pöördemomendiga auto juhtimise teooria
Sõiduki edasiliikumine peab sõltuma mootori poolt avaldatavast pöördemomendist. Nn pöördemomenti nimetatakse füüsikas pöördemomendiks.
Pöördemomendi mõistet on kangipõhimõttest lahti seletatud algkoolis. Seda määratletakse kui vertikaalsuunalist jõudu, mis on korrutatud kaugusega pöörlemiskeskmest. Mõõdikühik on njuutonmeeter (Nm). Pärast jagamist raskuskiirendusega 9,8 m/sek2 saab ühiku teisendada hiinlastele tuttavateks kilogrammideks-meetriteks (kg-m). Keiserlik ühik on naeljalad (lb-ft), mis on Ameerika autode kataloogides rohkem levinud. Mõõdikuks teisendamiseks jagage lb-ft arv 7,22-ga.
Auto liikumapaneva jõu arvutusmeetod:
Pöördemomendi jagamist ratta raadiusega saab näha mootori hobujõu-pöördemomendi väljundkõveralt. Võib leida, et igal kiirusel on suhteline pöördemomendi väärtus. Kuidas teisendada need väärtused tegelikuks jõuks auto tõukamiseks? Vastus on lihtne, jõuandmete saamiseks jagage pikkusega. Näiteks 1.6-liitrine mootor võib avaldada maksimaalset pöördemomenti umbes 15.0kg-m. Kui 185/60R14 suuruses rehv on praegu umbes 41 cm raadiusega otse ühendatud, on ratta tõukejõud 15 cm. /0.41=36,6 kilogrammi jõudu (tegelikult pole kilogramm mitte jõu, vaid kaaluühik, mis tuleb korrutada raskuskiirendusega 9,8 m/sek2 on jõu standardühik on Newton).
Kuidas surub 36 kilogrammi jõudu ühe tonni sõiduki massi? Veelgi enam, mootori kiirus tuhandete pöörete ulatuses ei vasta tõenäoliselt täpselt rehvi kiirusele. Ühendades ja sobitades erineva suurusega hammasrattaid, saab pöörlemiskiirust vähendada ja pöördemomenti samal ajal võimendada. Kuna hammasratta ümbermõõdu suhe on raadiuse suhe, on võimsuse ülekandmisel hammasrattalt suurele hammasrattale kiiruse vähendamise ja pöördemomendi võimenduse kordne suhe täpselt võrdne hammasratta hammaste arvu suhtega. kaks käiku, mis on nn ülekandearv.
näiteks
Suurt hammasratast veab hammasratas, eeldades, et hammasratta hammaste arv on 15 ja suure hammasratta hammaste arv 45.
Kui hammasratas pöörleb kiirusel 3000 p / min ja pöördemoment on 20 kg-m, väheneb suurele käigule edastatav kiirus 1/3 võrra ja muutub 1000 p / min; kuid pöördemoment kolmekordistub ja muutub 60kg-m. See on põhiprintsiip, et mootori pöördemoment käigukasti kaudu vähendab pöördeid ja suurendab pöördemomenti.
Autos võimendub pöördemoment kaks korda mootori väljundist kuni rehvideni. Esimene kord on põhjustatud käigukasti käiguvahetusest ja teine kord lõplikust ülekandearvust (või lõplikust ülekandearvust). Pöördemomendi kogusuurendus on lihtsalt ülekande ülekandearv, mis on korrutatud lõpliku ülekandearvuga. Näiteks kuuenda põlvkonna Ximei manuaali esimese käigu ülekandearv on 3,250, lõplik ülekandearv on 4,058 ja mootori maksimaalne pöördemoment on 14,6 kgm/5500 p/min, nii et saame arvutada, et esimese käigu maksimaalne pöördemoment on 14,6× pärast võimendust 3,250×4.058=192.55kgm, mis on 13 korda suurem kui originaalmootoril. Sel ajal jagage see rehvi raadiusega umbes 0,41 m, et saada umbes 470 kg tõukejõudu. Ülaltoodud väärtus ei ole aga tegelik tõukejõud. Mehaanilise ülekande protsessis peab ju olema kulumiskadu, seega tuleb arvestada mehaanilise efektiivsuse teguriga.
