Ang kalainan tali sa torque ug gahum ...

Ang kalainan tali sa torque ug gahum usa ka pangutana nga gipangutana sa daghang us aka tawo. Ug kini masabtan, tungod kay kining duha ka datos usa sa labing gitun-an sa mga teknikal nga data sheet sa atong mga sakyanan. Mao nga makapaikag nga hunahunaon kana, bisan kung kini dili kinahanglan nga labing klaro ...

Una sa tanan, atong klarohon nga ang magtiayon nagpahayag sa ilang kaugalingon Newton. metro ug kusog sa Kusog sa kabayo (kung maghisgot kita bahin sa usa ka makina, tungod kay gigamit sa siyensya ug matematika Watt)

Lahi ba gyud kini?

Sa tinuud, dili sayon ​​​​ang pagbulag niining duha ka mga variable, tungod kay kini adunay kalabutan sa usag usa. Sama sa pagpangutana kung unsa ang kalainan sa pan ug harina. Dili kini makatarunganon, tungod kay ang harina bahin sa pan. Mas maayo nga itandi ang mga sangkap sa usag usa (e.g. tubig vs harina sa usa ka pinch) kaysa itandi ang usa ka sangkap sa usa ka nahuman nga produkto.

Atong sulayan ang pagpatin-aw niining tanan, apan sa samang higayon ipatin-aw nga ang bisan unsang tabang gikan sa imong kiliran (pinaagi sa mga komento sa ubos sa panid) pagadawaton. Ang labi ka lainlain nga mga paagi aron ipasabut kini, labi nga mga tiggamit sa Internet ang makasabut sa koneksyon tali niining duha nga mga konsepto.

Ang gahum mao ang resulta sa pagpares (medyo bug-at nga mga pulong, nahibal-an ko pag-ayo ...) ang katulin sa pagtuyok.

Sa matematika, kini naghatag sa mosunod:

( π X Torque sa Nm X Mode) / 1000/30 = Gahum sa kW (nga gihubad sa horsepower kung gusto namon nga adunay usa ka "labi pa nga konsepto sa awto").

Dinhi nagsugod kita sa pagsabut nga ang pagtandi kanila halos walay pulos.

Pagtuon sa torque / power curve

Wala’y mas maayo pa kaysa sa usa ka de-koryenteng motor aron hingpit nga masabtan ang relasyon tali sa torque ug gahum, o kung giunsa adunay relasyon tali sa torque ug katulin.

Tan-awa kung unsa ka lohikal ang kurba sa torque sa usa ka de-koryenteng motor, nga labi ka dali masabtan kaysa kurba sa usa ka makina sa kainit. Dinhi atong makita nga naghatag kita kanunay ug pinakataas nga torque sa sinugdanan sa rebolusyon, nga nagdugang sa kurba sa kuryente. Sa lohikal nga paagi, ang labi ka kusog nga akong gibutang sa usa ka nagtuyok nga ehe, ang labi ka kusog nga kini magtuyok (ug busa labi ka kusog). Sa laing bahin, samtang ang torque mikunhod (sa diha nga ako mopilit gamay ug mas gamay sa rotating axle, nagpadayon sa pagpadayon sa bisan unsa nga paagi), ang power curve magsugod sa pagkunhod (bisan pa ang rotation speed nagpadayon sa pagkunhod). Pagdugang). Sa esensya, ang torque mao ang "kusog sa pagpatulin" ug ang gahum mao ang sumada nga naghiusa niini nga puwersa ug ang rotational speed sa naglihok nga bahin (angular velocity).

Nagmalampuson ba ang magtiayon niining tanan?

Ang ubang mga tawo nagtandi lamang sa mga motor alang sa ilang torque o halos. Sa tinuud, kini usa ka limbong ...

