Крутящий момент
Крутящий момент – качественный показатель, характеризующий силу вращения коленчатого вала автомобиля.
Его измерение производится в ньютон-метрах (н*м). От показателя КМ зависят тяговые характеристики ДВС и динамика разгона транспортного средства.
Важно: ошибкой было бы называть крутящий момент вращающим, как это делают некоторые источники в Сети. Термин «крутящий» подразумевает внутреннюю силу, приводящую к вращению. Под словом «вращающий» подразумевается наружная сила. Так, крутящей является сила, приводящая в движение коленчатый вал. Вращающей – сила пальцев, в которых крутят карандаш.
Если простым языком отвечать на вопрос, что такое крутящий момент двигателя, то можно сказать, что КМ – сила, с которой агрегат крутит выходной вал. Например, при КМ, равном 130 Н*м и длине выходного вала 1 метр на его конец можно повесить груз весом 13 кг. При этом мотор должен провернуть вал.
Непосредственное отношение к понятию КМ имеет показатель мощности.
Мощность определяется количеством работы, которую мотор способен выполнять за единицу времени. Измеряется в лошадиных силах или киловаттах. При этом первая единица измерения является неофициальной, но более популярной. Вторая – официальной, но используемой только в документах.
Показатель КМ двигателя автомобиля напрямую зависит от:
- Силы давления газов на поршень;
- Рабочего объема цилиндров;
- Степени сжатия топливовоздушной смеси в цилиндрах.
Мощность двигателя определяется по формуле P=M*N, где P это мощность, М – крутящий момент, N – обороты двигателя. Соответственно, расчитать КМ можно по формуле M = P/N.
При проведении подсчетов необходимо использовать официальные единицы измерения, зарегистрированные в СИ (Н*м, ватты, радианы в секунду). Реальное измерение крутящего момента производится на специальном стенде в лабораторных условиях.
Содержание
- Передача КМ к ведущим колесам
- Максимальный и номинальный КМ
- Как увеличить КМ
Передача КМ к ведущим колесам
Появления КМ в результате сгорания топлива недостаточно для начала движения. Момент должен быть передан к ведущим колесам транспортного средства.
Важно: коробка переключения передач – устройство, предназначенное для изменения частоты вращения и КМ на двигателях, не обладающих достаточной приспособляемостью. Сегодня в автомобильной промышленности применяются механические, гидромеханические, электромеханические и автоматические КПП.
В процессе передачи крутящего момента его показатель может уменьшаться вследствие механических потерь. Передающееся усилие ослабевает по причине трения элементов мотора и трансмиссии друг об друга, сопротивления материалов, из которых изготовлены детали автомобиля и других факторов воздействия.
Максимальный и номинальный КМ
В механике существует понятие о максимальном и номинальном КМ.
Максимальный крутящий момент – самый большой показатель КМ, который двигатель может развить.
Известно, что момент не является постоянной величиной. Его показатель растет совместно с ростом оборотов.
Однако на определенном этапе поток воздуха, поступающий в цилиндры, начинает оказывать столь высокое сопротивление, что разрежения, создаваемого поршнем, становится недостаточно для всасывания достаточного количества топливовоздушной смеси. При этом ухудшается вентиляция цилиндров, и рост к/м прекращается.
На автомобилях ВАЗ-2110 с мотором 21114 максимальный показатель КМ достигается на 3 тысячах оборотов в минуту. Дальнейшее увеличение частоты работы силового агрегата приводит к росту мощности. При этом крутящий момент снижается.
На что влияет подобное явление? Автомобиль, работающий в мощностном режиме, способен легко преодолевать подъемы, тащить тяжелый прицеп, другой автомобиль.
При этом динамика разгона даже не загруженного ТС будет существенно снижена.
Номинальный крутящий момент – показатель КМ, который двигатель выдает без дополнительной нагрузки, работая в нормальном режиме.
