พลังรถ

พลังของรถบ่งบอกถึงคุณสมบัติด้านความเร็ว - ยิ่งมีกำลังมากเท่าไหร่ก็ยิ่งสามารถพัฒนาความเร็วได้สูงขึ้นเท่านั้น มันเกิดขึ้นที่ใน โลกยานยนต์กำลังมักจะวัดเป็นแรงม้า อย่างไรก็ตาม กำลังของเครื่องยนต์ไม่ใช่ค่าคงที่และขึ้นอยู่กับความเร็วโดยตรง กล่าวอีกนัยหนึ่ง ที่ความเร็วต่ำ ไม่ใช่ "ฝูงม้า" ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์ แต่มีเพียงบางส่วนเท่านั้น ดังนั้นสำหรับเครื่องยนต์เบนซินส่วนใหญ่ รถยนต์สมัยใหม่กำลังสูงสุด (ซึ่งระบุไว้ในหนังสือเดินทาง) ทำได้ที่ 5,000-6,000 รอบต่อนาทีและสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล - 3000-4000 อย่างไรก็ตาม ในการขับขี่ในเมืองทุกวัน ความเร็วรอบเครื่องยนต์จะลดลง ซึ่งหมายความว่ากำลังน้อยลง ทีนี้ลองนึกภาพว่าเราต้องเร่งแซง - เราเหยียบคันเร่งแล้วพบว่า "รถไม่เคลื่อนที่" เหตุผลคืออะไร? เหตุผลคือแรงบิด
แรงบิดเป็นผลคูณของแรงที่แขนของคันโยกที่ใช้ Mcr \u003d F x L แรงวัดเป็นนิวตันคันโยกมีหน่วยเป็นเมตร 1 Nm คือแรงบิดที่เกิดจากแรง 1 N ที่ใช้กับปลายคันโยกยาว 1 ม. ในเครื่องยนต์ สันดาปภายในบทบาทของคันโยกดำเนินการโดยข้อเหวี่ยง เพลาข้อเหวี่ยง. แรงที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงจะส่งผลต่อลูกสูบ ซึ่งทำให้เกิดแรงบิด ในบริบทของบทความนี้ แรงบิดคือปริมาณที่กำหนดว่าเครื่องยนต์สามารถรับกำลังสูงสุดได้เร็วเพียงใด เดาได้ง่ายว่าเป็นค่าที่กำหนดลักษณะไดนามิกของการเร่งความเร็ว เช่นเดียวกับกำลัง แรงบิดสูงสุดจะถูกระบุสำหรับความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่เฉพาะเจาะจง โดยที่ พารามิเตอร์ที่สำคัญไม่มากเท่ากับความเร็วที่มันทำได้ ตัวอย่างเช่น สำหรับการเร่งความเร็วที่เฉียบแหลมระหว่างการขับขี่ที่เงียบ (2000-2500 รอบต่อนาที) เครื่องยนต์ที่มีแรงบิดถึงความเร็วต่ำจะดีกว่า - คุณเหยียบคันเร่งแล้วรถจะติดไฟ
เป็นที่ทราบกันดีว่าซีเรียล เครื่องยนต์เบนซินพวกมันไม่ได้พัฒนาแรงบิดที่ใหญ่ที่สุดในขณะที่ถึงค่าสูงสุดที่ความเร็วปานกลางเท่านั้น (ปกติคือ 3000-4000) แต่เครื่องยนต์เบนซินสามารถหมุนได้ถึง 7-8 พันรอบต่อนาที ซึ่งทำให้สามารถพัฒนากำลังได้ค่อนข้างมาก ตรงกันข้ามกับเครื่องยนต์ดังกล่าว “ดีเซลความเร็วต่ำ” ซึ่งพัฒนาได้ไม่เกิน 5,000 รอบต่อนาที มีโมเมนต์ที่น่าประทับใจ ซึ่งเกือบจะใช้งานได้จากด้านล่างสุด ในขณะที่สูญเสียกำลังสูงสุด
และสำหรับของหวาน คณิตศาสตร์นิดหน่อย กำลังของเครื่องยนต์สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:
P = Mcr * n / 9549 [kW],
โดยที่ Mkr คือแรงบิดของเครื่องยนต์ (Nm) n คือความเร็วของเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ (rpm)
เพื่อให้ได้แรงม้า คุณต้องคูณผลลัพธ์ด้วย 1.36
ในทางปฏิบัติ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ากำลังของเครื่องยนต์ขึ้นอยู่กับความเร็วมากกว่า เนื่องจากค่านี้ "เพิ่มได้ง่ายกว่า" มากกว่าแรงบิด
บรรทัดล่าง: สำหรับความเร็วสูงสุด กำลังเครื่องยนต์เป็นสิ่งสำคัญ และสำหรับการเร่งความเร็ว แรงบิด โดยที่ ลักษณะสำคัญคือความเร็วของเครื่องยนต์ที่แรงบิดนี้สูงสุด กล่าวคือ สามารถเร่งความเร็วสูงสุดได้
แรงม้าต่างกัน
ตัวบ่งชี้กำลังของเครื่องยนต์ที่ใช้ในการปฏิบัติระหว่างประเทศในหลายกรณีไม่สามารถเปรียบเทียบกันได้โดยตรง
แรงม้า (hp) ยุโรป pferdestarke - PS (เยอรมัน), cheval - ch (ฝรั่งเศส) -1 hp (1 PS, 1 ch)=0.735 kW=0.9862 hp
แรงม้าสหรัฐแรงม้า - แรงม้า (อังกฤษ) - 1 hp \u003d 1.0139 hp \u003d 0.7457 kW

