Ang pagkakaiba sa pagitan ng metalikang kuwintas at lakas ...

Ang pagkakaiba sa pagitan ng metalikang kuwintas at kapangyarihan ay isang tanong ng maraming usisero na tao. At ito ay naiintindihan, dahil ang dalawang data na ito ay kabilang sa mga pinaka-pinag-aralan sa mga teknikal na data sheet ng aming mga sasakyan. Kaya magiging kawili-wiling pag-isipan iyon, kahit na hindi ito ang pinaka-halata...

Una sa lahat, linawin natin na ang mag-asawa ay nagpapahayag ng kanilang sarili Newton. Metro at lakas sa Lakas ng kabayo (kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang makina, dahil ginagamit ng agham at matematika Watt)

May pagkakaiba ba talaga?

Sa katunayan, hindi madaling paghiwalayin ang dalawang variable na ito, dahil nauugnay ang mga ito sa isa't isa. Ito ay tulad ng pagtatanong kung ano ang pagkakaiba ng tinapay at harina. Hindi gaanong makatuwiran, dahil ang harina ay bahagi ng tinapay. Mas mainam na ihambing ang mga sangkap sa isa't isa (hal. tubig kumpara sa harina sa isang kurot) kaysa ihambing ang isang sangkap sa isang tapos na produkto.

Subukan nating ipaliwanag ang lahat ng ito, ngunit sa parehong oras ay linawin na ang anumang tulong mula sa iyong panig (sa pamamagitan ng mga komento sa ibaba ng pahina) ay malugod na tatanggapin. Ang mas maraming iba't ibang mga paraan upang ipaliwanag ito, mas maraming mga gumagamit ng Internet ang mauunawaan ang koneksyon sa pagitan ng dalawang konsepto na ito.

Ang kapangyarihan ay ang resulta ng pagpapares (medyo mabigat na salita, alam ko na rin...) bilis ng pag-ikot.

Sa matematika, nagbibigay ito ng mga sumusunod:

( π X Torque sa Nm X Mode) / 1000/30 = Power sa kW (na isinasalin sa lakas-kabayo kung gusto nating magkaroon ng "higit pang automotive na konsepto").

Dito natin sisimulan na maunawaan na ang paghahambing sa kanila ay halos walang kapararakan.

Pag-aaral ng torque / power curve

Walang mas mahusay kaysa sa isang de-koryenteng motor upang lubos na maunawaan ang kaugnayan sa pagitan ng metalikang kuwintas at kapangyarihan, o sa halip kung paano mayroong kaugnayan sa pagitan ng metalikang kuwintas at bilis.

Tingnan kung gaano lohikal ang torque curve ng isang de-koryenteng motor, na mas madaling maunawaan kaysa sa curve ng isang heat engine. Dito nakikita namin na nagbibigay kami ng pare-pareho at pinakamataas na metalikang kuwintas sa simula ng rebolusyon, na nagpapataas ng kurba ng kuryente. Logically, mas maraming puwersa ang inilalagay ko sa isang umiikot na ehe, mas mabilis itong iikot (at samakatuwid ay mas maraming lakas). Sa kabilang banda, habang bumababa ang metalikang kuwintas (kapag pinindot ko nang paunti-unti ang umiikot na ehe, patuloy na pinindot pa rin), ang kurba ng kuryente ay nagsisimulang bumaba (bagaman ang bilis ng pag-ikot ay patuloy na bumababa). Taasan). Sa esensya, ang torque ay ang "acceleration force" at ang power ay ang kabuuan na pinagsasama ang puwersang ito at ang rotational speed ng gumagalaw na bahagi (angular velocity).

Nagtatagumpay ba ang mag-asawa sa lahat ng ito?

Ang ilang mga tao ay naghahambing lamang ng mga motor para sa kanilang metalikang kuwintas o halos. Sa katunayan, ito ay isang maling akala ...

Halimbawa, kung ihahambing ko ang isang makina ng gasolina na bumubuo ng 350 Nm sa 6000 rpm sa isang makinang diesel na nagkakaroon ng 400 Nm sa 3000 rpm, maaari nating isipin na ang diesel ang magkakaroon ng pinakamaraming puwersa sa pagpabilis. Buweno, hindi, ngunit babalik tayo sa simula, ang pangunahing bagay ay kapangyarihan! Tanging kapangyarihan lamang ang dapat gamitin upang ihambing ang mga motor (perpektong may mga kurba...Dahil ang mataas na peak power ay hindi lahat!).

