Teoria de conducere a cuplului auto
Avansarea vehiculului trebuie să depindă de cuplul exercitat de motor. Așa-numitul cuplu se numește cuplu în fizică.
Conceptul de cuplu a fost explicat de la principiul pârghiei în școala elementară. Este definită ca forța în direcția verticală înmulțită cu distanța de la centrul de rotație. Unitatea metrică este Newton-metru (Nm). După împărțirea la accelerația gravitației de 9,8 m/sec2, unitatea poate fi convertită în kilograme-metri (kg-m) familiare chinezilor. Unitatea imperială este lira-picior (lb-ft), ceea ce este mai comun în cataloagele de mașini americane. Pentru a converti în metrică, împărțiți numărul lb-ft la 7,22.
Metoda de calcul a forței motrice a mașinii:
Împărțirea cuplului la raza roții poate fi văzută din curba cai putere-cuplu de ieșire a motorului. Se poate constata că există o valoare relativă a cuplului la fiecare turație. Cum se transformă aceste valori în forța reală pentru a împinge mașina? Răspunsul este simplu, împărțiți la lungime pentru a obține date de forță. De exemplu, un motor de 1,6-litru poate exercita un cuplu maxim de aproximativ 15,0kg-m. În acest moment, dacă o anvelopă de dimensiunea 185/60R14 este conectată direct cu o rază de aproximativ 41 cm, forța de propulsie exercitată de roată este de 15 cm. /0.41=36.6 kilograme de forță (de fapt, kilogramele nu sunt o unitate de forță, ci o unitate de greutate, care trebuie înmulțită cu accelerația gravitației 9,8m/sec2 este unitatea standard de forță este Newton).
Cum 36 de kilograme de forță împinge o tonă metrică de greutatea unui vehicul? Mai mult, este puțin probabil ca turația motorului de mii de rotații să fie exact viteza anvelopei. Prin conectarea și potrivirea angrenajelor de diferite dimensiuni, viteza de rotație poate fi redusă și cuplul poate fi amplificat în același timp. Deoarece raportul circumferinței angrenajului este raportul razei, atunci când puterea este transmisă de la pinion la angrenajul mare, raportul dintre reducerea vitezei și multiplul amplificării cuplului sunt exact egal cu raportul dintre numărul de dinți ai angrenajului. cele două trepte, care este așa-numitul raport de viteză.
de exemplu
Angrenajul mare este antrenat de pinion, presupunând că numărul de dinți ai pinionului este de 15 și numărul de dinți ai angrenajului mare este de 45.
Cand pinionul se roteste la 3000rpm si cuplul este de 20kg-m, viteza transmisa la treapta mare se reduce cu 1/3 si devine 1000rpm; dar cuplul se triplează și devine 60kg-m. Acesta este principiul de bază conform căruia cuplul motor prin intermediul cutiei de viteze reduce turațiile și amplifică cuplul.
Într-o mașină, cuplul este amplificat de două ori de la puterea motorului la anvelope. Prima dată este cauzată de acțiunea transmisiei cutiei de viteze, iar a doua oară este cauzată de raportul de transmisie final (sau raportul de transmisie final). Mărirea cuplului total este pur și simplu raportul de transmisie înmulțit cu raportul de transmisie final. De exemplu, raportul de transmisie al primei trepte a manualului Ximei din a șasea generație este de 3,250, raportul de transmisie final este de 4,058 și cuplul maxim al motorului este de 14,6 kgm/5500 rpm, așa că putem calcula că cuplul maxim al primei trepte de viteză este de 14,6× după amplificare 3,250×4.058=192.55kgm, care este de 13 ori mai mare decât motorul original. În acest moment, împărțiți-l la raza anvelopei de aproximativ 0,41 m pentru a obține o tracțiune de aproximativ 470 kg. Cu toate acestea, valoarea de mai sus nu este forța reală. La urma urmei, trebuie să existe pierderi de uzură în procesul de transmisie mecanică, deci trebuie luat în considerare factorul de eficiență mecanică.
