Razlika između obrtnog momenta i snage ...

Razlika između obrtnog momenta i snage je pitanje koje postavljaju mnogi znatiželjnici. I to je razumljivo, jer su ova dva podatka među najproučavanijima u tehničkim listovima naših automobila. Tako da bi bilo zanimljivo zadržati se na tome, čak i ako to neće nužno biti najočiglednije...

Prije svega, da pojasnimo da se par izražava u Newton. Meter i snaga u Konjske snage (kada govorimo o mašini, jer nauka i matematika koriste Watt)

Da li je to zaista razlika?

U stvari, neće biti lako razdvojiti ove dvije varijable, jer su one međusobno povezane. To je kao da pitate koja je razlika između hljeba i brašna. Nema mnogo smisla, jer brašno je deo hleba. Bilo bi bolje međusobno upoređivati ​​sastojke (npr. vodu i brašno u prstohvatu) nego porediti sastojak sa gotovim proizvodom.

Pokušajmo sve ovo objasniti, ali u isto vrijeme jasno staviti do znanja da će svaka pomoć s vaše strane (kroz komentare na dnu stranice) biti dobrodošla. Što je više različitih načina da se to objasni, korisnici Interneta će više razumjeti vezu između ova dva koncepta.

Snaga je rezultat uparivanja (malo teška formulacija, znam dobro...) brzine rotacije.

Matematički, ovo daje sljedeće:

( π X obrtni moment u Nm X režimu) / 1000/30 = Snaga u kW (što se prevodi u konjske snage ako kasnije želimo da imamo „automobilski koncept“).

Ovdje počinjemo shvaćati da je njihovo poređenje gotovo besmislica.

Proučavanje krivulje moment/snaga

Ne postoji ništa bolje od električnog motora za potpuno razumijevanje odnosa između obrtnog momenta i snage, odnosno kako postoji odnos između momenta i brzine.

Pogledajte koliko je logična krivulja obrtnog momenta elektromotora, koju je mnogo lakše razumjeti nego krivulju toplinskog motora. Ovdje vidimo da obezbjeđujemo konstantan i maksimalni obrtni moment na početku okretanja, što povećava krivulju snage. Logično, što više sile stavim na osovinu koja se okreće, to će se ona brže okretati (a samim tim i više snage). S druge strane, kako se obrtni moment smanjuje (kada sve manje pritiskam rotirajuću osovinu, nastavljajući svejedno pritiskati), krivulja snage počinje opadati (iako brzina rotacije nastavlja opadati). Povećati). U suštini, obrtni moment je "sila ubrzanja", a snaga je zbir koji kombinuje ovu silu i brzinu rotacije pokretnog dela (ugaona brzina).

Da li par uspijeva u svemu tome?

Neki ljudi uspoređuju motore samo po njihovom obrtnom momentu ili skoro. U stvari, ovo je zabluda...

Na primjer, ako uporedim benzinski motor koji razvija 350 Nm pri 6000 o/min sa dizel motorom koji razvija 400 Nm pri 3000 o/min, mogli bismo pomisliti da će dizel imati najveću silu ubrzanja. Pa ne, ali vratićemo se na početak, glavna stvar je moć! Za poređenje motora treba koristiti samo snagu (idealno sa krivuljama...jer visoka vršna snaga nije sve!).

Zaista, dok obrtni moment označava samo maksimalni obrtni moment, snaga uključuje obrtni moment i brzinu motora, tako da imamo sve informacije (samo obrtni moment je samo delimičan pokazatelj).

Ako se vratimo na naš primjer, onda možemo reći da dizel može biti ponosan, ispuštajući 400 Nm pri 3000 o/min. Ali ne zaboravite da pri 6000 o/min definitivno neće moći isporučiti više od 100 Nm (preskočimo činjenicu da ulje ne može dostići 6000 tona), dok benzin i dalje može isporučiti 350 Nm pri toj brzini. U ovom primjeru upoređujemo dizel motor od 200 KS. sa benzinskim motorom od 400 KS (cifre izvedene iz specificiranih obrtnih momenta), od jednostrukog do dvostrukog.

Uvijek se sjećamo da što se objekt brže okreće (ili pomiče naprijed), to je teže postići da čak i poveća brzinu. Dakle, motor koji razvija značajan obrtni moment pri visokim obrtajima pokazuje da ima još više snage i resursa!

Objašnjenje na primjeru

Imao sam malu ideju da pokušam sve to shvatiti, nadajući se da nije tako loše. Jeste li ikada pokušali prstima zaustaviti elektromotor male snage (mali ventilator, elektromotor u Mecano kompletu kad ste bili mali itd.).

