Како да го измерите вртежниот момент (вртежен момент) на вашиот автомобил

Вртежниот момент е пропорционален на коњските сили и варира во зависност од возилото и неговите карактеристики. Големината на тркалата и односот на менувачот влијаат на вртежниот момент.

Без разлика дали купувате нов автомобил или градите жешка прачка во вашата гаража, два фактори влегуваат во игра кога се одредуваат перформансите на моторот: коњски сили и вртежен момент. Ако сте како повеќето „направи сам“ механичари или ентузијасти за автомобили, веројатно добро ја разбираш врската помеѓу коњската сила и вртежниот момент, но можеби ќе ви биде тешко да разберете како се постигнуваат тие бројки „фут-фунта“. Верувале или не, всушност не е толку тешко.

Пред да навлеземе во техничките детали, ајде да разложиме неколку едноставни факти и дефиниции кои ќе ви помогнат да разберете зошто и коњските сили и вртежниот момент се важни фактори што треба да се земат предвид. Мора да започнеме со дефинирање на трите елементи за мерење на перформансите на моторот со внатрешно согорување: брзина, вртежен момент и моќност.

Дел 1 од 4: Разбирање како брзината на моторот, вртежниот момент и моќноста влијаат на севкупните перформанси

Во една неодамнешна статија во списанието Hot Rod, една од најголемите мистерии за перформансите на моторот конечно беше решена со враќање на основите за тоа како моќта всушност се брои. Повеќето луѓе мислат дека динамометрите (динамометрите на моторот) се дизајнирани да ја мерат коњската сила на моторот.

Всушност, динамометрите не ја мерат моќноста, туку вртежниот момент. Оваа бројка на вртежен момент се множи со вртежите во минута со кои се мери и потоа се дели со 5,252 за да се добие бројката за моќност.

Повеќе од 50 години, динамометрите што се користат за мерење на вртежниот момент и вртежи во минута едноставно не можеа да се справат со големата моќност што ја генерираат овие мотори. Всушност, еден цилиндар на тој 500 кубни инчи нитро-гори Hemis произведува приближно 800 фунти потисок низ една издувна цевка.

Сите мотори, без разлика дали се мотори со внатрешно согорување или електрични, работат со различни брзини. Во најголем дел, колку побрзо моторот го комплетира својот моќен удар или циклус, толку повеќе енергија произведува. Кога станува збор за мотор со внатрешно согорување, постојат три елементи кои влијаат на неговите вкупни перформанси: брзина, вртежен момент и моќност.

Брзината се одредува од тоа колку брзо моторот ја врши својата работа. Кога ја применуваме брзината на моторот на број или единица, ја мериме брзината на моторот во вртежи во минута или RPM. „Работата“ што ја прави моторот е силата што се применува на мерливо растојание. Вртежниот момент е дефиниран како посебен вид на работа што произведува ротација. Ова се случува кога се применува сила на радиусот (или, за мотор со внатрешно согорување, замаецот) и обично се мери во фунти.

Коњски сили е брзината со која се врши работата. Во старите денови, ако требаше да се преместат предмети, луѓето обично користеа коњ за да го направат тоа. Се проценува дека еден коњ може да се движи со околу 33,000 стапки во минута. Оттука потекнува терминот „коњски сили“. За разлика од брзината и вртежниот момент, коњските сили може да се измерат во неколку единици, вклучувајќи: 1 КС = 746 W, 1 КС = 2,545 BTU и 1 КС = 1,055 џули.

Овие три елементи работат заедно за да произведат моќност на моторот. Бидејќи вртежниот момент останува константен, брзината и моќноста остануваат пропорционални. Меѓутоа, како што се зголемува брзината на моторот, се зголемува и моќноста за да се задржи вртежниот момент константен. Сепак, многу луѓе се збунети околу тоа како вртежниот момент и моќноста влијаат на брзината на моторот. Едноставно кажано, како што се зголемуваат вртежниот момент и моќноста, така се зголемува и брзината на моторот. Исто така важи и обратното: како што се намалуваат вртежниот момент и моќноста, така се намалуваат и брзината на моторот.

Дел 2 од 4: Како моторите се дизајнирани за максимален вртежен момент

Модерен мотор со внатрешно согорување може да се измени за да се зголеми моќноста или вртежниот момент со промена на големината или должината на поврзувачката шипка и зголемување на отворот или отворот на цилиндерот. Ова често се нарекува сооднос на отворот и мозочниот удар.

Вртежниот момент се мери во њутн метри. Едноставно кажано, тоа значи дека вртежниот момент се мери во кружно движење од 360 степени. Нашиот пример користи два идентични мотори со ист дијаметар на отворот (или дијаметар на цилиндрите за согорување). Сепак, еден од двата мотори има подолг „удар“ (или длабочина на цилиндарот создадена од подолгата поврзувачка прачка). Моторот со подолг такт има полинеарно движење додека се ротира низ комората за согорување и има повеќе потпора за да ја исполни истата задача.