Pananglitan, kung akong itandi ang usa ka makina sa gasolina nga nagpalambo sa 350 Nm sa 6000 rpm sa usa ka makina nga diesel nga nagpalambo sa 400 Nm sa 3000 rpm, tingali maghunahuna kita nga ang diesel ang adunay labing kusog nga pagpatulin. Aw, dili, apan kita mobalik sa sinugdanan, ang nag-unang butang mao ang gahum! Gahum lamang ang gamiton sa pagtandi sa mga motor (mas maayo nga adunay mga kurba…Tungod kay ang taas nga peak power dili tanan!).

Sa tinuud, samtang ang torque nagpaila lamang sa labing taas nga torque, ang gahum naglakip sa torque ug katulin sa makina, mao nga naa namon ang tanan nga kasayuran (ang torque ra usa ka partial nga timailhan).

Kung mobalik kita sa atong panig-ingnan, nan makaingon kita nga ang diesel mahimong ikapasigarbo, nga naghatag og 400 Nm sa 3000 rpm. Apan ayaw kalimti nga sa 6000 rpm siguradong dili kini maka-deliver og labaw sa 100 Nm (laktawan nato ang kamatuoran nga ang lana dili makaabot sa 6000 ka tonelada), samtang ang gasolina maka-deliver pa og 350 Nm sa maong gikusgon. Niini nga pananglitan, atong gitandi ang usa ka 200 hp nga diesel nga makina. sa gasolina nga makina 400 hp (mga numero nga nakuha gikan sa gikutlo nga mga torque) usa hangtod doble.

Kanunay natong hinumdoman nga ang mas paspas nga pagliko (o pag-abante sa usa ka butang), mas lisud ang pagkuha niini bisan sa pagpakusog. Sa ingon, ang usa ka makina nga nagpalambo sa hinungdanon nga torque sa taas nga rpm nagpakita nga kini adunay labi pa nga gahum ug mga kapanguhaan!

Pagpatin-aw pinaagi sa panig-ingnan

Naa koy gamay nga ideya nga sulayan ug mahibal-an ang tanan, nanghinaut nga dili kini daotan. Nakasulay ka na ba sa pagpahunong sa usa ka low-power nga de-koryenteng motor gamit ang imong mga tudlo (gamay nga fan, de-koryenteng motor sa Mecano kit sa gamay ka pa, ug uban pa).

Makatuyok dayon kini (ingon nga 240 rpm o 4 ka rebolusyon matag segundo), dali ra nato kining mapahunong nga dili kaayo makadaot niini (kini mobunal gamay kung adunay mga blades sa propeller). Kini tungod kay ang torque niini dili kaayo importante, ug busa ang wattage niini (kini magamit sa gagmay nga electric motors alang sa mga dulaan ug uban pang gagmay nga mga accessories).

Sa laing bahin, kung sa parehas nga tulin (240 rpm) dili nako mapugngan, kini nagpasabut nga ang torque niini mahimong labi pa, nga magdala usab sa labi ka katapusan nga gahum (ang duha adunay kalabotan sa matematika, kini sama sa mga barko sa komunikasyon). Apan ang katulin nagpabilin nga pareho. Mao nga, pinaagi sa pagdugang sa torque sa makina, akong gipataas ang gahum niini, tungod kay hapit

Magtiayon

X

Kalig-on sa rotation

= Gahum... (usa ka arbitraryong gipasimple nga pormula aron makatabang sa pagsabot: Pi ug pipila sa mga variable nga makita sa ibabaw nga pormula gitangtang)

Mao nga, alang sa parehas nga gihatag nga gahum (isulti ang 5W, apan kinsa ang nagpakabana) makuha nako ang bisan hain:

• Usa ka motor nga hinay nga nagtuyok (pananglitan 1 rebolusyon matag segundo) nga adunay taas nga torque nga labi ka lisud nga hunongon gamit ang imong mga tudlo (dili kini kusog nga dagan, apan ang taas nga torque niini naghatag niini nga hinungdanon nga kusog)
• O usa ka motor nga nagdagan sa 4 rpm apan adunay gamay nga torque. Dinhi, ang ubos nga torque gibayran sa mas taas nga tulin, nga naghatag niini og dugang nga inertia. Apan ang paghunong gamit ang imong mga tudlo mas sayon ​​bisan pa sa mas taas nga tulin.

