248. M = 126,25 kgm
Rendelkezésre álló kapacitás kerekek:
Wheel Átmérő - 637mm, akkor a sugara 0,32 M
Prasp. = 126,25. 0,32 = 394,53 kgm
Maximális forgatónyomaték megfelel a helyzetet, amikor az átlagos hatékony nyomás a henger legnagyobb, - ez függ a minősége a tisztogatás hengerek, feltöltése egy friss adag keverékéből égési hatásfok hőveszteség. Teljesítmény növekedésével nő a sebesség nem végtelen, akkor is van egy maximális pontot, de a lendület nem megfelelő, és nem azokat, amelyek nagy pontot: a teljesítmény és a nyomaték (illetve PS és kgm) kapcsolatos alábbi képlet szerint:
P = MD X N / 716,2. ahol
P - motorteljesítmény (HP) n m-1,
M - a nyomatéka (KGM) ugyanolyan sebességgel.
Akkor, amikor a jármű sebessége kerék fordulatszám 1248 fordulat / perc lesz: 1248h2 = 2496 m / min vagy 149,7 km / h
Még kismotoroknál tudjuk mozgatni, és vigye a terhet, mivel a kiválasztás a áttétel a hajtómű kis sebességnél. De aztán azt akarjuk, hogy gyorsabb, és erre szükség van, hogy nem volt elegendő nyomatékot a teljes fordulatszám-tartományban, ami úgy érhető el a kiválasztás a fogaskerekek minden sebességfokozatban a szállítási és elosztási motorteljesítmény. Nyomaték - az az erő szorozva a karján alkalmazás, amely „ad” a gépjármű legyőzni minden mozgással szembeni ellenállást.
Szállj fel a motor forgattyús legnagyobb nyomaték lehetséges egyáltalán nem fordulatszám-tartományban. Különböző motor maximális csúcs nyomaték elért különböző módok - az egyik már nem alacsony sebességnél (a tartományban 1800-3000 fordulat / perc), míg mások - a magasabb (a tartományban 3000-4500 fordulat / perc). Ennek oka az, hogy attól függően, a design a bemeneti traktus és a szelep időzítése hatékony a palackok töltésére a tüzelőanyag-levegő keverék kerül sor, csak bizonyos sebességeknél. Annak érdekében, hogy több egyenletesen oszlatja el a nyomatékot a forgalmi technológiát használ, mint a MIVEC, VTEC, GDI, stb
Bár minél nagyobb a sebesség, amelynél a maximális nyomaték elérése után a motor nagyobb teljesítményű. Ugyanakkor a vevők nagyon értéke az idő elért alacsony fordulaton, és a gyártók próbálják nehéz építeni ezek a motorok. A motor, amely elegendően nagy nyomaték van jelen az alacsony fordulatszámon, lovagolni kényelmesebb. Ne vezessen a verseny, azaz az utazást. Maximális motorteljesítmény mindenekelőtt meghatározza a maximális sebességet a jármű. A nyomaték - fordulatszám motor elérni ezt a maximális teljesítményt.
Az aranyszabály a mechanika - nyerő nyomaték, elveszíti a sebesség.
A fenti példák csak olyan belső égésű motorokhoz. Motoroknál vagy, mondjuk, a gőz pontosan az ellenkezője: minél alacsonyabb a nyomaték, annál nagyobb a teljesítmény. Ezért a mi jelenlegi örvend népszerűségnek hibrid benzin-elektromos meghajtási rendszerek: ha a belső égésű motor tehetetlen a motor működése van kapcsolva, és fordítva.
A számítás a fenti adatok, arra lehet következtetni, hogy növeli a maximális sebességet kell valahogy csökkenti annak szükségességét, erő, ez segíthet, mint a tisztességes szél és az út domborzati viszonyok, azaz a amikor a jármű mozog lefelé, ő képes lesz fejleszteni több sebességet. Sajnos hátszelet és süllyedés így egy kisebb növekedés, mint fogyasztó ellenszélben és emelésére. Mindez igaz a gépkocsi tömegét. Így összehasonlítva a vonóerő a meghajtó kerék, a rendelkezésre álló kapacitás és igényeit - lehetőséget ad arra, hogy értékelje a dinamikus képességeit a gép.
Legújabb szerkesztő: 20/03/17 at 07:08