8 Расчет крутящих моментов на валах
Разница между крутящим моментом и лошадиными силами
Крутящий момент и мощность двигателя. Что важнее? Пару слов про обороты. Простыми словами + формулы и видео
В обиходе определение крутящего момента двигателя напрямую связывают с динамикой разгона, а лошадиные силы с максимальной скорость. Если говорить уж совсем грубо, то формулировка вполне удовлетворительна, хоть и не объясняет всей сути физических процессов. Восполнить теоретические пробелы, а также получить наглядное представление о том, что такое крутящий момент двигателя, — вам поможет предоставленный ниже материал. Если выражаться языком физики, то понятие о вращающем моменте легко уяснить, зная принцип получения преимущества от использования рычага. В случае с ДВС вес груза — это усилие с которым поршень после сгорания топливно-воздушной смеси совершает возвратно-поступательное движение. Длина плеча будет не чем иным, как ходом поршня расстояние от ВМТ до НМТ. Вращающее усилие создается только во время рабочего такта. Поскольку автомобиль — это комплексный механизм, на крутящий момент двигателя влияет ряд характеристик других узлов и агрегатов. Ведущие колеса автомобиля будут получать максимальное тяговое усилие лишь в тот момент, когда взаимодействие механизмов является оптимальным. Пик крутящего момента достигается на таких оборотах двигателя, когда наполнение камеры сгорания рабочей смесью, сжигание продуктов горение и вывод отработавших газов осуществляется с минимальными механическими потерями. Для каждого двигателя этот параметр колеблется в зависимости от конструктивных особенностей и типа используемого топлива. Количество полезной работы, преобразованное возвратно-поступательными движениями КШМ, обозначается ньютон-метрами крутящий момент. Тогда что такое мощность двигателя? Мощностью именуется количество произведенной работы за единицу времени. Иными словами, количество единиц крутящего момента, которое мотор способен выдать за определенный промежуток времени. Мощность двигателя измеряется в киловаттах кВт. Нехитрое логическое умозаключение приводит нас к тому, что мощность мотора зависит от количества оборотов. Для получения наглядного представления о взаимодействии двух величин рассмотрим основные характеристики мотора на графике. Он демонстрирует выдаваемую двигателем мощность и крутящий момент двигателя в зависимости от оборотов коленчатого вала. График отчетливо демонстрирует тот факт, что тяговое усилие на колесах не прямо пропорционален количеству оборотов либо мощности. Двигатель достигает пика крутящего момента уже на 3 тыс. В обоих случаях обороты продолжают расти, но отдача падает. Для обозначенного двигателя обороты от до 5 тыс. Приведенный график является примером гражданской настройки современных бензиновых моторов. Такая работа обеспечивается не только программно настройка ЭБУ , но и применением различных вспомогательных технологий изменяемые фазы газораспределения. Разница мощностных характеристик во многом зависит от конструкции системы впуска и выпуска. Крутящий момент и количество лошадиных сил таких моделей значительно превышают своих атмосферных собратьев. Поэтому превосходство способность выполнить определенное количество работы удобно было выражать в пересчете на потенциал одной лошади. Обозначить крутящий момент и мощность в кВт вполне достаточно. Но традиция настолько глубоко запечатлелась в сознании, что тратить усилия на ее разрушения попросту нецелесообразно. Ваш e-mail не будет опубликован. Аксессуары Буква закона Интересное Покраска Покупка и продажа Полезные советы Ремонт автомобиля Теория Тюнинг. Мощность Количество полезной работы, преобразованное возвратно-поступательными движениями КШМ, обозначается ньютон-метрами крутящий момент. Формула для расчета мощности: Знаки указывающие направление движения по полосам. Как устроена подвеска современного автомобиля простыми словами. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Особенности работы двигателя GDI. GDI двигатель, устройство и принцип работы системы питания. Впрыск превосходит карбюратор по экономичности и экологичности. Как проходить повороты на авто. Поговорим о том, как входить в поворот и о технике Нужно ли менять жидкость АКПП. Эффективность сухой мойки двигателя. Сухая мойка двигателя — один из возможных способов избежать проблем, Копирование материалов без проставление активной обратной ссылки запрещено. Инфо Обратная связь Все статьи.
