Razlika između okretnog momenta i snage ...

Razlika između okretnog momenta i snage pitanje je koje mnogi znatiželjnici postavljaju. I to je razumljivo, budući da su ova dva podatka među najproučavanijima u tehničkim listovima naših automobila. Stoga bi bilo zanimljivo zadržati se na tome, čak i ako to neće nužno biti najočitije...

Prije svega, razjasnimo da se par izražava u Newton. Metar i snaga u Konjske snage (kada govorimo o stroju, jer znanost i matematika koriste Vat)

Je li to stvarno razlika?

Zapravo, neće biti lako razdvojiti ove dvije varijable, budući da su međusobno povezane. To je kao da pitate koja je razlika između kruha i brašna. Nema puno smisla, jer brašno je dio kruha. Bilo bi bolje međusobno uspoređivati ​​sastojke (npr. voda vs brašno u prstohvatu) nego uspoređivati ​​sastojak s gotovim proizvodom.

Pokušajmo sve ovo objasniti, ali u isto vrijeme jasno dajte do znanja da će svaka pomoć s vaše strane (kroz komentare na dnu stranice) biti dobrodošla. Što je više različitih načina da se to objasni, korisnici Interneta će više razumjeti povezanost između ova dva pojma.

Snaga je rezultat uparivanja (malo težak izraz, znam dobro...) brzine vrtnje.

Matematički, ovo daje sljedeće:

( π X okretni moment u Nm X modu) / 1000/30 = snaga u kW (što se prevodi u konjske snage ako kasnije želimo imati "automobilski koncept").

Ovdje počinjemo shvaćati da je njihovo uspoređivanje gotovo besmislica.

Proučavanje krivulje moment/snaga

Ne postoji ništa bolje od elektromotora za potpuno razumijevanje odnosa između momenta i snage, odnosno kako postoji odnos između momenta i brzine.

Pogledajte koliko je logična krivulja momenta elektromotora, koju je puno lakše razumjeti nego krivulju toplinskog motora. Ovdje vidimo da osiguravamo konstantan i maksimalan okretni moment na početku okretaja, što povećava krivulju snage. Logično, što više sile stavim na rotirajuću osovinu, ona će se brže okretati (a time i više snage). S druge strane, kako okretni moment opada (kada sve manje pritišćem rotirajuću osovinu, svejedno nastavljam pritiskati), krivulja snage se počinje smanjivati ​​(iako se brzina vrtnje i dalje smanjuje). Povećati). U biti, okretni moment je "sila ubrzanja", a snaga je zbroj koji kombinira ovu silu i brzinu vrtnje pokretnog dijela (kutna brzina).

Uspije li par u svemu tome?

Neki ljudi uspoređuju motore samo za njihov okretni moment ili gotovo. Zapravo, ovo je zabluda...

Na primjer, ako usporedim benzinski motor koji razvija 350 Nm pri 6000 o/min s dizelskim motorom koji razvija 400 Nm pri 3000 o/min, mogli bismo pomisliti da će upravo dizel imati najveću silu ubrzanja. Pa ne, ali vratit ćemo se na početak, glavna stvar je snaga! Za usporedbu motora treba koristiti samo snagu (idealno s krivuljama…Jer velika vršna snaga nije sve!).

Doista, dok okretni moment označava samo maksimalni moment, snaga uključuje okretni moment i broj okretaja motora, tako da imamo sve informacije (samo je okretni moment samo djelomičan pokazatelj).

Ako se vratimo na naš primjer, onda možemo reći da se dizel može pohvaliti, ispuštajući 400 Nm pri 3000 o/min. No, nemojte zaboraviti da pri 6000 o/min definitivno neće moći isporučiti više od 100 Nm (preskočimo činjenicu da ulje ne može doseći 6000 tona), dok benzin i dalje može isporučiti 350 Nm pri toj brzini. U ovom primjeru uspoređujemo dizelski motor od 200 KS. s benzinskim motorom 400 KS (brojke izvedene iz navedenih zakretnih momenta), od jednostrukog do dvostrukog.

Uvijek se sjećamo da što se objekt brže okreće (ili pomiče naprijed), to ga je teže postići da čak i poveća brzinu. Dakle, motor koji razvija značajan moment pri visokim okretajima pokazuje da ima još više snage i resursa!

Objašnjenje primjerom

Imao sam malu ideju da pokušam sve to shvatiti, nadajući se da nije tako loše. Jeste li ikad pokušali prstima zaustaviti elektromotor male snage (mali ventilator, elektromotor u Mecano kompletu kad ste bili mali itd.).