2.2 เป็นเวลากว่าศตวรรษแล้วที่เครื่องยนต์สันดาปภายในได้ถูกนำมาใช้ในแทบทุกด้านของการขนส่ง พวกเขาเป็น "หัวใจ" ของรถยนต์ รถแทรกเตอร์ หัวรถจักรดีเซล เรือ เครื่องบิน และในช่วงสามสิบปีที่ผ่านมาพวกเขาได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของความสำเร็จล่าสุดของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สำหรับเรา คำว่า POWER และ TORQUE นั้นคุ้นเคยกันดีอยู่แล้วและเป็นเกณฑ์ที่จำเป็นสำหรับการประเมินความสามารถด้านกำลังของเครื่องยนต์ แต่คุณสามารถประเมินศักยภาพของเครื่องยนต์ได้ถูกต้องแค่ไหน ต่อหน้าต่อตาคุณหมายถึงตัวเลขที่มีข้อมูลทางเทคนิคของรถเท่านั้น? ฉันหวังว่าคุณจะไม่พึ่งพาการรับรองของผู้จำหน่ายรถยนต์อย่างสมบูรณ์ว่าเครื่องยนต์ของรถที่คุณกำลังซื้อนั้นทรงพลังเพียงพอและจะทำให้คุณพึงพอใจอย่างสมบูรณ์ เพื่อไม่ให้เสียใจในภายหลังกับการซื้อที่ไม่เอื้ออำนวย โปรดอ่านข้อมูลต่อไปนี้
ตั้งแต่สมัยโบราณ สำหรับการก่อสร้าง การเคลื่อนย้ายสินค้า ตลอดจนการขนส่งผู้คน มนุษย์ได้ใช้กลไกและอุปกรณ์ทุกชนิด ด้วยการประดิษฐ์ล้อ HIS MAJESTY'S WHEEL เมื่อกว่า 10,000 ปีที่แล้ว ทฤษฎีกลศาสตร์ได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ ในขั้นต้น บทบาทของล้อลดลงเหลือเพียงความต้านทานที่ลดลง (แรงเสียดทาน) และการถ่ายโอนแรงเสียดทานไปสู่การหมุน แน่นอนว่าการกลิ้งไปรอบ ๆ นั้นสนุกกว่าการลากตัวเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส! แต่การเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพในวิธีการใช้งานล้อนั้นเกิดขึ้นมากในภายหลัง ต้องขอบคุณรูปลักษณ์ของอีกล้อหนึ่ง สิ่งประดิษฐ์อันชาญฉลาด- เครื่องยนต์! บิดาของรถจักรไอน้ำมักถูกเรียกว่าจอร์จ สตีเวนสัน ผู้สร้างรถจักรไอน้ำชื่อดัง "จรวด" ในปี พ.ศ. 2372 แต่ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2351 Richard Trevithick ชาวอังกฤษได้สาธิตสิ่งประดิษฐ์ที่ปฏิวัติวงการมากที่สุดชิ้นหนึ่งในประวัติศาสตร์ นั่นคือรถจักรไอน้ำคันแรก แต่สำหรับความสุขทั่วไปของเรา Trevithick ได้สร้างครั้งแรก รถไอน้ำสำหรับการสัญจรตามท้องถนนแล้วก็มาถึงความคิดของรถจักรไอน้ำเท่านั้น ดังนั้นรถจึงเป็นบรรพบุรุษของหัวรถจักรในทางใดทางหนึ่ง น่าเสียดายที่ชะตากรรมของผู้ค้นพบ Richard Trevithick รวมถึงวิศวกรหลายคน แต่ไม่ใช่นักธุรกิจ เป็นเรื่องน่าเศร้า เขาล้มละลายไปอาศัยอยู่ต่างประเทศเป็นเวลานานและเสียชีวิตในความยากจน แต่อย่าพูดถึงเรื่องเศร้า ...
หน้าที่ของเราคือทำความเข้าใจว่าแรงบิดและกำลังของเครื่องยนต์คืออะไร และจะง่ายขึ้นอย่างมากหากเราจำโครงสร้างของรถจักรไอน้ำได้ นอกจากตัวแปลงแรงเสียดทานแบบพาสซีฟจากประเภทหนึ่งไปอีกประเภทหนึ่งแล้ว ล้อก็เริ่มทำหน้าที่อื่น - เพื่อสร้างแรงขับเคลื่อน (ฉุดลาก) นั่นคือการผลักออกจากถนนทำให้ลูกเรือเคลื่อนไหว แรงดันไอน้ำทำหน้าที่กับลูกสูบ ซึ่งในทางกลับกัน จะกดที่ก้านสูบ ส่วนหลังจะหมุนวงล้อ ทำให้เกิดแรงบิด การหมุนของล้อภายใต้การกระทำของแรงบิดทำให้เกิดแรงคู่หนึ่ง หนึ่งในนั้น - แรงเสียดทานระหว่างรางกับล้อ - เหมือนกับที่มันขับออกจากรางด้านหลัง และอันที่สอง - แรงฉุดลากแบบเดียวกันที่เรากำลังมองหาผ่านแกนล้อจะถูกส่งไปยังส่วนต่างๆ ของหัวรถจักร กรอบ. จากตัวอย่างของรถจักรไอน้ำ จะเห็นได้ว่ายิ่งแรงดันไอน้ำกระทำต่อลูกสูบมากขึ้น และยิ่งผ่านก้านสูบผ่าน แรงดึงก็จะยิ่งดันไปข้างหน้ามากขึ้นเท่านั้น เห็นได้ชัดว่าการเปลี่ยนแรงดันไอน้ำ เส้นผ่านศูนย์กลางของล้อ และตำแหน่งของจุดยึดก้านสูบที่สัมพันธ์กับศูนย์กลางของล้อ ทำให้สามารถเปลี่ยนความแรงและความเร็วของหัวรถจักรได้ สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในรถ
ความแตกต่างคือการเปลี่ยนแปลงของแรงทั้งหมดจะดำเนินการโดยตรงในเครื่องยนต์ ที่ทางออก เรามีเพลาหมุน นั่นคือ แทนที่จะใช้แรงผลักหัวรถจักรไปข้างหน้า ที่นี่เราจะได้การเคลื่อนที่แบบวงกลมของเพลาด้วยแรงบางอย่าง - TORQUE และขุมพลังที่พัฒนาโดยเครื่องยนต์ก็คือความสามารถในการหมุนให้เร็วที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ ในขณะเดียวกันก็สร้างแรงบิดบนเพลาไปพร้อมกัน แล้วมาลงเล่น ส่งกำลังรถ (เกียร์) ซึ่งเปลี่ยนแรงบิดนี้ตามที่เราต้องการและนำไปสู่ล้อขับเคลื่อน และเพียงสัมผัสระหว่างล้อกับ ผิวทางแรงบิดจะ "แก้ไข" อีกครั้งและกลายเป็นแรงฉุด