Как увеличить КМ
- Замена распределительных валов, системы выпуска, фильтров на высокопроизводительные аналоги;
- Повышение пропускных возможностей впускного клапана или турбирование. Это дает возможность улучшить вентиляцию цилиндров;
- Коррекция фаз газораспределения с увеличением времени открытия впускных клапанов;
- Увеличение степени сжатия. Данный способ позволяет значительно повысить КМ, однако сопровождается существенными техническими трудностями.
- Замена поршней более легкими аналогами. Двигателю будет легче крутиться. Соответственно, динамика разгона вырастет.
Увеличения динамики разгона можно добиться и путем коррекции механизма передачи крутящего момента к ведущим колесам.
Для этого необходимо установить в коробку передач шестерни с большим передаточным числом. Следует помнить, что увеличение КМ будет означать снижение максимальной скорости авто.
Увеличения динамики разгона можно добиться и с помощью чип-тюнинга. При этом заводская программа с блока управления двигателем заменяется на альтернативную, изменяющую параметры работы силового агрегата в ту или иную сторону.
Схемы направлений крутящего момента на передачах — Трансмиссия — Автомобиль категории «В»
Схемы направлений крутящего момента на передачах — Трансмиссия — Автомобиль категории «В» — Cars History.ruвсе марки авто мира
BMW Ford Hyundai Kia Porsche В гараже Все для авто Двигатель Интересное Ликбез Не про авто Ремонт и подготовка двигателя Техническое обслуживание автомобиля Технологические указания по уходу за основными узлами трактора Электрооборудование автомобиля
Skoda Fabia Monte Carlo Если вернуться в историю автомобилестроения, то первая Monte Carlo появилась пред изумленной публикой в далеком тридцать восьмом году двадцатого века, причем одновременно с моделью Skoda Popular Sport, что была ориентирована на спортивный стиль.
Из семидесяти экземпляров, вышедших тогда «в свет», подавляющее …
25 ноября 2010г.
Передачи включаются следующим образом:
- первая передача (а) — перемещением муфты синхронизатора первой и второй передач назад, вследствие чего ее зубчатый венец блокирует шестерню первой передачи на ведомом валу. Крутящий момент передается парами шестерен постоянного зацепления с ведущего вала на промежуточный и далее на ведомый вал. Передаточное отношение первой передачи наибольшее из всех передач переднего хода;
- вторая передача (б) — перемещением муфты того же синхронизатора вперед, в результате чего на ведомом валу блокируется шестерня второй передачи. Усилие в этом случае проходит через соответствующие шестерни постоянного зацепления всех трех валов;
- третья передача (в) — по аналогии с первой перемещением муфты синхронизатора третьей и четвертой передач назад. При этом на ведомом валу блокируется шестерня третьей передачи;
- четвертая передача (г) — при перемещении муфты синхронизатора третьей и четвертой передач вперед.
Внутренние зубья муфты в этом случае находят на зубчатый венец ведущего вала, и крутящий момент передается без изменения на ведомый вал Четвертая передача является прямой; - задний ход (д) — вводом в зацепление промежуточной шестерни заднего хода, расположенной на отдельном валике, с прямозубой шестерней промежуточного вала и зубчатым венцом на муфте синхронизатора первой и второй передач. Введение в схему передачи крутящего момента промежуточной шестерни позволяет изменять направление вращения ведомого вала коробки передач на обратное.
Внутренние зубья муфты в этом случае находят на зубчатый венец ведущего вала, и крутящий момент передается без изменения на ведомый вал Четвертая передача является прямой;Нейтральное положение коробки передач получается в том случае, когда муфты синхронизаторов не зацеплены с соответствующими шестернями ведомого вала и передвижная шестерня заднего хода сдвинута назад. В этом положении крутящий момент от двигателя к колесам не передается.
«Автомобиль категории «В»,
В.М.Кленников, Н.М.Ильин, Ю.В.Буралев
Click to rate this post!
