Paano sukatin ang torque (torque) ng iyong sasakyan

Ang metalikang kuwintas ay proporsyonal sa lakas-kabayo at nag-iiba depende sa sasakyan at sa mga tampok nito. Ang laki ng gulong at gear ratio ay nakakaapekto sa torque.

Bumibili ka man ng bagong kotse o gumagawa ng hot rod sa iyong garahe, dalawang salik ang pumapasok kapag tinutukoy ang performance ng engine: horsepower at torque. Kung ikaw ay tulad ng karamihan sa mga mekaniko ng do-it-yourself o mahilig sa kotse, malamang na mayroon kang mahusay na pag-unawa sa kaugnayan sa pagitan ng lakas-kabayo at metalikang kuwintas, ngunit maaaring mahirapan kang maunawaan kung paano nakakamit ang mga "foot-pound" na numerong iyon. Maniwala ka man o hindi, sa totoo lang hindi naman ganoon kahirap.

Bago tayo pumasok sa mga teknikal na detalye, paghiwa-hiwalayin natin ang ilang simpleng katotohanan at kahulugan upang matulungan kang maunawaan kung bakit ang parehong lakas-kabayo at metalikang kuwintas ay mahalagang mga salik na dapat isaalang-alang. Dapat tayong magsimula sa pamamagitan ng pagtukoy sa tatlong elemento ng pagsukat ng pagganap ng internal combustion engine: bilis, metalikang kuwintas, at lakas.

Bahagi 1 ng 4: Pag-unawa Kung Paano Nakakaapekto ang Bilis ng Engine, Torque, at Power sa Pangkalahatang Pagganap

Sa isang kamakailang artikulo sa Hot Rod magazine, ang isa sa mga pinakadakilang misteryo ng pagganap ng engine ay sa wakas ay nalutas sa pamamagitan ng pagbabalik sa mga pangunahing kaalaman sa kung paano aktwal na binibilang ang kapangyarihan. Karamihan sa mga tao ay nag-iisip na ang mga dynamometer (mga dynamometer ng makina) ay idinisenyo upang sukatin ang lakas-kabayo ng makina.

Sa katunayan, ang mga dynamometer ay hindi sumusukat sa kapangyarihan, ngunit metalikang kuwintas. Ang torque figure na ito ay pinarami ng RPM kung saan ito sinusukat at pagkatapos ay hinati sa 5,252 upang makuha ang power figure.

Sa loob ng mahigit 50 taon, ang mga dynamometer na ginamit upang sukatin ang engine torque at RPM ay hindi kayang hawakan ang mataas na kapangyarihan na nabuo ng mga engine na ito. Sa katunayan, ang isang silindro sa 500 cubic inch na nitro-burning na Hemis ay gumagawa ng humigit-kumulang 800 pounds ng thrust sa pamamagitan ng isang solong exhaust pipe.

Lahat ng makina, internal combustion engine man o electric, ay gumagana sa iba't ibang bilis. Para sa karamihan, mas mabilis na nakumpleto ng isang makina ang power stroke o cycle nito, mas maraming power ang nagagawa nito. Pagdating sa panloob na combustion engine, mayroong tatlong elemento na nakakaapekto sa pangkalahatang pagganap nito: bilis, metalikang kuwintas, at lakas.

Ang bilis ay tinutukoy ng kung gaano kabilis ang paggana ng makina. Kapag inilapat namin ang bilis ng motor sa isang numero o yunit, sinusukat namin ang bilis ng motor sa mga rebolusyon bawat minuto o RPM. Ang "trabaho" ng isang makina ay ang puwersang inilapat sa isang masusukat na distansya. Ang torque ay tinukoy bilang isang espesyal na uri ng trabaho na gumagawa ng pag-ikot. Nangyayari ito kapag ang puwersa ay inilapat sa radius (o, para sa panloob na combustion engine, ang flywheel) at karaniwang sinusukat sa foot-pounds.

Ang lakas ng kabayo ay ang bilis kung saan tapos na ang trabaho. Noong unang panahon, kung kailangang ilipat ang mga bagay, kadalasang gumagamit ng kabayo ang mga tao para gawin ito. Tinataya na ang isang kabayo ay maaaring gumalaw sa halos 33,000 talampakan kada minuto. Dito nagmula ang terminong "horsepower". Hindi tulad ng bilis at metalikang kuwintas, ang lakas-kabayo ay maaaring masukat sa ilang mga yunit, kabilang ang: 1 hp = 746 W, 1 hp = 2,545 BTU at 1 hp = 1,055 joules.

