Id-differenza bejn it-torque u l-qawwa ...

Id-differenza bejn it-torque u l-qawwa hija mistoqsija li ħafna nies kurjużi jistaqsu. U dan jista 'jinftiehem, peress li dawn iż-żewġ dejta huma fost l-aktar studjati fl-iskedi tad-dejta tekniċi tal-karozzi tagħna. Għalhekk ikun interessanti li noqogħdu fuq dan, anke jekk mhux bilfors ikun l-aktar ovvju...

L-ewwelnett, ejjew niċċaraw li l-koppja tesprimi ruħha fiha Newton. Metru u saħħa fi Qawwa taż-żiemel (meta nitkellmu dwar magna, għax ix-xjenza u l-matematika jużaw Watt)

Tassew differenza?

Fil-fatt, mhux se jkun faċli li jiġu separati dawn iż-żewġ varjabbli, peress li huma relatati ma 'xulxin. Qis li tistaqsi x’inhi d-differenza bejn il-ħobż u d-dqiq. Ma tantx jagħmel sens, għax id-dqiq huwa parti mill-ħobż. Ikun aħjar li tqabbel l-ingredjenti ma’ xulxin (eż. ilma vs dqiq fi niskata) milli tqabbel ingredjent ma’ prodott lest.

Ejja nippruvaw nispjegaw dan kollu, imma fl-istess ħin nagħmluha ċara li kull għajnuna min-naħa tiegħek (permezz tal-kummenti fil-qiegħ tal-paġna) tintlaqa 'tajjeb. Iktar ma jkun hemm modi differenti kif tispjegaha, iktar l-utenti tal-Internet se jifhmu l-konnessjoni bejn dawn iż-żewġ kunċetti.

Il-qawwa hija r-riżultat ta 'parir (kliem daqsxejn tqil, naf sew...) veloċità rotazzjonali.

Matematikament, dan jagħti dan li ġej:

( π X Torque in Nm X Mode) / 1000/30 = Qawwa f'kW (li tissarraf f'power jekk aktar tard irridu jkollna "kunċett aktar awtomotiv").

Hawnhekk nibdew nifhmu li t-tqabbil tagħhom huwa kważi bla sens.

Studju tal-kurva tat-torque / qawwa

M'hemm xejn aħjar minn mutur elettriku biex tifhem sewwa r-relazzjoni bejn it-torque u l-qawwa, jew aħjar kif hemm relazzjoni bejn it-torque u l-veloċità.

Ara kemm hija loġika l-kurva tat-torque ta 'mutur elettriku, li hija ħafna aktar faċli biex tinftiehem mill-kurva ta' magna tas-sħana. Hawnhekk naraw li nipprovdu torque kostanti u massimu fil-bidu tar-rivoluzzjoni, li żżid il-kurva tal-qawwa. Loġikament, iktar ma npoġġi forza fuq fus li jdur, iktar se jdur malajr (u għalhekk aktar qawwa). Min-naħa l-oħra, hekk kif it-torque jonqos (meta nagħfas dejjem inqas fuq il-fus li jdur, inkompli nagħfas xorta waħda), il-kurva tal-qawwa tibda tonqos (għalkemm il-veloċità tar-rotazzjoni tkompli tonqos). Żid). Essenzjalment, it-torque hija l-"forza ta 'aċċelerazzjoni" u l-qawwa hija s-somma li tgħaqqad din il-forza u l-veloċità rotazzjonali tal-parti li tiċċaqlaq (veloċità angolari).

Il-koppja tirnexxi f’dan kollu?

Xi nies iqabblu biss il-muturi għat-torque tagħhom jew kważi. Fil-fatt, din hija delużjoni ...

Pereżempju, jekk inqabbel magna tal-gażolina li tiżviluppa 350 Nm f’6000 rpm ma’ magna diesel li tiżviluppa 400 Nm f’3000 rpm, nistgħu naħsbu li huwa d-diesel li se jkollu l-aktar forza ta’ aċċelerazzjoni. Ukoll, le, imma se nerġgħu lura għall-bidu, il-ħaġa prinċipali hija l-poter! L-enerġija biss għandha tintuża biex tqabbel il-muturi (idealment b'kurvi... Minħabba li l-ogħla qawwa għolja mhix kollox!).