Când vine vorba de eficiența mecanică, de fiecare dată când este transmisă o treaptă de viteză, va exista o pierdere de putere. Eficiența mecanică a transmisiei manuale este de aproximativ 95 la sută, iar transmisia automată este mai proastă, aproximativ 88 la sută, iar articulația cardanică a arborelui de transmisie. Eficiența este de aproximativ 98 la sută și puteți vedea cât de mult a rămas forța reală. În general, forța motrice a mașinii poate fi calculată prin următoarea formulă: cuplu × raport de transmisie × raport final de transmisie × eficiență mecanică forță motrice=———————————————— ———— Raza pneurilor (în metri) Puterea nu este de fapt o forță, ci o unitate de putere, care este definită ca cantitatea de muncă care poate fi efectuată pe unitatea de timp. Puterea se calculează din cuplu, iar formula de calcul este destul de simplă: putere (W)=2π×cuplul (Nm)×viteza (rpm)/60, după simplificarea calculului, devine: putere (kW){ {7}}cuplu (Nm)×viteză (rpm)/9549, vă rugăm să consultați articolul bloc pentru o derivație detaliată. Cu toate acestea, cum să convertiți puterea kW în cai putere obișnuit. Imperial sau metric? 1PS=735W; 1 CP=746W
definiție cai putere
Puterea imperială (CP) este definită ca: un cal care trage un obiect de 200-lire (lb) 165 de picioare (ft) într-un minut, înmulțit la 33,000 ft-lb/min; în timp ce cai putere (PS) este definit ca un cal care trage un obiect de 75 kg la 60 de metri într-un minut, care este înmulțit la 4500 kg-m/min. După conversia unității, (1lb=0,454kg; 1ft{=30,48cm), s-a constatat că 1hp{=4566kg-m/min, care este ușor diferit de metric 1PS{{ 19}}kg-m, iar dacă puterea W (1W=1Nm/s{=9,8 kgm/s) pentru a converti, puteți obține 1hp=746W; 1PS=735W două rezultate diferite. Diferența dintre 1 CP și 1 CP este de doar 1,5 la sută, adică 1,5 CP la 100 de cai putere, ceea ce nu este o diferență mare. Puterea unui RV general este în mare parte sub 200 de cai putere, iar diferența dintre cei doi este de doar aproximativ 3 cai putere din cauza diferenței de definiție. Să creștem datele standard SAE cu 1,5 la sută! Cu toate acestea, există și unele diferențe între diferitele standarde de testare ale SAE, JIS, DIN și EEC, iar unitățile nu pot fi cu adevărat echivalate. Cu toate acestea, în cazul în care nu există prea multă diferență, PS sau CP pot fi considerate aproape egale.
conversia formulei
Înlocuiți metoda de conversie a cailor putere și a puterii menționată mai sus în formula de conversie a puterii și a cuplului și convertiți unitatea de cuplu la familiarul kg-m, se pot obține următoarele rezultate: cai putere britanic hp=cuplu ( kg-m) × turația motorului (rpm)/727 Putere metrică PS=cuplu (kg-m) × turație motor (rpm) / 716 Din perspectiva cailor putere CP=cuplu × turație / 727 , dacă turația motorului poate fi mărită, iar cuplul rămâne neschimbat, se poate mări cai putere. De exemplu, dacă viteza poate fi mărită de la 6000 rpm la 8000 rpm, ceea ce echivalează cu o creștere de 33 la sută, dar cuplul la 8000 rpm este redus cu 10 la sută din cauza limitării arborelui cu came, puterea poate fi crescută cu 19,7 la sută , ceea ce explică de ce modificarea calculatoarelor în zilele noastre poate crește foarte mult cai putere după îndepărtarea tăieturii de ulei.
Dacă la aceeași viteză, creșteți 20 cai putere, cât de multă tracțiune poate fi mărită? Când punctul de cuplu maxim este exercitat la 5000rpm, formula este ușor modificată și se poate constata că cuplul crescut=20cp×727/5000rpm=2,9kgm. Apoi înlocuiți acest rezultat în formula forței motrice a mașinii, care este calculată și de prima treaptă de viteză a lui Ximei, 2,9×3,250×4,058/0.41=93 kg. Pentru un corp de o tonă, impactul nu pare a fi foarte mare; în plus, dacă există o diferență de 5 cai putere, forța va crește doar cu 23 de kilograme. Se vede ca diferenta de 5 cai putere nu este deloc mare diferenta.
Puterea mare determină performanța adevărată
În cele din urmă, o mașină cu cai putere mare merge mai repede sau o mașină cu cuplu mare merge mai repede?
Din formula se poate ști că motivul pentru cai putere mare este că valoarea mare a cuplului este încă menținută la viteză mare, adică pentru a avea cai putere mare, nu numai cuplul la viteză mică este mai bun, ci și cuplul la viteză mare trebuie să fie menținut în continuare, ceea ce înseamnă că cuplul și cai putere Dezbaterea este de prisos. Atâta timp cât se poate obține o putere mare, pe lângă faptul că indică faptul că cuplul în fiecare regiune de viteză este mare, reprezintă, de asemenea, superioritatea tehnologiei materialelor, iar materialul și greutatea pistonului, supapelor de admisie și evacuare vor fi consolidate și ușurate. . Cuantificare, pentru a crește turația motorului.