Ang tatlong elementong ito ay nagtutulungan upang makagawa ng lakas ng makina. Dahil ang metalikang kuwintas ay nananatiling pare-pareho, ang bilis at kapangyarihan ay nananatiling proporsyonal. Gayunpaman, habang tumataas ang bilis ng makina, tumataas din ang lakas upang panatilihing pare-pareho ang torque. Gayunpaman, maraming tao ang nalilito tungkol sa kung paano nakakaapekto ang metalikang kuwintas at kapangyarihan sa bilis ng isang makina. Sa madaling salita, habang tumataas ang torque at power, tumataas din ang bilis ng makina. Totoo rin ang kabaligtaran: habang bumababa ang torque at power, bumababa rin ang bilis ng makina.

Bahagi 2 ng 4: Paano Idinisenyo ang Mga Engine para sa Pinakamataas na Torque

Ang isang modernong internal combustion engine ay maaaring mabago upang mapataas ang kapangyarihan o metalikang kuwintas sa pamamagitan ng pagpapalit ng laki o haba ng connecting rod at pagtaas ng bore o cylinder bore. Ito ay madalas na tinutukoy bilang ratio ng bore sa stroke.

Ang torque ay sinusukat sa Newton meters. Sa madaling salita, nangangahulugan ito na ang metalikang kuwintas ay sinusukat sa isang 360 degree circular motion. Gumagamit ang aming halimbawa ng dalawang magkaparehong makina na may parehong diameter ng bore (o diameter ng combustion cylinder). Gayunpaman, ang isa sa dalawang makina ay may mas mahabang "stroke" (o cylinder depth na nilikha ng mas mahabang connecting rod). Ang mas mahabang stroke engine ay may mas linear na paggalaw habang umiikot ito sa combustion chamber at may higit na leverage para magawa ang parehong gawain.

Ang torque ay sinusukat sa pound-feet, o kung gaano karaming "torque" ang inilapat upang makumpleto ang isang gawain. Halimbawa, isipin na sinusubukan mong paluwagin ang isang kinakalawang na bolt. Ipagpalagay na mayroon kang dalawang magkaibang pipe wrenches, ang isa ay 2 talampakan ang haba at ang isa pa ay 1 talampakan ang haba. Sa pag-aakalang naglalapat ka ng parehong dami ng puwersa (50 lb pressure sa kasong ito), aktwal kang naglalapat ng 100 ft-lbs ng torque para sa isang two-foot wrench (50 x 2) at 50 lbs lang. torque (1 x 50) na may iisang leg wrench. Aling wrench ang tutulong sa iyo na i-unscrew ang bolt nang mas madali? Ang sagot ay simple - ang isa na may higit na metalikang kuwintas.

Gumagawa ang mga inhinyero ng makina na nagbibigay ng mas mataas na ratio ng torque-to-horsepower para sa mga sasakyang nangangailangan ng dagdag na "kapangyarihan" upang mapabilis o umakyat. Karaniwang nakakakita ka ng mas mataas na torque figure para sa mabibigat na sasakyan na ginagamit para sa paghila o mga makinang may mataas na performance kung saan kritikal ang acceleration (gaya ng sa halimbawa ng NHRA Top Fuel Engine sa itaas).

Iyon ang dahilan kung bakit madalas na itinatampok ng mga tagagawa ng kotse ang potensyal ng mga makinang may mataas na torque sa mga ad ng trak. Ang torque ng makina ay maaari ding tumaas sa pamamagitan ng pagpapalit ng timing ng pag-aapoy, pagsasaayos ng pinaghalong gasolina/hangin, at kahit na pagtaas ng output torque sa ilang partikular na sitwasyon.

Bahagi 3 ng 4: Pag-unawa sa Iba Pang Mga Variable na Nakakaapekto sa Pangkalahatang Motor Rated Torque

Pagdating sa pagsukat ng torque, mayroong tatlong natatanging variable na dapat isaalang-alang sa isang panloob na combustion engine:

Force Generated at Specific RPM: Ito ang maximum na lakas ng engine na nabuo sa isang partikular na RPM. Habang bumibilis ang makina, mayroong RPM o horsepower curve. Habang tumataas ang bilis ng makina, tumataas din ang lakas hanggang sa maabot nito ang pinakamataas na antas.

