Мощность и крутящий момент формула: гидравлика, гидравлические оборудование, пневматические оборудование, смазочное оборудование, фильтры — Шины для спецтехники, шины для погрузчика

Содержание

Как выбрать максимальная и номинальная мощность двигателей

В 2010 году европейские и американские производители двигателей прекратили указывать их мощность, ограничившись лишь показателями объема и крутящего момента, выраженного либо в Ньютонах на метр (Н/м) либо в американской системе – футов на фунт (Ft/Lbs). Во втором случае, чтобы получить более привычные для нас единицы, достаточно умножить значение на 1,356. Впрочем, полученные данные все равно не столь очевидны, чтобы сразу сориентироваться в мощности устройства.

Мощность измеряется по формуле P (Вт) = Момент (Н·м) *Частоту вращения (Об/мин) / 9.5492.

Нужно иметь в виду, что максимальная мощность и максимальный момент достигаются при разных оборотах двигателя. Так максимальный момент, как видно из графика, будет на оборотах примерно 2400-2600, а максимальная мощность – при 3600 об/мин. Поэтому, для того, чтобы все-таки узнать на какой мощности у вас работает двигатель, нужно знать, на какие рабочие обороты он настроен, что не все производители указывают. Серьезные компании двигателей указывают для этого график, аналогичный представленному внизу, или конкретные значения мощности, зависящие оборотов. Если у вас есть регулятор оборотов двигателя, значит, максимальная мощность будет на максимальных оборотах.

Этим различием и пользовались производители двигателей: указывая мощность, которую можно получить при завышенных оборотах (например, 5.0 л.с., которую можно достичь при 4500 об/мин), при этом сам двигатель при постоянной работе был настроен на обороты 3600, выдавая всего 3.5 л.с. Численно мощность от оборотов зависит гораздо больше, чем от момента. Надо также понимать, что при завышении оборотов мощность растет, а крутящий момент падает.

Практически это означает, что для косилки, чем больше мощность, тем на большие обороты можно раскрутить нож или на те же обороты, но более длинный/тяжелый нож. Но при этом, если задрать обороты и соответственно уменьшить крутящий момент, то нож сможет преодолевать все меньшее сопротивление. То есть наступает ситуация, что при последующем увеличении оборотов, будет уменьшаться крутящий момент, и двигатель будет раньше глохнуть при увеличении сопротивления (нагрузки) и, значит, хуже будет косить густую траву.

Поэтому с 2010 года чаще всего указывается мощность двигателя, работающего в конкретной технике с учетом ее использования и установленным рабочим числом оборотов. На двигателях же указывается только максимальный крутящий момент, на который и стоит ориентироваться, ведь чем он больше, тем лучше устройство будет справляться со своей задачей.

Все это касается нормальных (брендовых) производителей техники. Сейчас все больше и больше появляется двигателей из Китая, как и от европейских производителей (MTD, Emak, Stiga, Al-Ko и т.д.), так и собственно китайских брендов Zongshen, Loncin, Rato, Lifan и других. Также существует большое количество «заказных» марок сделанных на основе аутсорсинга, то есть владелец бренда заказывает двигатели под собственным названием на заводах в Китае. А тут уже все зависит от добросовестности заказчика/поставщика этих агрегатов. По вашей просьбе и за ваши деньги в Китае вам напечатают любой паспорт и наклейки с любыми цифрами. Поэтому, покупая культиватор/косилку с гордой надписью 7-8 л.с. с китайским мотором, вы можете получить двигатель реальной мощности 4-5 л.с. Но так как в России потребитель в первую очередь выбирает технику по мощности, то наша компания, по возможности, указывает для бензиновой техники с четырехтактными двигателями две мощности: максимальную — завышенная мощность, которую указывали до 2010 года и продолжают указывать некоторые производители/продавцы для увеличения привлекательности своего товара, и номинальную (реальную). Но номинальную мощность, к сожалению, указывают не все производители или указывают завышенную, выдавая ее за номинальную. При этом этот параметр можно замерить только в заводских условиях, поэтому не во всех товарах есть возможность указать данную характеристику.

Также мы рекомендуем в первую очередь обращать внимание на крутящий момент и объем двигателя. Учитывая, что двигатели на садовой технике сконструированы достаточно просто (нет никакого турбо наддува, форсажа и т.д.), то с одного объема невозможно снять больше мощности на 30-50%.

Мощность и крутящий момент — что это?

ЧТО ТАКОЕ ЛОШАДИНАЯ СИЛА?

— У тебя сколько сил? — такой вопрос слышал любой, кто хоть немного касался мира автомобилей. Никому даже пояснять не надо, какие силы на самом деле имеются в виду — лошадиные. Именно в них мы привыкли оценивать мощность мотора, одну из важнейших потребительских характеристик машины.

Уже и гужевого транспорта практически не осталось даже в деревнях, а эта единица измерения живёт и здравствует больше ста лет. А ведь лошадиная сила — величина, по сути, нелегальная. Она не входит в международную систему единиц (полагаю, многие со школы помнят, что называется она СИ) и потому не имеет официального статуса. Более того, Международная организация законодательной метрологии требует как можно скорее изъять лошадиную силу из обращения, а директива ЕС 80/181/EEC от 1 января 2010 прямо обязует автопроизводителей использовать традиционные «л.с.» только как вспомогательную величину для обозначения мощности.

Но не зря считается, что привычка — вторая натура. Ведь говорим же мы в обиходе «ксерокс» вместо копир и обзываем клейкую ленту «скотчем». Вот и непризнанные «л.с.» сейчас используют не только обыватели, но и едва ли не все автомобильные компании. Какое им дело до рекомендательных директив? Раз покупателю удобнее — пусть так и будет. Да что там производители — даже государство на поводу идёт. Если кто забыл, в России транспортный налог и тариф ОСАГО именно от лошадиных сил высчитываются, как и стоимость эвакуации неправильно припаркованного транспорта в Москве.

Лошадиная сила родилась в эпоху промышленной революции, когда потребовалось оценить, насколько эффективно механизмы заменяют животную тягу. По наследству от стационарных двигателей эта условная единица измерения мощности со временем перешла и на автомобили.

И никто бы к этому не придирался, если не одно весомое «но». Задуманная, чтобы упростить нам жизнь, лошадиная сила на самом деле вносит путаницу. Ведь появилась она в эпоху промышленной революции как совершенно условная величина, которая не то что к автомобильному мотору, даже к лошади имеет достаточно опосредованное отношение. Смысл этой единицы в следующем — 1 л.с. достаточно, чтобы поднять груз массой 75 кг на высоту 1 метр за 1 секунду. Фактически, это сильно усреднённый показатель производительности одной кобылы. И не более того.

Иными словами, новая единица измерения очень пригодилась промышленникам, добывавшим, к примеру, уголь из шахт, и производителям соответствующего оборудования. С её помощью было проще оценить преимущество механизмов над животной силой. А поскольку приводились станки уже паровыми, а позднее и керосиновыми двигателями, то «л.с.» перешли по наследству и к самобеглым экипажам.