Mis puudutab mehaanilist efektiivsust, siis iga kord, kui käik edastatakse, kaob võimsus. Manuaalkäigukasti mehaaniline efektiivsus on umbes 95 protsenti ja automaatkäigukastil on halvem, umbes 88 protsenti, ja veovõlli universaalliigendil. Tõhusus on umbes 98 protsenti ja näete, kui palju tegelikku tõukejõudu on jäänud. Üldiselt saab auto liikumapaneva jõu arvutada järgmise valemiga: pöördemoment × ülekandearv × lõplik ülekandearv × mehaaniline tõhusus Veojõud=————————————————— ———— Rehvid Raadius (meetrites) Hobujõud ei ole tegelikult jõud, vaid võimsusühik, mis on määratletud kui töömaht, mida saab teha ajaühikus. Võimsus arvutatakse pöördemomendist ja arvutusvalem on üsna lihtne: võimsus (W)=2π × pöördemoment (Nm) × kiirus (rpm)/60, pärast arvutuse lihtsustamist saab sellest: võimsus (kW){ {7}}pöördemoment (Nm) × kiirus (rpm)/9549, vaadake üksikasjalikku tuletamist plokkide artiklist. Kuidas aga teisendada võimsus kW tavalisteks hobujõududeks. Imperial või meetriline? 1PS=735W; 1 hj=746W
hobujõu määratlus
Keiserlik hobujõud (hj) on määratletud kui: hobune, kes tõmbab ühe minuti jooksul 200-naela (nael) objekti 165 jalga (jalga), korrutatuna väärtusega 33,000 ft-lb/min; samas kui meetriline hobujõud (PS ) on defineeritud kui hobune, kes tõmbab 75 kg kaaluvat objekti ühe minuti jooksul 60 meetrit, mis korrutatakse kiirusega 4500 kg-m/min. Pärast ühikute teisendamist (1 naela=0,454 kg; 1 jalga=30,48 cm) leiti, et 1 hj=4566kg-m/min, mis erineb veidi mõõdikust 1PS{{ 19}}kg-m ja kui teisendada võimsus W (1W=1Nm/sek=9.8 kgm/s), saate 1hj=746W; 1PS=735W kaks erinevat tulemust. Vahe 1 hj ja 1 hj vahel on vaid 1,5 protsenti, mis on 1,5 hj 100 hobujõu kohta, mis pole kuigi suur erinevus. Üldise haagissuvila hobujõud jääb enamasti alla 200 hobujõu ning nende kahe vahe on definitsiooni erinevuse tõttu vaid umbes 3 hobujõudu. Suurendame SAE standardandmeid 1,5 protsenti! Siiski on ka mõningaid erinevusi erinevate SAE, JIS, DIN ja EEC testistandardite vahel ning ühikuid ei saa tegelikult samastada. Kui aga erinevusi pole palju, võib PS-i või hj-d pidada peaaegu võrdseks.
valemi teisendamine
Asendage ülalmainitud hobujõudude ja võimsuse teisendusmeetod võimsuse ja pöördemomendi teisendusvalemiga ning teisendades pöördemomendi ühiku tuttavaks kg-m, saate järgmised tulemused: Briti hobujõudu hj=pöördemoment ( kg-m) × mootori pöörlemiskiirus (rpm)/727 meetriline hobujõud PS=pöördemoment (kg-m) × mootori pöörlemiskiirus (rpm) / 716 hobujõudude hj=pöördemoment × kiirus / 727 , kui mootori pöörlemiskiirust saab suurendada ja pöördemoment jääb muutumatuks, saab seda suurendada hobujõude. Näiteks kui kiirust saab tõsta 6000 p/min pealt 8000 p/min, mis võrdub 33 protsendilise tõusuga, kuid pöördemomenti 8000 p/min juures väheneb nukkvõlli piirangu tõttu 10 protsenti, saab hobujõudu siiski suurendada 19,7 võrra. protsenti , mis selgitab, miks arvutite modifitseerimine tänapäeval See võib pärast õlilõike eemaldamist oluliselt suurendada hobujõude.
Kui suurendate samal kiirusel 20 hobujõudu, kui palju saab tõukejõudu suurendada? Maksimaalse pöördemomendi rakendamisel kiirusel 5000 p/min valemit veidi muudetakse ja võib leida, et suurenenud pöördemoment =20hj×727/5000 p/min=2,9 kgm. Seejärel asendage see tulemus auto liikumapaneva jõu valemiga, mis arvutatakse ka Ximei esimese käigu järgi, 2,9 × 3,250 × 4,058/0.41=93 kg. Ühetonnise kere puhul ei tundu mõju väga suur; lisaks 5 hobujõu vahe korral kasvab tõukejõud vaid 23 kilogrammi. On näha, et 5 hobujõu vahe pole üldse suur vahe.
Suur hobujõud määrab tõelise jõudluse
Lõpuks sõidab suure hobujõuga auto kiiremini või suure pöördemomendiga auto?
Valemist võib teada, et suure hobujõu põhjuseks on see, et suurel pööretel säilib siiski kõrge pöördemomendi väärtus ehk suure hobujõu korral on parem mitte ainult pöördemoment madalal kiirusel, vaid ka pöördemomenti suurel kiirusel tuleb jätkuvalt säilitada, mis tähendab, et pöördemoment ja hobujõud Arutelu on üleliigne. Kuni on võimalik saavutada suuri hobujõude, esindab see lisaks sellele, et pöördemoment igas kiiruspiirkonnas on suur, ka materjalitehnoloogia paremust ning kolvi, sisselaske- ja väljalaskeklappide materjali ja kaalu tugevdatakse ja kergendatakse. . Kvantifitseerimine mootori pöörete arvu suurendamiseks.