Tassew, filwaqt li t-torque jindika biss it-torque massimu, is-saħħa tinkludi t-torque u l-veloċità tal-magna, allura għandna l-informazzjoni kollha (it-torque biss huwa biss indikazzjoni parzjali).

Jekk immorru lura għall-eżempju tagħna, allura nistgħu ngħidu li d-diżil jista 'jkun kburi bih, u jagħti 400 Nm bi 3000 rpm. Iżda m'għandux jintesa li b'6000 rpm żgur mhux se jkun kapaċi jwassal aktar minn 100 Nm (ejja naqbżu l-fatt li ż-żejt ma jistax jilħaq 6000 tunnellata), filwaqt li l-gażolina xorta tista 'twassal 350 Nm b'dik il-veloċità. F'dan l-eżempju, qed inqabblu magna diesel ta '200 hp. bil-magna petrol 400 hp (figuri derivati ​​mit-torques speċifikati), minn wieħed għal doppju.

Dejjem niftakru li iktar ma oġġett idur (jew jimxi 'l quddiem) aktar mgħaġġel, iktar ikun diffiċli li ġġibu saħansitra jaqbad il-veloċità. Għalhekk, magna li tiżviluppa torque sinifikanti b'rpm għolja turi li għandha saħansitra aktar saħħa u riżorsi!

Spjegazzjoni bl-eżempju

Kelli idea żgħira biex nipprova nifhem kollox, bit-tama li ma kinitx daqshekk ħażina. Qatt ippruvajt twaqqaf mutur elettriku ta 'enerġija baxxa b'subgħajk (fann żgħir, mutur elettriku fil-kit Mecano meta kont żgħir, eċċ.).

Jista 'jdur malajr (ngħidu aħna 240 rpm jew 4 dawriet kull sekonda), nistgħu faċilment inwaqqfuh mingħajr ma nagħmlu ħsara ħafna (iħabbat ftit jekk ikun hemm xfafar tal-iskrun). Dan għaliex it-torque tiegħu mhuwiex importanti ħafna, u għalhekk il-wattage tiegħu (dan japplika għal muturi elettriċi żgħar għal ġugarelli u aċċessorji żgħar oħra).

Min-naħa l-oħra, jekk bl-istess veloċità (240 rpm) ma nistax inwaqqafha, dan ifisser li t-torque tiegħu jkun aktar, li jwassal ukoll għal aktar qawwa finali (it-tnejn huma relatati matematikament, huwa bħal bastimenti li jikkomunikaw). Iżda l-veloċità baqgħet l-istess. Allura, billi nżid it-torque tal-magna, inżid il-qawwa tagħha, għaliex bejn wieħed u ieħor

Koppja

X

Veloċità rotazzjonali

= Qawwa... (formula simplifikata arbitrarjament biex tgħin tifhem: Pi u wħud mill-varjabbli viżibbli fil-formula ta 'fuq tneħħew)

Allura għall-istess qawwa mogħtija (ngħidu aħna 5W, imma min jimpurtah) nista 'nikseb jew:

• Mutur li jdur bil-mod (eż. 1 rivoluzzjoni kull sekonda) b'torque għoli li jkun ftit iktar diffiċli biex tieqaf b'subgħajk (ma jaħdimx malajr, iżda t-torque għoli tiegħu jagħtiha saħħa sinifikanti)
• Jew mutur jaħdem b'4 rpm iżda b'inqas torque. Hawnhekk, it-torque aktar baxx huwa kkumpensat mill-veloċità ogħla, li tagħtih aktar inerzja. Imma l-waqfien b'subgħajk se jkun aktar faċli minkejja l-veloċità ogħla.