เห็นได้ชัดว่าควรใช้แรงดึงสูงสุด สิ่งนี้จะทำให้เกิดการเร่งความเร็วที่จำเป็น ความสามารถในการเอาชนะการปีนเขา และบรรทุกคนและสินค้าได้มากขึ้น
ในลักษณะทางเทคนิคของรถมีพารามิเตอร์เช่นจำนวนรอบของเครื่องยนต์ที่กำลังสูงสุดและแรงบิดสูงสุดและขนาดของกำลังและแรงบิดนี้ ตามกฎแล้วจะวัดตามลำดับในการปฏิวัติต่อนาที (min־¹) กิโลวัตต์ (kW) และนิวตันเมตร (Nm) จำเป็นต้องสามารถเข้าใจภายนอกได้อย่างถูกต้อง ลักษณะความเร็วเครื่องยนต์.
นี่คือภาพกราฟิกของการพึ่งพากำลังและแรงบิดในการหมุนรอบเพลาข้อเหวี่ยง สิ่งที่เปิดเผยมากที่สุดคือรูปร่างของเส้นโค้งแรงบิด ไม่ใช่ขนาด ยิ่งถึงค่าสูงสุดเร็วเท่าไหร่และเส้นโค้งจะแบนราบลงเมื่อรอบต่อนาทีเพิ่มขึ้น (เช่น มอเตอร์มีแรงขับคงที่) เครื่องยนต์ก็ได้รับการออกแบบและทำงานได้ดีขึ้น อย่างไรก็ตาม มันไม่ง่ายเลยที่จะได้เครื่องยนต์ที่มีกำลังสำรองเพียงพอ ความเร็วสูง และ TORQUE ที่เสถียรในช่วงความเร็วที่กว้าง นี่คือสิ่งที่มุ่งเป้าไปที่การใช้ซูเปอร์ชาร์จ ระบบต่างๆ, ระบบควบคุมการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแบบอิเล็กทรอนิกส์ วาล์วแปรผัน การปรับตั้งระบบไอเสีย และกิจกรรมอื่นๆ อีกมากมาย
มาดูตัวอย่างกัน คุณต้องเอาชนะการเพิ่มขึ้นและเป็นไปไม่ได้ที่จะเพิ่มความเร็วในการเคลื่อนที่ (แยกย้ายกันรถก่อนขึ้น) เนื่องจาก สภาพถนน. เพื่อรักษาจังหวะการเคลื่อนที่ คุณจะต้องเพิ่มแรงฉุดลาก สถานการณ์มักเกิดขึ้นในลักษณะนี้ การเติมแก๊สไม่ได้ทำให้แรงฉุดเพิ่มขึ้น สิ่งนี้ทำให้ความเร็วลดลงและด้วยเหตุนี้ความเร็วของเครื่องยนต์พร้อมกับการยึดเกาะของล้อขับเคลื่อนที่ลดลงอีก
แล้วต้องทำอย่างไร? วิธีการรักษาแรงดึงขนาดใหญ่ที่ความเร็วต่ำถ้าเครื่องยนต์ "ไม่ดึง" นั่นคือไม่ให้ TORQUE เพียงพอ? การส่งกำลังดำเนินการ คุณด้วยตนเองหรือ เกียร์อัตโนมัติเข้าเกียร์เอง เปลี่ยนอัตราทดเกียร์เพื่อให้แรงฉุดลากและความเร็วในการขับขี่เข้าที่ อัตราส่วนที่เหมาะสม. แต่นี่เป็นความไม่สะดวกเพิ่มเติมในการขับขี่ ข้อสรุปแนะนำตัวเอง: จะดีกว่าถ้าเครื่องยนต์ปรับให้เข้ากับสถานการณ์ดังกล่าว ตัวอย่างเช่น คุณกำลังขับรถขึ้นเขา แรงต้านการเคลื่อนที่ของรถเพิ่มขึ้น ความเร็วลดลง แต่สามารถเพิ่มแรงฉุดลากได้ด้วยการกดคันเร่งให้แรงขึ้น นักออกแบบยานยนต์ใช้คำว่า "ENGINE ELASTICITY" เพื่อประเมินพารามิเตอร์นี้
นี่คืออัตราส่วนระหว่างรอบกำลังสูงสุดและรอบแรงบิดสูงสุด (rpm Pmax/rpm Mmax) มันควรจะเป็นเช่นนั้นในความสัมพันธ์กับการหมุนรอบของกำลังสูงสุดการหมุนของแรงบิดสูงสุดจะต่ำที่สุด วิธีนี้จะช่วยให้คุณลดและเพิ่มความเร็วได้เพียงเพราะการทำงานของคันเร่ง โดยไม่ต้องเปลี่ยนเกียร์ เช่นเดียวกับในการขับขี่ โอเวอร์ไดรฟ์กับ ความเร็วต่ำ. คุณสามารถประเมินความยืดหยุ่นของมอเตอร์ได้จริงโดยการตรวจสอบความสามารถของรถในการเร่งความเร็วจาก 60 ถึง 100 กม. / ชม. ในเกียร์สี่ ยิ่งเร่งความเร็วน้อยลงเท่าไหร่ เครื่องยนต์ก็จะยิ่งยืดหยุ่นมากขึ้นเท่านั้น
ในการยืนยันข้างต้น มาดูผลการทดสอบกัน รถยนต์ออดี้, BMW และ Mercedes จัดขึ้นในยุโรปและจัดพิมพ์โดยสำนักพิมพ์รัสเซียของนิตยสาร Auto Motor und Sport ของเยอรมนีในฉบับเดือนพฤศจิกายน 2548 พิจารณาเป็นหลัก ข้อมูลจำเพาะของ Audiและบีเอ็มดับเบิลยู เครื่องยนต์ออดี้ด้วยปริมาตรที่เล็กกว่ามากและกำลังเกือบเท่ากัน ในทางปฏิบัติไม่ได้ด้อยกว่าบาวาเรียในการเร่งความเร็วจากการหยุดนิ่ง แต่ในแง่ของความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพ มันทำให้ผู้แข่งขันอยู่บนใบมีดทั้งสอง ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น? เพราะค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่น ออดี้ มอเตอร์ 2.39 (4300/1800) เทียบกับ 1.66 (5800/3500) สำหรับ BMW และเนื่องจากน้ำหนักของรถยนต์นั้นเท่ากันโดยประมาณ ม้าจากมิวนิกช่วยให้คุณเริ่มต้นได้อย่างน่าอิจฉาสำหรับเพื่อนร่วมชาติของเขา นอกจากนี้ ผลลัพธ์ที่น่าประทับใจเหล่านี้ยังได้รับจากเชื้อเพลิง AI-95
มาสรุปกัน!
จากเครื่องยนต์สองเครื่องที่มีขนาดและกำลังเท่ากัน ควรใช้เครื่องยนต์ที่มีความยืดหยุ่นสูงกว่า สิ่งอื่นๆ ที่เท่าเทียมกัน มอเตอร์ดังกล่าวจะสึกหรอน้อยลง วิ่งด้วยเสียงรบกวนน้อยลง และกินน้ำมันน้อยลง และยังทำให้การควบคุมคันเกียร์ง่ายขึ้นอีกด้วย ภายใต้เงื่อนไขทั้งหมดนี้ เครื่องยนต์เบนซินและดีเซลแบบซุปเปอร์ชาร์จสมัยใหม่จะล่มสลาย การขับรถด้วยมอเตอร์ดังกล่าว คุณจะได้รับความประทับใจมากมาย!

