Teoría de conducción de automóviles de torque
El avance del vehículo debe depender del par que ejerza el motor. El llamado torque se llama torque en física.
El concepto de torque se ha explicado a partir del principio de la palanca en la escuela primaria. Se define como la fuerza en la dirección vertical multiplicada por la distancia desde el centro de rotación. La unidad métrica es Newton-metro (Nm). Después de dividir por la aceleración de la gravedad de 9,8 m/seg2, la unidad se puede convertir en kilogramos-metros (kg-m) familiares para los chinos. La unidad imperial es la libra-pie (lb-ft), que es más común en los catálogos de automóviles estadounidenses. Para convertir a métrico, simplemente divida el número lb-ft por 7,22.
El método de cálculo de la fuerza motriz del automóvil:
La división del par por el radio de la rueda se puede ver a partir de la curva de salida del par de caballos de fuerza del motor. Se puede encontrar que hay un valor de par relativo en cada velocidad. ¿Cómo convertir estos valores en la fuerza real para empujar el automóvil? La respuesta es simple, divida por una longitud para obtener datos de fuerza. Por ejemplo, un motor de 1.6-litro puede ejercer un par máximo de unos 15.0kg-m. En este momento, si se conecta directamente un neumático de tamaño 185/60R14 con un radio de aproximadamente 41 cm, la fuerza de propulsión que ejerce la rueda es de 15 cm. /0.41=36.6 kilogramos de fuerza (de hecho, los kilogramos no son una unidad de fuerza, sino una unidad de peso, que debe multiplicarse por la aceleración de la gravedad 9,8 m/seg2 es la unidad de fuerza estándar es Newton).
¿Cómo empujan 36 kilogramos de fuerza una tonelada métrica de peso del vehículo? Además, es poco probable que la velocidad del motor de miles de revoluciones sea exactamente la velocidad del neumático. Al conectar y combinar engranajes de diferentes tamaños, la velocidad de rotación se puede reducir y el par se puede amplificar al mismo tiempo. Dado que la relación de la circunferencia del engranaje es la relación del radio, cuando la potencia se transmite desde el piñón al engranaje grande, la relación de la reducción de velocidad y el múltiplo de la amplificación del par son exactamente iguales a la relación del número de dientes de los dos engranajes, que es la llamada relación de transmisión.
por ejemplo
El engranaje grande es accionado por el piñón, suponiendo que el número de dientes del piñón es 15 y el número de dientes del engranaje grande es 45.
Cuando el piñón gira a 3000 rpm y el par es de 20 kg-m, la velocidad transmitida al engranaje grande se reduce en 1/3 y se convierte en 1000 rpm; pero el par se triplica y se convierte en 60 kg-m. Este es el principio básico de que el par motor a través de la caja de cambios reduce las revoluciones y amplifica el par.
En un automóvil, el par se amplifica dos veces desde la salida del motor hasta las llantas. La primera vez es causada por la acción del engranaje de la caja de cambios y la segunda vez es causada por la relación de transmisión final (o relación de transmisión final). La ampliación del par total es simplemente la relación de transmisión de la transmisión multiplicada por la relación de transmisión final. Por ejemplo, la relación de transmisión de la primera marcha del Ximei manual de sexta generación es 3,250, la relación de transmisión final es 4,058 y el par máximo del motor es 14,6 kgm/5500 rpm, por lo que podemos calcular que el par máximo de la primera marcha es 14,6 × después de la amplificación 3.250 × 4.058=192.55 kgm, que es 13 veces más grande que el motor original. En este momento, divídalo por el radio del neumático de unos 0,41 m para obtener un empuje de unos 470 kg. Sin embargo, el valor anterior no es el empuje real. Después de todo, debe haber pérdida por desgaste en el proceso de transmisión mecánica, por lo que se debe tener en cuenta el factor de eficiencia mecánica.
