1 2

Что такое мощность и крутящий момент

Проверьте мощность двигателя и крутящий момент двигателя

Автомобильная промышленность обязательно связана с двигателями внутреннего сгорания, приводящими в движение автомобили. После многолетнего опыта на наиболее подходящем рынке доминировали четырехтактные поршневые двигатели внутреннего сгорания. Основные характеристики работы двигателя широко известны, и благодаря популярности автомобилей большинство водителей знают их. Общие знания о двигателях означают, что при выборе автомобиля почти все обращают внимание на рабочий объем и мощность двигателя, а также расход топлива. Более любознательных также будут интересовать величина максимального крутящего момента и его ход. Крутящий момент является основным параметром, который характеризует рабочие характеристики двигателя внутреннего сгорания. При разработке двигателей цель состоит в том, чтобы получить максимально возможный крутящий момент в самом широком диапазоне оборотов двигателя. Однако мощность двигателя определяется сочетанием этих двух параметров: крутящего момента и частоты вращения. На динамометрах двигателя во время испытаний двигателя измеряются крутящий момент и частота вращения, а мощность рассчитывается по этим двум параметрам.

Содержание:

  • 1. Какой крутящий момент?
  • 2. Что такое мощность двигателя?
  • 3. киловатта и лошадиные силы
  • 4. Практическая важность мощности и крутящего момента
  • 5. Крутящий момент в дизельных и бензиновых двигателях

Какой крутящий момент?

Крутящий момент с точки зрения физики такой же, как и сила, с той лишь разницей, что это сила вращательного движения. На рисунке ниже показано, какой крутящий момент действительно существует. На рычаге длиной 1 метр, который соединен с коленчатым валом двигателя, имеется масса 10 кг. Чтобы вал двигателя вращался, он должен достичь крутящего момента 98,1 Нм (Ньютон-метр). Это связано с простыми расчетами, которые представлены ниже.

1 3

                 10 кг на 1-метровый рычаг эквивалентны 98,1 Нм крутящего момента

Мы преобразуем массу веса в килограммах в вес (прочность), выраженный в ньютонах (N). Для этого мы должны умножить его на значение ускорения силы тяжести «g», которое составляет 9,81 метра в секунду в квадрате (м / с²).

10 кг × 9,81 м / с² = 98,1 кг × м / с²

Согласно правилам физики, один килограмм на квадратный метр в секунду — это ровно 1 ньютон (Н), т.е.

98,1 кг × м / с² = 98,1 Н

Теперь, когда мы знаем, какая сила действует на руку, достаточно умножить ее на длину руки (которая в нашем случае составляет 1 метр):

98,1 Н × 1 м = 98,1 Н × м

И ньютон, умноженный на метр, — это не более, чем ньютон-метр (Нм), т.е.

98,1 Н × м = 98,1 Нм

В какой-то степени можно сказать, что если максимальный крутящий момент двигателя составляет 200 Нм при 2500 об / мин, он выдержит около 20 кг на рычаге метра.

Что такое мощность двигателя?

Как упоминалось ранее, мощность двигателя зависит от крутящего момента и частоты вращения двигателя. Другими словами, мощность означает, сколько энергии мы можем получить за единицу времени. Таким образом, чем выше крутящий момент на высоких оборотах, тем больше мощность двигателя мы получаем. Математически мощность — это произведение крутящего момента и мощности двигателя. Однако, чтобы расчеты были правильными, они должны быть выполнены в правильных единицах. Скорость вращения должна быть выражена в радианах в секунду, в то время как ньютон-метры являются правильной единицей крутящего момента. Чтобы упростить вычисления, вместо замены единиц измерения лучше вводить постоянное значение, возникающее в результате изменения единиц. Во всех расчетах он одинаков и равен 9549,3. Мощность блока киловатт (кВт). В оставшейся части статьи описывается, как заменить силовую часть на более популярную мощность.Для выполнения выборочных расчетов будут использованы характеристики двигателя 3.0 TDI от Audi Q7. Этот двигатель развивает максимальный крутящий момент 500 Нм между 1500 и 3000 об / мин и максимальную мощность 176 кВт при 4000 об / мин. Расчеты мощности производились для нескольких скоростей вращения по формуле:

1 4(момент оборотов -х- скорость оборотов)

Примеры расчетов:
частота вращения 1500 об / мин, крутящий момент 500 Нм

2 1Тот же крутящий момент, обороты двигателя увеличены до 3000 об / мин.

