Автокөлігіңіздің моментін (моментін) қалай өлшеуге болады

Момент ат күшіне пропорционалды және көлік құралына және оның ерекшеліктеріне байланысты өзгереді. Доңғалақ өлшемі мен беріліс қатынасы моментке әсер етеді.

Сіз жаңа көлік сатып алсаңыз немесе гаражыңызда ыстық штанга жасап жатсаңыз, қозғалтқыштың өнімділігін анықтау кезінде екі фактор ойнайды: ат күші және айналу моменті. Егер сіз өзіңіз жасайтын механиктер немесе автокөлік әуесқойлары сияқты болсаңыз, сіз ат күші мен айналу моменті арасындағы байланысты жақсы түсінетін шығарсыз, бірақ бұл «фут-фунт» сандарына қалай қол жеткізілетінін түсіну қиын болуы мүмкін. Сенсеңіз де, сенбесеңіз де, бұл іс жүзінде қиын емес.

Техникалық мәліметтерге кіріспес бұрын, ат күші мен айналу моменті неге маңызды факторларды ескеретінін түсінуге көмектесу үшін кейбір қарапайым фактілер мен анықтамаларды талдап көрейік. Біз іштен жану қозғалтқышының өнімділігін өлшеудің үш элементін анықтаудан бастауымыз керек: жылдамдық, айналу моменті және қуат.

1-ші бөлімнің 4-бөлімі: Қозғалтқыштың жылдамдығы, айналу моменті және қуаты жалпы өнімділікке қалай әсер ететінін түсіну

Hot Rod журналындағы жақында жарияланған мақалада қозғалтқыш өнімділігінің ең үлкен құпияларының бірі қуаттың қалай есептелетіндігінің негіздеріне оралу арқылы ақырында шешілді. Көптеген адамдар динамометрлер (қозғалтқыш динамометрлері) қозғалтқыштың ат күшін өлшеуге арналған деп ойлайды.

Шындығында, динамометрлер қуатты емес, айналу моментін өлшейді. Бұл моменттің көрсеткіші өлшенетін айналым жылдамдығына көбейтіледі, содан кейін қуат көрсеткішін алу үшін 5,252-ге бөлінеді.

50 жылдан астам уақыт бойы қозғалтқыштың айналу моментін және айналу жылдамдығын өлшеу үшін пайдаланылған динамометрлер бұл қозғалтқыштар шығаратын жоғары қуатты көтере алмады. Шындығында, 500 текше дюймдік нитро-жандыратын Hemis бір цилиндрдегі бір цилиндр бір шығару құбыры арқылы шамамен 800 фунт итермелейді.

Барлық қозғалтқыштар, мейлі іштен жану қозғалтқыштары, мейлі электр қозғалтқыштары болсын, әртүрлі жылдамдықта жұмыс істейді. Көбінесе қозғалтқыш өзінің қуат инсультін немесе циклін неғұрлым жылдам аяқтаса, соғұрлым көп қуат өндіреді. Іштен жану қозғалтқышы туралы айтатын болсақ, оның жалпы өнімділігіне әсер ететін үш элемент бар: жылдамдық, айналу моменті және қуат.

Жылдамдық қозғалтқыштың жұмысын қаншалықты жылдам орындайтынымен анықталады. Қозғалтқыш жылдамдығын санға немесе бірлікке қолданғанда, біз қозғалтқыш жылдамдығын минутына немесе RPM айналымында өлшейміз. Қозғалтқыш жасайтын «жұмыс» - өлшенетін қашықтыққа қолданылатын күш. Айналу моменті айналуды тудыратын жұмыстың ерекше түрі ретінде анықталады. Бұл радиусқа (немесе іштен жану қозғалтқышы үшін маховикке) күш қолданылғанда орын алады және әдетте фут-фунтпен өлшенеді.

Ат күші – жұмыстың орындалу жылдамдығы. Бұрынғы уақытта, егер заттарды жылжыту қажет болса, адамдар бұл үшін әдетте жылқыны пайдаланды. Бір жылқы минутына 33,000 1 фут жылдамдықпен қозғала алады деп есептелді. «Ат күші» термині осыдан шыққан. Жылдамдық пен моменттен айырмашылығы, ат күшін бірнеше бірлікте өлшеуге болады, соның ішінде: 746 а.к = 1 Вт, 2,545 а.к = 1 BTU және 1,055 а.к = ХNUMX джоуль.