- Передний ведущий мост автомобиля УАЗ-469
- Ведущие передний и задний мосты автомобилей
- Дифференциал
- Полуоси
- Задний ведущий мост автомобиля ГАЗ-24 «Волга»
- Задний ведущий мост автомобиля УАЗ-469
- Карданная передача
- Карданный шарнир угловых скоростей
- Карданная передача автомобиля ГАЗ-24 «Волга»
- Карданная передача автомобиля УАЗ-469
- Ведущие мосты
- Привод управления раздаточной коробкой на грузовых автомобилях УАЗ
- Раздаточная коробка автомобиля ВАЗ-2121 «Нива»
- Раздаточная коробка
- Механизм переключения передач
- Коробка передач автомобилей УАЗ
- Привод управления коробкой передач грузовых автомобилей УАЗ
- Коробка передач автомобиля ГАЗ-24 «Волга»
все марки авто мира
Знать о крутящем моменте зубчатой передачи
org/BreadcrumbList»>1. Функции редуктора
Вот список функций зубчатых передач для конструкций механизмов. (Таблица 3-1)
Таблица 3-1 Функции редуктора
| Характерные функции шестерен | Объяснение |
| Изменить направление вращения вала | (уже объяснил) |
| Преобразование вращательного движения в линейное движение | (уже объяснил) |
| Изменение направления вращения (по часовой стрелке/против часовой стрелки) | (уже объяснил) |
| Изменение количества оборотов (ускорение вверх/вниз) | (уже объяснил) |
| Изменение силы вращения (увеличение/уменьшение крутящего момента) | См. эту главу |
Вы можете увеличить или уменьшить крутящий момент шестерни (крутящую силу), изменив число оборотов.
2. Определение крутящего момента (крутящего момента)
Крутящий момент представляет собой вращающую силу, когда нагрузка F (Н) приложена на расстоянии L (мм) от центра вращения. Крутящий момент Т выражается следующей формулой в Н·мм (Ньютон-миллиметр). (Рисунок 3-1)
Рисунок 3-1 Момент затяжки
Крутящий момент T становится больше по мере того, как L (расстояние от центра вращения) становится больше, даже если нагрузка F мала. С другой стороны, крутящий момент T становится больше по мере увеличения нагрузки F, даже если L (расстояние от центра вращения) короткое.
Другими словами, крутящий момент T — это коэффициент, определяемый L (расстояние от центра вращения) и нагрузкой F.
3. Как определить передачу крутящего момента (без учета КПД машины)
Крутящий момент передачи изменяется по мере увеличения или уменьшения скорости.
Как правило, при снижении скорости небольшой крутящий момент на входной стороне передается как больший крутящий момент на выходной стороне. Расчет крутящего момента зависит от количества зубьев. Позвольте мне объяснить с помощью диаграммы с использованием диаметров делительной окружности.
Крутящий момент рассчитывается следующим образом:
- Получите нагрузку F точки зацепления (на радиусе делительной окружности шестерни A) от входного крутящего момента.
- Получите крутящий момент выходной стороны от нагрузки F точки зацепления зубьев (радиус делительной окружности шестерни B).
Состояние
Номинальный крутящий момент двигателя: TA=600 Н·мм (0,6 Н·м)
Диаметр делительной окружности шестерни B φ40
Расчет передачи крутящего момента
Нагрузка в точке зацепления шестерни A: F=TA/LA=60(Н)
Крутящий момент на выходной стороне: TB=F×LB=60(Н)×20(мм)=1200(Н·мм )
Рисунок 3-2 Схема расчета передачи крутящего момента шестерни
Как видно из рисунка 3-2, при уменьшении скорости выходного вала относительно входного вала на 1/2 выходной крутящий момент увеличивается в 2 раза.
4. Учет эффективности машины
Как показано в предыдущей главе, количество оборотов шестерни можно рассчитать по количеству зубьев.
Однако вы не можете рассчитать крутящий момент передачи просто так, как показано выше, по следующим причинам:
- При зацеплении зубьев выделяется тепло, и энергия теряется.
- Звук молотка издается зацеплением зубов, и энергия теряется.
Следовательно, крутящий момент (крутящая сила) уменьшается на столько, на сколько теряется энергия, как указано выше.