2.3 สิ่งที่คนเรียนสนใจ ข้อมูลจำเพาะรถคันหนึ่งหรืออีกคัน? พลังงานแรก จากนั้นปริมาณการใช้เชื้อเพลิงและ ความเร็วสูงสุด. ไม่ค่อยพูดถึงแรงบิด แต่เปล่าประโยชน์
ตั้งแต่กำเนิดของรถเข็นเด็กที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเอง ความสามารถในการลากจูงของมอเตอร์มักจะได้รับการประเมินด้วยกำลัง ซึ่งแสดงเป็นแรงม้า เนื่องจากขาดวิธีการคำนวณและกำหนดกำลังในช่วงเวลาที่ห่างไกลเหล่านั้น จนถึงปี 1906/1907 คุณลักษณะของเครื่องยนต์นี้ไม่มีการกำหนดที่ชัดเจนมาก - มันแสดงกำลังโดยประมาณ - "จาก" และ "ถึง" เช่น จาก 15 ถึง 20 แรงม้า
ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2450 ตัวเลขกำลังที่ไม่แน่ชัดนี้ถูกแบ่งออกเป็นสองค่า เช่น 6/22 แรงม้า มูลค่าของอัตราภาษีถูกใส่ลงในตัวเลขแรก และกำลังเป็นตัวเลขที่สอง แนะนำภาษี แรงม้าสอดคล้องกับค่าที่แน่นอนของการกระจัดของเครื่องยนต์: 261.8 ลูกบาศก์เมตร ดูสำหรับ มอเตอร์สี่จังหวะและ 174.5 ลบ.ม. ซม. - สำหรับสองจังหวะ การเกิดขึ้นของวิธีการดังกล่าวในการจัดตั้ง อัตราภาษีเกิดจากการพึ่งพาการกระจัดของเครื่องยนต์กับปริมาณพลังงานที่ผลิตโดยเครื่องยนต์และการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง การระบุกำลังเป็นกิโลวัตต์ (kW) ตามระบบการวัด SI สากล เริ่มต้นขึ้นในภายหลัง
อันที่จริง "กำลัง" สะท้อนถึงความสามารถในการฉุดลากของเครื่องยนต์ทางอ้อมเท่านั้น ผู้ที่ขับรถเพื่อนร่วมชั้นด้วยเครื่องยนต์ที่มีกำลังและปริมาตรเท่ากันจะเห็นด้วยกับสิ่งนี้ พวกเขาคงสังเกตว่ารถบางคันค่อนข้างขี้เล่นตั้งแต่ ความเร็วต่ำ, คนอื่นรักเท่านั้น เรฟสูงและในคนตัวเล็ก ๆ พวกเขาประพฤติตัวค่อนข้างเฉื่อยชา
มีคำถามมากมายเกิดขึ้นสำหรับผู้ที่ตามหลังรถยนต์นั่งที่มีกำลัง 110-120 แรงม้า เครื่องยนต์เบนซินย้ายไปอยู่หลังพวงมาลัยรถคันเดียวกัน แต่ด้วย เครื่องยนต์ดีเซลด้วยกำลังเพียง 70-80 แรงม้า ตามไดนามิกของการเร่งความเร็วโดยไม่ต้องใช้ โหมดกีฬา(รอบสูง) ในแวบแรก "ดีเซล" ที่ใช้พลังงานต่ำจะเลี่ยงน้ำมันเบนซินได้อย่างง่ายดาย นี่มันเรื่องอะไรกัน?
ความสับสนทั้งหมดนี้เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าในแต่ละกรณี ค่าเช่นแรงฉุดลาก (FT, N) ที่ใช้กับล้อขับเคลื่อนจะแตกต่างกัน คำอธิบายนี้หาได้ง่ายจากสูตร: FT \u003d Mkr i h / r โดยที่ Mkr คือแรงบิดของเครื่องยนต์ อัตราทดเกียร์ส่งกำลัง h - ประสิทธิภาพการส่ง (ด้วยการจัดเรียงตามยาวของเครื่องยนต์ h = 0.88-0.92 โดยมีแนวขวาง - h = 0.91-0.95), r - รัศมีการหมุนล้อ จะเห็นได้จากสูตรที่ว่ายิ่งแรงบิดของเครื่องยนต์และอัตราทดเกียร์สูงขึ้น และความสูญเสียในการส่งกำลังที่ต่ำลง (เช่น ยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้น) และรัศมีของล้อขับเคลื่อน แรงฉุดลากก็จะยิ่งมากขึ้น รัศมีล้อ อัตราทดเกียร์ และประสิทธิภาพการส่งกำลังของเพื่อนร่วมชั้นมีความคล้ายคลึงกันมาก จึงไม่ส่งผลต่อการยึดเกาะในระดับเดียวกับแรงบิดของเครื่องยนต์
หากเราแทนจำนวนจริงลงในสูตร แรงฉุดบนล้อขับเคลื่อนแต่ละล้อ เช่น รถโฟล์คสวาเก้น Golf IV พร้อมเครื่องยนต์ 75 แรงม้า พัฒนาแรงบิด 128 N·m จะเท่ากับ 441 N หรือ 45 kg s จริงค่าเหล่านี้ใช้ได้เมื่อความเร็วเครื่องยนต์ (3300 รอบต่อนาที) สอดคล้องกับแรงบิดสูงสุด
