теория за шофиране на автомобил с въртящ момент
Напредването на превозното средство трябва да зависи от въртящия момент, упражняван от двигателя. Така нареченият въртящ момент се нарича въртящ момент във физиката.
Концепцията за въртящ момент е обяснена от принципа на лоста в началното училище. Определя се като силата във вертикална посока, умножена по разстоянието от центъра на въртене. Метричната единица е Нютон-метър (Nm). След разделяне на ускорението на гравитацията от 9,8 m/sec2, единицата може да бъде преобразувана в килограми-метри (kg-m), познати на китайците. Имперската единица е паунд-фут (lb-ft), което е по-често срещано в американските каталози на автомобили. За да конвертирате в метрика, просто разделете числото lb-ft на 7,22.
Методът за изчисляване на движещата сила на автомобила:
Разделянето на въртящия момент на радиуса на колелото може да се види от изходната крива на конски сили и въртящ момент на двигателя. Може да се установи, че има относителна стойност на въртящия момент при всяка скорост. Как да преобразуваме тези стойности в действителната сила за бутане на автомобила? Отговорът е прост, разделете на дължина, за да получите данни за силата. Например 16-литров двигател може да упражни максимален въртящ момент от около 15.0kg-m. По това време, ако гума с размер 185/60R14 е директно свързана с радиус от около 41 cm, задвижващата сила, упражнявана от колелото, е 15 cm. /0.41=36.6 килограма сила (всъщност килограмите не са единица сила, а единица за тегло, която трябва да се умножи по ускорението на гравитацията 9,8 m/sec2 е стандартната единица за сила е Нютон).
Как 36 килограма сила изтласква метричен тон тегло на превозното средство? Освен това скоростта на двигателя от хиляди обороти е малко вероятно да е точно скоростта на гумите. Чрез свързване и съпоставяне на зъбни колела с различни размери, скоростта на въртене може да бъде намалена и въртящият момент може да бъде усилен едновременно. Тъй като съотношението на обиколката на зъбното колело е съотношението на радиуса, когато мощността се предава от пиньона към голямото зъбно колело, съотношението на намаляването на скоростта и кратното на усилването на въртящия момент са точно равни на съотношението на броя на зъбите на двете предавки, което е така нареченото предавателно отношение.
например
Голямото зъбно колело се задвижва от пиньона, като се приеме, че броят на зъбите на пиньона е 15, а броят на зъбите на голямата предавка е 45.
Когато пиньонът се върти при 3000 об/мин и въртящият момент е 20 кг-м, скоростта, предавана на голямата предавка, се намалява с 1/3 и става 1000 об/мин; но въртящият момент се утроява и става 60kg-m. Това е основният принцип, че въртящият момент на двигателя чрез скоростната кутия намалява оборотите и усилва въртящия момент.
В автомобила въртящият момент се усилва два пъти от мощността на двигателя до гумите. Първият път се причинява от предавката на скоростната кутия, а вторият път се причинява от крайното предавателно отношение (или крайното предавателно отношение). Общото увеличение на въртящия момент е просто предавателното отношение на трансмисията, умножено по крайното предавателно отношение. Например, предавателното отношение на първата предавка на шестото поколение Ximei ръчно е 3,250, крайното предавателно отношение е 4,058, а максималният въртящ момент на двигателя е 14,6 kgm/5500 об/мин, така че можем да изчислим, че максималният въртящ момент на първата предавка е 14,6× след усилване 3,250×4.058=192.55 kgm, което е 13 пъти по-голямо от оригиналния двигател. В този момент го разделете на радиуса на гумата от около 0,41 m, за да получите тяга от около 470 kg. Горната стойност обаче не е действителната тяга. В крайна сметка трябва да има загуба на износване в процеса на механична трансмисия, така че трябва да се вземе предвид факторът на механичната ефективност.