Отношение входных и выходных усилий зубчатых колес называется «эффективностью машины», и его приблизительное значение известно в зависимости от типа зубчатого колеса. (Таблица 3-2)
Таблица 3-2 КПД редуктора по типу
| Связь двух валов | Название шестерни | КПД машины η (%) |
|---|---|---|
| параллельный вал | цилиндрическое прямозубое колесо | 98,0 — 99,5 * КПД косозубого колеса меньше, чем прямозубого, так как зубья наклонены и усилие создается в направлении тяги.  |
| косозубая шестерня | ||
| двойная косозубая шестерня | ||
| внутренняя шестерня | ||
| стойка | ||
| винтовая стойка | ||
| пересекающийся вал | прямая коническая шестерня | 98,0 — 99,0 |
| спирально-коническая шестерня | ||
| перекошенный вал | червячный редуктор | 30,0 — 90,0 |
| винтовая передача | 70,0 — 95,0 |
Примечание) Указанный выше КПД представляет собой КПД зубчатых передач без учета потерь в подшипниках или перемешивания смазки.
Показанный выше коэффициент полезного действия шестерни представляет собой значение, когда шестерни установлены правильно. При неправильной установке, например отклонении в точке пересечения конических шестерен, эффективность снизится.
«Никогда не забывайте об эффективности машины при расчете крутящего момента!»
5.
Расчет крутящего момента трансмиссии (включая КПД машины) Теперь давайте посмотрим на формулу расчета крутящего момента, включая КПД машины η. (Рисунок 3-3)Когда входной крутящий момент шестерни А равен TA, а КПД машины равен η, крутящий момент TB, который передается на шестерню B, увеличивается по мере увеличения эффективности η.
ТБ=η（ZB/ZA）× ТА
Когда входной крутящий момент шестерни B равен TB, крутящий момент TA, который передается на шестерню A, уменьшается по мере падения эффективности η.
TA=η（ZA/ZB）× ТБ
Рисунок 3-3 Формула расчета крутящего момента трансмиссии
Упражнение для передачи крутящего момента (1)
Рассчитайте крутящий момент, передаваемый на ведомую шестерню (B). Предположим, что тип шестерни — прямозубая.
Символ на Рисунке 3-4 представляет ведущую шестерню.
[Условие]
Количество зубьев: ZA=20, ZB=40
Крутящий момент ведущей шестерни A: TA=600 (Н·мм)
Эффективность машины η: Установите на 0,99, так как используются прямозубые шестерни.
[Ответ]
Крутящий момент, передаваемый на шестерню B
TB=η(ZB/ZA)×TA
= 0,99(40/20)×600=1188(Н·мм)
Рисунок 3-4 Упражнение для передачи крутящего момента (1)
Упражнение для передачи крутящего момента (2)
Рассчитайте крутящий момент, передаваемый на червячное колесо B. (Рисунок 3-5)
[Условие]
Количество зубьев: ZA=1, ZB=30
Крутящий момент червяка A: TA=600 (Н·мм)
КПД машины η: Установите на 0,3, поскольку используются червячные передачи.
[Ответ]
Крутящий момент, передаваемый на червячное колесо B
TB=η(ZB/ZA)×TA=0,3(30/1)×600
= 5400(Н·мм)
Рисунок 3-5 Упражнение для передачи крутящего момента (2)
Упражнение для передачи крутящего момента (3)
Рассчитайте крутящий момент, передаваемый на ведомую шестерню (С). Предположим, что тип шестерни — косозубая шестерня.
Символ на Рисунке 3-6 представляет ведущую шестерню.
[Условие]
Количество зубьев: ZA=20, ZB=30, ZC=20
Крутящий момент ведущей шестерни А: TA=500 (Н·мм)
КПД машины η: Установите на 0,98, так как используются косозубые шестерни.
[Ответ]
Крутящий момент, передаваемый на шестерню B
TB=η(ZB/ZA)×TA
=0,98(30/20)×500=735(Н·мм)
Крутящий момент, передаваемый на шестерню C
TC=η(ZB/ ZC)×NB
=0,98(20/30)×735=480,2(Н·мм)
Рисунок 3-6 Упражнение для передачи крутящего момента (3)
«Как и количество оборотов, количество зубьев первой и последней шестерен определяет крутящий момент одноступенчатой шестерни, но крутящий момент уменьшается, поскольку на КПД машины влияет количество промежуточных шестерен!»
