togbílaaksturskenning
Framfarir ökutækisins verða að ráðast af toginu sem hreyfillinn beitir. Hið svokallaða tog er kallað tog í eðlisfræði.
Hugtakið tog hefur verið útskýrt út frá lyftistönginni í grunnskóla. Það er skilgreint sem krafturinn í lóðréttri átt margfaldað með fjarlægðinni frá snúningsmiðju. Metraeiningin er Newton-meter (Nm). Eftir að hafa deilt með þyngdarhröðuninni 9,8m/sek2, er hægt að breyta einingunni í kílómetra (kg-m) sem Kínverjar þekkja. Keisaraeiningin er pund-fætur (lb-ft), sem er algengara í bandarískum bílaskrám. Til að breyta í mæligildi skaltu bara deila lb-ft tölunni með 7,22.
Útreikningsaðferð á drifkrafti bílsins:
Að deila toginu með radíus hjólsins sést af úttaksferil vélar á hestafla og tog. Það má komast að því að það er hlutfallslegt toggildi á hverjum hraða. Hvernig á að breyta þessum gildum í raunverulegan kraft til að ýta bílnum? Svarið er einfalt, deilið með lengd til að fá kraftgögn. Til dæmis getur 1.6-lítra vél beitt hámarkstogi upp á um 15.0kg-m. Á þessum tíma, ef 185/60R14 dekk er beintengd með um það bil 41 cm radíus, er drifkrafturinn sem hjólið beitir 15 cm. /0.41=36.6 kíló af krafti (í raun eru kíló ekki krafteining, heldur þyngdareining, sem þarf að margfalda með þyngdarhröðuninni 9,8m/sek2 er staðlað krafteining er Newton).
Hvernig ýtir 36 kíló af krafti á metrískt tonn af þyngd ökutækis? Þar að auki er ólíklegt að vélarhraði þúsunda snúninga sé nákvæmlega hjólbarðahraði. Með því að tengja og passa saman gír af mismunandi stærðum er hægt að minnka snúningshraðann og magna togið á sama tíma. Þar sem ummálshlutfall gírsins er radíushlutfallið, þegar krafturinn er fluttur frá snúningshjólinu yfir í stóra gírinn, er hlutfall hraðalækkunarinnar og margfeldis togimögnunarinnar nákvæmlega jafnt hlutfalli fjölda tanna í gírin tvö, sem er svokallað gírhlutfall.
til dæmis
Stóra tannhjólið er knúið áfram af pinion, miðað við að fjöldi tanna á pinion sé 15 og fjöldi tanna í stóra tannhjólinu sé 45.
Þegar snúningurinn snýst um 3000 snúninga á mínútu og togið er 20 kg-m, minnkar hraðinn sem sendur er í stóra gírinn um 1/3 og verður 1000 snúninga á mínútu; en togið þrefaldast og verður 60kg-m. Þetta er grundvallarreglan að snúningsvægi í gegnum gírkassann dregur úr snúningi og magnar tog.
Í bíl er togið magnað tvisvar frá afköstum vélarinnar til dekkjanna. Fyrra skiptið stafar af gírvirkni gírkassans og í seinna skiptið stafar af endanlegu gírhlutfalli (eða endanlegu drifhlutfalli). Heildartogstækkunin er einfaldlega gírhlutfallið margfaldað með lokagírhlutfallinu. Til dæmis er gírhlutfall fyrsta gírs sjöttu kynslóðar Ximei beinskipta 3,250, lokagírhlutfall er 4,058 og hámarkstog vélarinnar er 14,6kgm/5500rpm, svo við getum reiknað út það hámarkstog fyrsta gírs er 14,6× eftir mögnun 3.250×4.058=192.55kgm, sem er 13 sinnum stærra en upprunalega vélin. Á þessum tíma skaltu deila því með radíus dekksins sem er um 0,41m til að fá þrýsting upp á um 470 kg. Hins vegar er ofangreint gildi ekki raunverulegt álag. Þegar öllu er á botninn hvolft verður slittap að vera í ferli vélrænnar sendingar, þannig að taka verður tillit til þáttar vélrænni skilvirkni.