Sa katunayan, habang ang metalikang kuwintas ay nagpapahiwatig lamang ng pinakamataas na metalikang kuwintas, ang kapangyarihan ay kinabibilangan ng metalikang kuwintas at bilis ng makina, kaya nasa atin ang lahat ng impormasyon (tanging metalikang kuwintas ay isang bahagyang indikasyon lamang).

Kung babalik tayo sa ating halimbawa, masasabi nating maipagmamalaki ang diesel, na nagbibigay ng 400 Nm sa 3000 rpm. Ngunit huwag kalimutan na sa 6000 rpm ay tiyak na hindi ito makakapagdeliver ng higit sa 100 Nm (laktawan natin ang katotohanan na ang langis ay hindi umabot sa 6000 tonelada), habang ang gasolina ay maaari pa ring maghatid ng 350 Nm sa bilis na iyon. Sa halimbawang ito, inihahambing namin ang isang 200 hp na diesel engine. na may petrol engine 400 hp (mga figure na nagmula sa tinukoy na mga torque), mula sa isa hanggang doble.

Lagi nating natatandaan na kapag mas mabilis lumiko (o umuusad ang isang bagay), mas mahirap itong pabilisin. Kaya, ang isang makina na nagkakaroon ng makabuluhang torque sa mataas na rpm ay nagpapakita na ito ay may higit na lakas at mapagkukunan!

Pagpapaliwanag sa pamamagitan ng halimbawa

Nagkaroon ako ng kaunting ideya na subukan at alamin ang lahat, umaasa na hindi ito masama. Nasubukan mo na bang ihinto ang isang low-power na de-koryenteng motor gamit ang iyong mga daliri (maliit na bentilador, de-koryenteng motor sa Mecano kit noong ikaw ay maliit, atbp.).

Maaari itong umikot nang mabilis (sabihin ang 240 rpm o 4 na rebolusyon bawat segundo), madali natin itong mapipigilan nang hindi gaanong nasisira (ito ay humalo ng kaunti kung may mga talim ng propeller). Ito ay dahil ang torque nito ay hindi masyadong mahalaga, at samakatuwid ang wattage nito (ito ay nalalapat sa maliliit na de-koryenteng motor para sa mga laruan at iba pang maliliit na accessories).

Sa kabilang banda, kung sa parehong bilis (240 rpm) ay hindi ko mapigilan, nangangahulugan ito na ang torque nito ay magiging higit pa, na hahantong din sa mas huling kapangyarihan (parehong may kaugnayan sa matematika, ito ay tulad ng pakikipag-usap sa mga sisidlan). Ngunit ang bilis ay nanatiling pareho. Kaya, sa pamamagitan ng pagtaas ng metalikang kuwintas ng makina, pinapataas ko ang kapangyarihan nito, dahil humigit-kumulang

Pareha

X

Bilis ng pag-ikot

= kapangyarihan... (isang arbitraryong pinasimpleng formula upang makatulong na maunawaan: Ang Pi at ang ilan sa mga variable na nakikita sa nangungunang formula ay inalis)

Kaya, para sa parehong ibinigay na kapangyarihan (sabihin ang 5W, ngunit sino ang nagmamalasakit) maaari kong makuha ang alinman sa:

• Isang motor na mabagal na umiikot (hal. 1 revolution per second) na may mataas na torque na medyo mahirap huminto gamit ang iyong mga daliri (hindi ito tumatakbo nang mabilis, ngunit ang mataas na torque nito ay nagbibigay ng makabuluhang lakas)
• O isang motor na tumatakbo sa 4 rpm ngunit may mas kaunting metalikang kuwintas. Dito, ang mas mababang metalikang kuwintas ay nabayaran ng mas mataas na bilis, na nagbibigay ng higit na pagkawalang-kilos. Ngunit ang paghinto gamit ang iyong mga daliri ay magiging mas madali sa kabila ng mas mataas na bilis.

