Erinevus pöördemomendi ja võimsuse vahel ...

Pöördemomendi ja võimsuse erinevus on küsimus, mida paljud uudishimulikud inimesed küsivad. Ja see on arusaadav, kuna need kaks andmeid on meie autode tehnilistel andmelehtedel enim uuritud. Seega oleks huvitav sellel peatuda, isegi kui see ei pruugi olla kõige ilmsem...

Kõigepealt selgitame, et paar väljendab end selles Newton. Arvesti ja jõudu sisse Hobujõud (kui me räägime masinast, sest loodusteadus ja matemaatika kasutavad Vatti)

Kas tõesti on vahet?

Tegelikult ei ole nende kahe muutuja eraldamine lihtne, kuna need on üksteisega seotud. See on nagu küsimine, mis vahe on leival ja jahul. Sellel pole erilist mõtet, sest jahu kuulub leiva juurde. Parem oleks võrrelda koostisaineid omavahel (nt vesi vs jahu näpuotsaga), kui võrrelda koostisosa valmistootega.

Proovime seda kõike selgitada, kuid samas teeme selgeks, et igasugune teiepoolne abi (lehe allosas olevate kommentaaride kaudu) on teretulnud. Mida rohkem erinevaid viise selle selgitamiseks on, seda rohkem hakkavad Interneti -kasutajad mõistma nende kahe mõiste vahelist seost.

Võimsus on paaritamise (natuke raske sõnastus, ma tean hästi...) pöörlemiskiiruse tulemus.

Matemaatiliselt annab see järgmise:

( π X Pöördemoment Nm X režiimis) / 1000/30 = Võimsus kilovattides (mis tähendab hobujõudu, kui me tahame hiljem omada "rohkem autotööstuse kontseptsiooni").

Siin hakkame aru saama, et nende võrdlemine on peaaegu jama.

Pöördemomendi / võimsuskõvera uurimine

Pole midagi paremat kui elektrimootor, et täielikult mõista pöördemomendi ja võimsuse suhet või pigem seda, kuidas pöördemomendi ja kiiruse vahel on seos.

Vaadake, kui loogiline on elektrimootori pöördemomendi kõver, mida on palju lihtsam mõista kui soojusmasina kõverat. Siin näeme, et anname pöörde alguses püsiva ja maksimaalse pöördemomendi, mis suurendab võimsuskõverat. Loogiline, et mida rohkem jõudu ma pöörlevale teljele panen, seda kiiremini see pöörleb (ja seega ka rohkem jõudu). Seevastu pöördemomendi vähenedes (kui ma järjest vähem vajutan pöörlevale sillale, jätkates nagunii vajutamist), hakkab võimsuskõver langema (kuigi pöörlemiskiirus väheneb jätkuvalt). Suurendama). Põhimõtteliselt on pöördemoment "kiirendusjõud" ja võimsus on summa, mis ühendab selle jõu ja liikuva osa pöörlemiskiiruse (nurkkiirus).

Kas paaril õnnestub see kõik?

Mõned inimesed võrdlevad mootoreid ainult nende pöördemomendi või peaaegu. Tegelikult on see eksitus ...

Näiteks kui ma võrdlen bensiinimootorit, mis arendab 350 Nm 6000 p/min juures, diiselmootoriga, mis arendab 400 Nm pööretel 3000 p/min, siis võiksime arvata, et just diislil on kõige suurem kiirendusjõud. No ei, aga naaseme starti, peaasi on jõud! Mootorite võrdlemiseks tuleks kasutada ainult võimsust (ideaaljuhul kõveratega... Kuna suur tippvõimsus pole veel kõik!).

Tõepoolest, kui pöördemoment näitab ainult maksimaalset pöördemomenti, sisaldab võimsus pöördemomenti ja mootori pöörlemiskiirust, seega on meil kogu teave (ainult pöördemoment on vaid osaline näitaja).

Kui minna tagasi oma näite juurde, siis võime öelda, et diisel võib olla uhke, andes 400 Nm kiirusel 3000 p / min. Kuid ärge unustage, et kiirusel 6000 pööret minutis ei suuda see kindlasti anda rohkem kui 100 Nm (jätame vahele asjaolu, et õli ei jõua 6000 tonnini), samas kui bensiin suudab selle kiirusega ikkagi 350 Nm. Selles näites võrdleme 200 hj diiselmootorit. bensiinimootoriga 400 hj (arvud on saadud kindlaksmääratud pöördemomentidest), ühest kuni kahekordse.

Me mäletame alati, et mida kiiremini objekt pöörab (või liigub edasi), seda raskem on seda isegi kiirendada. Seega näitab mootor, mis arendab olulist pöördemomenti suurtel pööretel, et sellel on veelgi rohkem jõudu ja ressursse!

Selgitus näite varal

Mul oli väike idee proovida seda kõike välja mõelda, lootes, et asi pole nii hull. Kas olete kunagi proovinud väikese võimsusega elektrimootorit sõrmedega peatada (väike ventilaator, väiksena Mecano komplekti kuuluv elektrimootor jne).

