Teoria de la conducció de cotxes de parell
L'avanç del vehicle ha de dependre del parell que exerceixi el motor. L'anomenat parell s'anomena parell en física.
El concepte de parell s'ha explicat des del principi de palanca a l'escola primària. Es defineix com la força en la direcció vertical multiplicada per la distància des del centre de rotació. La unitat mètrica és el Newton-metre (Nm). Després de dividir per l'acceleració de gravetat de 9,8 m/s2, la unitat es pot convertir en quilograms-metres (kg-m) familiars als xinesos. La unitat imperial és la lliura-peu (lb-ft), que és més comú als catàlegs de cotxes nord-americans. Per convertir a mètrica, només heu de dividir el nombre lb-ft per 7,22.
El mètode de càlcul de la força motriu del cotxe:
La divisió del parell pel radi de la roda es pot veure des de la corba de sortida del parell de potència del motor. Es pot trobar que hi ha un valor de parell relatiu a cada velocitat. Com convertir aquests valors en la força real per empènyer el cotxe? La resposta és senzilla, dividiu-lo per una longitud per obtenir dades de força. Per exemple, un motor d'1,6-litre pot exercir un parell màxim d'uns 15,0kg-m. En aquest moment, si un pneumàtic de mida 185/60R14 està connectat directament amb un radi d'uns 41 cm, la força de propulsió que exerceix la roda és de 15 cm. /0.41=36.6 quilograms de força (de fet, els quilograms no són una unitat de força, sinó una unitat de pes, que s'ha de multiplicar per l'acceleració de la gravetat 9,8 m/s2 és la unitat estàndard de força és Newton).
Com 36 quilograms de força empenyen una tona mètrica de pes de vehicle? A més, és poc probable que la velocitat del motor de milers de revolucions sigui exactament la velocitat dels pneumàtics. En connectar i combinar engranatges de diferents mides, es pot reduir la velocitat de gir i el parell es pot amplificar al mateix temps. Com que la relació de circumferència de l'engranatge és la relació de radi, quan la potència es transmet des del pinyó a l'engranatge gran, la relació de la reducció de la velocitat i el múltiple de l'amplificació del parell són exactament iguals a la relació del nombre de dents de els dos engranatges, que és l'anomenada relació d'engranatges.
per exemple
L'engranatge gran és accionat pel pinyó, suposant que el nombre de dents del pinyó és de 15 i el nombre de dents de l'engranatge gran és de 45.
Quan el pinyó gira a 3000 rpm i el parell és de 20 kg-m, la velocitat transmesa a l'engranatge gran es redueix en 1/3 i es converteix en 1000 rpm; però el parell es triplica i es converteix en 60kg-m. Aquest és el principi bàsic que el parell del motor a través de la caixa de canvis redueix les revolucions i augmenta el parell.
En un cotxe, el parell s'amplifica dues vegades des de la potència del motor fins als pneumàtics. La primera vegada és causada per l'acció de l'engranatge de la caixa de canvis, i la segona vegada és causada per la relació de transmissió final (o relació de transmissió final). L'augment del parell total és simplement la relació de transmissió multiplicada per la relació d'engranatges final. Per exemple, la relació de transmissió de la primera marxa del manual Ximei de sisena generació és de 3,250, la relació de transmissió final és de 4,058 i el parell màxim del motor és de 14,6 kgm/5500 rpm, de manera que podem calcular-ho. el parell màxim de la primera marxa és de 14,6 × després de l'amplificació de 3,250 × 4.058=192,55 kgm, que és 13 vegades més gran que el motor original. En aquest moment, dividiu-lo pel radi del pneumàtic d'uns 0,41 m per obtenir una empenta d'uns 470 kg. Tanmateix, el valor anterior no és l'empenta real. Després de tot, hi ha d'haver una pèrdua de desgast en el procés de transmissió mecànica, de manera que s'ha de tenir en compte el factor d'eficiència mecànica.