แรงบิดคืออะไร
เพื่อทำความเข้าใจว่าแรงบิดคืออะไร คุณสามารถ ตัวอย่างง่ายๆ. ใช้ไม้และหนีบปลายด้านหนึ่งไว้ในคีมจับ หากคุณกดที่ปลายอีกด้านของแท่งไม้ แรงบิด (Mcr) จะเริ่มทำงาน เขา เท่ากับกำลังนำไปใช้กับคันโยกคูณด้วยความยาวของแขนของแรง ตัวเลขจะมีลักษณะดังนี้: หากน้ำหนัก 10 กิโลกรัมถูกแขวนไว้บนคันโยกยาว 1 เมตร แรงบิด 10 กก. ม. จะปรากฏขึ้น ในระบบการวัด SI ที่ยอมรับกันโดยทั่วไป ตัวบ่งชี้นี้ (คูณด้วยค่าความเร่ง แรงโน้มถ่วง - 9.81 m / s2) จะเท่ากับ 98.1 N m จากนี้ไปคุณจะได้รับแรงบิดมากขึ้นในสองวิธี - โดยการเพิ่มความยาวของคันโยกหรือน้ำหนักของโหลด
ไม่มีแท่งและตุ้มน้ำหนักในเครื่องยนต์สันดาปภายใน แต่มี กลไกข้อเหวี่ยงด้วยลูกสูบ แรงบิดที่นี่ได้มาจากการเผาไหม้ของส่วนผสมที่ติดไฟได้ ซึ่งในขณะเดียวกันก็ขยายตัวและดันลูกสูบลง ในทางกลับกันลูกสูบจะกดผ่านก้านสูบบน "เข่า" ของเพลาข้อเหวี่ยง แม้ว่าความยาวของแขนจะไม่ได้ระบุไว้ในคำอธิบายคุณลักษณะของเครื่องยนต์ แต่ก็สามารถตัดสินได้จากขนาดของจังหวะลูกสูบ (สองเท่าของค่ารัศมีข้อเหวี่ยง)
การคำนวณแรงบิดของเครื่องยนต์โดยประมาณมีลักษณะดังนี้ เมื่อลูกสูบดันก้านสูบด้วยแรง 200 กก. บนไหล่ 5 ซม. จะเกิดแรงบิด 10 กก. วิ หรือ 98.1 นิวตัน ม. เพื่อให้ตัวเลขนี้ใหญ่ขึ้น ควรเพิ่มหรือสร้างรัศมีของข้อเหวี่ยง เพื่อให้ลูกสูบกดบนก้านสูบที่มีแรงมากขึ้น เป็นไปไม่ได้ที่จะเพิ่มรัศมีของข้อเหวี่ยงจนถึงระยะอนันต์ เนื่องจากขนาดของเครื่องยนต์จะต้องเพิ่มความกว้างและความสูงด้วย แรงเฉื่อยยังเพิ่มขึ้น ทำให้โครงสร้างแข็งแรงขึ้นหรือลดลง ความเร็วสูงสุด. นอกจากนี้ยังมีปัจจัยลบอื่นๆ ในสถานการณ์เช่นนี้ ผู้ออกแบบเครื่องยนต์มีทางเดียวเท่านั้น - เพื่อเพิ่มแรงที่ลูกสูบขับเคลื่อนเพลาข้อเหวี่ยง การทำเช่นนี้ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศในห้องเผาไหม้จะต้องเผาไหม้ได้ดีขึ้นและมากขึ้น ซึ่งทำได้โดยการเพิ่มปริมาณการทำงาน เส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบและจำนวน ตลอดจนการปรับปรุงระดับการเติมของกระบอกสูบ ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ, เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเผาไหม้, เพิ่มอัตราส่วนการอัด ยืนยันสิ่งนี้และ สูตรคำนวณแรงบิด: Mcr=VH pe / 0.12566 (สำหรับ เครื่องยนต์สี่จังหวะ) โดยที่ VH คือปริมาตรกระบอกสูบ (l) pe คือแรงดันเฉลี่ยในห้องเผาไหม้ (บาร์)
ขึ้น เพลาข้อเหวี่ยงแรงบิดสูงสุดของเครื่องยนต์ไม่สามารถทำได้ในทุกความเร็ว ที่ เครื่องยนต์ต่างๆแรงบิดสูงสุดสูงสุดทำได้ในโหมดต่างๆ - ในบางโหมดจะมากกว่าที่ความเร็วต่ำ (ในช่วง 1800-3000 รอบต่อนาที) ส่วนโหมดอื่นๆ - ที่ระดับสูงกว่า (ในช่วง 3,000-4500 รอบต่อนาที) สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าการเติมกระบอกสูบที่มีประสิทธิภาพด้วยส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศนั้นขึ้นอยู่กับการออกแบบของช่องไอดีและจังหวะเวลาวาล์วเท่านั้น

