• 1
• 26734
• 0

0

лошадиных сил против крутящего момента: в чем разница?

Что лучше? Вот как можно подавить эти дебаты в барах.

Йоги Берра, никогда не останавливавшийся на деталях двигателя, пришел бы к выводу, что крутящий момент и мощность — одно и то же, только разные. На самом деле, это упрощение частично верно.

Крутящий момент и мощность — это то, что производят двигатели, когда вы поворачиваете ключ и нажимаете на педаль акселератора. Воздух и топливо, воспламеняющиеся в камерах сгорания, заставляют коленчатый вал, трансмиссию и ведущие оси вращаться. Это чудо преобразования энергии: потенциальная энергия, содержащаяся в галлоне переработанного динозавра, эффективно преобразуется в кинетическую энергию, необходимую для движения.

Копнув глубже, рассмотрите следующие определения из учебника:

Энергия — это способность выполнять работу. В этом случае двигатели выполняют тяжелую работу (работу), которую раньше выполняли лошади.

Работа является результатом действия силы на некотором расстоянии. Американская единица измерения работы (а также энергии) — футо-фунты. В Международной системе (СИ) работа измеряется в джоулях и, в редких случаях, в ньютон-метрах.

Крутящий момент — вращающая сила, создаваемая коленчатым валом двигателя. Чем больше крутящий момент выдает двигатель, тем больше его способность выполнять работу. Измерение такое же, как и работа, но немного другое. Поскольку крутящий момент представляет собой вектор (действующий в определенном направлении), он измеряется в фунтах-футах и ​​ньютон-метрах.

Конечно, всегда есть исключения. В этом случае разница составляет статического крутящего момента , который вы применяете с помощью гаечного ключа, чтобы затянуть болты с головкой. Во избежание путаницы единицами измерения статического крутящего момента традиционно являются футо-фунты. Наоборот, система СИ использует ньютон-метры как для статических, так и для динамических измерений крутящего момента.

Мощность — это скорость выполнения работы. Шотландский изобретатель восемнадцатого века Джеймс Уатт дал нам эту удобную эквивалентность: одна лошадиная сила — это мощность, необходимая для того, чтобы поднять 33 000 фунтов ровно на один фут за одну минуту. В честь этого вклада единицей измерения мощности в системе СИ является киловатт.

Вернёмся к теореме Берра. Крутящий момент — это способность выполнять работу, а мощность — это скорость, с которой можно выполнить тяжёлую задачу. Другими словами, мощность — это скорость выполнения работы (или приложения крутящего момента) за заданный промежуток времени. Математически мощность равна крутящему моменту, умноженному на число оборотов в минуту. H = T x об/мин/5252, где H — мощность в лошадиных силах, T — фунт-фут, об/мин — скорость вращения двигателя, а 5252 — константа, заставляющая единицы измерения колебаться. Таким образом, чтобы увеличить мощность, двигатель должен генерировать больший крутящий момент, работать на более высоких оборотах или и то, и другое.

В то время как миниатюры отлично подходят для учебников, их применение к реальным двигателям — это совсем другое дело. Одна из проблем заключается в том, что у каждого автомобильного двигателя есть рабочий диапазон от холостого хода до красной черты. Например, 6,2-литровый V-8 Hellcat Dodge Challenger выдает 707 лошадиных сил ТОЛЬКО при 6000 об/мин. Он развивает значительно меньшую мощность на холостом ходу (достаточно только для вращения вспомогательного оборудования с приводом от двигателя) и чуть менее 700 лошадиных сил при красной черте 6200 об/мин. И он развивает свой максимальный крутящий момент в 650 фунт-футов ТОЛЬКО при 4000 об/мин.

Другой проблемой является точное определение мощности и крутящего момента вращающегося коленчатого вала. Инструментом для этой задачи является динамометр двигателя. Хотя это слово означает «устройство измерения мощности», на практике измеряются крутящий момент и число оборотов двигателя, а его мощность рассчитывается по приведенной выше формуле.

Вихретоковые динамометры используют магнитное поле для передачи крутящего момента от вращающегося коленчатого вала к подшипнику рычага против датчика статической силы (известного как тензодатчик), расположенного на точном расстоянии от центра кривошипа. Другой широко используемый тип динамометра — водяной тормоз; он использует один вращающийся и один статический набор лопастей насоса для передачи крутящего момента коленчатого вала через плечо рычага на тензодатчик.

Идеальный двигатель развивает достаточный крутящий момент на низких оборотах и ​​поддерживает его до красной отметки. Величина создаваемого крутящего момента прямо пропорциональна количеству воздуха, проходящего через двигатель. Большие двигатели перекачивают больше воздуха и, следовательно, создают больший крутящий момент. Бустеры — нагнетатели, турбокомпрессоры — подают дополнительный воздух, чтобы помочь маленьким двигателям действовать большими. Конечно, в камеры сгорания должно подаваться соответствующее количество топлива, но это несложно, особенно при впрыске с электронным управлением.

