|
Въртящ момент, предавки и конски сили
|
|
| ManiaK | Дата: Сряда, 04.01.2012, 11:25:24 | Message # 1 |
 Templar
Град/Държава: Varna/Bulgaria
Група: Приятели
Съобщения: 365
Статус: Офлайн
| Понеже се заговорихме за скоростни кутии, предавателни числа, мощности... сметнах че може да ви е интересно да прочетете защо аджеба колите имат и коне и въртящ момент и как те се предават при къси или дълги скоростни кутии на гумите.
Тая тема по принцип не бих я пипнал дори ако е на Марс с робот управляван от дистанция от земята... ама... чета и виждам че доста хора бъркат двете понятия (коне и въртящ момент) та... Ще направя опит да напиша това онова... Като повечето автомобилни теми тя по принцип е супер суха и със много физика и математика... (които не ги обичам), та затова ще го пиша просто и със примери.. Барем е по-интересно... Не претендирам да е вярно - пиша неща, които съм видял от личен опит и ги свързвам със теорията където мисля че звучи логично. Другото уклончиво ще го подминавам.
Та така. Чакай да го напиша отначало че да няма после неразбрали: няма коне. Има само въртящ момент и предавки. Те определят всичко. От тях зависи колко добре колата ускорява. "колко добре" - чети чети...
Добре де... А конете? Как така не важат?
Какво всъщност са конете? Конете са сметка. Конете се получават от въртящия момент и оборотите. Няма да пиша формули - нали без математика... Ама.. Най-общо конете са въртящ момент * обороти.
Какво значи всичко това? Ами много просто - въртящия момент определя колко добре колата се ускорява. А конете - колко дълго в оборотите може да се подържа това ускорение (въртящ момент). А състезанието се печели не от този които има само по-страшно ускорение, а от този който може по-дълго да се ускорява... С други думи - въртящият момент е мярка за това колко работа може да свърши двигателят. А конете - колко дълго (в оборотите) може да я върши тази работа.... Ааааа?
Ще обясня:
Ако мерите въртящият момент в паунд/фут (американската мярка), конете и въртящия момент винаги се пресичат на 5252 оборота. Една формула ще напиша - хайде...
конете = (оборотите * въртящия момент) / 5252 (US мерки)
Демек - всеки двигател (който може да се завърти до 5252 оборота) прави едни коне и въртящ момент на 5252 - там кривите се пресичат - от там нагоре конете винаги са повече от въртящия момент.
Как влияе това на ускорението? Ами.. казахме че колкото повече въртящ момент на гумите - толкова по-добро ускорение. Да, ама типичният въртящ момент започва от примерно 2000 оборота има пик на 4500 оборота и след това тръгва надолу... Значи, ускорението на всяка предавка и то ще има такава форма - като на 4500 ще е най-силно и след това ще "избледнява"... Значи колкото по-плоска е кривата на въртящия момент, толкова по-дълго може да се ускорява.
Да вземем два въображаеми двигателя (всъщност числата са взети от истински двигатели) - и двата имат примерно 200 паунда максимален въртящ момент, но единия прави 200 коня максимум, а другия 240. Какво значи това? Това значи че понеже конете са обороти * въртящ момент, втория двигател прави повече въртящ момент във високите. Да, ама това не е видно от пиковата стойност на въртящия момент (двата са по 200 lb-ft)... Нека да ги сравним въображаемите двигатели:
Знаем че ускорението зависи от въртящия момент на гумите - този с по-високата стойност който е в състояние да я задържи за по-дълго време - печели. От табличката по-горе се вижда, че ако всичко друго е еквивалентно (тегло, предавки и т.н.)... Кола #1 слага повече въртящ момент до 4000 оборота, а кола #2 - след това. Да ама ако само знаехме че и двата двигателя правят 200 паунда въртящ момент, нямаше да знаем че двигател #2 е по-бърз. Затова като се характеризира един двигател се прилагат и конете - защото те дават по-добра представа за възможностите на една кола.
Какво е практическото приложение на числата във табличката? Първия двигател е на обикновена (неспортна) икономична кола. Той е направен да се кара из града, на ниски обороти и да предлага по-голямата си част от ускорението във средните. Вторият двигател е всъщност първия, но след подобрения направени така, че да диша по-свободно във високите и да се върти 500 оборота повече. Цялата крива на ускорението е изместена към по-високите обороти. Във ниските и средните той не дърпа така добре както двигател #1, но пък във високите дава повече въртящ момент (и не му умира толкова скоро) и по формулата прави повече коне...