Pagkatapos ng lahat, ang dalawang makina ay may parehong kapangyarihan, ngunit hindi sila gumagana nang pareho (ang kapangyarihan ay dumarating sa iba't ibang paraan, ngunit ang halimbawa ay hindi masyadong kinatawan para dito, dahil ito ay limitado sa isang naibigay na bilis. Sa isang kotse, ang bilis nagbabago sa lahat ng oras, na nagdudulot ng sikat na power at torque curves moment). Ang isa ay mabagal na lumiliko at ang isa naman ay mabilis na lumiliko ... Ito ay isang maliit na pagkakaiba sa pagitan ng diesel at gasolina.

At iyon ang dahilan kung bakit tumatakbo ang mga trak sa diesel fuel, dahil ang diesel ay may mataas na metalikang kuwintas, sa kapinsalaan ng bilis ng pag-ikot nito (ang pinakamataas na bilis ng makina ay mas mababa). Sa katunayan, ito ay kinakailangan upang ma-move forward, sa kabila ng isang napakabigat na trailer, nang hindi na kailangang pagalitan ang makina, tulad ng kaso sa gasolina (ang isa ay kailangang umakyat sa mga tore at maglaro sa clutch na parang baliw). Ang diesel ay nagpapadala ng pinakamataas na torque sa mababang rev, na nagpapadali sa paghila at nagbibigay-daan sa iyo na umalis mula sa isang nakatigil na sasakyan.

Relasyon sa pagitan ng kapangyarihan, metalikang kuwintas at bilis ng makina

Narito ang teknikal na input na ibinahagi ng isang user sa seksyon ng mga komento. Mukhang makatwiran sa akin na ipasok ito nang direkta sa artikulo.

Upang hindi kumplikado ang problema sa mga pisikal na dami:

Ang kapangyarihan ay ang produkto ng metalikang kuwintas sa crankshaft at ang bilis ng crankshaft sa radians/sec.

(tandaan na para sa 2 rebolusyon ng crankshaft sa 6.28 ° mayroong 1 * pi radians = 360 radians.

Kaya P = M * W

P -> kapangyarihan sa [W]

M -> torque sa [Nm] (Newton meter)

W (omega) - angular velocity sa radians / sec W = 2 * Pi * F

Sa Pi = 3.14159 at F = bilis ng crankshaft sa t / s.

Praktikal na halimbawa

Torque ng makina M: 210 Nm

Bilis ng motor: 3000 rpm -> frequency = 3000/60 = 50 rpm

W = 2 * pi * F = 2 * 3.14159 * 50 t / s = 314 radians / s

Panghuling Au: P = M * W = 210 Nm * 314 rad / s = 65940 W = 65,94 kW

Conversion sa CV (horsepower) 1 hp = 736 W

Sa CV makakakuha tayo ng 65940 W / 736 W = 89.6 CV.

(Tandaan na ang 1 lakas-kabayo ay ang average na lakas ng isang kabayo na patuloy na tumatakbo nang walang tigil (sa mechanics, ito ay tinatawag na rated power).

Kaya't kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang 150 hp na kotse, kinakailangan upang taasan ang bilis ng engine sa 6000 rpm na may isang metalikang kuwintas na nananatiling limitado o kahit na bahagyang nabawasan sa 175 Nm.

Salamat sa gearbox, na isang torque converter, at ang kaugalian, mayroon kaming pagtaas sa metalikang kuwintas ng halos 5 beses.

Halimbawa, sa 1st gear, ang engine torque sa crankshaft na 210 Nm ay magbibigay ng 210 Nm * 5 = 1050 Nm sa rim ng 30 cm spoke wheel, magbibigay ito ng pulling force na 1050 Nm / 0.3 m = 3500 Nm .

Sa physics F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N (a = Earth's acceleration 9.81 m / s2 1G)

Kaya, ang 1 N ay tumutugma sa 1 kg / 9.81 m / s2 = 0.102 kg ng puwersa.

3500 N * 0.102 = 357 kg na puwersa na nagtutulak sa kotse sa isang matarik na dalisdis.

Umaasa ako na ang ilang mga paliwanag na ito ay nagpapalakas ng iyong kaalaman sa mga konsepto ng kapangyarihan at mekanikal na metalikang kuwintas.