Human sa tanan, ang duha ka mga makina adunay parehas nga gahum, apan dili sila molihok sa parehas (ang gahum moabut sa lainlaing mga paagi, apan ang pananglitan dili kaayo representante alang niini, tungod kay kini limitado sa usa ka gihatag nga tulin. Sa usa ka awto, ang katulin nagbag-o sa tanan nga panahon, nga nagpatungha sa bantog nga kusog ug torque curves nga higayon). Ang usa hinayhinay nga moliko ug ang usa dali nga moliko ... Kini usa ka gamay nga kalainan tali sa diesel ug gasolina.

Ug mao nga ang mga trak nagdagan sa diesel fuel, tungod kay ang diesel adunay taas nga torque, nga makadaot sa iyang rotational speed (ang maximum nga gikusgon sa makina mas ubos). Sa tinuud, kinahanglan nga makapadayon, bisan pa sa usa ka bug-at nga trailer, nga dili kinahanglan nga kasab-an ang makina, sama sa kaso sa gasolina (kinahanglan nga mosaka sa mga tore ug magdula sa clutch sama sa buang). Ang diesel nagpasa sa labing taas nga torque sa mubu nga mga rev, nga nagpadali sa pagguyod ug nagtugot kanimo sa pagpalayo gikan sa usa ka naghunong nga awto.

Relasyon tali sa gahum, torque ug katulin sa makina

Ania ang teknikal nga input nga gipaambit sa usa ka user sa seksyon sa mga komento. Morag makatarunganon alang kanako nga isulod kini direkta sa artikulo.

Aron dili makomplikado ang problema sa pisikal nga gidaghanon:

Ang gahum mao ang produkto sa torque sa crankshaft ug ang crankshaft speed sa radians / sec.

(hinumdomi nga alang sa 2 nga mga rebolusyon sa crankshaft sa 6.28 ° adunay 1 * pi radians = 360 radians.

Busa P = M * W

P -> gahum sa [W]

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

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

Uban sa Pi = 3.14159 ug F = crankshaft speed sa t / s.

Praktikal nga pananglitan

Engine torque M: 210 Nm

Katulin sa motor: 3000 rpm -> frequency = 3000/60 = 50 rpm

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

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

Pagkakabig sa CV (horsepower) 1 hp = 736 W

Sa CV makuha nato ang 65940 W / 736 W = 89.6 CV.

(Hinumdumi nga ang 1 horsepower mao ang kasagaran nga gahum sa usa ka kabayo nga padayon nga nagdagan nga walay paghunong (sa mekaniko, kini gitawag nga rated nga gahum).

Mao nga kung maghisgot kita bahin sa usa ka awto nga 150 hp, kinahanglan nga madugangan ang katulin sa makina sa 6000 rpm nga adunay usa ka torque nga nagpabilin nga limitado o bisan gamay nga pagkunhod sa 175 Nm.

Salamat sa gearbox, nga usa ka torque converter, ug ang differential, kami adunay pagtaas sa torque nga mga 5 ka beses.

Pananglitan, sa 1st gear, ang engine torque sa crankshaft nga 210 Nm maghatag 210 Nm * 5 = 1050 Nm sa rim sa usa ka 30 cm spoke wheel, kini maghatag ug pulling force nga 1050 Nm / 0.3 m = 3500 Nm .

Sa pisika F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N (a = Katulin sa Yuta 9.81 m / s2 1G)

Busa, ang 1 N katumbas sa 1 kg / 9.81 m / s2 = 0.102 kg nga puwersa.

3500 N * 0.102 = 357 kg nga pwersa nga nagduso sa sakyanan sa usa ka titip nga bakilid.

Nanghinaut ko nga kining pipila ka mga pagpatin-aw makapalig-on sa imong kahibalo sa mga konsepto sa gahum ug mekanikal nga torque.