Значи - въртящия момент характеризира двигателя как тегли на ниски и средни а конете - на високи.
От тази формула се обясняват и някои интересни факти: примерно камионите имат много въртящ момент и малко коне - типично е 1000 паунда и 300 коня примерно. Защо? Ами защото двигателя е много голям и технически причини му пречат да бъде завъртян много бързо където би направил и много коне. Ако червената линия е 3500 оборота, колкото и въртящ момент да имаш, конете са малко (коне = въртящ момент * обороти). Обаче ако един такъв двигател можеше да се завърти до 7000 оборота и да си запази дори 500 паунда.. Той би правил 666 коня... Уви - не става. Или другата крайност - колите от F1 - правят само 250 паунда въртящ момент, но поради изключителната си газова ефективност (volumetric efficiency) успяват да ги подържат до 18000 оборота - и правят 856 коня.
Толкова за въртящия момент и конете. Сега малко предавки. Те са третата част от формирането на ускорението.
По-горе писах че този, който сложи повече въртящ момент на асфалта във всеки един момент и го задържи по-дълго - печели. Споменах също че двигателите имат доста ограничен диапазон на въртящ момент (от 2000 до 6000 оборота примерно).
Ще подходя опростено тука - има още много неща които влияят, но смисъла ще се загуби ако започна да ги пиша всичките. Затова - да вземем пак нашият двигател #1 (200 паунда/200 коня). Няма да задълбавам, но да отлепиш колата от място и да тръгне ти трябват около 200 паунда. Да, ама нашия двигател прави 200 lb-ft едва на 4000 оборота... Как тогава отлепва колата на 2000 откъдето се тръгва при нормално каране? Та там той прави доста по-малко - примерно 100. И все пак колата тръгва от 2000 от място. Как се получават? Със "умножител на въртящия момент"...аааа? Просто наречени предавки.
Общото предавателно съотношение (между двигателя и гумите) се определя като умножиш крайното си съотношение на задния (или предния ако си с предно) диференциал (примерно 3.25:1) по съотношението на предавката, на която си в момента (примерно 1.0 демек 1:1 ако си на 4та). Значи ако си на 4000 оборота (200 паунда макс) и си на 4та със заден диференцал 3.25 - правиш (3.25х200) 650 паунда въртящ момент... Защо този въртящ момент обаче не се показва на динамометъра? Основната причина е в софтуера на диното - той компенсира замерването. Затова и тези 650 паунда на 4та няма да се видят, но определено ще се усетят като ускорение на пътя (ако имаш сцепление). Разбира се може да се опиташ и да тръгнеш на 4та със 3.25 заден диференциал и 2000 оборота - ще имаш на разпложение цели 100 паунда въртящ момент - не невъзможно, но ускорението ще е плачевно.
Хайде да погледнем въртящия момент на различни предавки на нашия въображаем двигател #1 закачен за една обикновена 5-степенна трансмисия. За простота нека предположим че крайното предаване е 1:1 (такива няма, ама... За демонстрация):
Както виждате, като се катерите по предавките, въртящия момент става все по-малко и по-малко, което обяснява защо колкото по-висока е предавката толкова по-лошо е ускорението (разбира се предполагаме идеален вариант - няма въздушно съпротивление и т.н.)
Значи решението е да се сложат максимално къси (с високо числено съотношение) предавки със цел да се прави много въртящ момент и съответно страшно ускорение? Да, но не забравяй че оборотите не са безкрайни... И едни къси предавки ще "свършат" много бързо и ще се озовеш на 5та където въртящия момент е непропорционално нисък във сравнение със другите предавки и там следва "заораване" и "падане по лице". Това е много типично за малки двигатели със малко въртящ момент, които са много пъргави на ниските предавки (защото са късички и умножават въртящия момент добре), но във момента във които отиде на 4та и 5та изведнаж "спира". Друго нещо което трябва да се има предвид е, че всяка смяна на предавка е загуба на време и ако сменяш много често губиш много време. Затова и няма 7-8 скоростни ръчни предавки - едно че са сложни за изпълнение, друго че многото смени ще минимизират положителния ефект от по-късите предавки и ускорението ще страда. Затова и текущите 7-степенните кутии са SMG със мигновени автоматизирани смени на предавките.
