Aynı motor nasıl farklı geri tepmelere sahip olabilir? Güç ve tork arasındaki fark nedir?
AT GÜCÜ NEDİR?
Ne kadar gücün var? - böyle bir soru, araba dünyasına dokunan herkes tarafından duyuldu. At kuvvetlerinin gerçekte ne anlama geldiğini kimseye açıklamaya bile gerek yok. Arabanın en önemli tüketici özelliklerinden biri olan motorun gücünü değerlendirmeye alışkın olduğumuz içlerinde.
Zaten, köylerde bile pratik olarak atlı ulaşım yok ve bu ölçü birimi yüz yıldan fazla yaşadı ve yaşadı. Ama sonuçta beygir gücü - değer aslında yasa dışıdır. Uluslararası birimler sistemine dahil edilmemiştir (birçok kişinin okuldan SI olarak adlandırıldığını hatırladığına inanıyorum) ve bu nedenle resmi bir statüsü yok. Dahası, Uluslararası Yasal Metroloji Organizasyonu, beygir gücünün mümkün olan en kısa sürede dolaşımdan kaldırılmasını gerektiriyor ve 1 Ocak 2010 tarihli 80/181 / EEC sayılı AB Direktifi, otomobil üreticilerini açıkça geleneksel "hp" kullanmaya mecbur bırakıyor. yalnızca gücü belirtmek için yardımcı bir miktar olarak.
Ama alışkanlığın ikinci doğa olarak kabul edilmesi boşuna değil. Sonuçta, günlük yaşamda bir fotokopi makinesi yerine "fotokopi makinesi" diyoruz ve yapışkan banda "viski bandı" diyoruz. İşte tanınmayan "hp" şimdi sadece sıradan insanlar tarafından değil, aynı zamanda neredeyse herkes tarafından da kullanılıyor araba şirketleri... Tavsiye direktifleri neyi önemsiyorlar? Alıcı için daha uygun olduğu için öyle olsun. Neden üreticiler var - devlet bile liderliği takip ediyor. Rusya'da unuttuysa nakliye vergisi OSAGO tarifesi beygir gücünden ve ayrıca Moskova'da yanlış park edilmiş bir aracı tahliye etme maliyetinden hesaplanır.
Beygir gücü, mekanizmaların hayvan arzusunun yerini ne kadar etkili bir şekilde aldığını değerlendirmek için gerekli olduğunda, Sanayi Devrimi sırasında doğdu. Sabit motorlardan miras olarak, bu geleneksel güç ölçü birimi sonunda arabalara geçti. Ve hiç kimse bunda bir hata bulamaz, eğer bir ağır "ama" olmasa. Hayatı bizim için kolaylaştırmak için tasarlanan beygir gücü aslında kafa karıştırıcı. Ne de olsa, sanayi devrimi çağında, sadece bir araba motoru için değil, hatta bir atla da oldukça dolaylı bir ilişkisi olan tamamen geleneksel bir değer olarak ortaya çıktı. Bu birimin anlamı aşağıdaki gibidir - 1 hp. 75 kg'lık bir yükü 1 saniyede 1 metre yüksekliğe kaldırmak için yeterlidir. Aslında bu, bir kısrak için oldukça ortalama bir performans göstergesidir. Ve daha fazlası değil.
Başka bir deyişle, yeni ölçü birimi, örneğin madenlerden kömür çıkaran sanayiciler ve ilgili ekipmanların üreticileri için çok yararlıydı. Onun yardımıyla, mekanizmaların hayvan gücüne göre avantajını değerlendirmek daha kolaydı. Makineler zaten buharla ve daha sonra gazyağı motorlarıyla çalıştırıldığı için "hp" miras yoluyla kendi kendini yöneten ekiplere geçti.
