Kā izmērīt jūsu automašīnas griezes momentu (griezes momentu).

Griezes moments ir proporcionāls zirgspēkiem un mainās atkarībā no transportlīdzekļa un tā īpašībām. Riteņu izmērs un pārnesumu attiecība ietekmē griezes momentu.

Neatkarīgi no tā, vai pērkat jaunu automašīnu vai garāžā būvējat karsto stieni, dzinēja veiktspēju nosaka divi faktori: zirgspēki un griezes moments. Ja esat kā vairums pašdarināto mehāniķu vai automašīnu entuziastu, jūs, iespējams, labi saprotat attiecības starp zirgspēkiem un griezes momentu, taču jums var būt grūti saprast, kā tiek sasniegti šie "pēdu mārciņu" skaitļi. Ticiet vai nē, patiesībā tas nav tik grūti.

Pirms iedziļināmies tehniskajās detaļās, noskaidrosim dažus vienkāršus faktus un definīcijas, lai palīdzētu jums saprast, kāpēc gan zirgspēki, gan griezes moments ir svarīgi faktori, kas jāņem vērā. Mums jāsāk, definējot trīs iekšdedzes dzinēja veiktspējas mērīšanas elementus: ātrumu, griezes momentu un jaudu.

1. daļa no 4: Izpratne par to, kā dzinēja ātrums, griezes moments un jauda ietekmē kopējo veiktspēju

Nesen žurnālā Hot Rod publicētajā rakstā viens no lielākajiem dzinēja veiktspējas noslēpumiem beidzot tika atrisināts, atgriežoties pie jaudas faktiskās nozīmes pamatiem. Lielākā daļa cilvēku domā, ka dinamometri (dzinēju dinamometri) ir paredzēti dzinēja jaudas mērīšanai.

Faktiski dinamometri mēra nevis jaudu, bet gan griezes momentu. Šis griezes momenta skaitlis tiek reizināts ar apgriezieniem minūtē, pie kura tas tiek mērīts, un pēc tam dalīts ar 5,252, lai iegūtu jaudas rādītāju.

Vairāk nekā 50 gadus dinamometri, ko izmantoja dzinēja griezes momenta un apgriezienu skaita mērīšanai, vienkārši nespēja izturēt šo dzinēju radīto lielo jaudu. Faktiski viens cilindrs šajā 500 kubikcollu nitrodegošā Hemis rada aptuveni 800 mārciņas vilces caur vienu izplūdes cauruli.

Visi dzinēji neatkarīgi no tā, vai tie ir iekšdedzes dzinēji vai elektriskie, darbojas ar dažādiem apgriezieniem. Lielākoties, jo ātrāk dzinējs pabeidz savu jaudas gājienu vai ciklu, jo vairāk jaudas tas ražo. Runājot par iekšdedzes dzinēju, ir trīs elementi, kas ietekmē tā kopējo veiktspēju: ātrums, griezes moments un jauda.

Ātrumu nosaka tas, cik ātri dzinējs veic savu darbu. Kad mēs attiecinām motora ātrumu uz skaitli vai vienību, mēs mēra motora ātrumu apgriezienos minūtē vai RPM. Dzinēja "darbs" ir spēks, kas tiek pielikts izmērāmā attālumā. Griezes moments ir definēts kā īpašs darba veids, kas rada rotāciju. Tas notiek, kad spēks tiek pielikts rādiusam (vai iekšdedzes dzinējam spararatam), un to parasti mēra pēdu mārciņās.

Zirgspēki ir ātrums, kādā tiek veikts darbs. Vecajās dienās, ja objektus vajadzēja pārvietot, cilvēki parasti izmantoja zirgu. Ir aprēķināts, ka viens zirgs varētu pārvietoties ar ātrumu aptuveni 33,000 1 pēdu minūtē. No šejienes nāk termins "zirgspēki". Atšķirībā no ātruma un griezes momenta, zirgspēki mērāmi vairākās mērvienībās, tajā skaitā: 746 ZS = 1 W, 2,545 ZS = 1 BTU un 1,055 ZS = XNUMX džouli.