See võib pöörlema ​​kiiresti (ütleme 240 p / min või 4 pööret sekundis), me saame selle hõlpsalt peatada, ilma et see väga palju kahjustaks (propelleri labade korral lööb see natuke). Selle põhjuseks on asjaolu, et selle pöördemoment ja seega ka võimsus pole eriti olulised (see kehtib mänguasjade ja muude väikeste tarvikute väikeste elektrimootorite kohta).

Teisest küljest, kui ma ei saa sama kiirusega (240 p / min) seda peatada, tähendab see, et selle pöördemoment on suurem, mis toob kaasa ka suurema lõppvõimsuse (mõlemad on matemaatiliselt seotud, see on nagu sidelaevad). Kuid kiirus jäi samaks. Seega suurendan mootori pöördemomenti suurendades selle võimsust, sest ligikaudu

Paar

X

Pöörlemiskiirus

= Võimsus... (meelevaldselt lihtsustatud valem, mis aitab mõista: Pi ja mõned ülemises valemis nähtavad muutujad on eemaldatud)

Nii et sama antud võimsuse (nt 5W, aga keda see huvitab) eest saan ma kas:

• Mootor, mis pöörleb aeglaselt (nt 1 pööre sekundis) suure pöördemomendiga ja mida on sõrmedega veidi raskem peatada (see ei tööta kiiresti, kuid selle suur pöördemoment annab sellele märkimisväärse tugevuse)
• Või mootor, mis töötab kiirusel 4 p / min, kuid väiksema pöördemomendiga. Siin kompenseerib väiksemat pöördemomenti suurem kiirus, mis annab sellele suurema inertsi. Kuid sõrmedega peatumine on vaatamata suuremale kiirusele lihtsam.

Lõppude lõpuks on kahel mootoril sama võimsus, kuid need ei tööta ühtemoodi (võimsus tuleb erineval viisil, kuid näide ei ole selle jaoks eriti esinduslik, kuna see on piiratud teatud kiirusega. Autos on kiirus muutub kogu aeg, mis põhjustab kuulsa võimsuse ja pöördemomendi kõverate hetke). Üks pöörab aeglaselt ja teine ​​kiiresti ... See on väike erinevus diislikütuse ja bensiini vahel.

Ja seetõttu töötavad veokid diislikütusega, sest diisel on suure pöördemomendiga, kahjustades selle pöörlemiskiirust (mootori maksimaalne pöörlemiskiirus on palju väiksem). Tõepoolest, vaatamata väga raskele haagisele on vaja osata edasi liikuda, ilma et oleks vaja mootorit nuhelda, nagu bensiini puhul (peaks ronima tornidesse ja mängima siduriga nagu hull). Diiselmootor edastab madalatel pööretel maksimaalse pöördemomendi, mis muudab pukseerimise lihtsamaks ja võimaldab statsionaarselt sõidukilt õhkutõusmist.

Võimsuse, pöördemomendi ja mootori pöörlemiskiiruse suhe

Siin on tehniline sisend, mida kasutaja on kommentaaride jaotises jaganud. Mulle tundub mõistlik see otse artiklisse lisada.

Et mitte raskendada füüsiliste kogustega probleemi:

Võimsus on väntvõlli pöördemomendi ja väntvõlli kiiruse korrutis radiaanides/sek.

(pidage meeles, et väntvõlli 2 pööret 6.28 ° juures on 1 * pi radiaan = 360 radiaani.

Seega P = M * W

P -> võimsus [W]

M -> pöördemoment [Nm] (njuutonmeetrit)

W (oomega) - nurkkiirus radiaanides / s W = 2 * Pi * F

Pi = 3.14159 ja F = väntvõlli kiirus t / s.

Praktiline näide

Mootori pöördemoment M: 210 Nm

Mootori pöörlemiskiirus: 3000 p/min -> sagedus = 3000/60 = 50 p/min

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

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

Teisendamine CV -ks (hobujõud) 1 hj = 736 W

CV -s saame 65940 W / 736 W = 89.6 CV.

(Tuletame meelde, et 1 hobujõud on hobuse keskmine võimsus, mis töötab pidevalt ilma peatumata (mehaanikas nimetatakse seda nimivõimsuseks).

Nii et kui me räägime 150 hj autost, on vaja suurendada mootori pöörlemiskiirust 6000 p / min pöördemomendiga, mis jääb piiratuks või isegi veidi vähendatuks 175 Nm -ni.

Tänu käigukastile, mis on pöördemomendi muundur, ja diferentsiaalile, suureneb pöördemoment umbes 5 korda.

Näiteks esimesel käigul annab mootori pöördemoment väntvõlli juures 1 Nm 210 Nm * 210 = 5 Nm 1050 cm kodaraga veljel, see annab tõmbejõu 30 Nm / 1050 m = 0.3 Nm .

Füüsikas F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N (a = Maa kiirendus 9.81 m / s2 1G)

Seega 1 N vastab 1 kg / 9.81 m / s2 = 0.102 kg jõule.

3500 N * 0.102 = 357 kg jõud, mis surub auto järsust nõlvast üles.

Loodan, et need mõned selgitused tugevdavad teie teadmisi võimsuse ja mehaanilise pöördemomendi mõistetest.