Чтобы упростить впрыск нужного количества топлива, конструкторы двигателей сталкиваются с рядом сложных задач. Один из них заключается в том, чтобы сделать все компоненты достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузки, которым они подвергаются из-за давления сгорания, а в случае движущихся частей — из-за собственной инерции. Потребности в охлаждении и смазке примерно пропорциональны производимой мощности. А нагнетание воздуха в любой двигатель, через него и из него на сверхвысоких оборотах — это то, где инженерное дело становится искусством. Учтите топливную экономичность и чистоту выхлопа в уравнении разработки, и станет ясно, почему волшебники по двигателям редко тусуются у охладителя воды.

К этому моменту обсуждения должно быть ясно, что крутящий момент и лошадиная сила подобны разлученным братьям и сестрам; они тесно связаны, но не имеют много общего. Но как насчет более серьезной моральной проблемы, стоящей перед человечеством в целом и перед автолюбителями в частности: что лучше?

Мы ответим так, как это оценил бы Йоги Берра. В бейсбольной игре, если крутящий момент аналогичен кетчеру, то лошадиная сила — это питчер. И то, и другое необходимо для игры в мяч, но обязанности питчера — определение скорости и траектории каждого брошенного мяча — определяют игру. Крутящий момент жизненно важен для работы любого двигателя, но мощность — это то, что отличает отличный двигатель от хорошего.

Этот контент импортирован из OpenWeb. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Что важнее в автомобилях?

Разница между мощностью и крутящим моментом: что важнее для транспортных средств? | Репрезентативное изображение&nbsp

Основные особенности

• Автомобиль с большей мощностью в идеале будет иметь лучшее ускорение и более высокую максимальную скорость.

• Крутящий момент — это «тяговое усилие» двигателя, помогающее при начальном ускорении

• Мощность влияет на скорость автомобиля, а крутящий момент влияет на несущую способность

Мощность и крутящий момент являются одними из наиболее распространенных терминов, используемых в контексте автомобилей, но мало кто знает разницу между ними. Мощность и крутящий момент — два ключевых термина, используемых для определения характеристик автомобиля, но оба они служат разным целям. Теперь, если вам интересно, какую роль они играют и какая из них важнее при покупке автомобиля, то вот кое-что, что вам поможет. Мы поможем вам понять основную роль, которую играют мощность и крутящий момент, а затем объясним разницу между ними.

Давайте сначала разберемся с термином «Энергия».

Энергия — это мощность выполненной работы. Она может расходоваться в виде тепловой или механической энергии или может содержаться внутри объекта в виде потенциальной энергии. Другими словами, энергия необходима для выполнения работы.

Теперь перейдем к крутящему моменту и мощности

Что такое крутящий момент?

Крутящий момент – это вращающая или крутящая сила, создаваемая коленчатым валом двигателя. Проще говоря, крутящий момент можно определить как «тяговое усилие» двигателя, которое помогает автомобилю с начальным ускорением. Вот почему более тяжелые автомобили, такие как внедорожники, часто используют двигатели с высоким крутящим моментом. Высокий крутящий момент помогает силовой установке работать с легкостью, особенно когда автомобиль перевозит тяжелые грузы или движется вверх по крутым склонам.

• Крутящий момент может быть рассчитан как Сила X Расстояние.
• Единицей крутящего момента в системе СИ является ньютон-метр, обычно обозначаемый как Нм

Что такое мощность?

Мощность определяется как скорость работы объекта. В контексте автомобилей мощность часто описывается как лошадиная сила. Автомобиль с большей мощностью в идеале будет иметь лучшее ускорение и более высокую максимальную скорость.

• Мощность можно рассчитать как крутящий момент X об/мин/5252, где об/мин означает количество оборотов в минуту
• Единицей мощности в системе СИ является тормозная мощность в лошадиных силах (л.с.)

Теперь, когда мы поняли основы физики, связанные с мощностью и крутящим моментом, давайте поговорим об их значении в автомобиле и роли, которую они играют.

Мощность и крутящий момент

Крутящий момент относится к способности выполнять работу, а мощность — к скорости выполнения работы за заданный промежуток времени. Основное использование крутящего момента заключается в том, чтобы заставить автомобиль ускоряться на начальных этапах движения, в то время как лошадиные силы определяют скорость ускорения автомобиля.

Для лучшего понимания возьмем два воображаемых автомобиля (А и В) одинакового веса и размера. A имеет мощность 100 л.с. и крутящий момент 250 Нм, а B имеет 150 л.с. и 200 Нм крутящего момента. В этом сценарии у B больше лошадиных сил, чем у A, что означает, что B сможет двигаться с гораздо большей скоростью.

Теперь давайте загрузим в A и B по четыре пассажира и немного багажа. В этом сценарии крутящий момент будет играть более важную роль в поддержании производительности двигателя. Из-за меньшего крутящего момента двигатель автомобиля B будет испытывать большую нагрузку, а характеристики (особенно начальное ускорение) будут ухудшаться по сравнению с двигателем A, который генерирует больший крутящий момент и может относительно легко выдерживать нагрузку.