เจ้าของรถบางท่านไม่อยากขับ รถมาตรฐาน. นั่นเป็นเหตุผลที่พวกเขาเปลี่ยนไปใช้การปรับจูน ยานพาหนะซึ่งประกอบด้วยการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง การออกแบบทางเทคนิคเพื่อให้บรรลุถึงการเพิ่มขีดความสามารถของรถด้วยเหตุนี้ แต่แม้หลังจากอัปเกรดเสร็จแล้ว คุณจำเป็นต้องรู้ว่ารถมีกำลังมากเพียงใด คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการวัดกำลังของเครื่องยนต์

ในการวัดกำลังเครื่องยนต์ คุณจะต้องใช้คอมพิวเตอร์ โปรแกรมพิเศษ สายเคเบิล และไดนาโมมิเตอร์

มีหลายวิธีในการวัดกำลังของเครื่องยนต์รถยนต์ ควรสังเกตว่าทั้งหมดไม่ถูกต้องนั่นคือมีข้อผิดพลาดบางอย่าง คุณสามารถติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พิเศษที่ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์การทำงานของเครื่องยนต์ทางออนไลน์

อุปกรณ์นี้มีระดับความผิดพลาดโดยเฉลี่ย แต่ก็มีข้อเสียคือค่าใช้จ่ายสูง นอกจากนี้ การติดตั้งอุปกรณ์นี้ต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญซึ่งค่าบริการจะแพงมาก การบำรุงรักษาอุปกรณ์ราคาแพงอาจเกินต้นทุนได้อย่างมาก การซ่อมบำรุงรถยนต์. แนะนำให้ใช้อุปกรณ์นี้เฉพาะเมื่อมี รถสปอร์ตต้องการการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง

นอกจากนี้ยังมีน้อย ตัวเลือกราคาแพงเพื่อกำหนดกำลังของรถคุณ ซึ่งจะต้องใช้คอมพิวเตอร์ที่มีสายเคเบิลและซอฟต์แวร์พิเศษในการวัดแรงบิด โปรแกรมนี้ต้องมีคำแนะนำในการใช้งาน จะต้องมีการศึกษาอย่างรอบคอบเนื่องจากมีการอธิบายลำดับของการกระทำทั้งหมดไว้อย่างละเอียด ค้นหาตัวเชื่อมต่อเพื่อวินิจฉัยเครื่องของคุณ คุณต้องถอดปลั๊กออก เชื่อมต่อแล็ปท็อป ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน ต่อไปต้องขี่หลายรอบด้วย ความเร็วต่างกัน. แอปพลิเคชันจะจดจำตัวบ่งชี้เหล่านี้ จากนั้นกำลังของมอเตอร์จะถูกคำนวณโดยอัตโนมัติ และจะแสดงข้อผิดพลาดในการคำนวณด้วย

วิธีที่แม่นยำที่สุดในการวัดกำลังเครื่องยนต์คือการติดตั้งยานพาหนะบนไดนาโมมิเตอร์ เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ คุณต้องใช้บริการที่มีการติดตั้งดังกล่าว คุณต้องขับรถของคุณโดยวางพัดลมไว้ด้านหน้า ต้องวางล้อไว้ระหว่างดรัมทั้งสองพอดี ติดเข็มขัดพิเศษด้านหลังโครงสร้างรองรับของรถและเชื่อมต่ออุปกรณ์กับรถโดยใช้ขั้วต่อการวินิจฉัย

คุณต้องใส่กรอบลูกฟูกที่เอาแก๊สออกจากกล่อง หลังจากคุณต้องเปิดพัดลมเพื่อจำลองแรงต้านจากอากาศที่เข้ามา และเร่งความเร็วรถของคุณให้สูงสุด ควบคู่ไปกับการตรวจสอบสภาพของสายพานต่อ คุณต้องพยายามหลายครั้งเพื่อขจัดความเป็นไปได้ที่จะเกิดข้อผิดพลาด ในแต่ละครั้ง คอมพิวเตอร์จะออกผลงานพิมพ์เพื่อระบุความเร็วสูงสุดและกำลังไฟ

สถาบันการศึกษาของรัฐบาลกลาง

การศึกษาระดับมืออาชีพที่สูงขึ้น

PEM รัฐเกษตร

ชื่อสถาบันการศึกษาหลังจาก D.N. พรีอานิชนิโควา.