Джеймс Уатт — шотландский инженер, изобретатель, учёный, живший в XVIII — начале XIX века. Именно он ввёл в обращение как «нелегальную» сейчас лошадиную силу, так и официальную единицу измерения мощности, которую назвали его именем.

По иронии судьбы изобрёл лошадиную силу человек, именем которого названа официальная единица измерения мощности — Джеймс Уатт. А поскольку ватт (а точнее, применительно к могучим машинам, киловатт — кВт) к началу XIX века тоже активно входил в оборот, пришлось две величины как-то приводить друг к другу.

Вот здесь-то и возникли ключевые разногласия. Например, в России и большинстве других европейских стран приняли так называемую метрическую лошадиную силу, которая равна 735,49875 Вт или, что сейчас нам более привычно, 1 кВт = 1,36 л.с. Такие «л.с.» чаще всего обозначают PS (от немецкого Pferdestärke), но есть и другие варианты — cv, hk, pk, ks, ch… При этом в Великобритании и ряде её бывших колоний решили пойти своим путём, организовав «имперскую» систему измерений с её фунтами, футами и прочими прелестями, в которой механическая (или, по-другому, индикаторная) лошадиная сила составляла уже 745,69987158227022 Вт. А дальше — пошло-поехало. К примеру, в США придумали даже электрическую (746 Вт) и котловую (9809,5 Вт) лошадиные силы.

Вот и получается, что один и тот же автомобиль с одним и тем же двигателем в разных странах на бумаге может иметь разную мощность. Возьмём, например, популярный у нас кроссовер Kia Sportage — в России или Германии по паспорту его двухлитровый турбодизель в двух вариантах развивает 136 или 184 л.с., а в Англии — 134 и 181 «лошадку». Хотя на самом деле отдача мотора в международных единицах составляет ровно 100 и 135 кВт — причём в любой точке земного шара. Но, согласитесь, звучит непривычно. Да и цифры уже не такие впечатляющие. Поэтому автопроизводители и не спешат переходить на официальную единицу измерения, объясняя это маркетингом и традициями. Это как же? У конкурентов будет 136 сил, а у нас всего 100 каких-то кВт? Нет, так не пойдёт…

КАК ИЗМЕРЯЮТ МОЩНОСТЬ?

Впрочем, «мощностные» хитрости игрой с единицами измерения не ограничиваются. До последнего времени её не только обозначали, но даже измеряли по-разному. В частности, в Америке долгое время (до начала 1970-х годов) автопроизводители практиковали стендовые испытания двигателей, раздетых до гола — без навески вроде генератора, компрессора кондиционера, насоса системы охлаждения и с прямоточной трубой вместо многочисленных глушителей. Само собой, сбросивший оковы мотор легко выдавал процентов на 10-20 больше «л.с.», так необходимых менеджерам по продажам. Ведь в тонкости методики испытаний мало кто из покупателей вдавался.

Другая крайность (но гораздо более приближенная к реальности) — снятие показателей прямо с колёс автомобиля, на беговых барабанах. Так поступают гоночные команды, тюнинговые мастерские и прочие коллективы, которым важно знать отдачу мотора с учётом всех возможных потерь, и трансмиссионных в том числе.

Мощность также зависит от того, как её измерять. Одно дело крутить на стенде «голый» мотор без навесного оборудования и совсем другое — снимать показания с колёс, на беговых барабанах, с учётом трансмиссионных потерь. Современные методики предлагают компромиссный вариант — стендовые испытания двигателя с необходимой для его автономной работы навеской.

Но в итоге за образец в различных методиках вроде европейских ECE, DIN или американских SAE приняли компромиссный вариант. Когда двигатель устанавливают на стенде, но со всей необходимой для бесперебойного функционирования навеской, включая стандартный выпускной тракт. Снять можно только оборудование, относящееся к другим системам машины (к примеру, компрессор пневмоподвески или насос гидроусилителя руля). То есть тестируют мотор ровно в том виде, в котором он фактически стоит под капотом автомобиля.

Это позволяет исключить из финального результата «качество» трансмиссии и определить мощность на коленвале с учётом потерь на привод основных навесных агрегатов. Так, если говорить о Европе, то эту процедуру регламентирует директива 80/1269/EEC, впервые принятая ещё в 1980 году и с тех пор регулярно обновляемая.

ЧТО ТАКОЕ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ?

Но если мощность, как говорят в Америке, помогает автомобили продавать, то двигает их вперёд крутящий момент. Измеряют его в ньютон-метрах (Н∙м), однако у большинства водителей до сих пор нет чёткого представления об этой характеристике мотора. В лучшем случае обыватели знают одно — чем выше крутящий момент, тем лучше. Почти как с мощностью, не правда ли? Вот только чем тогда «Н∙м» отличаются от «л.с.».?

На самом деле, это связанные величины. Более того, мощность — производная от крутящего момента и оборотов мотора. И рассматривать их по отдельности просто нельзя. Знайте — чтобы получить мощность в ваттах необходимо крутящий момент в ньютон-метрах умножить на текущее число оборотов коленвала и коэффициент 0,1047. Хотите привычные лошадиные силы? Нет проблем! Делите результат на 1000 (таким образом получатся киловатты) и умножайте на коэффициент 1,36.

Чтобы обеспечить дизелю (на фото слева) высокую степень сжатия, инженеры вынуждены делать его длинноходным (это когда ход поршня превышает диаметр цилиндра). Поэтому у таких моторов крутящий момент конструктивно получается большим, но предельное число оборотов приходится ограничивать ради повышения ресурса. Разработчикам бензиновых агрегатов, наоборот, проще получить высокую мощность — детали здесь не такие массивные, степень сжатия меньше, так что двигатель можно сделать короткоходным и высокооборотным. Впрочем, в последнее время различие между дизелями и бензиновыми агрегатами постепенно стирается — они становятся всё более похожими как по конструкции, так и по характеристикам.

Выражаясь техническим языком, мощность показывает, сколько работы способен выполнить мотор за единицу времени. А вот крутящий момент характеризует потенциал двигателя к совершению этой самой работы. Показывает сопротивление, которое он может преодолеть. Например, если машина упрётся колёсами в высокий бордюр и не сможет тронуться с места, мощность будет нулевой, так как никакой работы мотор не совершает — движения нет, но крутящий момент при этом развивается. Ведь за то мгновение, пока движок не заглохнет от натуги, в цилиндрах сгорает рабочая смесь, газы давят на поршни, а шатуны стараются привести во вращение коленвал. Иными словами, момент без мощности существовать может, а мощность без момента — нет. То есть именно «Н∙м» являются основой «продукцией» двигателя, которую он производит, превращая тепловую энергию в механическую.