Бұл үш элемент қозғалтқыш қуатын өндіру үшін бірге жұмыс істейді. Айналым моменті тұрақты болғандықтан, жылдамдық пен қуат пропорционалды болып қалады. Дегенмен, қозғалтқыштың жылдамдығы артқан сайын, айналу моментін тұрақты ұстау үшін қуат та артады. Дегенмен, көптеген адамдар айналу моменті мен қуаттың қозғалтқыш жылдамдығына қалай әсер ететіні туралы шатастырады. Қарапайым тілмен айтқанда, айналу моменті мен қуат артқан сайын қозғалтқыштың жылдамдығы да артады. Керісінше де дұрыс: айналу моменті мен қуат азайған сайын қозғалтқыштың жылдамдығы да төмендейді.

2-тің 4-бөлімі: Қозғалтқыштар максималды моментке қалай жасалған

Қазіргі заманғы ішкі жану қозғалтқышын шатунның өлшемін немесе ұзындығын өзгерту және саңылау немесе цилиндр саңылауын ұлғайту арқылы қуатты немесе моментті арттыру үшін өзгертуге болады. Бұл жиі саңылау мен инсульт қатынасы деп аталады.

Момент Ньютон метрмен өлшенеді. Қарапайым тілмен айтқанда, бұл айналу моменті 360 градус айналмалы қозғалыста өлшенетінін білдіреді. Біздің мысалда тесік диаметрі (немесе жану цилиндрінің диаметрі) екі бірдей қозғалтқыш қолданылады. Дегенмен, екі қозғалтқыштың біреуінде ұзағырақ «инсульт» (немесе ұзағырақ шатун арқылы жасалған цилиндр тереңдігі) бар. Ұзағырақ инсульт қозғалтқышы жану камерасы арқылы айналатындықтан сызықты қозғалысқа ие және сол тапсырманы орындау үшін көбірек рычагқа ие.

Айналым моменті фунт-футпен өлшенеді немесе тапсырманы орындау үшін қанша «крутящий момент» қолданылады. Мысалы, тот басқан болтты босатуға тырысып жатқаныңызды елестетіңіз. Сізде екі түрлі құбыр кілттері бар делік, біреуі ұзындығы 2 фут және екіншісі 1 фут. Бірдей күш қолданып жатырсыз деп есептесеңіз (бұл жағдайда 50 фунт қысым), сіз екі футтық кілт (100 х 50) және тек 2 фунт үшін шын мәнінде 50 фут-фунт момент қолданасыз. айналу моменті (1 x 50) бір аяқты кілтпен. Қай кілт болтты оңай бұрап алуға көмектеседі? Жауап қарапайым - моменті көбірек.

Инженерлер жылдамдату немесе көтерілу үшін қосымша «қуатты» қажет ететін көліктер үшін жоғары крутящий-ат күші қатынасын қамтамасыз ететін қозғалтқышты әзірлеуде. Сіз әдетте сүйрету үшін пайдаланылатын ауыр көліктер немесе жеделдету маңызды болатын өнімділігі жоғары қозғалтқыштар үшін жоғары момент көрсеткіштерін көресіз (мысалы, жоғарыдағы NHRA Top Fuel Engine мысалында).

Сондықтан автомобиль өндірушілері жүк көлігі жарнамаларында жоғары айналу моменті қозғалтқыштарының әлеуетін жиі атап өтеді. Қозғалтқыш моментін тұтану уақытын өзгерту, отын/ауа қоспасын реттеу және тіпті белгілі бір сценарийлерде шығыс моментін арттыру арқылы да арттыруға болады.

3-бөлім 4: Жалпы қозғалтқыштың номиналды моментіне әсер ететін басқа айнымалыларды түсіну

Крутящий моментті өлшеуге келетін болсақ, іштен жану қозғалтқышында үш ерекше айнымалыны ескеру қажет:

Арнайы айналым/минутында пайда болатын күш: Бұл берілген айналым/минутында өндірілетін қозғалтқыштың максималды қуаты. Қозғалтқыш жылдамдағанда, RPM немесе ат күші қисығы бар. Қозғалтқыш жылдамдығы артқан сайын қуат максималды деңгейге жеткенше артады.