Šie trīs elementi darbojas kopā, lai radītu dzinēja jaudu. Tā kā griezes moments paliek nemainīgs, ātrums un jauda paliek proporcionāli. Tomēr, palielinoties dzinēja apgriezieniem, palielinās arī jauda, ​​lai griezes moments būtu nemainīgs. Tomēr daudzi cilvēki ir neizpratnē par to, kā griezes moments un jauda ietekmē dzinēja ātrumu. Vienkārši sakot, palielinoties griezes momentam un jaudai, palielinās arī dzinēja ātrums. Ir arī otrādi: samazinoties griezes momentam un jaudai, samazinās arī dzinēja ātrums.

2. daļa no 4: Kā dzinēji ir paredzēti maksimālajam griezes momentam

Mūsdienīgu iekšdedzes dzinēju var pārveidot, lai palielinātu jaudu vai griezes momentu, mainot savienojošā stieņa izmēru vai garumu un palielinot urbumu vai cilindra urbumu. To bieži sauc par urbuma attiecību pret gājienu.

Griezes momentu mēra ņūtonmetros. Vienkārši sakot, tas nozīmē, ka griezes moments tiek mērīts 360 grādu apļveida kustībā. Mūsu piemērā izmantoti divi identiski dzinēji ar vienādu urbuma diametru (vai sadegšanas cilindra diametru). Tomēr vienam no diviem dzinējiem ir garāks "gājiens" (vai cilindra dziļums, ko rada garāks klaņi). Ilgāka gājiena dzinējam ir lineārāka kustība, jo tas griežas cauri sadegšanas kamerai, un tam ir lielāka svira, lai veiktu to pašu uzdevumu.

Griezes momentu mēra mārciņās jeb cik liels "griezes moments" tiek pielietots, lai izpildītu uzdevumu. Piemēram, iedomājieties, ka mēģināt atskrūvēt sarūsējušu skrūvi. Pieņemsim, ka jums ir divas dažādas cauruļu atslēgas, viena 2 pēdas gara un otra 1 pēda gara. Pieņemot, ka pieliekat tādu pašu spēku (šajā gadījumā 50 mārciņas spiedienu), jūs faktiski pieliekat 100 ft-lbs griezes momentu divu pēdu uzgriežņu atslēgai (50 x 2) un tikai 50 mārciņas. griezes moments (1 x 50) ar vienas kājas uzgriežņu atslēgu. Kura uzgriežņu atslēga palīdzēs jums vieglāk atskrūvēt skrūvi? Atbilde ir vienkārša - tas, kuram ir lielāks griezes moments.

Inženieri izstrādā dzinēju, kas nodrošina lielāku griezes momenta un zirgspēku attiecību transportlīdzekļiem, kuriem nepieciešama papildu "jauda", lai paātrinātu vai pakāptos. Lielākus griezes momenta rādītājus parasti redzat smagajiem transportlīdzekļiem, ko izmanto vilkšanai, vai augstas veiktspējas dzinējiem, kur paātrinājums ir kritisks (piemēram, NHRA Top Fuel Engine piemērā iepriekš).

Tāpēc automašīnu ražotāji kravas automašīnu reklāmās bieži izceļ liela griezes momenta dzinēju potenciālu. Dzinēja griezes momentu var palielināt arī, mainot aizdedzes laiku, regulējot degvielas/gaisa maisījumu un pat palielinot izejas griezes momentu noteiktos scenārijos.

3. daļa no 4: Izpratne par citiem mainīgajiem, kas ietekmē kopējo motora nominālo griezes momentu

Kad runa ir par griezes momenta mērīšanu, iekšdedzes dzinējā jāņem vērā trīs unikāli mainīgie:

Spēks, kas ģenerēts pie specifiskiem apgriezieniem minūtē: tā ir maksimālā dzinēja jauda, ​​kas ģenerēta pie noteikta apgriezienu skaita. Dzinējam paātrinoties, parādās apgriezienu skaits jeb zirgspēku līkne. Palielinoties dzinēja apgriezieniem, palielinās arī jauda, ​​līdz tā sasniedz maksimālo līmeni.