James Watt, 18. ve 19. yüzyıllarda yaşamış İskoç bir mühendis, mucit ve bilim adamıydı. Hem şimdi "yasadışı" beygir gücünü hem de onun adını taşıyan resmi güç ölçüm birimini dolaşıma sokan oydu. İronik olarak, beygir gücü, gücü ölçmek için resmi birim olan James Watt'ın adını taşıyan bir adam tarafından icat edildi. Ve 19. yüzyılın başlarında watt (veya daha doğrusu güçlü makinelerle ilgili olarak kilovat - kW) da aktif olarak dolaşıma dahil edildiğinden, iki değeri bir şekilde birbirine getirmek gerekiyordu. Temel anlaşmazlıklar burada ortaya çıktı. Örneğin, Rusya ve diğer Avrupa ülkelerinin çoğunda, 735.49875 W'a eşit olan veya şu anda bize daha aşina olan, 1 kW \u003d 1.36 hp olan metrik beygir gücünü benimsemişlerdir. Böyle "hp" çoğu zaman PS'yi belirtir (Almanca'dan Pferdestärke), ancak başka seçenekler de var - cv, hk, pk, ks, ch ... Aynı zamanda, Büyük Britanya ve bazı eski kolonileri kendi yollarına gitmeye karar verdiler, poundları, ayakları ve diğer zevkleri ile mekanik bir ölçüm (veya başka bir deyişle gösterge) beygir gücü zaten 745.69987158227022 W idi. Ve sonra - gidiyoruz. Örneğin, ABD'de elektrik (746 W) ve kazan (9809.5 W) beygir gücünü bile icat ettiler.
Yani aynı motora sahip aynı arabanın farklı ülkeler kağıt üzerinde farklı güçler olabilir. Örneğin popüler olanı alın geçit Kia Sportage - Rusya veya Almanya'da pasaporta göre, iki litrelik turbo dizeli 136 veya 184 hp geliştiriyor ve İngiltere'de - 134 ve 181 "at". Aslında, motorun uluslararası birimlerdeki çıkışı tam olarak 100 ve 135 kW'tır - ve dünyanın herhangi bir yerinde. Ama görüyorsunuz, kulağa alışılmadık geliyor. Ve rakamlar artık o kadar etkileyici değil. Bu nedenle, otomobil üreticileri resmi bir ölçü birimine geçmek için acele etmiyor ve bunu pazarlama ve geleneklerle açıklıyor. O nasıl? Rakiplerin 136 gücü olacak ve bizim sadece 100 kW gücümüz var? Hayır, bu işe yaramaz ...
GÜÇ NASIL ÖLÇÜLÜR?
Ancak, "güç" hileleri, birimlerle oynamakla sınırlı değildir. Yakın zamana kadar sadece belirlenmiş değildi, hatta farklı şekillerde ölçülüyordu. Özellikle, Amerika'da uzun bir süre (1970'lerin başına kadar), otomobil üreticileri, jeneratör, klima kompresörü, soğutma sistemi pompası ve düz boru çok sayıda susturucu yerine. Elbette, prangaları atan motor, satış yöneticileri için gerekli olan yüzde 10-20 daha fazla "hp" üretti. Gerçekten de, çok az alıcı test metodolojisinin karmaşıklığına girdi.
Diğer aşırı uç (ancak gerçeğe çok daha yakın olan), göstergeleri doğrudan arabanın tekerleklerinden, çalışan tamburlardan almaktır. Bu, yarış takımlarının, ayar atölyelerinin ve diğer takımların yaptığı şeydir; bunun için şanzıman kayıpları dahil tüm olası kayıpları hesaba katarak motorun geri dönüşünü bilmek önemlidir.
Güç, onu nasıl ölçtüğünüze de bağlıdır. Stantta "çıplak" bir motoru, ekler ve oldukça başka bir şey, iletim kayıplarını hesaba katarak tekerleklerden, çalışan tamburlardan okuma yapmaktır. Modern teknikler bir uzlaşma seçeneği sunar - motorun otonom çalışması için gerekli aksamayla birlikte tezgah testleri. Ancak sonunda, Avrupa ECE, DIN veya Amerikan SAE gibi çeşitli yöntemlerde bir model olarak bir uzlaşma seçeneği benimsendi. Motor bir tezgaha monte edildiğinde, ancak standart bir egzoz kanalı da dahil olmak üzere sorunsuz çalışma için gerekli tüm aksamlarla birlikte. Yalnızca makinenin diğer sistemleriyle ilgili donanımı kaldırabilirsiniz (örneğin, havalı süspansiyon kompresörü veya hidrolik direksiyon pompası). Yani, motor tam olarak arabanın kaputunun altında durduğu biçimde test edilir. Bu, şanzımanın "kalitesini" nihai sonuçtan çıkarmayı ve ana tahrikteki kayıpları hesaba katarak krank milindeki gücü belirlemeyi mümkün kılar. monte edilmiş birimler... Dolayısıyla, Avrupa hakkında konuşursak, bu prosedür ilk olarak 1980'de kabul edilen ve o zamandan beri düzenli olarak güncellenen 80/1269 / EEC sayılı direktif tarafından düzenlenir.
TORK NEDİR?