Если проводить аналогии с человеком, «Н∙м» отражают его силу, а «л.с.» — выносливость. Именно поэтому тихоходные дизельные двигатели в силу своих конструктивных особенностей у нас, как правило, тяжелоатлеты — при прочих равных условиях они могут тащить на себе больше и легче преодолевают сопротивление на колёсах, пусть и не так проворно. А вот быстроходные бензиновые моторы скорее относятся к бегунам — нагрузку держат хуже, зато перемещаются быстрее. В общем, действует простое правило рычага — выигрываем в силе, проигрываем в расстоянии или скорости. И наоборот.

Так называемая внешняя скоростная характеристика двигателя отражает зависимость мощности и крутящего момента от оборотов коленвала при полностью открытом дросселе. По идее, чем раньше наступает пик тяги и позже — мощности, тем проще мотору адаптироваться к нагрузкам, его рабочий диапазон увеличивается, что позволяет водителю или электронике реже переключать передачи и почём зря не жечь топливо. На этих графиках видно, что бензиновый двухлитровый турбомотор (справа) выигрывает по этому показателю у турбодизеля аналогичного объёма, но уступает ему в абсолютной величине крутящего момента.

Как это выражается на практике? В первую очередь, надо понять, что именно кривые крутящего момента и мощности (вместе, а не по отдельности!) на так называемой внешней скоростной характеристике двигателя будут раскрывать его истинные возможности. Чем раньше достигается пик тяги и позже пик мощности, тем лучше мотор приспособлен к своим задачам. Возьмём простой пример — автомобиль движется по ровной дороге и вдруг начинается подъём.

Сопротивление на колёсах возрастает, так что при неизменной подаче топлива обороты станут падать. Но если характеристика двигателя грамотная, крутящий момент при этом наоборот начнёт расти. То есть мотор сам приспособится к увеличению нагрузки и не потребует от водителя или электроники перейти на передачу пониже. Перевал пройден, начинается спуск. Машина пошла на разгон — высокая тяга здесь уже не так важна, критичным становится другой фактор — мотор должен успевать её вырабатывать. То есть на первый план выходит мощность. Которую можно регулировать не только передаточными числами в трансмиссии, а повышением оборотов двигателя.

Здесь уместно вспомнить гоночные автомобильные или мотоциклетные моторы. В силу относительно небольших рабочих объёмов, они не могут развить рекордный крутящий момент, зато способность раскручиваться до 15 тысяч об/мин и выше позволяет им выдавать фантастическую мощность. К примеру, если условный двигатель при 4000 об/мин обеспечивает 250 Н∙м и, соответственно, примерно 143 л.с., то при 18000 об/мин он мог бы выдать уже 640,76 л.с. Впечатляет, не правда ли? Другое дело, что «гражданскими» технологиями это не всегда получается добиться.

И, кстати, в этом плане близкую к идеальной характеристику имеют электродвигатели. Они развивают максимальные «ньютон-метры» прямо со старта, а потом кривая крутящего момента плавно падает с ростом оборотов. График мощности при этом прогрессивно возрастает.

Современные моторы «Формулы 1» имеют скромный объём 1,6 л и относительно невысокий крутящий момент. Но за счёт турбонаддува, а главное — способности раскручиваться до 15000 об/мин, выдают порядка 600 л.с. Кроме того, инженеры грамотно интегрировали в силовой агрегат электродвигатель, который в определённых режимах может добавлять ещё 160 «лошадок». Так что гибридные технологии могут работать не только на экономичность.

Думаю, вы уже поняли — в характеристиках автомобиля важны не только максимальные значения мощности и крутящего момента, но и их зависимость от оборотов. Вот почему журналисты так любят повторять слово «полка» — когда, допустим, мотор выдаёт пик тяги не в одной точке, а в диапазоне от 1500 до 4500 об/мин. Ведь если есть запас крутящего момента, мощности тоже, скорее всего, будет хватать.

Но всё же лучший показатель «качества» (назовём его так) отдачи автомобильного двигателя — его эластичность, то есть способность набирать обороты под нагрузкой. Она выражается, например, в разгоне от 60 до 100 км/ч на четвёртой передаче или с 80 до 120 км/ч на пятой — это стандартные тесты в автомобильной индустрии. И может случиться так, что какой-нибудь современный турбомотор с высокой тягой на малых оборотах и широченной полкой момента даёт ощущение отличной динамики в городе, но на трассе при обгоне окажется хуже древнего атмосферника с более выгодной характеристикой не только момента, но и мощности…

Так что пусть в последнее время разница между дизельными и бензиновыми агрегатами становится всё более расплывчатой, пусть развиваются альтернативные моторы, но извечный союз мощности, крутящего момента и оборотов двигателя останется актуальным. Всегда.

Крутящий момент — Станки, ЧПУ, Постпроцессоры.

Во, а использование — если вдруг взбредет в голову посчитать мощность на резание, можете проверить, а вдруг не хватает? Тогда возникнет сложная нестандартная, чреватая и вообще ситуёвина

У каждого достойнго производителя режущего инструмента есть расчетная программа, которая выдает какой крутящий

момент требуется для работы этим интрументом в заданных условиях (тип обработки, материал, припуск, подача, скорость

резания и т.д.)

Например, SANDVIK:

для сверления сквозного отверстия диамтром 40мм, глубиной 50 мм в нерж. стали 12Х18Н10Т

при использовании сверла SANDVIK Corodrill 880 получаем:

РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ

Рекомендуемая скорость резания Vc=193м/мин.

Подача Fn=0,13 мм/об.

Скорость шпинделя n=1536 об/мин

ТРЕБОВАНИЯ К ОБОРУДОВАНИЮ

Мощность резания Pc=14 кВт

Усилие подачи Ff=4315 Н

Крутящий момент Мс=87 Нм

Расход СОЖ = 30 л/мин

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ВРЕМЯ

Время резания То=15 сек

Приер расчета — в приложении

Теперь берем от производителя станка диаграмму зависимости момента и мощности от скорости вращения и смотрим

выдает ли станок на скорости вращения 1536 об/мин мощность 14 кВт и момент 87 Нм. По параметрам систеы СОЖ проверяем

выдает ли станок не менее 30л/мин (в режиме подачи СОЖ через инструмент).

Если все поучается — значит станок подходит и производительность расчетная должна сойтись с фактической,

если нет — играем в расчетной таблице параметром рекомендуемая скорость резания и подача в пределах указанного диапазона

min-max и проверяем еще раз. Если станок не спраляется по параметрам — то ищем другой или выбираем менее производительный

инструмента, теряя во времени обработки.

Пример диаграммы момента и мощности — в приложении.