Attālums: tas ir savienojošā stieņa gājiena garums: jo garāks gājiens, jo lielāks griezes moments tiek radīts, kā mēs paskaidrojām iepriekš.

Griezes momenta konstante: šis ir matemātisks skaitlis, kas tiek piešķirts visiem motoriem, 5252 vai nemainīgs apgriezienu skaits minūtē, kur jauda un griezes moments ir līdzsvaroti. Skaitlis 5252 tika iegūts, novērojot, ka viens zirgspēks ir līdzvērtīgs 150 mārciņām, kas vienā minūtē nobrauc 220 pēdas. Lai to izteiktu griezes momenta mārciņās, Džeimss Vats ieviesa matemātisko formulu, kas izgudroja pirmo tvaika dzinēju.

Formula izskatās šādi:

Pieņemot, ka vienai rādiusa pēdai (vai, piemēram, aplim, kas atrodas iekšdedzes dzinēja cilindra iekšpusē) tiek pielikts 150 mārciņu spēks, jums tas būtu jāpārvērš griezes momenta pēdās mārciņās.

220 fpm ir jāekstrapolē uz RPM. Lai to izdarītu, reiziniet divus pi skaitļus (vai 3.141593), kas ir vienāds ar 6.283186 pēdām. Paņemiet 220 pēdas un daliet ar 6.28, un mēs iegūstam 35.014 apgr./min par katru apgriezienu.

Paņemiet 150 pēdas un reiziniet ar 35.014, un jūs iegūsit 5252.1 — mūsu konstanti, kas tiek skaitīta griezes momenta pēdās-mārciņās.

4. daļa no 4: Kā aprēķināt automašīnas griezes momentu

Griezes momenta formula ir: griezes moments = dzinēja jauda x 5252, kas pēc tam tiek dalīta ar apgriezieniem minūtē.

Tomēr griezes momenta problēma ir tā, ka to mēra divās dažādās vietās: tieši no dzinēja un uz piedziņas riteņiem. Citas mehāniskās sastāvdaļas, kas var palielināt vai samazināt griezes momentu pie riteņiem, ir: spararata izmērs, transmisijas attiecības, dzenošās ass attiecības un riepas/riteņa apkārtmērs.

Lai aprēķinātu riteņu griezes momentu, visi šie elementi ir jāiekļauj vienādojumā, ko vislabāk atstāt datorprogrammai, kas iekļauta dinamiskā testa stendā. Šāda veida iekārtās transportlīdzeklis tiek novietots uz bagāžnieka un piedziņas riteņi ir novietoti blakus veltņu rindai. Dzinējs ir savienots ar datoru, kas nolasa dzinēja apgriezienu skaitu, degvielas patēriņa līkni un pārnesumu attiecības. Šie skaitļi tiek ņemti vērā ar riteņu ātrumu, paātrinājumu un apgriezieniem minūtē, kad automašīna tiek vadīta ar dinamometru vēlamo laiku.

Motora griezes momenta aprēķināšanu ir daudz vieglāk noteikt. Ievērojot iepriekš minēto formulu, kļūst skaidrs, kā dzinēja griezes moments ir proporcionāls dzinēja jaudai un apgriezieniem minūtē, kā paskaidrots pirmajā sadaļā. Izmantojot šo formulu, jūs varat noteikt griezes momenta un zirgspēku vērtējumus katrā RPM līknes punktā. Lai aprēķinātu griezes momentu, ir nepieciešami motora ražotāja sniegtie dati par dzinēja jaudu.

griezes momenta kalkulators

Daži cilvēki izmanto tiešsaistes kalkulatoru, ko piedāvā MeasureSpeed.com, kurā jāievada maksimālā dzinēja jaudas vērtība (ko nodrošina ražotājs vai aizpildīta profesionālas dinamijas laikā) un vēlamie apgriezieni.

Ja pamanāt, ka jūsu dzinēja darbību ir grūti paātrināt un tam nav tādas jaudas, kādai, jūsuprāt, vajadzētu būt, palūdziet kādam no AvtoTachki sertificētajiem mehāniķiem veikt pārbaudi, lai noteiktu problēmas avotu.