Može se brzo okretati (recimo 240 okretaja u minuti ili 4 okretaja u sekundi), lako ga možemo zaustaviti bez mnogo oštećenja (malo šiba ako ima lopatica propelera). To je zato što njegov obrtni moment nije previše važan, a samim tim i snaga (ovo se odnosi na male elektromotore za igračke i druge male dodatke).

S druge strane, ako pri istoj brzini (240 o/min) ne mogu da ga zaustavim, to znači da će mu obrtni moment biti veći, što će takođe dovesti do veće konačne snage (oba su matematički povezana, to je kao komunikacijski brodovi). Ali brzina je ostala ista. Dakle, povećanjem obrtnog momenta motora povećavam njegovu snagu, jer otprilike

Par

X

Brzina rotacije

= Snaga... (proizvoljno pojednostavljena formula koja pomaže u razumijevanju: Pi i neke od varijabli vidljivih u gornjoj formuli su uklonjene)

Dakle, za istu datu snagu (recimo 5W, ali koga briga) mogu dobiti bilo koje:

• Motor koji se sporo okreće (npr. 1 obrtaja u sekundi) sa velikim obrtnim momentom koji će biti malo teže zaustaviti prstima (ne radi brzo, ali mu veliki obrtni moment daje značajnu snagu)
• Ili motor koji radi na 4 o/min, ali sa manjim obrtnim momentom. Ovdje se manji obrtni moment kompenzira većom brzinom, što mu daje veću inerciju. Ali zaustavljanje prstima bit će lakše uprkos većoj brzini.

Uostalom, dva motora imaju istu snagu, ali ne rade isto (snaga dolazi na različite načine, ali primjer nije baš reprezentativan za to, jer je ograničen na datu brzinu. U automobilu brzina mijenja se cijelo vrijeme, što dovodi do čuvenog momenta krivulje snage i momenta). Jedan se okreće polako, a drugi brzo... Ovo je mala razlika između dizela i benzina.

I zato kamioni rade na dizel gorivo, jer dizel ima veliki obrtni moment, nauštrb njegove brzine rotacije (maksimalni broj obrtaja motora je mnogo manji). Zaista, potrebno je moći ići naprijed, uprkos vrlo teškoj prikolici, a da se motor ne grdi, kao što je to slučaj sa benzinom (moralo bi se penjati na tornjeve i igrati se kvačilom kao ludi). Dizel prenosi maksimalni obrtni moment pri niskim obrtajima, što olakšava vuču i omogućava poletanje iz vozila koje miruje.

Odnos snage, obrtnog momenta i broja obrtaja motora

Ovo je tehnički doprinos koji je korisnik podijelio u odjeljku za komentare. Čini mi se razumnim da ga ubacim direktno u članak.

Kako se problem ne bi komplikovao fizičkim veličinama:

Snaga je proizvod obrtnog momenta na radilici i brzine radijana u radijanima/sek.

(zapamtite da za 2 okretaja radilice na 6.28 ° postoji 1 * pi radijani = 360 radijana.

Dakle, P = M * W

P -> snaga u [W]

M -> obrtni moment u [Nm] (njutnmetar)

W (omega) - ugaona brzina u radijanima / sec W = 2 * Pi * F

Sa Pi = 3.14159 i F = brzina radilice u t/s.

Praktičan primjer

Obrtni moment motora M: 210 Nm

Brzina motora: 3000 o/min -> frekvencija = 3000/60 = 50 o/min

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

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

Pretvorba u CV (konjska snaga) 1 hp = 736 W

U CV-u dobijamo 65940 W / 736 W = 89.6 CV.

(Podsjetite se da je 1 konjska snaga prosječna snaga konja koji trči neprekidno bez zaustavljanja (u mehanici se to naziva nazivna snaga).

Dakle, kada govorimo o automobilu od 150 KS, potrebno je povećati brzinu motora na 6000 o/min uz obrtni moment koji ostaje ograničen ili čak neznatno smanjen na 175 Nm.

Zahvaljujući mjenjaču koji je pretvarač obrtnog momenta i diferencijalu imamo povećanje obrtnog momenta za oko 5 puta.

Na primjer, u 1. brzini, obrtni moment motora na radilici od 210 Nm će dati 210 Nm * 5 = 1050 Nm na obodu točka s krakovima od 30 cm, to će dati vučnu silu od 1050 Nm / 0.3 m = 3500 Nm .

U fizici F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N (a = Zemljino ubrzanje 9.81 m / s2 1G)

Dakle, 1 N odgovara 1 kg / 9.81 m / s2 = 0.102 kg sile.

3500 N * 0.102 = 357 kg sila koja gura automobil uz strmu padinu.

Nadam se da će ovih nekoliko objašnjenja ojačati vaše znanje o konceptima snage i mehaničkog momenta.