Ancak Amerika'da dedikleri gibi güç, arabaların satılmasına yardımcı oluyorsa, tork onları ileriye doğru iter. Newton metre (N ∙ m) cinsinden ölçülür, ancak çoğu sürücü hala motorun bu özelliği hakkında net bir fikre sahip değildir. İÇİNDE en iyi senaryo sıradan insanlar bir şeyi bilir - tork ne kadar yüksekse o kadar iyidir. Neredeyse güç gibi, değil mi? O zaman "N ∙ m" nin "HP" den farkı bu mu?
Aslında bunlar birbiriyle ilişkili miktarlardır. Ayrıca güç, tork ve motor hızından elde edilir. Ve onları ayrı ayrı ele almak imkansızdır. Bilin - gücü watt cinsinden elde etmek için, newton metre cinsinden torku mevcut krank mili devirleri ve 0.1047 faktörüyle çarpmanız gerekir. Her zamanki beygir gücünü ister misiniz? Sorun yok! Sonucu 1000'e bölün (böylece kilovat elde edersiniz) ve 1,36 ile çarpın.
Yüksek sıkıştırma oranına sahip bir dizel motoru (solda gösterilmiştir) sağlamak için, mühendisler onu uzun stroklu yapmaya zorlanır (bu, piston stroku silindir çapını aştığında). Bu nedenle, bu tür motorlarda tork yapısal olarak büyüktür, ancak kaynağı arttırmak için sınırlayıcı devir sayısının sınırlandırılması gerekir. Aksine, benzinli ünitelerin geliştiricileri, yüksek güç elde etmeyi daha kolay buluyorlar - buradaki parçalar o kadar büyük değil, sıkıştırma oranı daha az, böylece motor kısa stroklu ve yüksek hızlı yapılabilir. Ancak son zamanlarda dizel ve dizel arasındaki fark benzin üniteleri yavaş yavaş silinir - hem tasarım hem de özellik olarak giderek daha fazla benzer hale gelirler Teknik olarak konuşursak, güç, bir motorun bir birim zamanda ne kadar iş yapabileceğini gösterir. Ancak tork, motorun bu işi gerçekleştirme potansiyelini karakterize eder. Üstesinden gelebileceği direnci gösterir. Örneğin, araba tekerleklere dayanıyorsa yüksek bordür ve hareket edemeyecek, motor herhangi bir iş yapmadığı için güç sıfır olacaktır - hareket yoktur, ancak tork aynı anda gelişir. Nitekim, motor gerilimden durana kadar, çalışma karışımı silindirlerde yanar, gazlar pistonlara baskı yapar ve biyel kolları krank milini döndürmeye çalışır. Başka bir deyişle, güçsüz an var olabilir, ancak an olmadan güç olamaz. Yani ürettiği motorun ana "ürünü" olan, ısıl enerjiyi mekanik enerjiye çeviren "N ∙ m" dir.
Bir kişiyle benzetmeler yaparsak, "N ∙ m" onun gücünü ve "hp" - dayanıklılık. Bu yüzden yavaş hareket ediyor dizel motorlar onların yüzünden tasarım özellikleri Kural olarak haltercilerimiz var - diğer her şey eşit olduğunda, çok hızlı olmasa da, kendi kendilerine daha fazla sürükleyebilir ve tekerleklerdeki direnci daha kolay aşabilirler. Ama hızlı olanlar benzinli motorlar daha ziyade koşuculara aittirler - yükü daha kötü tutarlar, ancak daha hızlı hareket ederler. Genel olarak, basit bir kaldıraç kuralı vardır - güçte kazanırız, mesafe veya hızda kaybederiz. Ve tam tersi.