Добре де, ами ако се сложат къси 1-4 и после супер дълга 5 и/или 6та (overdrive е всяка по-малка от 1.0 предавка)? Ами тогава ускорението е добро във 1-4 и после в 5 и 6 става толкова стръмно и въртящия момент е толкова малко (примерна 6та е 0.5), че.. почти няма ускорение. Типичен пример са Корветите и Вайпърите, където 6та е по-бавна от 5та като Vmax. Просто двигателя не може да направи необходимия въртящ момент да "избута" колата на скорост до червената линия... Във това отношение E39 M5 е настолно четиво - там 5та е 1:1 и 6та е точно така сметната спрямо въртящия момент на двигателя, челното съпротивление и т.н.. че Vmax се постига на червената на 6та (около 295км/ч).
От разликата във конете и въртящия момент също идва и различното поведение на бензинови и дизелови автомобили.. Дизела поради висока компресия и други параметри има много въртящ момент във ниските и средните, но не може да се върти много бързо - затова и няма коне - просто на 5000 оборота като ти е червената е трудно да се правят коне (конете=обороти * въртящ момент). А бензиновия пък може да се върти по-бързо и дори да няма много въртящ момент, високите обороти му помагат да даде високи коне. От там и от място дизела е много силен - много въртящ момент, дълги предавки (за да компенсира за тесния диапазон от обороти)... Редки смени.. Същите тези неща обаче от 120 нагоре на доускорение му пречат защото за да е във оборотите си (ниски), предавките трябва да са дълги, а щом 1-2 са дълги, 3,4,5 са още по-дълги и въртящия момент пада много... Докато бензина понеже има повече обороти на разположение може да си позволи да има по-къси предавки и да сложи повече въртящ момент по тази причина на асфалта...
Във един идеален свят, колите щяха да отлепват на дизел до края на 1ва и после щяха да минават на бензин.
Друг интересна съпоставка са реактивни турбини срещу двигатели с вътрешно горене... Основната разлика е че двигателите имат много въртящ момент и малък диапазон обороти сравнено с турбините, които имат малко въртящ момент но огромен диапазон обороти и съответно коне (тягата на турбините се мери по друг начин, ама за идеята...). Да вземем примерно един много мощен автомобил - примерно 800 коня и 800 паунда въртящ момент и 6500 червена линия и един реактивен самолет. С помоща на предавки, на старта една такава кола има няколко хиляди паунда въртящ момент - и съответно невероятен старт... Самолета да кажем има 350 паунда въртящ момент, и понеже реактивния двигател си няма предавки- прави 350 паунда по всяко време. И понеже ускорението зависи от въртящия момент, на старта колата издухва самолета. Добре, ама със качването на скороста , като се катери по предавките, колата има все по-малко и по-малко въртящ момент и ускорява все по-бавно като при 300км примерно слага на 6та (0.5) и на гумите има 400 паунда въртящ момент. Мда, а във това време турбината на самолета се развива и държи 350 паунда през цялото време - от там и ускорението не е толкова страшно, но е дълго. Самолета се ускорява от 300-400 както от 100-200 както от 500-600 (ако не излети и игнорираме челно съпротивление и т.н.)... И в един момент, ако и да прави по-малко въртящ момент, турбината настига самолета. Това са конете. Прости сметки? Ами турбината прави 75000 оборота * 350 паунда въртящ момент - 4998 коня... Същата работа като дизела и бензина - дизела има по-страшно ускорение, но свършва по-бързо, бензина се ускорява по-бавно, но по-дълго - дай им достатъчно време(разстояние) и бензина винаги ще е победител ако всичко друго е равностойно.
Добре, хайде да ги събирам нещата че...
1. Въртящ момент характеризира ускорението (като моментно ускорение)
2. Конете характеризитат колко дълго може двигателя да прави въртящия момент във оборотите (което е другия параметър за добро ускорение)
3. Ако два двигателя имат еднакъв въртящ момент, но единия има по-висока червена линия, той най-вероятно ще има и повече коне
4. Предавките се използват за да може двигателя да сложи този въртящ момент на гумите при по-голям диапазон от скорости на колата от колкото би му позволил тесния диапазон на оборотите.
5. Повечето обороти (характерни за колите с повече коне) дават възможност за по-къси предавки (по-голямо число - нали говорихме за умножители някакви) които пък дават повече въртящ момент в оборотите. От там и се приема, че повечето коне ускоряват по-бързо. Всъщност по-доброто ускорение е резултат от повече въртящ момент получен от по-къси предавки, които пък могат да се използват защото има повече обороти.
