Cûdahiya di navbera torque û hêzê de ...

Cûdahiya di navbera torque û hêzê de pirsek e ku gelek meraq dipirsin. Û ev tê fêm kirin, ji ber ku ev her du dane di nav pelên daneyên teknîkî yên gerîdeyên me de yên herî lêkolînkirî ne. Ji ber vê yekê dê balkêş be ku meriv li ser wê raweste, her çend ew ne hewce be ya herî eşkere be jî…

Berî her tiştî, em eşkere bikin ku hevjîn xwe di nav de îfade dike Newton. Jimarvan û hêz di nav de Horsepower (dema ku em qala makîneyekê dikin, ji ber ku zanist û matematîk bikar tîne Watt)

Ma ew bi rastî cûda ye?

Di rastiyê de, ew ê ne hêsan be ku van her du guherbaran ji hev veqetînin, ji ber ku ew bi hev re têkildar in. Mîna ku bipirsin ka ferqa nan û ardê çi ye. Zêde wate nake, ji ber ku ard beşek nan e. Çêtir e ku meriv malzemeyan bi hevûdu re bide ber hev (mînak av û ard di piçekê de) ji berhevkirina malzemeyek bi hilberek qedandî re.

Ka em hewl bidin ku van hemîyan rave bikin, lê di heman demê de eşkere bikin ku her alîkariyek ji hêla we (bi şîroveyên li binê rûpelê) dê were pêşwazî kirin. Çiqas awayên cihêreng ji bo ravekirina wê hebin, dê bikarhênerên Înternetê bêtir têkiliya van her du têgehan fam bikin.

Hêz encama hevberdanê ye (biwêjek hinekî giran, ez baş dizanim...) leza zivirandinê.

Ji hêla matematîkî ve, ev jêrîn dide:

( π X Torque di Nm X Mode) / 1000/30 = Hêz di kW de (ku tê wergerandin hespê eger em paşê bixwazin "têgehek bêtir otomotîkî" hebe).

Li vir em dest pê dikin ku fêm bikin ku berhevkirina wan hema hema bêaqil e.

Lêkolîna torque / kêşeya hêzê

Tiştek ji motorek elektrîkê çêtir tune ku têkiliya di navbera torque û hêzê de bi tevahî fêm bike, an bêtir ka têkiliyek di navbera torque û bilez de heye.

Binêrin ka çiqas torque ya motora elektrîkê çiqas mentiqî ye, ku têgihîştina wê ji kêşeya motora germahiyê pir hêsantir e. Li vir em dibînin ku em di destpêka şoreşê de torkek domdar û herî zêde peyda dikin, ku kêşeya hêzê zêde dike. Bi mentiqî, ez çiqas hêzek li ser eksek zivirîn deynim, ew ê zûtir bizivire (û ji ber vê yekê bêtir hêz). Ji hêla din ve, her ku torque kêm dibe (gava ku ez her ku diçe kêmtir û kêmtir li ser eksê zivirandinê digirim, bi her awayî zextê didomînim), keviya hêzê dest bi kêmbûnê dike (her çend leza zivirandinê kêm dibe). Zêdekirin). Di bingeh de, torque "hêza lezkirinê" ye û hêz jî berhevoka vê hêzê û leza zivirîna beşa tevgerê (leza goşeyî) ye.

Ma cot di van hemîyan de biser dikeve?

Hin kes tenê motoran ji bo torque xwe an hema hema berhev dikin. Bi rastî, ev xapandinek e ...

Mînakî, heke ez motora benzînê ya ku di 350 rpm de 6000 Nm pêş dixe bi motora mazotê ya ku di 400 rpm de 3000 Nm pêşve dixe bide ber hev, dibe ku em bifikirin ku ew mazot e ku dê xwedan hêza herî lezkirinê be. Welê, na, lê em ê vegerin destpêkê, ya sereke hêz e! Ji bo berhevdana motoran divê tenê hêz were bikar anîn (bi îdeal bi kevanan re… Ji ber ku hêza lûtkeya bilind ne her tişt e!).

Bi rastî, dema ku torque tenê torque herî zêde destnîşan dike, hêz torque û leza motorê vedigire, ji ber vê yekê em hemî agahdarî ne (tenê torque tenê nîşanek qismî ye).

Ger em vegerin ser mînaka xwe, wê hingê em dikarin bibêjin ku mazotê dikare pê serbilind be, di 400 rpm de 3000 Nm bide. Lê ji bîr nekin ku di 6000 rpm de teqez dê nikaribe ji 100 Nm zêdetir ronahiyê bide (bila em dev ji vê rastiyê berdin ku neft nikare bigihîje 6000 ton), lê benzîn dîsa jî dikare bi wê lezê 350 Nm bide. Di vê nimûneyê de, em motorek mazotê ya 200 hp didin ber hev. bi motora benzînê 400 hp (hejmarên ku ji torqueyên binavkirî têne wergirtin) yek ji ducar.

Em her gav bi bîr tînin ku her ku tiştek zûtir dizivire (an jî ber bi pêş ve diçe), ew qas dijwartir e ku meriv jê lezê bigire. Ji ber vê yekê, motorek ku di rpm-ê de torque girîng çêdike, destnîşan dike ku ew hîn bêtir hêz û çavkaniyên wê heye!

Ravekirina bi nimûne

Fikrek min a piçûk hebû ku ez biceribînim û her tiştî derxim holê, bi hêviya ku ew ne ew çend xirab bû. Ma we qet hewl daye ku hûn bi tiliyên xwe motorek elektrîkê ya kêm-hêz rawestînin (fanek piçûk, motora elektrîkê ya di kitêba Mecano de dema ku hûn piçûk bûn, hwd.).