3 1
Максимальная точка мощности, то есть 4000 оборотов в минуту и ​​крутящий момент 420 Нм

4 1

krzywa mocy

                                                Кривая мощности Audi Q7 3.0 TDI с расчетными точками

Киловатт и лошадиные силы

Базовая единица, принятая в физике для определения мощности, — это Ватт. В машинах с большей мощностью ватты делятся на тысячу, получая киловатты (кВт). Однако в автомобильной технике принято использовать мощность в качестве единицы мощности. К сожалению, есть много путаницы с лошадиными силами. Это связано с двумя разными единицами, которые называются лошадиными силами. Первый так называемый механическая мощность, которая является британской единицей, обозначаемой как HP. Второй блок — это метрическая мощность, принятая в Германии (обозначение PS), Италии (обозначение CV), Франции и Японии. В Польше в качестве лошадиных сил принято использовать метрическую мощность (обозначение КМ). Разница между этими двумя единицами невелика и составляет 1,4%. Примером путаницы с людьми было, например, Subaru Impreza GT, еще в 90-х. Некоторые источники сообщили, что автомобиль имел 218 лошадиных сил, в то время как другие сообщили о 221 лошадиных силах. В настоящее время используются в основном метрические лошадиные силы, то есть те, которые дают более высокую стоимость.

Пример расчета для двигателя Audi Q7:
метрическая мощность:
78,5 кВт / 0,7355 = 106,8 км
157,1 кВт / 0,7355 = 213,6 км
175,9 кВт / 0,7355 = 239,2 л.с.
Мощность:
78,5 кВт / 0,7457 = 105,3 л.с.
157,1 кВт / 0,7457 = 210,6 л.с.
175,9 кВт / 0,7457 = 235,9 л.с.

Обратите внимание, что Audi выдает максимальную мощность своего двигателя в 240 л. С., Что лучше всего подходит для маркетинга.

Практическая важность мощности и крутящего момента

Как объяснялось ранее, крутящий момент эквивалентен силе, которую мы можем получить от двигателя. С практической точки зрения, сила отвечает за ускорение и тягу автомобиля. Конечно, все знают, что автомобиль с большей мощностью ускоряется лучше. Однако это происходит из-за того, что он имеет высокий крутящий момент на высоких скоростях, то есть даже на высокой скорости он обладает силой ускорения автомобиля. Мощность, однако, в основном отвечает за максимальную скорость. Следует отметить, однако, что максимальная скорость автомобиля сильно зависит от передаточного числа. Если максимальная мощность автомобиля приостановлена, но достигнута при той же частоте вращения двигателя, максимальная скорость автомобиля останется неизменной. Мало того, что, двигаясь на максимальной скорости, двигатель не достигнет максимальной мощности.

Крутящий момент в дизельном и бензиновом двигателе

Это разница в крутящем моменте в бензиновом и дизельном двигателе, которая ответственна за различный опыт вождения. Даже если автомобиль имеет бензиновый и дизельный двигатель одинаковой мощности, например 150 л.с., эти автомобили разгоняются по-разному. В дизельном двигателе крутящий момент очень высок, но в узком диапазоне скоростей. Поэтому, когда мы за рулем, мы ощущаем сильное ускорение, которое, однако, быстро заканчивается, и мы должны дотянуться до следующей передачи. Крутящий момент бензинового двигателя ниже, но также доступен при более высоких оборотах, например, выше 4000 об / мин. Благодаря этому двигатель ускоряется не так быстро, как дизель, но мы можем ускоряться дольше на отдельных передачах.

А какие проблемы с этой моделью знаете Вы?:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *