Tork ve güç arasındaki fark...

Tork ve güç arasındaki fark, birçok meraklı kişinin sorduğu bir sorudur. Ve bu anlaşılabilir bir durumdur, çünkü bu iki veri arabalarımızın teknik veri sayfalarında en çok incelenenler arasındadır. Bu yüzden, en bariz olanı olmasa bile, bunun üzerinde durmak ilginç olurdu...

Her şeyden önce, çiftin kendilerini ifade ettiğine açıklık getirelim. Newton. Metre ve gücü Beygir gücü (bir makine hakkında konuştuğumuzda, çünkü bilim ve matematik vat)

Gerçekten bir fark mı?

Aslında bu iki değişken birbiriyle ilişkili olduğu için birbirinden ayırmak kolay olmayacaktır. Ekmek ve un arasındaki farkın ne olduğunu sormak gibi. Pek mantıklı değil, çünkü un ekmeğin bir parçasıdır. Bir malzemeyi bitmiş bir ürünle karşılaştırmaktansa, malzemeleri birbirleriyle karşılaştırmak (örneğin bir tutam su ve un) daha iyi olacaktır.

Tüm bunları açıklamaya çalışalım, ancak aynı zamanda sizin tarafınızdan herhangi bir yardımın (sayfanın altındaki yorumlar aracılığıyla) memnuniyetle karşılanacağını da açıkça belirtin. Bunu açıklamak için ne kadar farklı yollar varsa, İnternet kullanıcıları bu iki kavram arasındaki bağlantıyı o kadar çok anlayacaktır.

Güç, eşleştirmenin sonucudur (biraz ağır ifadeler, iyi biliyorum...) dönüş hızı.

Matematiksel olarak, bu aşağıdakileri verir:

( π Nm X Modunda X Tork) / 1000/30 = kW cinsinden güç (daha sonra "daha fazla otomotiv konseptine" sahip olmak istersek, bu beygir gücüne dönüşür).

Burada onları karşılaştırmanın neredeyse saçmalık olduğunu anlamaya başlıyoruz.

Tork / güç eğrisini incelemek

Tork ve güç arasındaki ilişkiyi veya daha doğrusu tork ve hız arasındaki ilişkiyi tam olarak anlamak için bir elektrik motorundan daha iyi bir şey yoktur.

Bir ısı motorunun eğrisinden çok daha kolay anlaşılan bir elektrik motorunun tork eğrisinin ne kadar mantıklı olduğunu görün. Burada devir başında sabit ve maksimum tork sağladığımızı görüyoruz ki bu da güç eğrisini yükseltiyor. Mantıksal olarak, dönen bir dingile ne kadar kuvvet uygularsam, o kadar hızlı döner (ve dolayısıyla daha fazla güç). Öte yandan, tork azaldıkça (dönen aksa daha az bastığımda, yine de basmaya devam ettiğimde), güç eğrisi azalmaya başlar (dönüş hızı azalmaya devam etse de). Arttırmak). Esasen, tork "hızlanma kuvvetidir" ve güç, bu kuvveti ve hareketli parçanın dönme hızını (açısal hız) birleştiren toplamdır.

Çift tüm bunları başarıyor mu?

Bazı insanlar motorları yalnızca torkları veya neredeyse için karşılaştırır. Aslında bu bir yanılsamadır...

Örneğin 350 devirde 6000 Nm geliştiren bir benzinli motor ile 400 devirde 3000 Nm geliştiren bir dizel motorunu karşılaştırırsak, en fazla ivmelenme kuvvetine dizelin sahip olacağını düşünebiliriz. Hayır, ama başlangıca döneceğiz, asıl mesele güç! Motorları karşılaştırmak için sadece güç kullanılmalıdır (ideal olarak eğrilerle…Çünkü yüksek tepe gücü her şey değildir!).

Aslında, tork yalnızca maksimum torku gösterirken, güç torku ve motor devrini içerir, bu nedenle tüm bilgilere sahibiz (yalnızca tork yalnızca kısmi bir göstergedir).

Örneğimize geri dönersek, dizelin 400 rpm'de 3000 Nm vermesiyle gurur duyabileceğini söyleyebiliriz. Ancak 6000 dev/dak'da kesinlikle 100 Nm'den daha fazlasını üretemeyeceğini (petrolün 6000 tona ulaşamayacağı gerçeğini atlayalım), benzin yine de bu hızda 350 Nm üretebileceğini unutmayın. Bu örnekte, 200 beygirlik bir dizel motoru karşılaştırıyoruz. benzinli motor 400 hp (belirtilen torklardan türetilen rakamlar) tekten çifte.

Bir nesne ne kadar hızlı dönerse (veya ileri giderse) o kadar hız kazanmanın o kadar zor olduğunu her zaman hatırlarız. Böylece, yüksek devirde önemli tork geliştiren bir motor, daha da fazla güce ve kaynağa sahip olduğunu gösterir!

Örnek açıklama

O kadar da kötü olmadığını umarak, her şeyi anlamaya çalışmak için küçük bir fikrim vardı. Hiç düşük güçlü bir elektrik motorunu parmaklarınızla durdurmayı denediniz mi (küçük fan, küçükken Mecano kitindeki elektrik motoru vb.).