Вртежниот момент се мери во фунти-стапки, или колку „вртежен момент“ се применува за да се заврши задачата. На пример, замислете дека се обидувате да олабавите 'рѓосана завртка. Да претпоставиме дека имате два различни клучеви за цевки, едниот долг 2 стапки, а другиот долг 1 стапа. Претпоставувајќи дека применувате иста количина на сила (50 lbs притисок во овој случај), вие всушност применувате 100 ft-lbs вртежен момент за клуч од две стапки (50 x 2) и само 50 lbs. вртежен момент (1 x 50) со клуч за една нога. Кој клуч ќе ви помогне полесно да ја одвртите завртката? Одговорот е едноставен - оној со поголем вртежен момент.

Инженерите развиваат мотор кој обезбедува поголем сооднос вртежен момент/коњски сили за возилата на кои им е потребна дополнителна „моќ“ за забрзување или искачување. Обично гледате бројки за повисоки вртежни моменти за тешки возила што се користат за влечење или мотори со високи перформанси каде што забрзувањето е критично (како во примерот NHRA Top Fuel Engine погоре).

Затоа производителите на автомобили често го истакнуваат потенцијалот на моторите со висок вртежен момент во рекламите за камиони. Вртежниот момент на моторот може да се зголеми и со менување на времето на палење, прилагодување на мешавината гориво/воздух, па дури и зголемување на излезниот вртежен момент во одредени сценарија.

Дел 3 од 4: Разбирање на други променливи кои влијаат на севкупниот номинален вртежен момент на моторот

Кога станува збор за мерење на вртежниот момент, постојат три уникатни променливи што треба да се земат предвид во моторот со внатрешно согорување:

Сила генерирана при специфични вртежи во минута: Ова е максималната моќност на моторот генерирана при дадени вртежи во минута. Како што моторот забрзува, има крива на вртежи во минута или коњски сили. Како што се зголемува брзината на моторот, се зголемува и моќноста додека не го достигне максималното ниво.

Растојание: Ова е должината на ударот на поврзувачката шипка: колку е подолг ударот, толку повеќе се создава вртежен момент, како што објаснивме погоре.

Константа на вртежен момент: Ова е математички број што им е доделен на сите мотори, 5252 или константен RPM каде моќноста и вртежниот момент се избалансирани. Бројот 5252 е изведен од набљудувањето дека една коњска сила е еквивалентна на 150 фунти патување 220 стапки за една минута. За да го изрази ова во фунти вртежен момент, Џејмс Ват ја вовел математичката формула што ја измислил првата парна машина.

Формулата изгледа вака:

Претпоставувајќи дека силата од 150 фунти се применува на една нога од радиусот (или круг што е внатре во цилиндарот на мотор со внатрешно согорување, на пример), ќе треба да го претворите ова во стапки на вртежен момент.

220 fpm треба да се екстраполираат на RPM. За да го направите ова, помножете два пи броја (или 3.141593), што е еднакво на 6.283186 стапки. Земете 220 стапки и поделете со 6.28 и добиваме 35.014 вртежи во минута за секое вртење.

Земете 150 стапки и помножете се со 35.014 и добивате 5252.1, нашата константа која се брои во фунта-фунта вртежен момент.

Дел 4 од 4: Како да се пресмета вртежниот момент на автомобилот

Формулата за вртежен момент е: вртежен момент = моќност на моторот x 5252, кој потоа се дели со вртежи во минута.

Меѓутоа, проблемот со вртежниот момент е што се мери на две различни места: директно од моторот и до погонските тркала. Други механички компоненти кои можат да го зголемат или намалат рејтингот на вртежниот момент на тркалата се: големината на замаецот, односот на преносот, односот на погонската оска и обемот гума/тркало.

За да се пресмета вртежниот момент на тркалото, сите овие елементи мора да се вклучат во равенка која најдобро е оставена на компјутерската програма вклучена во динамичката тест клупа. На овој тип на опрема, возилото се поставува на багажник, а погонските тркала се поставени до ред валјаци. Моторот е поврзан со компјутер кој ги чита вртежите на моторот, кривата на потрошувачката на гориво и односот на менувачот. Овие бројки се земаат предвид со брзината на тркалото, забрзувањето и вртежите во минута додека автомобилот се вози на динамиката за посакуваното време.

Пресметувањето на вртежниот момент на моторот е многу полесно да се одреди. Следејќи ја формулата погоре, станува јасно како вртежниот момент на моторот е пропорционален на моќноста и вртежите во минута, како што е објаснето во првиот дел. Користејќи ја оваа формула, можете да го одредите рејтингот на вртежниот момент и коњските сили во секоја точка на кривата RPM. За да го пресметате вртежниот момент, треба да ги имате податоците за моќноста на моторот обезбедени од производителот на моторот.

калкулатор на вртежен момент

Некои луѓе го користат онлајн калкулаторот понуден од MeasureSpeed.com, кој бара од вас да ја внесете максималната ознака за моќност на моторот (обезбедена од производителот или пополнета за време на професионално дино) и саканиот RPM.

Ако забележите дека перформансите на вашиот мотор тешко се забрзуваат и ја нема моќта што мислите дека треба да ја има, нека изврши проверка на еден од сертифицираните механичари на AvtoTachki за да го утврди изворот на проблемот.