Упражнение для передачи крутящего момента (4)
Рассчитайте крутящий момент, передаваемый на ведомую шестерню (D). Предположим, что тип шестерни — косозубая шестерня.
Символ на Рисунке 3-7 представляет ведущую шестерню.
[Условие]
Количество зубьев: ZA=20, ZB=40, ZC=20, ZD=30
Крутящий момент ведущей шестерни A: TA=400 (Н·мм)
Эффективность машины η: Установите на 0,98, так как используются косозубые шестерни.
.
[Ответ]
Крутящий момент, передаваемый на шестерню B
TB=η(ZB/ZA)×TA
=0,98(40/20)×400=784(Н·мм)
Крутящий момент, передаваемый на шестерню C
TC=TB=784(Н·мм)… как на тот же вал
Крутящий момент, передаваемый на шестерню D
TD=η(ZD/ZC)×TC
=0,98(30/20)×784=1152,5(Н·мм)
Рисунок 3-7 Упражнение для передачи крутящего момента (4)
Приступая к проектированию механизма с использованием зубчатых передач, важно помнить об эффективности машины. Механизм, спроектированный без учета КПД машины, может не соответствовать спецификациям из-за нехватки крутящего момента.
Мы обсуждали, что КПД машины влияет на крутящий момент передачи в зависимости от типа шестерни и количества зацеплений.
Далее мы объясним параметры, которые определяют форму зубчатых колес при проектировании зубчатых колес.
(Продолжение следует…)
*Иллюстрация: КАОСУН
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ
Цель написания этой статьи состояла в том, чтобы обучить читателей элементарному уровню зубчатой техники.
Мы надеемся, что фактическое проектирование и производство зубчатых передач и машин, использующих шестерни, осуществляется с достаточными техническими и специальными соображениями под полную ответственность пользователя.
Мы отказываемся от какой-либо ответственности и не будем компенсировать любой прямой или косвенный ущерб, причиненный механизмами, разработанными пользователями, прочитавшими эту статью.
Ссылки по теме :
Знайте о параметрах, определяющих форму зубчатых колес
Снижение крутящего момента — трансмиссия Digest
перейти к содержанию Искать:Реклама
Social Connect
Ресурсы
Наш бренд
Помогаем цехам трансмиссии добиться успешной и прибыльной работы.
Подписаться
Эффективность диагностики неисправностей АКПП — это искусство. Несмотря на то, что среди большого разнообразия трансмиссий на дороге есть сходство, каждая трансмиссия имеет свои особенности.
Помимо наличия механических, гидравлических и электрических аппаратных систем, проблемы с программным обеспечением и различными платформами транспортных средств значительно усложняют диагностику. Использование областей обеспечивает
Эффективность диагностики неисправностей АКПП – это искусство. Несмотря на то, что среди большого разнообразия трансмиссий на дороге есть сходство, каждая трансмиссия имеет свои особенности. Помимо наличия механических, гидравлических и электрических аппаратных систем, проблемы с программным обеспечением и различными платформами транспортных средств значительно усложняют диагностику.
Читать статью полностью
Руководство по идентификации насоса GM 6T40
6T40 был представлен в 2008 году для переднеприводных автомобилей General Motors в Chevrolet Malibu и претерпел несколько изменений на протяжении трех поколений, особенно в области насоса. 6T40 тесно связан с более легким 6T30 и более тяжелыми 6T45 и 6T50.
Джейсон Ларошель
Видя лес и деревья0317
Говорят, что поговорка «За деревьями не видно леса» означает, что человек или организация не могут видеть общую картину, потому что слишком много внимания уделяют деталям. Связанные статьи – 4L60E Жесткое переключение передач 1-2 – Советы TASC Force: диагностика жалоб на переключение передач 8L45 и 8L90 – Советы TASC Force: гидравлика
Уэйн Колонна