Theorie des Drehmomentautofahrens
Die Fortbewegung des Fahrzeugs muss von dem vom Motor ausgeübten Drehmoment abhängen. Das sogenannte Drehmoment heißt in der Physik Drehmoment.
Der Drehmomentbegriff wurde in der Grundschule anhand des Hebelprinzips erklärt. Sie ist definiert als die Kraft in vertikaler Richtung multipliziert mit dem Abstand vom Rotationszentrum. Die metrische Einheit ist Newtonmeter (Nm). Nach Division durch die Erdbeschleunigung von 9,8 m/sec2 kann die Einheit in die den Chinesen geläufigen Kilogramm-Meter (kg-m) umgerechnet werden. Die imperiale Einheit ist Pfund-Fuß (lb-ft), die in amerikanischen Autokatalogen häufiger vorkommt. Um in metrische Einheiten umzurechnen, teilen Sie einfach die lb-ft-Zahl durch 7,22.
Die Berechnungsmethode der Antriebskraft des Autos:
Die Division des Drehmoments durch den Radradius ist aus der Motorleistungs-Drehmoment-Ausgangskurve ersichtlich. Es kann festgestellt werden, dass es bei jeder Geschwindigkeit einen relativen Drehmomentwert gibt. Wie kann man diese Werte in die tatsächliche Kraft umwandeln, um das Auto zu schieben? Die Antwort ist einfach, teilen Sie durch eine Länge, um Kraftdaten zu erhalten. Beispielsweise kann ein 1,6--Liter-Motor ein maximales Drehmoment von etwa 15,0 kg-m ausüben. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Reifen der Größe 185/60R14 direkt mit einem Radius von etwa 41 cm verbunden ist, beträgt die vom Rad ausgeübte Antriebskraft 15 cm. /0.41=36.6 Kilogramm Kraft (Tatsächlich sind Kilogramm keine Krafteinheit, sondern eine Gewichtseinheit, die mit der Erdbeschleunigung multipliziert werden muss. 9,8 m/s2 ist die Standardkrafteinheit ist Newton).
Wie drücken 36 Kilogramm Kraft eine Tonne Fahrzeuggewicht? Darüber hinaus ist es unwahrscheinlich, dass die Motordrehzahl von Tausenden von Umdrehungen exakt der Reifendrehzahl entspricht. Durch das Verbinden und Anpassen von Zahnrädern unterschiedlicher Größe kann die Drehzahl reduziert und gleichzeitig das Drehmoment verstärkt werden. Da das Umfangsverhältnis des Zahnrads das Radiusverhältnis ist, sind bei der Kraftübertragung vom Ritzel auf das große Zahnrad das Verhältnis der Untersetzung und das Vielfache der Drehmomentverstärkung genau gleich dem Verhältnis der Zähnezahl von die beiden Gänge, das ist das sogenannte Übersetzungsverhältnis.
zum Beispiel
Das große Zahnrad wird vom Ritzel angetrieben, wobei angenommen wird, dass die Zähnezahl des Ritzels 15 und die Zähnezahl des großen Zahnrads 45 beträgt.
Wenn sich das Ritzel mit 3000 U/min dreht und das Drehmoment 20 kg-m beträgt, wird die auf das große Zahnrad übertragene Drehzahl um 1/3 reduziert und beträgt 1000 U/min; aber das Drehmoment wird verdreifacht und wird 60kg-m. Dies ist das Grundprinzip, dass das Motordrehmoment über das Getriebe die Drehzahl reduziert und das Drehmoment verstärkt.
Bei einem Auto wird das Drehmoment von der Motorleistung auf die Reifen doppelt verstärkt. Das erste Mal wird durch die Gangwirkung des Getriebes verursacht, und das zweite Mal wird durch das endgültige Übersetzungsverhältnis (oder Endantriebsverhältnis) verursacht. Die Gesamtdrehmomentvergrößerung ist einfach das Übersetzungsverhältnis des Getriebes multipliziert mit dem endgültigen Übersetzungsverhältnis. Zum Beispiel beträgt das Übersetzungsverhältnis des ersten Gangs des Ximei-Schaltgetriebes der sechsten Generation 3,25 0, das endgültige Übersetzungsverhältnis 4,058 und das maximale Drehmoment des Motors 14,6 kgm/5500 U/min, also können wir das berechnen Das maximale Drehmoment des ersten Gangs beträgt 14,6 × nach einer Verstärkung von 3,250 × 4,058=192,55 kgm, was 13-mal größer ist als beim Originalmotor. Teilen Sie ihn zu diesem Zeitpunkt durch den Reifenradius von etwa 0,41 m, um einen Schub von etwa 470 kg zu erhalten. Der obige Wert ist jedoch nicht der tatsächliche Schub. Schließlich muss bei der mechanischen Übertragung ein Verschleißverlust auftreten, daher muss der Faktor des mechanischen Wirkungsgrads berücksichtigt werden.