Sözde harici motor hızı özelliği, gücün ve torkun tam gazda krank mili hızına bağımlılığını yansıtır. Teoride, itme zirvesi ne kadar erken olursa ve güç ne kadar sonra olursa, motor için daha kolay yüklere uyum sağladığında, çalışma aralığı artar, bu da sürücünün veya elektronik aksamın vites değiştirmesini daha az sağlar ve neden boşuna yakıt yakmaz. Bu grafikler, iki litrelik bir benzinli turbo motorun (sağda) bu gösterge açısından benzer hacimdeki bir turbo dizelden daha iyi performans gösterdiğini, ancak mutlak tork açısından ondan daha düşük olduğunu gösteriyor. Bu pratikte nasıl ifade edilir? Her şeyden önce, gerçek yeteneklerini ortaya çıkaracak olan motorun sözde harici hız özelliği üzerinde tork ve güç eğrileri (birlikte, ayrı ayrı değil!) Olduğunu anlamak gerekir. İtme zirvesine ne kadar erken ulaşılır ve güç zirvesi ne kadar geç olursa, daha iyi motor görevlerine uyarlanmıştır. Basit bir örnek alalım - bir araba düz bir yolda ilerliyor ve aniden tırmanmaya başlıyor. Tekerleklerdeki direnç artar, böylece sabit bir yakıt beslemesi ile hız düşmeye başlar. Ancak motor karakteristiği doğruysa, tersine tork artmaya başlayacaktır. Yani motor, yükteki artışa kendini adapte edecek ve sürücünün veya elektronik aksamın daha düşük bir vitese geçmesini gerektirmeyecektir. Geçiş geçilir, iniş başlar. Araba hızlanmaya gitti - burada yüksek itme gücü artık o kadar önemli değil, başka bir faktör kritik hale geliyor - motorun onu üretmek için zamanı olmalı. Yani güç ön plana çıkmaktadır. Sadece şanzımandaki vites oranları ile değil, aynı zamanda motor devrini artırarak da ayarlanabilir.
Burada yarış arabasını veya motosiklet motorlarını hatırlamak uygundur. Nispeten küçük çalışma hacimleri nedeniyle, rekor bir tork geliştiremezler, ancak 15 bin dev / dak ve üzerine çıkma yetenekleri, fantastik güç sağlamalarına izin verir. Örneğin, 4000 rpm'deki geleneksel bir motor 250 N m ve buna göre yaklaşık 143 hp sağlarsa, 18000 rpm'de zaten 640.76 hp üretebilir. Etkileyici, değil mi? Başka bir şey de "sivil" teknolojilerin bunu başarmada her zaman başarılı olmamasıdır.
Ve bu arada, bu bağlamda, yakın ideal performans elektrik motorları var. Başlangıçtan itibaren maksimum "Newton metre" geliştirirler ve daha sonra tork eğrisi artan devirlerle yavaş yavaş düşer. Aynı zamanda güç grafiği kademeli olarak artar.
Modern Formula 1 motorları mütevazı bir 1,6 litre hacme ve nispeten düşük bir torka sahiptir. Ancak turboşarj ve en önemlisi - 15.000 rpm'ye kadar dönme kabiliyeti nedeniyle, yaklaşık 600 hp üretiyorlar. Buna ek olarak, mühendisler akıllı bir şekilde güç ünitesi belirli modlarda 160 "at" daha ekleyebilen bir elektrik motoru. Böylece hibrit teknolojiler ekonomiden daha fazlası için çalışabilir Sanırım zaten anladınız - arabanın özelliklerinde, sadece maksimum güç ve tork değerleri değil, aynı zamanda rpm'ye bağımlılıkları da önemlidir. Bu nedenle gazeteciler "raf" kelimesini tekrarlamaktan çok hoşlanırlar - örneğin, motor en yüksek itme gücünü bir noktada değil, 1500 ila 4500 rpm aralığında üretirken. Sonuçta, bir tork rezervi varsa, güç de yeterli olabilir.
Ama yine de "kalite" nin en iyi göstergesi (buna öyle diyelim) araba Motoru - esnekliği, yani yük altında ivme kazanma yeteneği. Örneğin, dördüncü viteste 60 ila 100 km / s veya beşinci sırada 80 ila 120 km / s hızlanmada ifade edilir - bunlar otomotiv endüstrisindeki standart testlerdir. Ve düşük devirlerde yüksek itme gücüne ve geniş bir tork rafına sahip bazı modern turbo motorlar şehirde mükemmel dinamikler hissi veriyor olabilir, ancak otoyolda sollama sırasında eski modellerden daha kötü olacaktır. avantajlı özellik sadece an değil, aynı zamanda güç ...
5 (% 100) oy verdi 2Eklendi: 04/29/2005
Motor gücü, değerlendirme için ana göstergedir araç ve performans özellikleri. Bazı ülkelerde, bu gösterge vergileri ve sigorta maliyetini hesaplamak için de kullanılır.
Ne yazık ki, birçok durumda uluslararası uygulamada kullanılan motor gücü göstergeleri, birbirleriyle doğrudan karşılaştırmaya izin vermez, ancak bireysel ölçüm birimleri arasında açık bağımlılıklar vardır, örneğin:
Kilowatt zaten oldukça sağlam bir şekilde kurulmuş olsa da, güç çeşitli standartlara ve test talimatlarına göre belirlenmeye devam ediyor. Aşağıda, motor gücünü ölçmek için yöntemler geliştiren kuruluşlar listelenmiştir. Bu alanda mümkün olan en iyi uyumu sağlamak için bazı ölçüm yöntemleri halihazırda kısmen terk edilmiştir.