Cuando se trata de eficiencia mecánica, cada vez que se transmite un engranaje, habrá una pérdida de potencia. La eficiencia mecánica de la transmisión manual es de alrededor del 95 por ciento, y la transmisión automática es peor, alrededor del 88 por ciento, y la junta universal del eje de transmisión. La eficiencia es de aproximadamente el 98 por ciento, y puede ver cuánto queda del empuje real. En general, la fuerza motriz del automóvil se puede calcular mediante la siguiente fórmula: par × relación de transmisión × relación de transmisión final × fuerza motriz de eficiencia mecánica=———————————————— ———— Radio de los neumáticos (en metros) Los caballos de fuerza no son realmente una fuerza, sino una unidad de potencia, que se define como la cantidad de trabajo que se puede realizar por unidad de tiempo. La potencia se calcula a partir del par, y la fórmula de cálculo es bastante simple: potencia (W)=2π×par (Nm)×velocidad (rpm)/60, después de simplificar el cálculo, se convierte en: potencia (kW){ {7}}par (Nm)×velocidad (rpm)/9549, consulte el artículo del bloque para una derivación detallada. Sin embargo, cómo convertir los kW de potencia en caballos de fuerza comunes. ¿Imperial o Métrico? 1PS=735W; 1 CV=746W
definición de caballos de fuerza
Los caballos de fuerza imperiales (hp) se definen como: un caballo tirando de un objeto de 200-libras (lb) 165 pies (pies) en un minuto, multiplicado para dar 33,000 pies-lb/min; mientras que la potencia métrica (PS) se define como un caballo que tira de un objeto de 75 kg 60 metros en un minuto, que se multiplica a 4500 kg-m/min. Después de la conversión de unidades, (1lb=0.454kg; 1ft=30.48cm), se encontró que 1hp=4566kg-m/min, que es ligeramente diferente de la métrica 1PS{{ 19}}kg-m, y si la potencia W (1W=1Nm/sec=9.8 kgm/sec) para convertir, puedes obtener 1hp=746W; 1PS=735W dos resultados diferentes. La diferencia entre 1PS y 1hp es solo del 1,5 por ciento, que es 1,5 hp por cada 100 caballos de fuerza, que no es una gran diferencia. La potencia de un RV general es mayormente inferior a 200 caballos de fuerza, y la diferencia entre los dos es de solo unos 3 caballos de fuerza debido a la diferencia de definición. ¡Aumentemos los datos estándar SAE en un 1,5 por ciento! Sin embargo, también existen algunas diferencias entre los diversos estándares de prueba de SAE, JIS, DIN y EEC, y las unidades realmente no se pueden equiparar. Sin embargo, en el caso de que no haya mucha diferencia, PS o hp pueden considerarse casi iguales.
conversión de fórmula
Sustituya el método de conversión de caballos de fuerza y potencia mencionado anteriormente en la fórmula de conversión de potencia y par, y convierta la unidad de par al familiar kg-m, se pueden obtener los siguientes resultados: Caballos de fuerza británicos hp=par ( kg-m) × velocidad del motor (rpm)/727 Caballos de fuerza métricos PS=torque (kg-m) × velocidad del motor (rpm) / 716 Desde la perspectiva de los caballos de fuerza hp=torque × velocidad / 727 , si se puede aumentar la velocidad del motor y el par permanece sin cambios, se puede aumentar la potencia. Por ejemplo, si la velocidad se puede aumentar de 6000 rpm a 8000 rpm, lo que equivale a un aumento del 33 por ciento, pero el par a 8000 rpm se reduce en un 10 por ciento debido a la limitación del árbol de levas, la potencia aún se puede aumentar en 19,7. por ciento, lo que explica por qué la modificación de las computadoras hoy en día puede aumentar considerablemente la potencia después de que se elimina el corte de aceite.
Si a la misma velocidad aumenta 20 caballos de fuerza, ¿cuánto empuje se puede aumentar? Cuando el punto de par máximo se ejerce a 5000 rpm, la fórmula cambia ligeramente y se puede encontrar que el par mayor=20hp×727/5000rpm=2.9kgm. Luego sustituya este resultado en la fórmula de la fuerza motriz del automóvil, que también se calcula mediante la primera marcha de Ximei, 2,9×3,250×4,058/0.41=93 kg. Para una carrocería de una tonelada, el impacto no parece ser muy grande; además, si hay una diferencia de 5 caballos de fuerza, el empuje solo aumentará en 23 kilogramos. Se puede ver que la diferencia de 5 caballos de fuerza no es mucha diferencia.
La alta potencia determina el verdadero rendimiento
Al final, ¿un automóvil de alta potencia corre más rápido o un automóvil de alto par motor corre más rápido?
A partir de la fórmula se puede saber que la razón de la alta potencia es que el alto valor de torque aún se mantiene a alta velocidad, es decir, para tener alta potencia, no solo es mejor el torque a baja velocidad, sino también el el par a alta velocidad debe seguir manteniéndose, lo que significa que par y potencia El debate es superfluo en absoluto. Siempre que se pueda lograr una alta potencia, además de indicar que el par en cada región de velocidad es grande, también representa la superioridad de la tecnología de materiales, y el material y el peso del pistón, las válvulas de admisión y escape se fortalecerán y aligerarán. . Cuantificación, con el fin de aumentar la velocidad del motor.