Часто эксперты автомобильных изданий, рассказывая о выдающейся динамике машины, в первую очередь превозносит огромный крутящий момент двигателя, оставляя мощности роль второго плана. Мол, благодаря именно моменту машина ровно и напористо разгоняется в широком диапазоне оборотов и скоростей. Особенно востребовано это качество на высших передачах, — ведь тяговые силы и ускорения на них в любом случае не столь велики, как на первой или второй передаче. А для безаварийного движения в потоке транспорта возможность быстро прибавить скорость зачастую играет судьбоносную роль. Ездить на таком автомобиле даже психологически легче. И все же, когда нужно быстрей разогнаться, что важней — мощность или крутящий момент? На самом же деле смешно рассматривать мощность в отрыве от крутящего момента и наоборот. Первая показывает энергию, ежесекундно вырабатываемую двигателем, тогда как крутящий момент — всего лишь силовой фактор, показывающий, как нагружен при работе коленчатый вал. Крутящий момент может существовать и сам по себе, без мощности. Например, при неожиданной остановке перегруженного двигателя на крутом подъеме, в песке, при буксировке тяжелого прицепа в какой-то миг момент еще есть, а движения уже нет. А в некоторых механизмах можно обнаружить и длительно действующий на какой-нибудь вал момент, удерживающий его от поворота. Например, в рулевом механизме, когда мы лишь удерживаем управляемые колеса в нужных положениях, тогда как дорога пытается их нарушить. А самый типичный пример: Момент огромный, а работа не идет. А коли нет работы — то нет и мощности. Тут впору вспомнить школьную физику. А работа за n оборотов: Но мы имеем дело не только с вращающимися деталями, но и движущимися линейно. Замерив, например, тяговую силу колес, умножим на достигнутую машиной скорость — и найдем затрачиваемую мощность. Но если крутящий момент на ведущей оси умножить на угловую скорость колес, получим то же самое. Итак, мощность — это работа или энергия израсходованная или произведенная за 1 секунду. Так, лишь около четверти тепловой энергии, получаемой двигателем от сгорания топлива, превращается в механическую, соответствующая мощность эффективная тратится на движение машины. Но для нас важней другое: Никакими простыми механизмами вроде коробок передач, редукторов и т. Но не более того! Ракетчики, например, запрягают пламя напрямую, получают гигантские тяги и мощности, но о крутящих моментах вспоминают лишь в расчетах турбонасосных агрегатов, — да и то, если двигатели не твердотопливные! Из формулы 1 видно, что для получения достаточной мощности вовсе не обязателен огромный крутящий момент, ведь в произведении два сомножителя. Почему бы, например, не увеличивать мощность при постоянном моменте, наращивая угловую скорость в каком-то диапазоне оборотов? При этом мощность растет по оборотам линейно. А постоянство момента в заданном диапазоне — не чудо, которым некоторые почему-то восторгаются, а всего лишь признак постоянства тяговых сил. Если пренебречь сопротивлением воздуха к примеру, на первой передаче оно невелико , то и ускорение машины в этом диапазоне постоянное. Это довольно удобно для водителя. Разве только что-нибудь нарушилось бы в смысле экологии. Мощность можно менять и при постоянных оборотах. Это увеличение момента в чистом виде. Итак, имеем дело с формулой 1. К примеру, перед нами скромный двигатель грузовика с моментом 35 кгм при оборотах в минуту. Тут отметим, что в расчетах всегда важен правильный выбор единиц измерений параметров. А в современной системе СИ: Результат — л. В авиатехнике ныне практически господствуют газотрубинные двигатели. Повторив наш расчет для небольшого двигателя, с оборотами свободной турбины 40 тысяч в минуту, получим мощность около л. Но вернемся к автомобилю. Как уже сказано, любому комфортней ездить на машине, у которой под капотом достаточно и мощности, и момента. Всякий, кто не умеет вовремя переключать передачи, с ними испытывает неприятности. Значит, надо учиться, друзья. Ну а что делать владельцу авто с АКП? На смену недовольству