Den Ënnerscheed tëscht Dréimoment a Kraaft ...

Den Ënnerscheed tëscht Dréimoment a Kraaft ass eng Fro déi vill virwëtzeg Leit stellen. An dat ass verständlech, well dës zwee Donnéeë gehéieren zu de meescht studéiert an den techneschen Dateblieder vun eisen Autoen. Also et wier interessant driwwer ze bleiwen, och wann et net onbedéngt dat offensichtlechst wäert sinn...

Als éischt, loosst eis klären datt d'Koppel sech ausdréckt Newton. Meter a Kraaft an Horsepower (wa mir iwwer eng Maschinn schwätzen, well Wëssenschaft a Mathematik benotzen Watt)

Ass et wierklech en Ënnerscheed?

Tatsächlech wäert et net einfach sinn dës zwou Variabelen ze trennen, well se matenee verbonne sinn. Et ass wéi wann Dir frot wat den Ënnerscheed tëscht Brout a Miel ass. Et mécht net vill Sënn, well Miel ass Deel vum Brout. Et wier besser Ingredienten mateneen ze vergläichen (zB Waasser vs Miel an enger Prise) wéi en Zutat mat engem fäerdege Produkt ze vergläichen.

Loosst eis probéieren dat alles z'erklären, awer gläichzäiteg kloer ze stellen datt all Hëllef vun Ärer Säit (iwwer d'Kommentaren ënnen op der Säit) wëllkomm ass. Wat méi verschidde Weeër et gi fir et z'erklären, wat méi Internet Benotzer d'Verbindung tëscht dësen zwee Konzepter verstoen.

D'Kraaft ass d'Resultat vun der Pairing (e bësse schwéiere Formuléierung, ech weess gutt ...) Rotatiounsgeschwindegkeet.

Mathematesch gëtt dëst déi folgend:

( π X Dréimoment am Nm X Modus) / 1000/30 = Kraaft a kW (wat an Päerd iwwersetzt wa mir spéider e "méi Autoskonzept" wëllen hunn).

Hei fänken mir un ze verstoen datt se ze vergläichen ass bal Blödsinn.

D'Dréimoment / Kraaftkurve studéieren

Et gëtt näischt besser wéi en Elektromotor fir d'Relatioun tëscht Dréimoment a Kraaft voll ze verstoen, oder éischter wéi et eng Relatioun tëscht Dréimoment a Geschwindegkeet ass.

Kuckt wéi logesch d'Dréimomentkurve vun engem Elektromotor ass, wat vill méi einfach ze verstoen ass wéi d'Kurve vun engem Wärmemotor. Hei gesi mir datt mir am Ufank vun der Revolutioun konstant a maximal Dréimoment ubidden, wat d'Kraaftkurve erhéicht. Logischerweis, wat méi Kraaft ech op eng Spinnachs setzen, wat méi séier wäert et spin (an dofir méi Kraaft). Op der anerer Säit, wéi den Dréimoment erofgeet (wann ech ëmmer manner op d'Rotatiounsachs drécken, souwisou weider drécken), fänkt d'Kraaftkurve erof (obwuel d'Rotatiounsgeschwindegkeet weider erof geet). Erhéijung). Wesentlech ass Dréimoment d'"Beschleunigungskraaft" a Kraaft ass d'Zomm déi dës Kraaft an d'Rotatiounsgeschwindegkeet vum bewegende Deel (Wénkelgeschwindegkeet) kombinéiert.

Gitt d'Koppel an all deem Erfolleg?

E puer Leit vergläichen nëmme Motore fir hiren Dréimoment oder bal. Tatsächlech ass dëst eng Wahn ...

Zum Beispill, wann ech e Benzinmotor vergläichen deen 350 Nm bei 6000 RPM entwéckelt mat engem Dieselmotor deen 400 Nm bei 3000 RPM entwéckelt, kënne mir mengen datt et den Diesel ass deen déi meeschte Beschleunigungskraaft wäert hunn. Gutt, nee, awer mir ginn zréck op de Start, den Haapt Saach ass Kraaft! Nëmme Kraaft soll benotzt ginn fir Motoren ze vergläichen (am Idealfall mat Kéiren ... Well héich Peak Muecht ass net alles!).