С две думи при двигателите с вътрешно горене някаква горивна смес се възпламенява в подходящ момент, така че при изгарянето и да се образуват газове, които се стремят да заемат опеделен обем. Да ама в общия случай им се предоставя по-малък обем, в който да горят и те избутват едно бутало, което е така свързано с коляновия вал, че като бъде избутано, то го завърта. А въртящия момент е характеристика на това, колко силно буталото завърта вала, респективно колко силно горивната смес бута буталото.
Конете(мощността) са (е) характеристика на това колко работа (демек завъртане) се извършва за единица време.
Карол Шелби го е казал най-точно: "Мощността определя с каква скорост можеш да се блъснеш в дадена стена, а въртящият момент определя колко ще се премести стената"
Автор: alx (www.BMWPower-BG.net)
ManiaK's Lude
Редактирано от ManiaK - Сряда, 04.01.2012, 11:31:25 |
| |
| |
| mom4i74 | Дата: Петък, 06.01.2012, 01:28:14 | Message # 2 |
 Джудан (10)
Град/Държава: Sofia, Sofiya/Bulgaria
Група: Приятели
Съобщения: 2166
Статус: Офлайн
|  
Интересно четиво. Браво:) При всички случаи с по дьлгата кутия ще се влоши ускорението още повече че Н22A5 заради витека е проектиран пика на кривата на вьртящия момент да е изнесена в по високите обороти(5300) за разлика от F20A4 при който макс.вьртящ момент е при 3700 оборота. Ще разберем и на практика дали ще е фрапираща разликата .
HONDA PRELUDE 5,97, H22A5,4WS
|
| |
| |
| eDaniel | Дата: Петък, 06.01.2012, 01:43:17 | Message # 3 |
 CULTIST
4G BB2 H22A MT
Град/Държава: Sofia, Sofiya/Bulgaria
Група: Администратори
Съобщения: 3030
Статус: Офлайн
| Много полезно четиво. Поздравления, че си споменал автора на материала. 
プレリュード 夢のカ
|
| |
| |
| ZAPPA | Дата: Петък, 06.01.2012, 02:30:13 | Message # 4 |
 ARTIST
Град/Държава: Veliko Tyrnovo/Bulgaria
Група: Редактори
Съобщения: 1956
Статус: Офлайн
| Available for users only
PRELUDE 2.2 TYPE S
|
| |
| |
| NSBOP | Дата: Петък, 06.01.2012, 12:14:34 | Message # 5 |
 МВР НСБОП
4G BB2 H22A MT
Град/Държава: Sofia, Sofiya/Bulgaria
Група: Поддръжка
Съобщения: 2055
Статус: Офлайн
| Надявам се не се сърдиш за промените по текста. Имаше много правописни грешки (не всички съм оправил) и нито една главна буква. Сигурен съм, че авторът на въпросният текст е много умен, но нека уважаваме Българският език.
|
| |
| |
| ManiaK | Дата: Петък, 06.01.2012, 12:45:17 | Message # 6 |
|
Templar
Град/Държава: Varna/Bulgaria
Група: Приятели
Съобщения: 365
Статус: Офлайн
| Quote (NSBOP) Надявам се не се сърдиш за промените по текста
Не разбира се...
даже сега се почувствах неудобно че аз не направих редакция на текста а го оставих в автентичен вид!
п.п. надявам се наистина да е полезна информацията и да помогне по-лесно да се възприемат понятията, защото наистина много мнения съм чел на тази тема и има страшно много формули и материала е страшно сух и труден за възприемане, а тук е обяснено доста опростено, но в същото време точно!
ManiaK's Lude
|
| |
| |
| aλexandro | Дата: Петък, 06.01.2012, 18:50:58 | Message # 7 |
 Хачидан (8)
Град/Държава: Vratsa/Bulgaria
Група: Редактори
Съобщения: 693
Статус: Офлайн
| Може ли да помоля да се редактира и окончанието на глаголите в 1-ви лице множествено число (знаеМЕ, вмемеМЕ, погледнеМЕ и т.н.)? Правилото е, че ако можеш да го кажеш без "Е" накрая, значи се пише без "Е" (знаем, вземем, погледнем).
Благодаря за изчерпателното инфо!
Искам тук да предложа ако има желаещи заедно да преведем една също толкова интересна статия за спирачките.
|
| |
| |
| mom4i74 | Дата: Неделя, 24.02.2013, 13:51:53 | Message # 8 |
|
Джудан (10)
Град/Държава: Sofia, Sofiya/Bulgaria
Група: Приятели
Съобщения: 2166
Статус: Офлайн
| Незнама дали е тук е правилното място но копнах нещо от друг форум което намирам за ценно. Понеже тая тема сте я закачили вьв важни и за това го слагам тук за да е лесно откриваемо.