Ew dikare zû bizivire (bibêjin 240 rpm an jî 4 geryan di çirkekê de), em dikarin bi hêsanî bêyî ku zirarê bidin wê bi hêsanî rawestînin (heke lewheyên perwan hebin ew piçek qamçiyan dike). Ev e ji ber ku torque wê ne pir girîng e û ji ber vê yekê hêza wê (ev ji bo motorên elektrîkê yên piçûk ji bo pêlîstok û aksesûarên din ên piçûk re derbas dibe).

Ji hêla din ve, heke bi heman lezê (240 rpm) ez nikaribim wê bisekinim, ev tê vê wateyê ku torque wê bêtir be, ev jî dê bibe sedema hêza paşîn a bêtir (her du jî ji hêla matematîkî ve girêdayî ne, ew mîna keştiyên ragihandinê ye). Lê lez wek xwe ma. Ji ber vê yekê, bi zêdekirina torque motorê, ez hêza wê zêde dikim, ji ber ku bi qasî

Couple

X

Leza zivirî

= Erk... (Formulek bêkêmasî ya hêsankirî ya ku ji bo fêmkirinê dibe alîkar: Pi û hin guhêrbarên ku di formula jorîn de xuya dibin hatine rakirin)

Ji ber vê yekê, ji bo heman hêza dayî (bibêjin 5W, lê kî eleqedar dike) ez dikarim an bibim:

• Motoreke ku hêdî hêdî dizivire (mînak 1 şoreş di çirkeyê de) bi torka bilind ku rawestana wê bi tiliyên xwe hinekî dijwartir dibe (ez zû naxebite, lê torka wê ya bilind hêzek girîng dide wê)
• An jî motorek bi 4 rpm lê bi torque kêmtir dixebite. Li vir, torque kêmtir bi leza bilindtir tê telafî kirin, ku ew bêtir bêhêziyê dide. Lê rawestana bi tiliyên xwe tevî leza bilindtir dê hêsantir be.

Jixwe, du motoran xwedî heman hêz in, lê ew bi heman rengî naxebitin (hêz bi awayên cûda tê, lê mînak ji bo vê yekê ne pir temsîlkar e, ji ber ku ew bi lezek diyarkirî ve sînorkirî ye. Di otomobîlekê de, leza her dem diguhezîne, ku dibe sedema hêza navdar û kêliya torque). Yek hêdî dizivire û ya din zû dizivire... Ev ferqek piçûk di navbera mazot û benzînê de ye.

Û ji ber vê yekê kamyon bi mazotê dixebitin, ji ber ku mazot xwedan torkek bilind e, ku zirarê dide leza zivirîna wê (leza herî zêde ya motorê pir kêmtir e). Bi rastî, pêdivî ye ku meriv karibe pêş de here, tevî trailerek pir giran, bêyî ku meriv motorê bişoxilîne, wek ku bi benzînê tê (meriv neçar dimîne ku bircan hilkişe û mîna dîn bi çengelê bilîze). Dîzel di zivirînên nizm de torque herî zêde radigihîne, ku kişandin hêsantir dike û dihêle hûn ji wesayîta sekinî rabin.

Têkiliya di navbera hêz, torque û leza motorê de

Li vir têketina teknîkî ye ku bikarhênerek di beşa şîroveyan de parve kiriye. Ji min re maqûl xuya dike ku ez wê rasterast têxim nav gotarê.

Ji bo ku pirsgirêk bi hejmarên fizîkî re tevlihev nebe:

Hêz hilbera torque ya li ser mîla crank û leza kermê di radyan / sec de ye.

(Bînin bîra xwe ku ji bo 2 zivirandinên tîrêjê di 6.28 ° de 1 * pi radians = 360 radians heye.

Ji ber vê yekê P = M * W

P -> hêza li [W]

M -> torque li [Nm] (Newton metre)

W (omega) - leza goşeyî di radiyan de / sec W = 2 * Pi * F

Bi Pi = 3.14159 û F = leza bizmaran di t / s de.

Mînaka pratîkî

torque Engine M: 210 Nm

Leza motorê: 3000 rpm -> frekansa = 3000/60 = 50 rpm

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

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

Veguherîna CV (hêza hespê) 1 hp = 736 W

Di CV de em 65940 W / 736 W = 89.6 CV distînin.

(Bînin bîra xwe ku 1 hesp hêza navînî ya hespê ye ku bê rawestan bi domdarî dimeşe (di mekanîkê de jê re hêza binavkirî tê gotin).

Ji ber vê yekê dema ku em qala otomobîlek 150 hp dikin, pêdivî ye ku meriv leza motorê bi 6000 rpm bi torque ku bi sînor bimîne an jî hinekî kêm bibe heya 175 Nm zêde bike.

Bi saya gearboxê, ku veguherînerek torkê ye, û dîferansiyel, me bi qasî 5 carî zêdebûnek torkê heye.

Mînakî, di gerîdeya 1 -emîn de, çirûska motorê ya li çengelê 210 Nm dê 210 Nm * 5 = 1050 Nm li ber devê çerxek 30 cm xeber bide, ev ê hêza kişandinê bide 1050 Nm / 0.3 m = 3500 Nm .

Di fizîkê de F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N (a = Leza Dinyayê 9.81 m / s2 1G)

Bi vî rengî, 1 N bi 1 kg / 9.81 m / s2 = 0.102 kg hêzê re têkildar e.

3500 N * 0.102 = 357 kg hêza ku otomobîlê ber bi çolek asê ve dikişîne.

Ez hêvî dikim ku ev çend ravekirin zanîna we ya li ser têgehên hêz û torque mekanîkî xurt bikin.