Može se brzo vrtjeti (recimo 240 okretaja u minuti ili 4 okretaja u sekundi), lako ga možemo zaustaviti bez da ga puno oštetimo (malo šiba ako ima lopatica propelera). To je zato što mu okretni moment nije previše važan, a samim time i snaga (to se odnosi na male elektromotore za igračke i druge male dodatke).

S druge strane, ako ga pri istoj brzini (240 o/min) ne mogu zaustaviti, to znači da će mu okretni moment biti veći, što će također dovesti do veće konačne snage (oba su matematički povezana, to je kao komunikacijska plovila). No brzina je ostala ista. Dakle, povećanjem momenta motora povećavam njegovu snagu, jer pribl

Par

X

Brzina rotacije

= Vlast... (proizvoljno pojednostavljena formula koja pomaže razumjeti: Pi i neke varijable vidljive u gornjoj formuli su uklonjene)

Dakle, za istu datu snagu (recimo 5W, ali koga briga) mogu dobiti bilo koje:

• Motor koji se sporo vrti (npr. 1 okretaja u sekundi) s velikim okretnim momentom koji će biti malo teže zaustaviti prstima (ne radi brzo, ali njegov veliki okretni moment daje mu značajnu snagu)
• Ili motor koji radi na 4 o/min, ali s manjim zakretnim momentom. Ovdje se manji zakretni moment kompenzira većom brzinom, što mu daje veću inerciju. No zaustavljanje prstima bit će lakše unatoč većoj brzini.

Uostalom, dva motora imaju istu snagu, ali ne rade isto (snaga dolazi na različite načine, ali primjer nije baš reprezentativan za to, jer je ograničen na zadanu brzinu. U automobilu je brzina mijenja se cijelo vrijeme, što dovodi do poznatog momenta krivulje snage i momenta). Jedan se okreće polako, a drugi brzo... Ovo je mala razlika između dizela i benzinca.

I zato kamioni rade na dizel gorivo, jer dizel ima veliki okretni moment, nauštrb brzine vrtnje (maksimalni broj okretaja motora je puno manji). Dapače, potrebno je moći krenuti naprijed, unatoč vrlo teškoj prikolici, a da ne treba grditi motor, kao što je to slučaj s benzincem (moralo bi se penjati na tornjeve i igrati se kvačilom kao ludi). Dizel prenosi maksimalni zakretni moment pri niskim okretajima, što olakšava vuču i omogućuje vam polijetanje iz vozila koje miruje.

Odnos snage, momenta i broja okretaja motora

Ovdje je tehnički unos koji je korisnik podijelio u odjeljku za komentare. Čini mi se razumnim to umetnuti izravno u članak.

Kako se problem ne bi komplicirao fizičkim veličinama:

Snaga je umnožak momenta na koljenastom vratilu i brzine koljenastog vratila u radijanima/sek.

(zapamtite da za 2 okretaja radilice na 6.28 ° postoji 1 * pi radijana = 360 radijana.

Dakle, P = M * W

P -> snaga u [W]

M -> zakretni moment u [Nm] (njutnmetar)

W (omega) - kutna brzina u radijanima / s W = 2 * Pi * F

Uz Pi = 3.14159 i F = brzina radilice u t / s.

Praktični primjer

Moment motora M: 210 Nm

Brzina motora: 3000 o/min -> frekvencija = 3000/60 = 50 o/min

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

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

Pretvorba u CV (konjska snaga) 1 KS = 736 W

U CV-u dobivamo 65940 W / 736 W = 89.6 CV.

(Podsjetimo se da je 1 konjska snaga prosječna snaga konja koji neprekidno trči bez zaustavljanja (u mehanici se to naziva nazivna snaga).

Dakle, kada govorimo o automobilu od 150 KS, potrebno je povećati broj okretaja motora na 6000 o/min uz okretni moment koji ostaje ograničen ili čak neznatno smanjen na 175 Nm.

Zahvaljujući mjenjaču koji je pretvarač momenta i diferencijalu imamo povećanje momenta oko 5 puta.

Na primjer, u 1. brzini, okretni moment motora na radilici od 210 Nm dat će 210 Nm * 5 = 1050 Nm na rubu kotača s žbicama od 30 cm, to će dati vučnu silu od 1050 Nm / 0.3 m = 3500 Nm .

U fizici F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N (a = Zemljino ubrzanje 9.81 m / s2 1G)

Dakle, 1 N odgovara 1 kg / 9.81 m / s2 = 0.102 kg sile.

3500 N * 0.102 = sila od 357 kg koja gura automobil uz strmu padinu.

Nadam se da će ovih nekoliko objašnjenja ojačati vaše znanje o konceptima snage i mehaničkog momenta.