двигателем зачастую приходят претензии к автомату. Нередко — справедливые, ведь у АКПП тоже случаются специфические болячки, требующие ремонта. Но часто они оказываются не обоснованными: Гусеничному трактору дернуться и оборвать сцепку — плевое дело. А дольше — никак. Ружье от ракеты отличается принципиально: Если пренебречь разницей в КПД передач она невелика , то на любой передаче машину движут одни и те же киловатты. Если двигатель заведомо слаб, с ним сильно не разгонишься. N5 на ведущей оси не зависят от включенной передачи. Точки пересечения кривой Nсопр с кривыми N3, N4 и N5 дают информацию о максимальных скоростях автомобиля на этих передачах. Здесь самая скоростная на горизонтальной дороге в безветрие — четвертая. Вся история современной транспортной техники — это непрерывная борьба за большие мощности. У наиболее знаменитых ракетоносителей они давно превысили миллионов кВт. Это не ошибка - именно Вт, или ГигаВатт. Главные враги любителя скорости — не гаишники, а силы, тормозящие движение, — от этих не откупишься! Мощность сопротивления воздуха вкупе с мощностью шинных потерь показаны на рис. Желающие посчитать, могут воспользоваться следующими формулами. Колеса автомобиля, борясь с мощностями сил сопротивления, при максимальной скорости полностью расходуют мощность, получаемую от двигателя. Но ее характеристика например, показанная кривой N 4 на рис. Чтобы полностью использовать арсенал мощности двигателя — и получить максимум скорости V 4 на горизонтальной трассе, без ветра , передаточное число трансмиссии и размер шин подбирают так, чтобы кривая N сопр пересекла кривую N 4 возле вершины. Максимальные скорости на третьей и пятой передачах V 3 и V 5 существенно ниже. Но на спуске или с ветром вдогон выгодней может стать пятая передача, а на подъеме или с ветром в лоб — третья. Другие враги скорости — подъем дороги и встречный ветер. Но еще коварней ветер. Его скорость сложится со скоростью машины относительно дороги, — и уже эту сумму в расчете затрат мощности надо возвести в куб! Но придуманный нами автомобиль так ехать не может… Маловато мощи! М5 или тяговая сила F тяг 1 …F тяг 5 на ведущей оси от включенной передачи. Величины сил — на вертикальной оси справа. Но тут важно учесть следующее. Разгоняет машину не вся тяговая сила, а лишь избыточная — то есть разница между полной тяговой силой колес и сопротивлением воздуха. Отношение этой силы к весу машины академик Чудаков назвал динамическим фактором D. На первой передаче сопротивление воздуха мало, его можно не учитывать — считать, что машину разгоняет полная сила F тяг. Но отталкиваться от дороги сильней, чем позволяет сцепление шин, невозможно! Это неплохо согласуется с такой официальной характеристикой любого автомобиля как предельно возможный угол подъема. Правда, у машины с задним приводом на подъемах ведущие колеса несколько догружаются весом машины, а вот передний тут невыгоден. Дело нелепое, нужно перейти на следующую передачу. А вот при разработке нового авто конструктор учитывает высокую мощность двигателя и ее следствие — тяговые силы в передаточных числах трансмиссии. А это значит, что и при более высоких скоростях действуют нужные тяговые силы или моменты на колесах. Иначе говоря, реализуется весь арсенал мощности! Значит, она все же важнее. Споры на тему влияния мощности-момента ведутся давно, и конца им не видно. Вроде бы сто раз уже объясняли самыми разными способами, что тут к чему, а воз и ныне там. Вызывает неподдельный интерес, откуда все же берется заблуждение и почему оно такое устойчивое? Одна из них в том, что мощность есть функция от момента. Зависимость мощности от момента стоит барьером, который преодолеть оказывается непросто. Поскольку очевидность того, что мощность есть функция не только от момента, но и от оборотов, не оспаривается, и тот факт, что у разных двигателей бывает весьма большой разброс по соотношению мощности к моменту, также не подвергается сомнению. То есть существует молчаливое согласие с тем, что мощность есть функция от двух аргументов - оборотов и