Ето и една табличка за отношението компресия - степен на сгъстяване
/предоставена от колегата a_stankov/
Степен на Р, Начално Р, Гранично
сгъстяване Bar Bar
6,0 --------------->7,7 <----------------5,4
6,5 --------------->8,5 <----------------6,0
7,0 --------------->9,3 <----------------6,5
7,5 --------------->10,1 <----------------7,1
8,0 --------------->10,9 <----------------7,6
8,5 --------------->11,7 <----------------8,2
9,0 --------------->12,6 <----------------8,8
9,5 --------------->13,4 <----------------9,4
10 --------------->14,3 <----------------10,0
16 --------------->25,1 <----------------17,6
17 --------------->27,0 <----------------18,9
18 --------------->28,9 <----------------20,2
19 --------------->30,8 <----------------21,6
20 --------------->32,8 <----------------22,9
21 --------------->34,7 <----------------24,3
22 --------------->36,7 <----------------25,7
Много често когато се налага да проверим компресията в цилиндрите,някои колеги а и ''майстори'' бъркат двете неща/степен на сгъстяване-компресия/ а те съвсем не са едно и също нещо.
Ако компресията е около или под граничната нещата вървят към ремонт.
HONDA PRELUDE 5,97, H22A5,4WS
|
| |
| |
| milensio | Дата: Неделя, 24.02.2013, 14:17:29 | Message # 9 |
|
Нидан (2)
Град/Държава: Sofia, Sofiya/Bulgaria
Група: Новобранци
Съобщения: 35
Статус: Офлайн
| коя е най късата скоростна кутия за прелюд
Редактирано от milensio - Неделя, 24.02.2013, 14:18:15 |
| |
| |
| mom4i74 | Дата: Неделя, 24.02.2013, 15:01:15 | Message # 10 |
|
Джудан (10)
Град/Държава: Sofia, Sofiya/Bulgaria
Група: Приятели
Съобщения: 2166
Статус: Офлайн
| От Прелюд Н22А8 / М2Р4, М2R4 LSD
Acord type R H22A7/ U2Q7 LSD,Предавателните числа са :
1 2 3 4 5 Rev final
3,285 2.090 1,481 1,071 0,870 3.00 4.266
HONDA PRELUDE 5,97, H22A5,4WS
Редактирано от mom4i74 - Неделя, 24.02.2013, 15:09:44 |
| |
| |
| Jack | Дата: Неделя, 24.02.2013, 17:50:15 | Message # 11 |
 Нанадан (7)
Град/Държава: Atlanta/United States
Група: Напреднали
Съобщения: 255
Статус: Офлайн
| Доста интересно четиво. Човек постоянно научава нещо ново. Аз имам на GSR-a S4C скоростна кутия и като карам на магистралата с 80 мили съм с 4700 оборота. Дали километража е развален незнам. На прелюда съм с 4100 оборота при 80 мили в час а витека рита на 4200. Тука се кара максимално с 80 мили при 65 ако не искаш да получиш фиш.
|
| |
| |
| shamana | Дата: Сряда, 27.02.2013, 21:49:06 | Message # 12 |
|
Сандан (3)
Град/Държава: Khaskovo/Bulgaria
Група: Напреднали
Съобщения: 48
Статус: Офлайн
| Колеги мисля че имаше някъде тема ама не мога да я намеря така че ще съм много благодарен ако някой ми помогне
Изкам да разбера за всички скоростни котии на всяка предавка с колко километра в час се свижи колата на примерно 8000об.
|
| |
| |
| eDaniel | Дата: Четвъртък, 28.02.2013, 00:04:36 | Message # 13 |
|
CULTIST
4G BB2 H22A MT
Град/Държава: Sofia, Sofiya/Bulgaria
Група: Администратори
Съобщения: 3030
Статус: Офлайн
| Може да ги сметнеш много лесно и сам тук: http://www.teammfactory.com/gear-calculator
プレリュード 夢のカ
|
| |
| |
| ZAPPA | Дата: Понеделник, 18.08.2014, 00:21:46 | Message # 14 |
|
ARTIST
Град/Държава: Veliko Tyrnovo/Bulgaria
Група: Редактори
Съобщения: 1956
Статус: Офлайн
| Available to users only
PRELUDE 2.2 TYPE S
|
| |
| |