Қашықтық: Бұл шатунның жүрісінің ұзындығы: инсульт неғұрлым ұзағырақ болса, жоғарыда түсіндіргендей, момент соғұрлым көп жасалады.

Тұрақты айналдыру моменті: бұл барлық қозғалтқыштарға тағайындалған математикалық сан, 5252 немесе қуат пен момент теңестірілетін тұрақты айналым/мин. 5252 саны бір ат күші бір минутта 150 фут жүретін 220 фунтқа тең екенін байқаудан алынды. Мұны фут-фунт моментінде көрсету үшін Джеймс Уотт бірінші бу машинасын ойлап тапқан математикалық формуланы енгізді.

Формула келесідей көрінеді:

Радиустың бір футына (немесе іштен жану қозғалтқышының цилиндрінің ішіндегі шеңберге, мысалы) 150 фунт күш қолданылса, оны фут-фунт моментіне айналдыруға тура келеді.

220 кадр/мин айналу жылдамдығына экстраполяциялау қажет. Ол үшін екі пи санын (немесе 3.141593) көбейтіңіз, бұл 6.283186 футқа тең. 220 фут алыңыз және 6.28-ге бөліңіз және біз әрбір айналым үшін 35.014 айн / мин аламыз.

150 фут алыңыз және 35.014-ке көбейтіңіз және сіз 5252.1 аласыз, бұл фут-фунт моментінде есептелетін тұрақты.

4-бөлім: Автокөлік моментін қалай есептеу керек

Крутящий момент формуласы: айналу моменті = қозғалтқыш қуаты x 5252, содан кейін ол RPM-ге бөлінеді.

Дегенмен, моментке қатысты мәселе оның екі түрлі жерде өлшенуі: қозғалтқыштан тікелей және жетекші дөңгелектерге дейін. Доңғалақтардағы айналу моментін арттыратын немесе азайтатын басқа механикалық құрамдастарға мыналар жатады: маховик өлшемі, беріліс қорабының қатынасы, жетек осінің қатынасы және шинаның/дөңгелектің шеңбері.

Доңғалақ моментін есептеу үшін осы элементтердің барлығын динамикалық сынақ стендіне енгізілген компьютерлік бағдарламаға ең жақсы қалдырылатын теңдеуге қосу керек. Жабдықтың бұл түріне көлік құралы тірекке орналастырылады және жетекші дөңгелектер роликтер қатарының жанына орналастырылады. Қозғалтқыш қозғалтқыш жылдамдығын, отын шығынының қисығын және беріліс коэффициенттерін оқитын компьютерге қосылған. Бұл сандар доңғалақ жылдамдығымен, үдеумен және айналу жылдамдығымен ескеріледі, өйткені автомобиль динаторда қажетті уақыт ішінде қозғалады.

Қозғалтқыш моментін есептеу оңайырақ. Жоғарыдағы формуланы орындай отырып, бірінші бөлімде түсіндірілгендей, қозғалтқыш моменті қозғалтқыш қуатына және айн / минге пропорционалды екендігі анық болады. Осы формуланы пайдалана отырып, RPM қисығының әрбір нүктесінде айналу моменті мен ат күші көрсеткіштерін анықтауға болады. Крутящий моментті есептеу үшін қозғалтқыш өндірушісі берген қозғалтқыш қуаты туралы деректер болуы керек.

айналу моментінің калькуляторы

Кейбір адамдар MeasureSpeed.com ұсынатын онлайн калькуляторды пайдаланады, ол сізден қозғалтқыштың максималды қуатының рейтингін (өндіруші берген немесе кәсіби динамикада толтырылған) және қажетті RPM енгізуді талап етеді.

Қозғалтқышыңыздың өнімділігін жеделдету қиын екенін байқасаңыз және ол сіз ойлағандай қуатқа ие болмаса, AvtoTachki сертификатталған механиктерінің біріне мәселенің көзін анықтау үшін тексеру жүргізіңіз.