Wara kollox, żewġ magni għandhom l-istess qawwa, iżda ma jaħdmux l-istess (il-qawwa tiġi b'modi differenti, iżda l-eżempju mhuwiex rappreżentattiv ħafna għal dan, peress li huwa limitat għal veloċità partikolari. F'karozza, il-veloċità jinbidel il-ħin kollu, li jagħti lok għall-famuż mument tal-kurvi tal-qawwa u tat-torque). Wieħed idur bil-mod u l-ieħor idur malajr ... Din hija differenza żgħira bejn id-diesel u l-petrol.

U huwa għalhekk li t-trakkijiet jaħdmu bil-karburant tad-diżil, għax id-diżil għandu torque għoli, għad-detriment tal-veloċità rotazzjonali tiegħu (il-veloċità massima tal-magna hija ħafna inqas). Tassew, huwa neċessarju li tkun tista 'timxi' l quddiem, minkejja trejler tqil ħafna, mingħajr ma jkollok tgħajjat ​​il-magna, kif inhu l-każ bil-gażolina (wieħed ikollu jitla 't-torrijiet u jilgħab bil-clutch qisu miġnun). Id-diżil jittrasmetti torque massimu b'veloċitajiet baxxi, li jagħmel l-irmonk aktar faċli u jippermettilek tluq minn vettura wieqfa.

Relazzjoni bejn il-qawwa, it-torque u l-veloċità tal-magna

Hawn hu l-input tekniku li utent qasam fis-sezzjoni tal-kummenti. Jidhirli raġonevoli li ddaħħalha direttament fl-artiklu.

Sabiex ma tikkumplikax il-problema bi kwantitajiet fiżiċi:

L-enerġija hija l-prodott tat-torque fuq il-krankxaft u l-veloċità tal-crankshaft f'radians/sec.

(ftakar li għal 2 dawriet tal-krankxaft fi 6.28 ° hemm 1 * pi radjani = 360 radjani.

Għalhekk P = M * W

P -> qawwa f '[W]

M -> torque f '[Nm] (Newton meter)

W (omega) - veloċità angolari f'radians / sek W = 2 * Pi * F

B’Pi = 3.14159 u F = veloċità tal-krankxaft f’t / s.

Eżempju prattiku

Torque tal-magna M: 210 Nm

Veloċità tal-mutur: 3000 rpm -> frekwenza = 3000/60 = 50 rpm

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

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

Konverżjoni għal CV (horsepower) 1 hp = 736 W

Fis-CV ikollna 65940 W / 736 W = 89.6 CV.

(Ftakar li 1 horsepower hija l-qawwa medja ta 'żiemel li taħdem kontinwament mingħajr waqfien (fil-mekkanika, din tissejjaħ qawwa nominali).

Allura meta nitkellmu dwar karozza ta '150 hp, huwa meħtieġ li l-veloċità tal-magna tiżdied għal 6000 rpm b'torque li jibqa' limitat jew saħansitra kemmxejn imnaqqas għal 175 Nm.

Grazzi għall-gearbox, li hija konvertitur tat-torque, u d-differenzjali, għandna żieda fit-torque ta ’madwar 5 darbiet.

Pereżempju, fl-ewwel ger, it-torque tal-magna fil-crankshaft ta ’1 Nm jagħti 210 Nm * 210 = 5 Nm fix-xifer ta’ rota ta ’1050 cm imkellma, dan jagħti forza ta’ ġbid ta ’30 Nm / 1050 m = 0.3 Nm .

Fil-fiżika F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N (a = aċċelerazzjoni tad-Dinja 9.81 m / s2 1G)

Għalhekk, 1 N jikkorrispondi għal 1 kg / 9.81 m / s2 = 0.102 kg ta 'forza.

3500 N * 0.102 = 357 kg forza li timbotta l-karozza fuq inklinazzjoni wieqfa.

Nispera li dawn il-ftit spjegazzjonijiet isaħħu l-għarfien tiegħek tal-kunċetti tal-qawwa u t-torque mekkaniku.