Расчеты SANDVIK web-online:

<noindex>http://coroguide.coromant.sandvik.com/Cutt…p;Metric=metric</noindex>

Рустам

Pages_from_ES0088AK_Диаграммы_момента_и_мощности_шпинделей_HAAS_VF_ISO50.pdf

SANDVIK_Cutting_data.pdf

Мощность или на крутящий момент? — Рамблер/авто

Когда речь заходит о выборе машины, то большинство людей смотрит на максимальную мощность. Они считают, что это важнейшая характеристика двигателя. Меньше людей смотрит на крутящий момент, считая, что именно он правит балом. Кое-кто смотрит и на мощность, и на крутящий момент, но цифры в технических характеристиках всё равно почти ничего не значат в реальной жизни. Гораздо важнее обороты двигателя, на которых достигаются пиковые значения. Но и это ещё не всё, и вот почему.

Чего хочет водитель

Цифры можно сравнивать, но большее значение мощности или крутящего момента не говорит о том, что в реальной жизни машина при прочих равных будет быстрее, а двигатель, как говорят, эластичнее. Смотреть нужно на графики. Графики крутящего момента и мощности в зависимости от оборотов двигателя одновременно. Чем больше крутящий момент на низах, чем ближе крутящий момент к максимальному на средних оборотах и чем позже достигается максимальная мощность, тем лучше. По сути, это и есть формула идеального мотора, но достигнуть её очень тяжело.

Генри Форд в свое время говорил: «Мощность продает автомобиль, но гонки выигрывает крутящий момент».

Ещё он говорил: «Спросите любого водителя, чего он хочет, и он ответит, что хочет больше мощности».

Обе цитаты в полной мере верны и сегодня, но вернемся к теме. Нельзя рассуждать о мощности и крутящем моменте по-отдельности по одной простой причине – и тут, возможно, для кого-то сейчас я открою Америку: мощность и крутящий момент связаны между собой. В упрощенном виде зависимость выглядит так (не пугайтесь, это единственная формула в этой статье): N=k*M*n, где N – это мощность, k-это постоянный коэффициент для перевода в нужные физические величины (Вт, кВт, л.с.), а n – это обороты двигателя (те, самые, которые указываются на тахометре).

Из этой формулы следует, что чем больше крутящий момент, тем больше мощность. Обращаю, кстати, внимание на то, что именно мощность зависит от крутящего момента, а не наоборот. Таким образом, так как у дизельных моторов большой крутящий момент, у них должна быть и высокая мощность, но на первый взгляд это не так.

Дизельный парадокс

Давайте для примера возьмем два мотора BMW: 3-литровый бензиновый и 3-литровый дизельный. У первого крутящий момент 400 Нм при 1200-5000 об/мин, а мощность 306 л.с. при 5800-6000 об/мин. У дизельного же крутящий момент больше – 560 Нм при 1500-3000 об/мин, но мощность меньше – 258 л.с. при 4000 об/мин. Почему так?

Все дело в оборотах, при которых достигается максимальная мощность. Дизельный мотор в силу своей конструкции не может выдавать большие обороты, но теоретически, если бы его можно было раскрутить до бензиновых 6000 оборотов в минуту, его мощность составляла бы 479 л.с.

По этой же причине малообъемные, но высокооборотистые мотоциклетные и гоночные двигатели при небольшом крутящем моменте выдают огромные мощности. Но вернемся к реальной жизни. На что же смотреть при покупке автомобиля, раз крутящий момент и мощность взаимозависимы?

Турбомоторы рулят

Смотреть нужно на графики распределения мощности и крутящего момента по всему диапазону работы мотора. Так, сравнивая типичный атмосферник и турбомотор, можно сделать три вывода.

Чем раньше достигается максимальный крутящий момент, тем лучше. По этому параметру выигрывает турбированный мотор.

Чем позже достигается пик мощности, тем лучше. По этому параметру у моторов паритет.

Чем ближе к максимальному крутящий момент на средних оборотах. тем лучше. Тут снова выигрывает турбированный, потому что на средних оборотах у него как раз максимум.

Что ещё можно сказать? Ну, например, то, что у турбированного мотора будет ровная тяга в среднем диапазоне оборотов, а ближе к красной зоне будет резкий спад тяги. У атмосферного мотора тяга будет увеличиваться и уменьшаться равномерно.

Новости авто: Самые надежные моторы объемом 2+ литра

Что важнее: Мощность или крутящий момент?

Чего хочет водитель

Генри Форд в свое время говорил: «Мощность продает автомобиль, но гонки выигрывает крутящий момент».

Взаимосвязь между числом оборотов и крутящим моментом

Опубликовано , 18 ноября 2019 г., , Kurz Industrial Solutions

Если вы водите машину, вы, вероятно, знаете, что ваш двигатель производит обороты в минуту («об / мин») и «крутящий момент». Но в чем их различия и как они связаны? По сути, оба описывают мощность двигателя в некоторой степени. В то время как крутящий момент является измеренным выходным сигналом, вычисляется частота вращения. Число оборотов в минуту описывает скорость вращения двигателя. Крутящий момент — это мера крутящего момента, создаваемого двигателем, который обычно передается через вал.Мощность — это мера того, насколько быстро выполняется трудоемкая задача или насколько быстро можно выполнить работу за определенный период времени. Однако понимание того и другого требует прежде всего понимания работы и энергии.

Работа и энергия

Термин «работа» относится к силе, перемещающейся на заданное расстояние. На примере автомобиля: если ваша машина глохнет, и вы пытаетесь ее толкнуть, но ничего не происходит, значит, вы не сделали никакой работы. Или же, если вы толкаете машину, а она действительно движется, вы создали работу.Работа определяется формулой как количество фунтов силы, умноженное на футы расстояния. Энергия похожа, но отличается. Никакого движения с энергией не требуется. Энергия — это способность человека (или объекта) выполнять работу.

Зная факты

При сравнении различий следует помнить о трех основных правилах:

Мощность (скорость работы) зависит от крутящего момента и оборотов
Крутящий момент и число оборотов в минуту являются измеренными величинами выходной мощности двигателя
Мощность рассчитывается по формуле (л.с. = крутящий момент x об / мин / 5252)

Чтобы понять взаимосвязь между двумя факторами, также необходимо немного разбираться в деталях двигателя.Двигатель вырабатывает мощность с помощью вращающегося вала, который передает определенный крутящий момент на нагрузку при заданных оборотах. Величина мощности, которую генерирует двигатель, зависит от числа оборотов.

Что такое крутящий момент?

Этот термин относится к нагрузке (мощности) двигателя при установленном числе оборотов в минуту. Это дает основу для создания определения. Общая мощность, которую производит двигатель, зависит от числа оборотов в минуту. По сути, измерение выражается в силе вокруг определенной точки.Затем сила применяется к радиусу. В конечном итоге это приводит к окончательному измерению, выраженному как «фунт-фут». Единица работы, напротив, выражается как «фут-фунт». Крутящий момент — это вектор, который обычно действует в определенном направлении. Следовательно, оно также выражается в ньютон-метрах. Крутящий момент также можно охарактеризовать как «статический», что означает, что при его измерении не учитывается направление. Однако статический крутящий момент также выражается в фунт-футах.