DIN - Alman Standardizasyon Enstitüsü
ECE - Birleşmiş Milletler Avrupa Ekonomik Komisyonu, UNECE
EG - Avrupa Ekonomik Topluluğu, EEC
ISO - Uluslararası Standardizasyon Örgütü, ISO
JIS - Japon Endüstri Standardı
SAE - Mühendisler Topluluğu otomotiv endüstrisi (AMERİKA BİRLEŞİK DEVLETLERİ)
Prensip olarak, motor gücü (P) motor torku (Ma) ve motor hızından (n) hesaplanır:
Motor torku (Ma), kaldıraç koluna (I) etki eden kuvvet (P) cinsinden ifade edilir:
P \u003d F × I × n
Motor gücünü belirlemek için, bu göstergeler bir araçta değil, hidrolik frenler veya elektrik jeneratörleri kullanılarak bir tezgah üzerinde ölçülür. Bu, motorun yaptığı işi ısıya dönüştürür. Motorun tam yükte güç karakteristiğini belirlemek için ölçümler genellikle 250 - 500 rpm'de yapılır.
Bu durumda, gücü belirlemenin iki yöntemi ayırt edilmelidir:
Net güç,
veya gerçek
Test edilen motor, aracın çalışması için gerekli tüm yardımcı birimlerle donatılmıştır - bir jeneratör, bir susturucu, bir fan vb.
Toplam güç,
veya "laboratuvar gücü" (tezgah)
Test edilen motor, aracın çalışması için gerekli tüm yardımcı birimlerle donatılmamıştır. Bu güç, önceki SAE sistemine karşılık gelir; brüt güç, net güçten% 10–20 daha yüksektir.
Her iki durumda da "etkili güç" olarak adlandırılır:
R eff - ölçülen kurulu motor gücü
P priv \u003d P zff × K
P priv - azaltılmış güç veya belirli bir referans durumu için yeniden hesaplandı
К - düzeltme faktörü.
Referans durumu
Farklı hava yoğunluğu nedeniyle (atmosferik basınç, sıcaklık ve nem nedeniyle), motor tarafından çekilen hava "daha ağır veya daha hafif" iken motora giren yakıt-hava karışımı miktarı az veya çok olacaktır. Bu nedenle, ölçülen motor gücü daha yüksek veya daha düşük olacaktır.
Test sırasında atmosferik koşullardaki değişiklikler, ölçülen gücü belirli bir referans durumuna dönüştüren bir düzeltme faktörü aracılığıyla dikkate alınır. Örneğin, motor gücü, rakımdaki her 100 m'lik artışta yaklaşık% 1 azalır ve rakımdaki 100 m, yaklaşık 8 mbar atmosfer basıncına karşılık gelir.
Farklı standartlar ve test talimatları, test sırasında gerçek atmosferik koşullar altında ölçülen gücü dönüştürmek için farklı referans durumları ve yöntemleri sağlar:
|
DIN 70020 standardı |
EEC standardı 80/1269 (88/195) |
|
|
1013 / P × karekök (273 + t / 293) |
(99 / P s) 1,2 × (T / 198) 0,6 |
P - atmosferik hava basıncı
P s - kuru havada atmosferik hava basıncı (eksi su buharının kısmi basıncı)
t - sıcaklık, С °
T - sıcaklık, K
Ancak bu yeniden hesaplama yalnızca motorlar için kabul edilebilir içten yanma kıvılcım ateşlemesi (benzin). Dizel motorlar için daha karmaşık formüller kullanılır. Düzeltme faktörleri için farklı hesaplama yöntemleri nedeniyle DIN motor gücü, EEC veya ISO / UNECE dönüştürülmüş güçten% 1-3 daha azdır. Japon JIS veya SAE standardına göre Alman DIN standardına göre güç göstergelerindeki daha önce önemli farklılıklar, brüt güç veya brüt / net güçlerin karışık formlarının kullanılmasından kaynaklanıyordu.
Bununla birlikte, mevcut modern standartlar, revize edilmiş ISO 1585 standardı (net güç) ile giderek daha tutarlı hale geldiğinden, önceki önemli farklılıklarla (% 25'e kadar) artık karşılaşılmamaktadır.
Kaynak: "Car-Review" Kataloğu
|
||||||||||||
|