Wenn es um den mechanischen Wirkungsgrad geht, wird jedes Mal, wenn ein Gang übertragen wird, ein Leistungsverlust auftreten. Der mechanische Wirkungsgrad des Schaltgetriebes beträgt etwa 95 Prozent, und das Automatikgetriebe ist schlechter, etwa 88 Prozent, und das Kreuzgelenk der Antriebswelle. Der Wirkungsgrad liegt bei etwa 98 Prozent, und man sieht, wie viel tatsächlicher Schub noch übrig ist. Insgesamt kann die Antriebskraft des Autos mit der folgenden Formel berechnet werden: Drehmoment × Übersetzungsverhältnis × Endübersetzungsverhältnis × Mechanischer Wirkungsgrad Antriebskraft=———————————————— ———— Reifen Radius (in Metern) PS ist eigentlich keine Kraft, sondern eine Leistungseinheit, die definiert ist als die Menge an Arbeit, die pro Zeiteinheit verrichtet werden kann. Die Leistung wird aus dem Drehmoment berechnet, und die Berechnungsformel ist ganz einfach: Leistung (W)=2π×Drehmoment (Nm)×Drehzahl (U/min)/60, nach Vereinfachung der Berechnung wird es: Leistung (kW){ {7}}Drehmoment (Nm)×Drehzahl (U/min)/9549, siehe Blockartikel zur genauen Ableitung. Allerdings, wie man die Leistung kW in die gängige Pferdestärke umrechnet. Imperial oder Metrisch? 1PS=735W; 1 PS=746W
PS-Definition
Kaiserliche Pferdestärken (PS) sind definiert als: ein Pferd, das ein 200--Pfund (lb)-Objekt in einer Minute 165 Fuß (ft) weit zieht, multipliziert mit 33,000 ft-lb/min; während metrische Pferdestärken (PS) als ein Pferd definiert sind, das ein 75 kg schweres Objekt in einer Minute 60 Meter weit zieht, was mit 4500 kg-m/min multipliziert wird. Nach der Einheitenumrechnung (1lb=0,454kg; 1ft=30,48cm) wurde festgestellt, dass 1hp=4566kg-m/min, was etwas anders ist als die Metrik 1PS{{ 19}}kg-m, und wenn man die Leistung W (1W=1Nm/s=9,8 kgm/s) umrechnet, erhält man 1 PS=746W; 1PS=735W zwei verschiedene Ergebnisse. Der Unterschied zwischen 1 PS und 1 PS beträgt nur 1,5 Prozent, das sind 1,5 PS pro 100 PS, was kein großer Unterschied ist. Die Leistung eines allgemeinen Wohnmobils liegt meist unter 200 PS, und der Unterschied zwischen den beiden beträgt aufgrund der unterschiedlichen Definition nur etwa 3 PS. Erhöhen wir die SAE-Standarddaten um 1,5 Prozent! Allerdings gibt es auch einige Unterschiede zwischen den verschiedenen Prüfnormen von SAE, JIS, DIN und EEC, und die Einheiten sind nicht wirklich gleichzusetzen. Bei nicht großen Unterschieden können PS oder PS jedoch als nahezu gleich angesehen werden.
Formelumwandlung
Setzen Sie die oben genannte Umrechnungsmethode von Pferdestärken und Leistung in die Umrechnungsformel von Leistung und Drehmoment ein und wandeln Sie die Einheit des Drehmoments in das bekannte kg-m um, die folgenden Ergebnisse können erhalten werden: Britische Pferdestärke PS=Drehmoment ( kg-m) × Motordrehzahl (U/min)/727 Metrische Pferdestärken PS=Drehmoment (kg-m) × Motordrehzahl (U/min) / 716 Aus der Perspektive der Pferdestärke PS=Drehmoment × Drehzahl / 727 Wenn die Motordrehzahl erhöht werden kann und das Drehmoment unverändert bleibt, kann die Leistung erhöht werden. Lässt sich beispielsweise die Drehzahl von 6000 U/min auf 8000 U/min erhöhen, was einer Steigerung von 33 Prozent entspricht, das Drehmoment bei 8000 U/min aber aufgrund der Begrenzung der Nockenwelle um 10 Prozent reduziert wird, lässt sich die PS-Zahl immer noch um 19,7 steigern Prozent , was erklärt, warum die Modifikation von Computern heutzutage die Leistung erheblich steigern kann, nachdem der Ölschnitt entfernt wurde.
Wenn bei gleicher Geschwindigkeit 2 0 PS erhöht werden, wie viel Schub kann erhöht werden? Wenn der maximale Drehmomentpunkt bei 5000 U/min ausgeübt wird, ändert sich die Formel leicht und es kann festgestellt werden, dass das erhöhte Drehmoment =20hp×727/5000 U/min=2,9 kgm. Setzen Sie dann dieses Ergebnis in die Formel der Antriebskraft des Autos ein, die auch durch den ersten Gang von Ximei berechnet wird, 2,9 × 3,250 × 4,058 / 0,41=93 kg. Für einen Körper von einer Tonne scheint die Auswirkung nicht sehr groß zu sein; Außerdem erhöht sich der Schub bei einem Unterschied von 5 PS nur um 23 Kilogramm. Es ist ersichtlich, dass der Unterschied von 5 PS überhaupt kein großer Unterschied ist.
Hohe Pferdestärken bestimmen wahre Leistung
Am Ende fährt ein PS-starkes Auto schneller oder ein drehmomentstarkes Auto schneller?
Aus der Formel lässt sich erkennen, dass der Grund für die hohe PS-Zahl darin besteht, dass der hohe Drehmomentwert auch bei hoher Drehzahl erhalten bleibt, d. h. bei hoher PS-Zahl ist nicht nur das Drehmoment bei niedriger Drehzahl besser, sondern auch die Drehmoment bei hoher Drehzahl muss weiterhin aufrechterhalten werden, was dazu führt, dass Drehmoment und PS-Debatte überhaupt überflüssig sind. Solange eine hohe Pferdestärke erreicht werden kann, stellt dies nicht nur dar, dass das Drehmoment in jedem Drehzahlbereich groß ist, sondern auch die Überlegenheit der Materialtechnologie, und das Material und Gewicht des Kolbens, der Einlass- und Auslassventile wird verstärkt und leichter . Quantifizierung, um die Motordrehzahl zu erhöhen.