Измерительный выход

Знание того, как двигатели вырабатывают мощность, — хороший первый шаг к пониманию того, как работает ваш автомобиль.Однако также важно измерить выходную мощность. К счастью, опытные механики могут определить мощность двигателя автомобиля с помощью специализированных инструментов. Эти инструменты называются вихретоковыми динамометрами. У них есть магнитное поле, которое передает крутящий момент от коленчатого вала к плечу рычага, который опирается на датчик нагрузки или датчик статической силы. Также можно использовать другой тип динамометра, называемый водяным тормозом. В этом оборудовании используется вращающийся набор лопастей насоса и статический набор для передачи мощности от плеча рычага к датчику нагрузки.

Двигатель вашего автомобиля

Несмотря на то, что эти два измерения применимы ко всем двигателям, существует множество вариантов выходной мощности и мощности среди двигателей транспортных средств, представленных на рынке. Общая мощность двигателя определяет многие аспекты характеристик автомобиля, в том числе скорость его движения, скорость буксировки и скорость разгона. Хотя цифры различаются, у всех автомобилей есть так называемый диапазон «от холостого хода до красной черты», который является мерой того, насколько быстро автомобиль разгоняется с места.

Эта запись была размещена в Промышленные решения. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Комментарии закрыты.

Зависимость мощности, крутящего момента и скорости

Соотношение мощности, крутящего момента и скорости

Следующие расчеты показывают взаимосвязь между мощностью, крутящим моментом и скоростью вращения при прохождении вращательного движения через коробку передач с мощностью в кВт, равной П .

P вход = P вых + потери на передаче

Потери шестерен = 1% на ступень. Если это игнорировать, можно предположить идеальный случай.

Тогда применимо общее уравнение мощности:

P = Tω

Где:

Если ω — скорость вращения в радианах / сек, T — крутящий момент в Нм, а n — частота вращения в об / мин.

Принцип лучше всего пояснить на примере. При снижении частоты вращения на 25 через редуктор со стандартной входной частотой вращения для электродвигателя

n = 1475 об / мин:

Тогда за:

P вход = P вых = Tω

Таким образом, по мере уменьшения скорости вращения коробки передач крутящий момент увеличивается, и наоборот. Изменение крутящего момента через коробку передач равно передаточному отношению коробки передач.

Hansen Transmissions специализируется на поставках редукторов для многих отраслей промышленности, уделяя особое внимание:

Водоподготовка

Градирни

Миксеры и мешалки

Погрузочно-разгрузочные работы

Переработка пальмового масла

Ветряные турбины

Коробки передач Hansen предлагают ряд специально разработанных коробок передач для любого применения, где требуется связь между приводным двигателем и ведомой системой.Муфты также поставляются для особых требований применения, например, жесткие муфты для передачи высокого крутящего момента и редукторы на валу, гидравлические муфты для плавного пуска и гибкие муфты при небольшом перекосе.

Расчет мощности, крутящего момента и частоты вращения

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Требования для обеспечения согласованных и точных результатов
Расчетная мощность
1. VBOX Test Suite
2. VBOX Tools
Расчет об / мин
Расчет крутящего момента

VBOX Test Suite и Инструменты VBOX Возможности программного обеспечения VBOX для расчета BHP на колесах с помощью любого регистратора данных Racelogic VBOX, который может регистрировать скорость и продольное ускорение.Для получения наиболее точных результатов необходимо, чтобы:

Вводится точное значение веса транспортного средства — оно должно включать вес транспортного средства, а также топливо, пассажиров и багаж. Если возможно, получение показаний веса с автомобильных весов — лучший вариант.
Место проведения испытаний является идеальным — для сбора данных испытаний используется чистая, открытая, ровная дорога.

Требования для обеспечения стабильно точных результатов

Открытая испытательная площадка: поблизости нет деревьев, зданий или мостов.
Используется чистая, открытая, ровная дорога.
На выбранной передаче резко увеличьте скорость с низких оборотов до максимума диапазона оборотов.
Открыть зарегистрированный файл в VBOX Test Suite или VBOX Tools.

Расчетная мощность

Набор тестов VBOX

Загрузите зарегистрированный файл в VBOX Test Suite и откройте вкладку Test Setup .
Нажмите кнопку « Maths Channel », чтобы открыть средство Maths Channel, нажмите кнопку « + », чтобы создать новый канал.
Введите одно из следующих уравнений. Чтобы это было как можно более точным, вам нужно знать снаряженную массу транспортного средства и добавить вес всего, что может быть в транспортном средстве (водитель, топливо и т. Д.).
Нажмите кнопку « ОК », чтобы применить расчет.
На вкладке « Диаграмма » выберите новый канал по оси X или Y, чтобы его можно было просмотреть в области диаграммы.

Для расчета BHP введите следующее уравнение:

Масса (фунты) * Продольное ускорение (g) * Скорость (км / ч) / 1.609344 * 0,003054

Для расчета кВт введите следующее уравнение:

Масса (кг) * Продольное ускорение (g) * Скорость (км / ч) * 0,0031107

Пример расчета BHP в VBOX Test Suite

Инструменты VBOX

Загрузите зарегистрированный файл в VBOX Tools и откройте окно Graph screen , чтобы просмотреть зарегистрированный файл.
Нажмите кнопку « Generate New Channel », чтобы открыть средство математического канала.
Введите одно из следующих уравнений. Чтобы это было как можно более точным, вам нужно знать снаряженную массу транспортного средства и добавить вес всего, что может быть в транспортном средстве (водитель, топливо и т. Д.).
Нажмите кнопку « Generate Channel », чтобы применить расчет, а затем закройте окно настройки математического канала.
Отметьте новый канал мощности, чтобы его можно было просмотреть на экране графика.

Для расчета BHP введите следующее уравнение:

Вес (фунты) * LongAcc (г) * Канал скорости (миль / ч) * 0,003054

Для расчета кВт введите следующее уравнение:

Масса (кг) * LongAcc (г) * Канал скорости (км / ч) * 0,0031107

Пример расчета BHP в VBOX Tools

Расчет об / мин

Если число оборотов в минуту не измерялось и не регистрировалось в файле VBOX, для создания канала оборотов можно использовать следующее руководство.Эта теория применима только потому, что испытание на ускорение проводится только на одной передаче.

Управляйте тестовым автомобилем на выбранной передаче ускорения и запишите точную скорость в точной точке об / мин, то есть 54 км / ч при 3000 об / мин.
Разделите значение об / мин на значение скорости, т.е.3000/54 = 55,56, получится «коэффициент преобразования скорости в об / мин».
Создайте канал об / мин, используя функцию «Создать (математический) канал» на экране графика, Скорость x «Коэффициент преобразования скорости в об / мин»,
Теперь у вас будет канал оборотов, который вы можете просмотреть на экране графика.
Примечание: это будет правильно для автомобиля, только когда он находится на выбранной передаче ускорения.