Hızlı dönebilir (saniyede 240 rpm veya 4 devir diyelim), çok fazla zarar vermeden kolayca durdurabiliriz (pervane kanatları varsa biraz kırbaçlıyor). Bunun nedeni, torkunun ve dolayısıyla watt değerinin çok önemli olmamasıdır (bu, oyuncaklar ve diğer küçük aksesuarlar için küçük elektrik motorları için geçerlidir).

Öte yandan, aynı hızda (240 rpm) durduramazsam, torkunun daha fazla olacağı ve bu da daha fazla nihai güce yol açacağı anlamına gelir (her ikisi de matematiksel olarak ilişkilidir, iletişim gemileri gibidir). Ama hız aynı kaldı. Yani motor torkunu artırarak gücünü arttırıyorum çünkü yaklaşık olarak

Çift

X

Dönme hızı

= Güç... (anlamaya yardımcı olmak için keyfi olarak basitleştirilmiş bir formül: Pi ve en üstteki formülde görünen bazı değişkenler kaldırıldı)

Yani, aynı güç için (5W diyelim, ama kimin umurunda) ikisinden birini alabilirim:

• Parmaklarınızla durdurmak biraz daha zor olacak yüksek torklu yavaş dönen (örneğin saniyede 1 devir) bir motor (hızlı çalışmaz, ancak yüksek torku ona önemli bir güç verir)
• Veya 4 rpm'de çalışan ancak daha az torklu bir motor. Burada, daha düşük tork, daha fazla atalet sağlayan daha yüksek hız ile telafi edilir. Ancak daha yüksek hıza rağmen parmaklarınızla durmak daha kolay olacaktır.

Sonuçta, iki motor aynı güce sahiptir, ancak aynı şekilde çalışmazlar (güç farklı şekillerde gelir, ancak örnek, belirli bir hızla sınırlı olduğundan, bunun için pek temsili değildir. Bir arabada, hız her zaman değişir, bu da ünlü güç ve tork eğrileri momentine yol açar). Biri yavaş, diğeri hızlı döner... Bu, dizel ve benzin arasındaki küçük bir farktır.

Ve bu nedenle kamyonlar dizel yakıtla çalışır, çünkü dizel yüksek torka sahiptir, bu da dönme hızına zarar verir (maksimum motor devri çok daha düşüktür). Gerçekten de, çok ağır bir römorka rağmen, benzinde olduğu gibi motoru azarlamak zorunda kalmadan ilerleyebilmek gerekir (kulelere tırmanmak ve deli gibi debriyajla oynamak gerekir). Dizel, düşük devirlerde maksimum tork iletir, bu da çekmeyi kolaylaştırır ve hareketsiz bir araçtan kalkış yapmanızı sağlar.

Güç, tork ve motor hızı arasındaki ilişki

İşte bir kullanıcının yorumlar bölümünde paylaştığı teknik girdi. Bunu doğrudan makaleye eklemek bana makul görünüyor.

Problemi fiziksel niceliklerle karmaşıklaştırmamak için:

Güç, krank mili üzerindeki tork ile krank mili hızının radyan/sn cinsinden çarpımıdır.

(2 ° 'de krank milinin 6.28 devri için 1 * pi radyan = 360 radyan olduğunu unutmayın.

Yani P = M * W

P -> [W] cinsinden güç

M -> [Nm] cinsinden tork (Newton metre)

W (omega) - radyan / saniye cinsinden açısal hız W = 2 * Pi * F

Pi = 3.14159 ve F = t / s cinsinden krank mili hızı ile.

pratik örnek

Motor torku M: 210 Nm

Motor hızı: 3000 rpm -> frekans = 3000/60 = 50 rpm

W = 2 * pi * F = 2 * 3.14159 * 50 t/s = 314 radyan/s

Nihai Au: P = M * W = 210 Nm * 314 rad / s = 65940 W = 65,94 kW

CV'ye dönüştürme (beygir gücü) 1 hp = 736W

CV'de 65940 W / 736 W = 89.6 CV alıyoruz.

(1 beygir gücünün durmadan sürekli koşan bir atın ortalama gücü olduğunu hatırlayın (mekanikte buna anma gücü denir).

Yani 150 beygirlik bir arabadan bahsettiğimizde, sınırlı kalan hatta 6000 Nm'ye biraz düşürülen bir torkla motor devrini 175 d/d'ye çıkarmak gerekiyor.

Tork konvertörü olan şanzıman ve diferansiyel sayesinde yaklaşık 5 kat tork artışı elde ediyoruz.

Örneğin 1. viteste, 210 Nm'lik krank milindeki motor torku, 210 cm'lik bir jant teli jantında 5 Nm * 1050 = 30 Nm verecek, bu da 1050 Nm / 0.3 m = 3500 Nm'lik bir çekme kuvveti verecektir. .

Fizikte F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N (a = Dünya'nın ivmesi 9.81 m / s2 1G)

Böylece 1 N, 1 kg / 9.81 m / s2 = 0.102 kg kuvvete karşılık gelir.

Arabayı dik bir yokuş yukarı iten 3500 N * 0.102 = 357 kg kuvvet.

Umarım bu birkaç açıklama güç ve mekanik tork kavramları hakkındaki bilginizi güçlendirir.