Tatsächlech, wärend Dréimoment nëmmen maximal Dréimoment uginn, Kraaft enthält Dréimoment a Motorgeschwindegkeet, sou datt mir all Informatioun hunn (nëmmen Dréimoment ass nëmmen eng partiell Indikatioun).

Wa mer op eist Beispill zréckgoen, da kënne mer soen datt den Diesel stolz ka sinn, 400 Nm bei 3000 U/min erausginn. Mee et däerf net vergiess ginn, datt et bei 6000 U/min definitiv net méi wéi 100 Nm liwwere kann (loosse mer d'Tatsaach iwwersprangen, datt Ueleg net 6000 Tonnen erreeche kann), während de Benzin nach ëmmer 350 Nm bei där Vitesse liwwere kann. An dësem Beispill vergläiche mir en 200 PS Dieselmotor. mat Benzinmotor 400 PS (Figuren ofgeleet vun de spezifizéierte Dréimomenter), vun eenzel op duebel.

Mir erënneren ëmmer drun datt wat méi séier en Objet dréit (oder no vir beweegt), dest méi schwéier ass et fir e souguer Geschwindegkeet opzehuelen. Also, e Motor deen e wesentlechen Dréimoment bei héijen RPM entwéckelt weist datt en nach méi Kraaft a Ressourcen huet!

Erklärung duerch Beispill

Ech hat eng kleng Iddi fir ze probéieren alles erauszefannen, an der Hoffnung datt et net sou schlecht war. Hutt Dir jeemools probéiert e Low-Power Elektromotor mat Äre Fanger ze stoppen (kleng Fan, Elektromotor am Mecano Kit wann Dir kleng war, etc.).

Et kann séier spin (soen 240 rpm oder 4 Revolutiounen pro Sekonn), mir kënnen et einfach ophalen ouni et vill ze schueden (et päift e bësse wann et Propellerblades sinn). Dëst ass well säin Dréimoment net ganz wichteg ass, an dofir seng Watt (dëst gëllt fir kleng Elektromotoren fir Spillsaachen an aner kleng Accessoiren).

Op der anerer Säit, wann ech mat der selwechter Geschwindegkeet (240 RPM) et net stoppen kann, heescht et datt säin Dréimoment méi wäert sinn, wat och zu méi Finale Kraaft féiert (béid si mathematesch verbonnen, et ass wéi Schëffer ze kommunizéieren). Awer d'Vitesse blouf d'selwecht. Also, duerch d'Erhéijung vum Motordrehmoment, erhéijen ech seng Kraaft, well ongeféier

Couple

X

Rotatiounsgeschwindegkeet

= Muecht... (eng arbiträr vereinfacht Formel fir ze hëllefen ze verstoen: Pi an e puer vun de Variabelen, déi an der ieweschter Formel siichtbar sinn, goufen ewechgeholl)

Also, fir déiselwecht gegebene Kraaft (soen 5W, awer wien ass et egal) kann ech entweder kréien:

• E Motor dee lues dréint (zB 1 Revolutioun pro Sekonn) mat héijem Drehmoment deen e bësse méi schwéier gëtt mat Äre Fangeren ze stoppen (et leeft net séier, awer säin héije Drehmoment gëtt et bedeitend Kraaft)
• Oder e Motor deen mat 4 U/min leeft awer mat manner Dréimoment. Hei gëtt de méi nidderegen Dréimoment duerch déi méi héich Geschwindegkeet kompenséiert, wat et méi Träger gëtt. Awer mat den Fanger ze stoppen gëtt trotz der méi héijer Geschwindegkeet méi einfach.