Расчет крутящего момента

Для расчета крутящего момента вам необходимо рассчитать мощность автомобиля и число оборотов в минуту. Если у вас нет числа оборотов в минуту, его можно сгенерировать в VBOX Test Suite или VBOX Tools с использованием математических каналов, как описано ниже.

Чтобы рассчитать крутящий момент в Нм, создайте новый математический канал и введите следующее уравнение:

Мощность (кВт) * 9549 / частота вращения (об / мин)

Чтобы вычислить крутящий момент в фут-фунтах, создайте новый математический канал и введите следующее уравнение:

Мощность (л.с.) * 5252 / частота вращения (об / мин)

Кинетическая энергия вращения | Безграничная физика

Кинетическая энергия вращения: работа, энергия и мощность

Кинетическая энергия вращения — это кинетическая энергия вращения объекта, которая является частью его общей кинетической энергии.{2} [/ latex], где [latex] \ omega [/ latex] — угловая скорость, а [latex] \ text {I} [/ latex] — момент инерции вокруг оси вращения.

Механическая работа, прилагаемая во время вращения, равна крутящему моменту, умноженному на угол поворота: [latex] \ text {W} = \ tau \ theta [/ latex].

Мгновенная мощность тела с угловым ускорением равна крутящему моменту, умноженному на угловую скорость: [latex] \ text {P} = \ tau \ omega [/ latex].

Существует тесная взаимосвязь между результатом для вращательной энергии и энергией, удерживаемой линейным (или поступательным) движением.

Ключевые термины

крутящий момент : вращательное или скручивающее действие силы; (Единица СИ ньютон-метр или Нм; британская единица измерения фут-фунт или фут-фунт)
инерция : свойство тела сопротивляться любому изменению его равномерного движения; эквивалент его массе.
угловая скорость : векторная величина, описывающая объект в круговом движении; его величина равна скорости частицы, а направление перпендикулярно плоскости ее кругового движения.

Кинетическая энергия вращения — это кинетическая энергия вращения объекта, являющаяся частью его общей кинетической энергии. Рассмотрение энергии вращения отдельно вокруг оси вращения объекта дает следующую зависимость от момента инерции объекта:

Кинетическая энергия вращения : Вещи, которые катятся без скольжения, имеют некоторую часть своей энергии в виде кинетической поступательной кинетики, а остальную часть — в виде кинетической кинетики вращения.{2} [/ латекс],

где [latex] \ omega [/ latex] — угловая скорость, а [latex] \ text {I} [/ latex] — момент инерции вокруг оси вращения.

Механическая работа, прикладываемая во время вращения, равна крутящему моменту ([latex] \ tau [/ latex]), умноженному на угол поворота ([latex] \ theta [/ latex]): [latex] \ text {W} = \ tau \ theta [/латекс].

Мгновенная мощность тела, ускоряющегося под углом, равна крутящему моменту, умноженному на угловую скорость: [latex] \ text {P} = \ tau \ omega [/ latex]. {2} [/ latex].

Во вращающейся системе момент инерции играет роль массы, а угловая скорость играет роль линейной скорости.

В качестве примера давайте вычислим кинетическую энергию вращения Земли (анимировано на Рисунке 1). Поскольку Земля имеет период около 23,93 часа, она имеет угловую скорость 7,29 × 10 ⁻⁵ рад / с. У Земли есть момент инерции I = 8,04 × 10 ³⁷ кг · м2. Следовательно, он имеет кинетическую энергию вращения 2,138 × 10 ²⁹ Дж.

Вращающаяся Земля : Вращение Земли является ярким примером кинетической энергии вращения.

Частично это можно использовать с помощью приливной энергии. Дополнительное трение двух глобальных приливных волн создает физическую энергию, бесконечно замедляя угловую скорость Земли. Благодаря сохранению углового момента этот процесс передает угловой момент орбитальному движению Луны, увеличивая ее расстояние от Земли и ее орбитальный период.

Момент инерции

Момент инерции — это свойство массы, которое измеряет ее сопротивление вращательному ускорению вокруг одной или нескольких осей.

Цели обучения

Определить свойство массы, описываемое моментом инерции

Основные выводы

Ключевые моменты

Первый закон Ньютона, который описывает инерцию тела при линейном движении, может быть расширен до инерции тела, вращающегося вокруг оси, с использованием момента инерции.
Объект, который вращается с постоянной угловой скоростью, будет продолжать вращаться, если на него не действует внешний крутящий момент.
Чем больше крутящий момент, тем больше угловое ускорение.

Ключевые термины

крутящий момент : вращательное или скручивающее действие силы; (Единица СИ ньютон-метр или Нм; британская единица измерения фут-фунт или фут-фунт)
инерция : свойство тела сопротивляться любому изменению его равномерного движения; эквивалент его массе.

Момент инерции

Момент инерции — это свойство распределения массы в пространстве, которое измеряет сопротивление массы вращательному ускорению вокруг одной или нескольких осей.Первый закон Ньютона, который описывает инерцию тела при линейном движении, может быть распространен на инерцию тела, вращающегося вокруг оси, с использованием момента инерции. То есть объект, который вращается с постоянной угловой скоростью, будет продолжать вращаться, если на него не воздействует внешний крутящий момент. Таким образом, момент инерции играет во вращательной динамике ту же роль, что и масса в линейной динамике: он описывает взаимосвязь между угловым моментом и угловой скоростью, а также крутящим моментом и угловым ускорением.

Момент инерции : Краткое введение в момент инерции (инерции вращения) для студентов-физиков, изучающих математические вычисления.

Момент инерции I объекта можно определить как сумму mr ² для всех точечных масс, из которых он состоит, где m — масса, а r — расстояние массы от центра объекта. 2 [/ latex], где r теперь расстояние между двумя осями, а [latex] \ text {I} _ {\ text {cm}} [/ latex] — это момент инерции при вращении вокруг центра масс, который вы научились рассчитывать в предыдущем абзаце.

Общее соотношение между крутящим моментом, моментом инерции и угловым ускорением: net τ = I α, или α = (net τ) / I. Net τ — это общий крутящий момент от всех сил относительно выбранной ось. Такие моменты могут быть положительными или отрицательными и складываются как обычные числа. Соотношение τ = Iα является вращательным аналогом второго закона Ньютона и очень применимо. Это уравнение действительно для любого крутящего момента, приложенного к любому объекту и относительно любой оси.

Как и следовало ожидать, чем больше крутящий момент, тем больше угловое ускорение. Например, чем сильнее ребенок толкает карусель, тем медленнее он разгоняется с тем же крутящим моментом. Основное соотношение между моментом инерции и угловым ускорением состоит в том, что чем больше момент инерции, тем меньше угловое ускорение. Момент инерции зависит не только от массы объекта, но и от его распределения массы относительно оси, вокруг которой он вращается.Например, будет намного легче разогнать карусель, полную детей, если они будут стоять близко к ее оси, чем если все они будут стоять у внешнего края.