момента, но при этом зависимость от оборотов как бы игнорируется. А в этом и есть вторая, главная причина заблуждения. И ключевая фраза здесь: А вот разницу в ускорении на 3 и 4 передаче он вполне способен почувствовать. На графике 1 видны кривые мощности двигателя, смещенные в зависимости от разных передаточных чисел и кривая сопротивлений. Видно, что с ростом передаточного числа динамика резко возрастает. Это очевидно и вопросов не вызывает. Странно, что не менее очевидный факт, что бОльшая часть времени при разгоне приходится вовсе не на 1 и 2 передачи, а на , при этом упускается из виду. При разгоне здравомыслящий водитель пользуется всеми четырьмя передачами и весьма широким диапазоном частот вращения двигателя. При этом редко задумывается о том, что динамика разгона на высокой скорости мала и плохо ощущается, но именно на нее и приходится львиная доля времени разгона по той простой причине, повторю, что на высших передачах динамика хуже и потому занимает больше времени. Хорошо ощущается динамика разгона на низших передачах, в диапазоне низких и средних оборотов дальше водитель двигатель раскручивает редко. А выходит, что "низовой", моментный двигатель дает ощущение уверенного и бодрого разгона по той простой причине, что легко и весело страгивает и начинает разгонять автомобиль. А по достижении скорости ощущения становятся слабыми, и оценить разницу в разгоне и сильного моторов на передачах, способен не каждый. Потому и кажется, что момент определяет динамику. А ощущениям человек склонен верить очень сильно, даже вопреки логике и здравому смыслу. Проповедующие формулировку "скорость определяется мощностью, а динамика разгона - моментом двигателя" могут убедиться в своем заблуждении, решив простую задачу. Поднимаем равномерно груз весом 75 кг на высоту 1 м за 1 с. Какая мощность должна быть в моторе, спрятанном внутри черного ящика? Какой момент должен быть в моторе, спрятанном внутри черного ящика? Подъем указанного груз на нужную высоту за время аналогичен разгону по горизонтали той же массы с ускорением g 0. Если ускорение определяется моментом - просто назовите цифру Если ускорение определяется мощностью - тоже просто назовите цифру Если цифру назвать не удается, значит параметр может быть самым разным и роли не играет. Вы можете разгонять тело с заданным ускорением или поднимать его вверх , меняя крутящий момент по своей прихоти и устанавливая каждый раз соответствующий редуктор. Вы можете отталкиваться от параметров редуктора, и всякий раз требуемый момент будет меняться и зависеть от передаточного отношения этого редуктора. Но всегда мощность будет оставаться одной и той же, неизменной величиной - для подъема груза 75 кг на 1 м за 1с понадобится ровно одна лошадиная сила или 0, кВт Можно поступить и следующим образом. Берите любой момент, который причина разгона, берите любой редуктор и разгоните тело 75 кг до скорости 3. Ограничение только по мощности - она не должна превышать 0. Есть ли решение у этой задачи? Если нет - то почему? Задача не имеет решения по той простой причине, потому что невозможно обеспечить заданную динамику - для нее не хватит мощности. Каким бы ни был момент. Момент двигателя для разгонной динамики не имеет значения, все решает мощность. Смотри также главу Как движется автомобиль. Навигация Заглавная страница Сообщество Текущие события Свежие правки Случайная статья Справка. Личные инструменты Представиться системе. Инструменты Ссылки сюда Связанные правки Спецстраницы Версия для печати Постоянная ссылка. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Чтение Просмотр История. Материал из Энциклопедия журнала "За рулем". Может, но только на очень короткой дистанции. Далее следуйте простой инструкции. Использование материалов сайта допускается только с разрешения ООО "Издательство "За рулем". Реклама на сайте - Рекламное бюро "За рулем" , sales zr.
Xbox домашняя страница
Стихи река детства моего
История украины учебник 1990 год
Как сделать правую руку в 1 6
Дела об оспаривании результатов определения кадастровой стоимости