แผนก "รถแทรกเตอร์และรถยนต์"

ประสิทธิภาพของรถ

แนวทางการทำงานในรายวิชา

ดัด - 2011

บทนำ

งาน ภาคนิพนธ์คือการจัดระบบและรวบรวมความรู้ของนักเรียนในประเด็นหลักของทฤษฎีคุณสมบัติการปฏิบัติงานของยานพาหนะซึ่งมีความสำคัญยิ่งสำหรับวิศวกร

ตามนี้ จะมีการจัดเตรียมส่วนต่อไปนี้ไว้

การคำนวณแรงดึงของรถ:

นิยามของตัวเองและ น้ำหนักรวม(น้ำหนัก) ของรถ;

การคำนวณกำลังรับการจัดอันดับของเครื่องยนต์รถยนต์

การคำนวณและการสร้างคุณสมบัติความเร็วตามทฤษฎี (ภายนอก) เครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์รถยนต์;

การคำนวณ อัตราทดเกียร์เกียร์รถ;

การคำนวณและการสร้างความเป็นสากล การตอบสนองแบบไดนามิกรถยนต์;

การคำนวณและการสร้างลักษณะทางเศรษฐกิจของรถ

คุณลักษณะที่คำนวณได้ทั้งหมดจะได้รับการวิเคราะห์ตามหลักเกณฑ์

งานของหลักสูตรประกอบด้วยข้อตกลงและบันทึกอธิบายและกราฟ

ข้อตกลงและคำอธิบายสามารถเขียนด้วยมือ และมีคำตอบสำหรับคำถามที่ได้รับมอบหมาย มันมีสูตรที่ใช้ในแต่ละส่วนของงาน พิสูจน์ค่าสัมประสิทธิ์ที่เลือกสำหรับการคำนวณ ข้อมูลการคำนวณสรุปไว้ในตารางที่ให้ไว้ในแนวทางปฏิบัติ อนุญาตให้จดบันทึกในข้อความที่พิมพ์ดีด

ควรวางสเกลสเกลบนกราฟที่ระบุพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องและขนาด ควรใช้เครื่องชั่งจากช่วงที่แนะนำ

บนแผ่นกราฟิกต้องกรอกคำจารึกหลักตาม ESKD

ค่าสัมประสิทธิ์ที่จำเป็นสำหรับการคำนวณรถยนต์จะต้องใช้อย่างสมเหตุสมผลพร้อมคำอธิบายที่เหมาะสมและการอ้างอิงถึงวรรณกรรม รายชื่อวรรณกรรมที่ใช้จะอยู่ที่ส่วนท้ายของคำอธิบาย

วี.ซี. วัคลามอฟ. รถยนต์. คุณสมบัติการดำเนินงาน – ม.: สถาบันการศึกษา, 2005.

Litvinov A.S. , Farubin Ya.I. รถยนต์: ทฤษฎีคุณสมบัติการปฏิบัติงาน – M .: Mashinostroenie, 1989. – 240 น.

Proskurin A.I. ทฤษฎีรถยนต์: ตัวอย่างและงาน - เพนซา, เอ็ด. พีจีเอซ่า, 2002.

Kopotilov V.I. รถยนต์: พื้นฐานทางทฤษฎี ทูเมน, เอ็ด. Tyumen GNGU, 1999

นาบุต เอ.เอ็น. ทฤษฎีรถยนต์ กวดวิชา ม.: เอ็ด. MADI (TU) ตอนที่ 1 - 2000 ตอนที่ 2 - 2001

Selifonov V.V. , Serebryakov V.V. ความสามารถในการสัญจรของยานพาหนะ – ม.: เนาก้า, 1999.

การคำนวณแรงฉุดของรถ

1. การกำหนดน้ำหนักตัวรถและน้ำหนักรวม

พารามิเตอร์เริ่มต้นสำหรับการกำหนดน้ำหนักของตัวเองและมวลรวมของยานพาหนะคือความจุในการบรรทุกหรือความจุผู้โดยสารที่ระบุ อัตราส่วนของความสามารถในการบรรทุกของรถ M g ต่อมวลของมัน M o เรียกว่าสัมประสิทธิ์ความสามารถในการบรรทุก

จากนิพจน์ (2) เรามี:

. (2)

ปัจจัยความจุในการบรรทุกส่งผลกระทบอย่างมากต่อสมรรถนะด้านไดนามิกและความประหยัดของรถ ยิ่งมีขนาดใหญ่เท่าใด ประสิทธิภาพเหล่านี้ก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น เมื่อออกแบบรถ ค่าของมันจะถูกกำหนดจาก ความสามารถทางเทคนิคและความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ

ค่าปัจจัยโหลดขึ้นอยู่กับประเภทและลักษณะการออกแบบของรถ สำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล  g = 0.25 ... 0.40 และการกระจัดที่มากขึ้นของรถจะสอดคล้องกับค่าสัมประสิทธิ์ความสามารถในการบรรทุกที่ต่ำกว่า สำหรับรถบรรทุกขนาดเล็กและขนาดเล็กโดยเฉพาะ  g = 0.4 ... 0.6 สำหรับรถบรรทุกประเภท 42, 64 ของน้ำหนักบรรทุกปานกลางและหนัก  g = 0.9 ... 1.4 ด้วยความสามารถในการบรรทุกที่เพิ่มขึ้นค่าสัมประสิทธิ์จะเพิ่มขึ้น สำหรับรถวิบากพิเศษ โหลดแฟกเตอร์จะต่ำกว่าสำหรับรถเอนกประสงค์ แนะนำสำหรับรถประเภท 44, 66 g = 0.5...0.8.