Момент инерции карусели : Отец толкает карусель на детской площадке за край и перпендикулярно ее радиусу для достижения максимального крутящего момента.

Почему мощность и крутящий момент пересекаются при 5252 об / мин?

Мы уже говорили о взаимосвязи между мощностью и крутящим моментом.Они работают вместе, и для лошадиных сил нужен крутящий момент, чтобы вы и ваша машина были счастливы. Однако есть одно магическое число, на которое не проливается много чернил, виртуальных или иных. Число 5252, и это точка в диапазоне оборотов, где мощность и крутящий момент всегда пересекаются. Почему? Обратимся к Джейсону Фенске из Engineering Explained для объяснения этого интересного факта.

Чтобы разгадать все это, Фенске обращается к своей чудесной доске. Там мы узнаем о мощности, крутящем моменте и скорости.Видите ли, мощность равна силе, умноженной на любую скорость. Под скоростью понимается заданное расстояние, деленное на время, необходимое для преодоления этого расстояния. Наконец, крутящий момент — это величина, создаваемая силой, умноженной на заданное значение радиуса.

Вам необходимо базовое понимание этих трех физических идей, прежде чем мы выясним, почему мощность и крутящий момент пересекаются при 5252 об / мин. Все сводится к математике мощности и крутящего момента. Это также сводится к небольшой истории. Джеймс Ватт, шотландский инженер, разработавший концепцию лошадиных сил, выяснил, что одна метрическая лошадиная сила необходима, чтобы поднять 75 килограммов на один метр за одну секунду.Это связано с тем, сколько работы будет выполнять лошадь, по сравнению с той же работой, которую выполняет паровой двигатель. Сегодня мы используем лошадиные силы как инструмент для хвастовства, чтобы побеждать в жимовых гонках.

Но вернемся к магическому числу 5252 и тому, почему мощность и крутящий момент мистическим образом переплетаются в нем. Вы должны глубже погрузиться в уравнения, используемые для определения тех трех областей, которые мы обсуждали в начале всего этого; мощность, крутящий момент и скорость. Одна лошадиная сила равна 33 000 фут-фунтов работы в минуту.Добавьте уравнения, относящиеся к крутящему моменту и скорости, и вы обнаружите, что мощность в лошадиных силах всегда равна крутящему моменту, умноженному на число оборотов в минуту, разделенному на 5 252.

Вычеркивая равные переменные, вы получаете мощность, равную крутящему моменту … при 5252 об / мин. Это много математики, но Джейсон довольно легко ее разбивает. Так что нажмите «Играть» и узнайте что-то новое сегодня

Как рассчитать мощность и число оборотов в минуту

Обновлено 3 ноября 2020 г.

Ким Льюис

Лошадиная сила — это единица измерения мощности, которая определяет, насколько быстро можно выполнить работу с помощью силы.Термин «лошадиные силы» впервые ввел шотландский инженер Джеймс Ватт. Обороты в минуту — это сокращение от слова «обороты в минуту». Он описывает круговое движение, которое происходит при вращении объекта вокруг оси. Сила, заставляющая объект поворачиваться, называется крутящим моментом. Число оборотов в минуту является полезным измерением скорости для двигателей, потому что оно показывает, насколько быстро они могут вращаться, когда они не находятся под нагрузкой. Для расчета мощности необходимо понимать, как она связана с крутящим моментом и числом оборотов в минуту.

Изучите определение лошадиных сил.В британских единицах это 550 футов × фунт / с, где фут — фут, фунт — фунт, а s — секунды. Иногда его сокращают как hp.

Обратите внимание на определение крутящего момента. Величина крутящего момента зависит от того, как он приложен к оси вращения. Важно расстояние, на котором он находится от оси, а также угол, под которым он применяется. Например, гаечный ключ наиболее эффективен, когда рука, держащая его, перпендикулярна ему. Если держать руку под большим или меньшим углом к гаечному ключу, прикладывается меньшая сила, и поэтому труднее повернуть объект, например, болт.В британских единицах измерения крутящий момент измеряется в фунтах на фут и обычно обозначается греческой буквой τ.

Изучите формулу для преобразования лошадиных сил в число оборотов в минуту. Работа равна крутящему моменту, умноженному на время. Таким образом, уравнение выглядит следующим образом:

\ text {power} = \ tau \ times \ frac {\ text {RPM}} {5252}

Константа 5252 является результатом преобразования числа оборотов в минуту в радианы в секунду и использования определения лошадиных сил.

Попрактикуйтесь в использовании уравнения, преобразующего крутящий момент и число оборотов в минуту в лошадиные силы.Сделайте это, преобразовав заданный крутящий момент и число оборотов в минуту в лошадиные силы. Крутящий момент 120 фунтов на фут прилагается, так что приводной вал автомобиля вращается со скоростью 3600 об / мин. Мощность, выдаваемая двигателем, чтобы вал мог приводить в движение колеса, составляет:

\ text {power} = (120 \ text {lb} \ times \ text {ft}) \ times \ frac {3600 \ text {rpm} } {5252} = 82 \ text {hp}

Используйте формулу для преобразования заданной мощности и известного крутящего момента в число оборотов в минуту. Если двигатель автомобиля выдает на колеса 72 л.с., а частота вращения равна 3600, то используемый крутящий момент равен:

\ tau = \ frac {(72 \ text {hp}) (52552)} {3600 \ text {rpm} } = 105 \ text {lb} \ times \ text {ft}

Что еще важнее для ускорения: мощность или крутящий момент?

Когда я купил свою первую настоящую машину, мне стало (впервые) умеренно любопытно ее характеристики.Я собрался посмотреть, как он по сравнению с моей предыдущей машиной по характеристикам, и сразу же был поражен ключевым вопросом:

Что является наиболее важным атрибутом для ускорения — мощность или крутящий момент?

Мой первый подход состоял в том, чтобы сразу же спросить окружающих и позвонить друзьям, которые увлекались автомобилями и / или гонками. Результаты не были удовлетворительными. Я получил несколько приличных ответов, но никто не смог объяснить мне отношения так, как я мог понять.

Большинство людей имеют твердое мнение по этой теме, но не имеют реального представления о науке.

Все это меня смущало и заинтриговало. Одна вещь, которую я действительно выяснил, заключается в том, что никто из спорящих людей не использовал точную науку в качестве основы для своих аргументов; они ссылались на науку , но делали это очень небрежно. Что ж, этого для меня было недостаточно, поэтому я решил найти настоящие ответы.

Основы

Итак, для начала я, естественно, проконсультировался с Google. Большинство хитов в категории «крутящий момент против лошадиных сил» — отличные произведения; они очень методично разбирают математику, так что я не буду повторять здесь эту прекрасную работу.Вместо этого я просто резюмирую основы, которые все принимают как факт.