Distansya: Ito ang haba ng stroke ng connecting rod: mas mahaba ang stroke, mas maraming torque ang nabuo, gaya ng ipinaliwanag namin sa itaas.

Torque Constant: Ito ay isang mathematical na numero na itinalaga sa lahat ng motor, 5252 o isang pare-parehong RPM kung saan balanse ang kapangyarihan at metalikang kuwintas. Ang bilang na 5252 ay nakuha mula sa obserbasyon na ang isang lakas-kabayo ay katumbas ng 150 pounds na naglalakbay ng 220 talampakan sa isang minuto. Upang ipahayag ito sa foot-pounds ng torque, ipinakilala ni James Watt ang mathematical formula na nag-imbento ng unang steam engine.

Ganito ang formula:

Ipagpalagay na ang puwersa na 150 pounds ay inilapat sa isang talampakan ng radius (o isang bilog na nasa loob ng silindro ng isang panloob na combustion engine, halimbawa), kailangan mong i-convert ito sa foot-pounds ng torque.

Kailangang i-extrapolate ang 220 fpm sa RPM. Upang gawin ito, i-multiply ang dalawang numero ng pi (o 3.141593), na katumbas ng 6.283186 talampakan. Kumuha ng 220 talampakan at hatiin sa 6.28 at makakakuha tayo ng 35.014 rpm para sa bawat rebolusyon.

Kumuha ng 150 talampakan at i-multiply sa 35.014 at makakakuha ka ng 5252.1, ang ating pare-pareho na binibilang sa foot-pounds ng torque.

Bahagi 4 ng 4: Paano kalkulahin ang metalikang kuwintas ng kotse

Ang formula para sa torque ay: torque = engine power x 5252, na pagkatapos ay hinati sa RPM.

Gayunpaman, ang problema sa metalikang kuwintas ay na ito ay sinusukat sa dalawang magkaibang lugar: direkta mula sa makina at sa mga gulong ng drive. Ang iba pang mga mekanikal na bahagi na maaaring tumaas o bumaba ng torque rating sa mga gulong ay kinabibilangan ng: laki ng flywheel, mga ratio ng transmission, mga ratio ng drive axle, at circumference ng gulong/wheel.

Upang kalkulahin ang metalikang kuwintas ng gulong, ang lahat ng mga elementong ito ay dapat isama sa isang equation na pinakamahusay na natitira sa programa ng computer na kasama sa dynamic na test bench. Sa ganitong uri ng kagamitan, ang sasakyan ay inilalagay sa isang rack at ang mga gulong sa pagmamaneho ay inilalagay sa tabi ng isang hilera ng mga roller. Ang makina ay konektado sa isang computer na nagbabasa ng bilis ng makina, kurba ng pagkonsumo ng gasolina at mga ratio ng gear. Ang mga numerong ito ay isinasaalang-alang sa bilis ng gulong, acceleration, at RPM habang ang kotse ay pinaandar sa dyno para sa nais na tagal ng oras.

Ang pagkalkula ng metalikang kuwintas ng makina ay mas madaling matukoy. Sa pamamagitan ng pagsunod sa formula sa itaas, nagiging malinaw kung paano proporsyonal ang torque ng engine sa lakas ng engine at rpm, gaya ng ipinaliwanag sa unang seksyon. Gamit ang formula na ito, matutukoy mo ang mga rating ng torque at horsepower sa bawat punto sa curve ng RPM. Upang makalkula ang torque, kailangan mong magkaroon ng data ng kapangyarihan ng engine na ibinigay ng tagagawa ng engine.

calculator ng metalikang kuwintas

Ang ilang mga tao ay gumagamit ng online na calculator na inaalok ng MeasureSpeed.com, na nangangailangan sa iyong ilagay ang pinakamataas na rating ng lakas ng engine (na ibinigay ng tagagawa o napunan sa panahon ng isang propesyonal na dyno) at nais na RPM.

Kung mapapansin mo na mahirap pabilisin ang performance ng iyong makina at wala itong lakas na sa tingin mo ay dapat taglayin nito, hilingin sa isa sa mga certified mechanics ng AvtoTachki na magsagawa ng inspeksyon upang matukoy ang pinagmulan ng problema.