Þegar kemur að vélrænni skilvirkni, í hvert skipti sem gír er sendur, verður aflmissi. Vélræn skilvirkni beinskiptingar er um 95 prósent og sjálfskipting er verri, um 88 prósent, og alhliða drifskaftið. Nýtnin er um 98 prósent og þú getur séð hversu mikið þrýstingurinn er eftir. Á heildina litið er hægt að reikna út drifkraft bílsins með eftirfarandi formúlu: Tog × gírhlutfall × lokagírhlutfall × vélræn skilvirkni Drifkraftur=———————————————— ———— Radíus í dekkjum (í metrum) Hestöfl eru í raun ekki kraftur, heldur krafteining, sem er skilgreind sem sú vinna sem hægt er að vinna á tímaeiningu. Afl er reiknað út frá tog og útreikningsformúlan er frekar einföld: afl (W)=2π×tog (Nm)×hraði (rpm)/60, eftir einföldun útreikningsins verður það: afl (kW){ {7}}tog (Nm)×hraði (rpm)/9549, vinsamlegast skoðaðu blokkargreinina til að fá nákvæma útfærslu. Hins vegar, hvernig á að breyta krafti kW í algeng hestöfl. Imperial eða Metric? 1PS=735W; 1hö=746W
hestafla skilgreiningu
Imperial hestöfl (hö) er skilgreint sem: hestur sem togar 200-pund (lb) hlut 165 fet (ft) á einni mínútu, margfaldað upp í 33,000 ft-lb/mín; en metrísk hestöfl (PS ) er skilgreint sem hestur sem togar 75 kg hlut 60 metra á einni mínútu, sem er margfaldað í 4500 kg-m/mín. Eftir umreikning eininga, (1lb=0.454kg; 1ft=30,48cm), kom í ljós að 1hp=4566kg-m/mín., sem er örlítið frábrugðið mæligildinu 1PS{{ 19}}kg-m, og ef afl W (1W=1Nm/sek=9.8 kgm/sek) til að umbreyta, geturðu fengið 1hp=746W; 1PS=735W tvær mismunandi niðurstöður. Munurinn á 1PS og 1hö er aðeins 1,5 prósent, sem er 1,5 hö á 100 hestöfl, sem er ekki mikill munur. Hestöfl almenns húsbíls eru að mestu undir 200 hestöflum og munurinn á þessu tvennu er aðeins um 3 hestöfl vegna skilgreiningarmunarins. Við skulum auka SAE staðalgögnin um 1,5 prósent! Hins vegar er líka nokkur munur á hinum ýmsu prófunarstöðlum SAE, JIS, DIN og EEC og ekki er í raun hægt að jafna einingarnar. Hins vegar, ef ekki er mikill munur, má líta á PS eða hp sem næstum jöfn.
formúlubreyting
Skiptu ofangreindri umreikningsaðferð á hestöflum og afli í umreikningsformúlu afl og togi og breyttu togieiningunni í þekkta kg-m, eftirfarandi niðurstöður fást: Breskt hestafla hp=tog ( kg-m) × vélarhraði (sn./mín.)/727 metrísk hestöfl PS=tog (kg-m) × vélarhraði (rpm) / 716 Frá sjónarhóli hestafla hö=tog × hraði / 727 , ef hægt er að auka snúningshraða vélarinnar og togið helst óbreytt er hægt að auka hestöfl. Til dæmis, ef hægt er að auka hraðann úr 6000rpm í 8000rpm, sem jafngildir 33 prósenta aukningu, en togið við 8000rpm minnkar um 10 prósent vegna takmörkunar á knastásnum, er samt hægt að auka hestöflin um 19,7 prósent , sem útskýrir hvers vegna breyting á tölvum nú á dögum Það getur aukið hestöflin til muna eftir að olíuskurðurinn er fjarlægður.
Ef auka á sama hraða um 20 hestöfl, hversu mikið átak er þá hægt að auka? Þegar hámarkstogpunkturinn er beittur við 5000 snúninga á mínútu breytist formúlan lítillega og má sjá að aukið tog=20hp×727/5000rpm=2.9kgm. Setjið síðan þessa niðurstöðu út í formúluna um drifkraft bílsins, sem einnig er reiknaður út með fyrsta gír Ximei, 2,9×3,250×4,058/0.41=93 kg. Fyrir eins tonna líkama virðist höggið ekki vera mjög mikið; auk þess ef það munar 5 hestöflum þá eykst álagið aðeins um 23 kíló. Það má sjá að munurinn upp á 5 hestöfl er alls ekki mikill munur.
Hár hestöfl ákvarða raunverulegan árangur
Á endanum keyrir hestaflabíll hraðar, eða bíll með mikla toghraða?
Það má vita út frá formúlunni að ástæðan fyrir háu hestöflunum er sú að háu toggildi er enn haldið á miklum hraða, það er að segja að hafa hátt hestöfl, þá er ekki aðeins togið á lágum hraða betra, heldur einnig Áfram verður að halda togi á miklum hraða, sem þýðir að tog og hestöfl Umræðan er alls óþörf. Svo lengi sem hægt er að ná háum hestöflum, auk þess að gefa til kynna að togið á hverju hraðasvæði sé mikið, táknar það einnig yfirburði efnistækninnar og efni og þyngd stimpla, inntaks- og útblástursloka verða styrkt og léttari. . Magngreining, til að auka snúningshraða vélarinnar.