Quan es tracta d'eficiència mecànica, cada vegada que es transmet un engranatge, hi haurà una pèrdua de potència. L'eficiència mecànica de la transmissió manual és d'aproximadament el 95 per cent, i la transmissió automàtica és pitjor, al voltant del 88 per cent, i l'articulació universal de l'eix de transmissió. L'eficiència és d'aproximadament el 98 per cent, i podeu veure quant queda l'empenta real. En general, la força motriu del cotxe es pot calcular mitjançant la fórmula següent: Parell × Relació de transmissió × Relació de transmissió final × Eficiència mecànica Força motriu=————————————————— ———— Radi dels pneumàtics (en metres) La potència no és en realitat una força, sinó una unitat de potència, que es defineix com la quantitat de treball que es pot fer per unitat de temps. La potència es calcula a partir del parell, i la fórmula de càlcul és força senzilla: potència (W)=2π×parell (Nm)×velocitat (rpm)/60, després de simplificar el càlcul, es converteix en: potència (kW){ {7}}parell (Nm)×velocitat (rpm)/9549, consulteu l'article del bloc per obtenir una derivació detallada. Tanmateix, com convertir la potència kW en la potència comuna. Imperial o mètrica? 1PS=735W; 1 CV=746W
definició de cavalls de força
La potència imperial (hp) es defineix com: un cavall que estira un objecte de 200-lliura (lb) 165 peus (ft) en un minut, multiplicat per igual a 33,000 peu-lb/min; mentre que la potència mètrica (PS ) es defineix com un cavall que estira un objecte de 75 kg 60 metres en un minut, que es multiplica a 4500 kg-m/min. Després de la conversió d'unitats, (1lb=0,454kg; 1ft{=30,48cm), es va trobar que 1hp=4566kg-m/min, que és lleugerament diferent de la mètrica 1PS{{ 19}}kg-m, i si la potència W (1W=1Nm/s=9,8 kgm/s) per convertir, podeu obtenir 1hp=746W; 1PS=735W dos resultats diferents. La diferència entre 1 CV i 1 CV és només de l'1,5 per cent, que és d'1,5 CV per 100 cavalls de força, la qual cosa no és una gran diferència. La potència d'un RV general és majoritàriament per sota dels 200 cavalls de força, i la diferència entre els dos és només d'uns 3 cavalls de força a causa de la diferència de definició. Augmentem les dades estàndard SAE en un 1,5 per cent! Tanmateix, també hi ha algunes diferències entre els diferents estàndards de prova de SAE, JIS, DIN i EEC, i les unitats no es poden equiparar realment. Tanmateix, en el cas que no hi hagi molta diferència, PS o CV es poden considerar gairebé iguals.
conversió de fórmules
Substituïu el mètode de conversió de cavalls de potència i potència esmentat anteriorment per la fórmula de conversió de potència i parell, i convertiu la unitat de parell al familiar kg-m, es poden obtenir els resultats següents: cavalls de potència britànics hp=parell ( kg-m) × velocitat del motor (rpm)/727 Potència mètrica PS=parell (kg-m) × velocitat del motor (rpm) / 716 Des de la perspectiva de la potència CV=parell × velocitat / 727 , si es pot augmentar la velocitat del motor i el parell es manté sense canvis, es pot augmentar la potència. Per exemple, si la velocitat es pot augmentar de 6000 rpm a 8000 rpm, que equival a un augment del 33 per cent, però el parell a 8000 rpm es redueix en un 10 per cent a causa de la limitació de l'arbre de lleves, la potència encara es pot augmentar en 19,7. per cent , que explica per què la modificació dels ordinadors en l'actualitat pot augmentar molt la potència després d'eliminar el tall d'oli.
Si a la mateixa velocitat augmenta 20 cavalls de força, quanta empenta es pot augmentar? Quan el punt de parell màxim s'exerceix a 5000 rpm, la fórmula canvia lleugerament i es pot trobar que el parell augmentat =20hp×727/5000rpm=2,9 kgm. A continuació, substituïu aquest resultat per la fórmula de la força motriu del cotxe, que també es calcula amb la primera marxa de Ximei, 2,9×3,250×4,058/0.41=93 kg. Per a un cos d'una tona, l'impacte no sembla ser molt gran; a més, si hi ha una diferència de 5 cavalls, l'empenta només augmentarà en 23 quilograms. Es pot veure que la diferència de 5 cavalls no és gaire diferent.
La gran potència determina el rendiment real
Al final, un cotxe de gran potència corre més ràpid, o un cotxe de gran parell corre més ràpid?
Es pot saber a partir de la fórmula que el motiu de l'alta potència és que el valor de parell elevat encara es manté a alta velocitat, és a dir, per tenir una potència alta, no només el parell a baixa velocitat és millor, sinó també el s'ha de continuar mantenint el parell a alta velocitat, la qual cosa significa que el parell i els cavalls de potència El debat és superflu. Sempre que es pugui assolir una gran potència, a més d'indicar que el parell a cada regió de velocitat és gran, també representa la superioritat de la tecnologia dels materials, i el material i el pes del pistó, les vàlvules d'admissió i d'escapament es reforçaran i alleugeriran. . Quantificació, per tal d'augmentar la velocitat del motor.