Ëmmerhin hunn zwee Motore déiselwecht Kraaft, awer se funktionnéieren net déiselwecht (Kraaft kënnt op verschidde Manéieren, awer d'Beispill ass net ganz representativ dofir, well se op eng bestëmmte Geschwindegkeet limitéiert ass. An engem Auto ass d'Geschwindegkeet ännert sech déi ganzen Zäit, wat zu de berühmte Kraaft- an Dréimomentkurven Moment entsteet). Deen een dréit sech lues an deen aneren dréit séier ... Dat ass e klengen Ënnerscheed tëscht Diesel a Benzin.

An dofir lafen Camionen op Diesel Brennstoff, well Diesel en héicht Dréimoment huet, zum Nodeel vu senger Rotatiounsgeschwindegkeet (maximal Motorgeschwindegkeet ass vill méi niddereg). Tatsächlech muss een trotz engem ganz schwéieren Trailer no vir kënne fueren, ouni de Motor ze schueden, wéi et bei Benzin de Fall ass (et misst een an d'Tierm klammen a wéi e Geck mat der Kupplung spillen). Den Diesel iwwerdréit maximal Dréimoment bei nidderegen Touren, wat d'Ofschleefen méi einfach mécht an d'Start vun engem stationäre Gefier erlaabt.

D'Relatioun tëscht Kraaft, Dréimoment a Motorgeschwindegkeet

Hei ass den techneschen Input deen e Benotzer an der Kommentarsektioun gedeelt huet. Et schéngt mir raisonnabel et direkt an den Artikel ze setzen.

Fir de Problem net mat kierperleche Quantitéiten ze komplizéieren:

Kraaft ass d'Produkt vum Dréimoment op der Kurbelwell an der Kurbelwellgeschwindegkeet a Radianen / Sek.

(Denkt drun datt fir 2 Ëmdréiunge vun der Kurbelwelle bei 6.28 ° 1 * pi Radianer = 360 Radianer sinn.

Also P = M * W

P -> Muecht an [W]

M -> Dréimoment an [Nm] (Newtonmeter)

W (omega) - Wénkelgeschwindegkeet a Radianen / sec W = 2 * Pi * F

Mat Pi = 3.14159 a F = Kurbelwellgeschwindegkeet an t / s.

Praktesch Beispill

Motordrehmoment M: 210 Nm

Motorgeschwindigkeit: 3000 U/min -> Frequenz = 3000/60 = 50 U/min

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

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

Konversioun op CV (Päerd) 1 PS = 736 W

Am CV kréien mir 65940 W / 736 W = 89.6 CV.

(Erënnert drun datt 1 Päerd d'Duerchschnëttskraaft vun engem Päerd ass, dat kontinuéierlech leeft ouni ze stoppen (an der Mechanik gëtt dat bewäert Kraaft genannt).

Also wa mir iwwer e 150 PS Auto schwätzen, ass et néideg d'Motorgeschwindegkeet op 6000 U/min ze erhéijen mat engem Dréimoment dat limitéiert bleift oder souguer liicht reduzéiert op 175 Nm.

Dank der Gearbox, déi en Dréimomentkonverter ass, an den Differenzial hu mir eng Erhéijung vum Dréimoment vu ronn 5 Mol.

Zum Beispill, am 1. Gang, gëtt de Motormoment um Krankshaft vun 210 Nm 210 Nm * 5 = 1050 Nm um Rand vun engem 30 cm Spriecherrad, dëst gëtt eng Zuchkraaft vun 1050 Nm / 0.3 m = 3500 Nm .

An der Physik F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N (a = Äerdbeschleunegung 9.81 m / s2 1G)

Sou entsprécht 1 N 1 kg / 9.81 m / s2 = 0.102 kg Kraaft.

3500 N * 0.102 = 357 kg Kraaft, déi den Auto e steile Hang dréckt.

Ech hoffen, datt dës puer Erklärungen Äert Wëssen iwwer d'Konzepter vu Kraaft a mechanescht Dréimoment stäerken.