лошадиных сил : Джеймс Ватт придумал концепцию лошадиных сил, которая, что интересно, является мерой мощности . 1 л.с. эквивалентен 33 000 фут / фунт-сила в минуту. Причина создания сложной единицы состоит в том, что мы учитываем три вещи с этим числом: количество задействованного веса, расстояние, на которое он перемещается, и , сколько времени потребуется, чтобы это сделать (последнее важно).
Крутящий момент : Крутящий момент — это не что иное, как измерение крутящего момента или вращательной силы. Самый простой способ представить это — представить себе длинный вал, похожий на ось автомобиля, и представить, что он находится в комнате, подвешенной в воздухе. Внизу одного конца висит веревка с прикрепленным к ней грузом — очень тяжелым грузом.

Теперь представьте, что кто-то пытается руками повернуть вал, чтобы поднять груз. Думайте о них, как о том, что они, по сути, пытаются действовать как лебедка и наматывать ее.

Обратите внимание, что здесь ничего не говорится о том, насколько быстро вы скручиваете.

Величина силы, которую они могут создать при скручивании, — это крутящий момент, который они могут создать.

Единицей измерения этого является фут-фунт. Фут-фунт — это вращательная «сила», создаваемая подвешиванием одного фунта груза на конце 1-футовой лебедки.

Перестаньте думать о мощности и крутящем моменте как о полностью разделенных

Почему мощность и крутящий момент пересекаются при 5252 оборотах в минуту

Ошибка, которую делают большинство людей, участвуя в этой дискуссии, заключается в том, что мощность и крутящий момент рассматриваются независимо друг от друга.Почти все утверждают, что это отдельные, не связанные между собой ценности, а это не так.

Лошадиная сила = (Крутящий момент x Обороты в минуту) / 5252

Это уравнение — вторая по важности вещь на этой странице, и это причина того, что любой, кто говорит вам, что мощность и крутящий момент следует рассматривать одинаково и по отдельности, значительно ошибается. Мощность в лошадиных силах — это произведение крутящего момента и другого значения (об / мин, деленное на 5252). Это не несвязанные, отдельные или разные.

На самом деле не существует ни одного прибора для измерения мощности автомобиля.Это число придумано руками человека. При проверке характеристик автомобиля его крутящий момент измеряется с помощью динамометра.

Показателем производительности двигателя является крутящий момент. Лошадиная сила — это дополнительное число, которое достигается путем умножения крутящего момента на число оборотов в минуту.

Физика разгона

Так что теперь для самое главное на странице . То, что определяет истинное ускорение транспортного средства, не подлежит сомнению — это силы, деленной на массу . Формула ускорения представлена ниже.

 f = ma

Что означает…

 a = f / m

Путаница возникает только при определении , о какой силе мы на самом деле говорим .

Итак, мы вычисляем ускорение, и у нас есть постоянная масса. Мы уже установили, что крутящий момент — это количество вращательной силы, создаваемой в двигателе, но нас не интересует сила, действующая в двигателе .

Нас интересует сила на колесах .

Радиус колеса тоже имеет значение.

Усилие на колесах f in f = ma .

Но помните, что трансмиссия в конечном итоге передает усилие на колеса, а не на двигатель. И вот в чем весь этот беспорядок!

Зубчатая передача — это преобразователь между двигателем и колесами.

Вот тут-то и вступает в дело передача — она увеличивает ускорение, учитывая, какую мощность двигатель может выдавать.

Зубчатая передача увеличивает крутящий момент, поэтому она так важна в гонках.

Вот почему самые быстрые гоночные автомобили работают на чрезвычайно высоких оборотах.

Крутящий момент на колесах — это крутящий момент в двигателе в сочетании с увеличением крутящего момента, создаваемым трансмиссией через зубчатую передачу. Таким образом, трансмиссия видит только то, что выходит из двигателя, в то время как колеса видят результирующую комбинацию сил двигателя и трансмиссии .

Вот что такое лошадиные силы! Это комбинация преимуществ грубых возможностей двигателя в сочетании с числом оборотов в минуту.А частота вращения — это то, что позволяет нам эффективно использовать передачу, что дает нам больший крутящий момент на колесах.

И крутящий момент на колесах f f = ma .

Заключение

Итак, технический ответ на вопрос «Что делает ускорение: крутящий момент или лошадиные силы?» — это крутящий момент.

Но крутящий момент на колесах, а не на двигателе.

И поскольку ускорение — это крутящий момент на колесах, реальный ответ — это мощность в лошадиных силах, потому что мощность включает в себя не только крутящий момент двигателя, но всего крутящего момента , который передается на колеса.

Примечания

7 мая 2019 г. — Обновлено для удобочитаемости (типографика и форматирование), а также четкости письма.
Электрические двигатели развивают огромный крутящий момент, что делает такие автомобили, как Tesla, такими быстрыми.
Если у вас возникнут какие-либо комментарии, исправления, пламя или другие типы ввода, не стесняйтесь обращаться ко мне. Я готов ко всему, что поможет мне лучше понять этот интересный предмет.
Зубчатая передача чрезвычайно важна, потому, что она контролирует обороты (и, следовательно, мощность).
Шестерни увеличивают крутящий момент — следовательно, ускорение доступно на первой передаче.
Еще один способ проверить, что мощность, а не крутящий момент имеет наибольшее значение для ускорения, — это посмотреть на автомобили с наибольшим ускорением, а именно на автомобили F1. И угадайте, что? Низкий крутящий момент, высокая мощность.
Еще одно отличное объяснение тем на allpar.com
Еще один способ понять важность переключения передач — это заметить, насколько быстро некоторые недорогие автомобили могут разгоняться на первой передаче.Сначала они чувствуют себя довольно быстрыми, потому что могут спрыгнуть с траектории, но на самом деле это просто сверхвысокая передача, которая передает большой крутящий момент на колеса. Но он быстро заканчивается.
Гоночные автомобили обладают высокой мощностью из-за высоких оборотов, а не из-за высокого крутящего момента (см. Зубчатую передачу).
«Ниже 5252 об / мин крутящий момент любого двигателя всегда будет выше, чем его мощность, а выше 5252 об / мин мощность любого двигателя всегда будет выше, чем его крутящий момент. При 5252 оборотах в минуту мощность и крутящий момент будут точно такими же.»- revsearch.com
« Лучше создавать крутящий момент на высоких оборотах, чем на низких оборотах, потому что вы можете воспользоваться преимуществами передачи ». — vettenet.org

Я провожу время, читая 3–6 книг в месяц о безопасности, технологиях и обществе, и думаю о том, что может быть дальше.

Каждый понедельник я рассылаю список лучшего контента, который я нашел за последнюю неделю, примерно 50 000 человек.
Это сэкономит вам массу времени.

Выберите подписку

6 месяцев бесплатно

Еженедельный информационный бюллетень

Доступ к сообществу Slack

Доступ к книжному клубу

Архив информационных бюллетеней

Эссе, учебные пособия, подкасты

Информационный бюллетень раз в две недели 9620005 Подпишитесь.