น้ำหนักรถรวม (ไม่รวมรถพ่วง) ถูกกำหนดโดยสูตร

โดยที่ n คือจำนวนผู้โดยสารรวมทั้งคนขับ 75 กก. - มวลของคนคนหนึ่ง

1. การคำนวณกำลังรับการจัดอันดับของเครื่องยนต์รถยนต์

กำลังเครื่องยนต์ของรถจะต้องเพียงพอที่จะขับรถยนต์ที่บรรทุกเต็มที่ด้วยความเร็วสูงสุดที่กำหนดในสภาพถนนที่กำหนด

กำลังที่จำเป็นสำหรับการเคลื่อนที่คงที่ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดนั้นถูกกำหนดจากนิพจน์

, (4)

โดยที่ V max - ความเร็วสูงสุดของรถ km/h;

 TR- ประสิทธิภาพเชิงกลของการส่งกำลังสำหรับโหมดความเร็วสูงสุด  TR= 0.85 ... 0.90 หรือคำนวณตามรูปแบบการส่งสัญญาณจลนศาสตร์ที่เสนอ

G a - แรงโน้มถ่วง (น้ำหนัก) ของรถที่บรรทุกเต็มที่

, น;

 - ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานถนนลดลง ; เมื่อเคลื่อนที่ไปตามส่วนแนวนอน=0,=f;

k คือสัมประสิทธิ์การทำให้เพรียวลมของรถ (ดูภาคผนวก);

F คือพื้นที่ของความต้านทานด้านหน้าของรถซึ่งนำมาจากข้อมูลของรถต้นแบบหรือรถประเภทเดียวกันในแง่ของความสามารถในการบรรทุกและขนาด (ภาคผนวกตารางที่ 2)

เพื่อให้มั่นใจถึงคุณภาพการยึดเกาะถนนและไดนามิกที่ดีที่สุดของรถ กำลังเครื่องยนต์ที่กำหนด (สูงสุด) จะถูกกำหนดโดยสูตร

ความเร็วเชิงมุมของเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ในโหมดระบุถูกกำหนดผ่านอัตราส่วนความเร็วของเครื่องยนต์

, s -1 (6)

หรือเป็นที่ยอมรับโดยคำนึงถึงข้อมูลของต้นแบบ ค่าของปัจจัยความเร็วรอบเครื่องยนต์อยู่ภายใน 3...4.

3. การคำนวณและสร้างลักษณะความเร็ว (ภายนอก) ของเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์

ลักษณะความเร็วของเครื่องยนต์แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของกำลังที่มีประสิทธิภาพ แรงบิด ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงที่เฉพาะเจาะจงและรายชั่วโมง ขึ้นอยู่กับความเร็วของเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์

ค่าปัจจุบันของกำลัง N ei และแรงบิด M ki ถูกกำหนดโดยสูตรต่อไปนี้:

, (7)

, (8)

โดยที่  ผม , n - ค่าปัจจุบันและค่าเล็กน้อยของความเร็วเชิงมุมของเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์

ค่าสัมประสิทธิ์ C 1 และ C 2 สำหรับเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์คือ:

เมื่อคำนวณลักษณะความเร็วของเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ จำเป็นต้องตั้งค่า ความเร็วเชิงมุมสอดคล้องกับ 120, 100, 80, 60, 50, 40 และ 20% ของค่าเล็กน้อยและกำหนดค่าปัจจุบันของ N ei และ M ki ที่สอดคล้องกับความเร็วเชิงมุมเหล่านี้

เราป้อนข้อมูลการคำนวณในตาราง หนึ่ง.

ในการกำหนดค่าการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง จำเป็นต้องพิจารณาปริมาณการใช้เชื้อเพลิงเฉพาะจากการวิเคราะห์การใช้เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ที่มีอยู่และแนวโน้มการพัฒนาโดยพิจารณาจากปริมาณการใช้เชื้อเพลิงเฉพาะที่ 100% แล้วจึงนำเปอร์เซ็นต์ที่สอดคล้องกัน (ระบุไว้ในตารางที่ 1 ) สำหรับโหมดที่เหลือ สำหรับเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ อัตราสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเฉพาะคือ 305...325 g/kWh

ตารางที่ 1

พารามิเตอร์ของลักษณะความเร็วภายนอกของเครื่องยนต์

ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงต่อชั่วโมงคำนวณโดยสูตร

, กก./ชม. (9)

ข้อมูลเกี่ยวกับ g e และ N e นำมาจากคอลัมน์ที่เกี่ยวข้องของตาราง หนึ่ง.

ตามตาราง. 1 กราฟแสดงคุณลักษณะความเร็วของเครื่องยนต์ (รูปที่ 1)

บ้าน » โมเดลที่ทันสมัย » สูตรกำลังเครื่องยนต์สูงสุดของรถยนต์ การคำนวณแรงฉุดของรถ