Когато става въпрос за механична ефективност, всеки път, когато се предава предавка, ще има загуба на мощност. Механичната ефективност на ръчната скоростна кутия е около 95 процента, а автоматичната скоростна кутия е по-лоша, около 88 процента, и универсалната шарнира на задвижващия вал. Ефективността е около 98 процента и можете да видите колко действителната тяга е останала. Като цяло движещата сила на автомобила може да се изчисли по следната формула: Въртящ момент × предавателно отношение × крайно предавателно отношение × механична ефективност, движеща сила=———————————————— ———— Радиус на гумите (в метри) Конските сили всъщност не са сила, а единица мощност, която се определя като количеството работа, което може да бъде извършено за единица време. Мощността се изчислява от въртящия момент и формулата за изчисление е доста проста: мощност (W)=2π×въртящ момент (Nm)×скорост (rpm)/60, след опростяване на изчислението, става: мощност (kW){ {7}}въртящ момент (Nm)×скорост (об/мин)/9549, моля, вижте блоковата статия за подробни изводи. Как обаче да преобразуваме мощността kW в обикновените конски сили. Имперски или метрични? 1PS=735W; 1 к.с.=746W
определение за конски сили
Имперската конска сила (hp) се дефинира като: кон, теглещ 200-фунт (lb) обект от 165 фута (ft) за една минута, умножено на 33,000 ft-lb/min; докато метричната конска сила (PS ) се дефинира като кон, който дърпа 75 кг обект на 60 метра за една минута, което се умножава до 4500 kg-m/min. След преобразуване на единица, (1lb=0.454kg; 1ft=30.48cm), беше установено, че 1hp=4566kg-m/min, което е малко по-различно от метричния 1PS{{ 19}}kg-m и ако мощността W (1W=1Nm/sec=9.8 kgm/sec) за преобразуване, можете да получите 1hp=746W; 1PS=735W два различни резултата. Разликата между 1PS и 1hp е само 1,5 процента, което е 1,5 к.с. на 100 конски сили, което не е голяма разлика. Конските сили на обикновен RV са предимно под 200 конски сили, а разликата между двете е само около 3 конски сили поради разликата в дефиницията. Нека да увеличим стандартните данни за SAE с 1,5 процента! Съществуват обаче и някои разлики между различните тестови стандарти на SAE, JIS, DIN и EEC и единиците наистина не могат да бъдат приравнени. Въпреки това, в случай на не голяма разлика, PS или hp могат да се считат за почти равни.
преобразуване на формула
Заменете гореспоменатия метод за преобразуване на конски сили и мощност във формулата за преобразуване на мощност и въртящ момент и преобразувайте единицата въртящ момент в познатия kg-m, могат да се получат следните резултати: Британска конска сила hp=въртящ момент ( kg-m) × обороти на двигателя (rpm)/727 Метрични конски сили PS=въртящ момент (kg-m) × обороти на двигателя (rpm) / 716 От гледна точка на конски сили к.с.=въртящ момент × скорост / 727 , ако скоростта на двигателя може да се увеличи и въртящият момент остане непроменен, може да се увеличи конските сили. Например, ако скоростта може да се увеличи от 6000 об/мин на 8000 об/мин, което е еквивалентно на увеличение от 33 процента, но въртящият момент при 8000 об/мин е намален с 10 процента поради ограничаването на разпределителния вал, конските сили все още могат да бъдат увеличени с 19,7 процента , което обяснява защо модификацията на компютрите в днешно време може значително да увеличи конските сили след отстраняване на маслото.
Ако при същата скорост се увеличи с 20 конски сили, колко тягата може да се увеличи? Когато точката на максимален въртящ момент се упражни при 5000 об/мин, формулата се променя леко и може да се установи, че увеличеният въртящ момент=20hp×727/5000rpm=2.9kgm. След това заменете този резултат във формулата за движещата сила на автомобила, която също се изчислява от първата предавка на Ximei, 2,9×3,250×4,058/0.41=93 kg. За еднотонно тяло ударът не изглежда много голям; освен това, ако има разлика от 5 конски сили, тягата ще се увеличи само с 23 килограма. Вижда се, че разликата от 5 конски сили изобщо не е голяма разлика.
Високата мощност определя истинската производителност
В крайна сметка колата с висока конска сила работи по-бързо или колата с висок въртящ момент работи по-бързо?
От формулата може да се разбере, че причината за високата конска сила е, че високата стойност на въртящия момент все още се поддържа при висока скорост, тоест за да имате висока конска сила, не само въртящият момент при ниска скорост е по-добър, но също така и въртящият момент при висока скорост трябва да продължи да се поддържа, което означава, че въртящият момент и конски сили Дебатът изобщо е излишен. Докато може да се постигне висока мощност, освен че показва, че въртящият момент във всеки регион на скоростта е голям, това също представлява превъзходството на материалната технология, а материалът и теглото на буталото, всмукателните и изпускателните клапани ще бъдат укрепени и облекчени . Количествено определяне, за да се увеличи оборотите на двигателя.
