Si të matni çift rrotullues (çift rrotullues) të makinës suaj

Çift rrotullues është proporcional me kuaj-fuqi dhe ndryshon në varësi të automjetit dhe karakteristikave të tij. Madhësia e rrotave dhe raporti i marsheve ndikojnë në çift rrotullues.

Pavarësisht nëse jeni duke blerë një makinë të re ose duke ndërtuar një shufër të nxehtë në garazhin tuaj, dy faktorë hyjnë në lojë kur përcaktojnë performancën e motorit: kuaj-fuqia dhe çift rrotullimi. Nëse jeni si shumica e mekanikëve të bëra vetë ose entuziastëve të makinave, ndoshta keni një kuptim të mirë të marrëdhënies midis kuajfuqisë dhe çift rrotullues, por mund ta keni të vështirë të kuptoni se si arrihen ato shifra "këmbë-kile". Besoni apo jo, në fakt nuk është aq e vështirë.

Përpara se të futemi në detajet teknike, le të zbërthejmë disa fakte dhe përkufizime të thjeshta për t'ju ndihmuar të kuptoni pse kuajfuqia dhe çift rrotullimi janë faktorë të rëndësishëm për t'u marrë parasysh. Ne duhet të fillojmë duke përcaktuar tre elementët e matjes së performancës së motorit me djegie të brendshme: shpejtësinë, çift rrotullues dhe fuqinë.

Pjesa 1 nga 4: Të kuptuarit se si shpejtësia e motorit, çift rrotullimi dhe fuqia ndikojnë në performancën e përgjithshme

Në një artikull të kohëve të fundit në revistën Hot Rod, një nga misteret më të mëdha të performancës së motorit u zgjidh më në fund duke u rikthyer te bazat se si fuqia vlen në të vërtetë. Shumica e njerëzve mendojnë se dinamometrat (dinamometrat e motorit) janë krijuar për të matur fuqinë e motorit.

Në fakt, dinamometrit nuk matin fuqinë, por çift rrotullues. Kjo shifër çift rrotullues shumëzohet me RPM në të cilën matet dhe më pas pjesëtohet me 5,252 për të marrë shifrën e fuqisë.

Për më shumë se 50 vjet, dinamometrat e përdorur për të matur çift rrotulluesin e motorit dhe RPM thjesht nuk mund të përballonin fuqinë e lartë që gjeneronin këta motorë. Në fakt, një cilindër në atë Hemis me djegie nitro 500 inç kub prodhon afërsisht 800 paund shtytje përmes një tubi të vetëm shkarkimi.

Të gjithë motorët, qofshin motorë me djegie të brendshme apo elektrikë, funksionojnë me shpejtësi të ndryshme. Në pjesën më të madhe, sa më shpejt që një motor të përfundojë goditjen ose ciklin e tij të fuqisë, aq më shumë fuqi prodhon. Kur bëhet fjalë për një motor me djegie të brendshme, ka tre elementë që ndikojnë në performancën e tij të përgjithshme: shpejtësia, çift rrotullimi dhe fuqia.

Shpejtësia përcaktohet nga shpejtësia e punës së motorit. Kur aplikojmë shpejtësinë e motorit në një numër ose njësi, ne matim shpejtësinë e motorit në rrotullime për minutë ose RPM. "Puna" që bën një motor është forca e aplikuar në një distancë të matshme. Çift rrotullues përkufizohet si një lloj i veçantë i punës që prodhon rrotullim. Kjo ndodh kur një forcë zbatohet në rreze (ose, për një motor me djegie të brendshme, volant) dhe zakonisht matet në këmbë-paund.

Kuajfuqia është shpejtësia me të cilën kryhet puna. Në kohët e vjetra, nëse objektet duhej të zhvendoseshin, njerëzit zakonisht përdornin një kalë për ta bërë këtë. Është vlerësuar se një kalë mund të lëvizë me rreth 33,000 këmbë në minutë. Nga këtu vjen edhe termi "kuaj-fuqi". Ndryshe nga shpejtësia dhe çift rrotullimi, kuajfuqia mund të matet në disa njësi, duke përfshirë: 1 kf = 746 W, 1 kf = 2,545 BTU dhe 1 kf = 1,055 xhaul.

Këta tre elementë punojnë së bashku për të prodhuar fuqinë e motorit. Meqenëse çift rrotullimi mbetet konstant, shpejtësia dhe fuqia mbeten proporcionale. Megjithatë, me rritjen e shpejtësisë së motorit, fuqia gjithashtu rritet për të mbajtur çift rrotullues konstant. Megjithatë, shumë njerëz janë të hutuar se si çift rrotullimi dhe fuqia ndikojnë në shpejtësinë e një motori. E thënë thjesht, me rritjen e çift rrotullimit dhe fuqisë, rritet edhe shpejtësia e motorit. E kundërta është gjithashtu e vërtetë: ndërsa çift rrotullimi dhe fuqia zvogëlohen, kështu zvogëlohet shpejtësia e motorit.

Pjesa 2 nga 4: Si janë projektuar motorët për çift rrotullues maksimal

Një motor modern me djegie të brendshme mund të modifikohet për të rritur fuqinë ose çift rrotullues duke ndryshuar madhësinë ose gjatësinë e shufrës lidhëse dhe duke rritur shpimin ose shpimin e cilindrit. Kjo shpesh referohet si raporti i shpimit ndaj goditjes.

Çift rrotullues matet në Njuton metra. E thënë thjesht, kjo do të thotë se çift rrotullimi matet në një lëvizje rrethore 360 ​​gradë. Shembulli ynë përdor dy motorë identikë me të njëjtin diametër shpimi (ose diametër cilindri me djegie). Megjithatë, njëri nga dy motorët ka një "goditje" më të gjatë (ose thellësinë e cilindrit të krijuar nga shufra më e gjatë lidhëse). Një motor me lëvizje më të gjatë ka një lëvizje më lineare ndërsa rrotullohet nëpër dhomën e djegies dhe ka më shumë fuqi për të përmbushur të njëjtën detyrë.

Çift rrotullues matet në paund-këmbë, ose sa "çift rrotullues" është aplikuar për të përfunduar një detyrë. Për shembull, imagjinoni se po përpiqeni të lironi një rrufe të ndryshkur. Supozoni se keni dy çelësa të ndryshëm tubash, njëri 2 këmbë i gjatë dhe tjetri 1 këmbë i gjatë. Duke supozuar se po aplikoni të njëjtën sasi force (presion 50 lb në këtë rast), në të vërtetë po aplikoni 100 ft-lbs çift rrotullues për një çelës me dy këmbë (50 x 2) dhe vetëm 50 lbs. çift ​​rrotullues (1 x 50) me një çelës me një këmbë. Cili çelës do t'ju ndihmojë të hiqni më lehtë bulonën? Përgjigja është e thjeshtë - ajo me më shumë çift rrotullues.

Inxhinierët po zhvillojnë një motor që siguron një raport më të lartë çift rrotullues-kuaj-fuqi për automjetet që kanë nevojë për "fuqi" shtesë për të përshpejtuar ose ngjitur. Zakonisht shihni shifra më të larta të çift rrotullues për automjetet e rënda të përdorura për tërheqje ose motorë me performancë të lartë ku nxitimi është kritik (si në shembullin NHRA Top Fuel Engine më lart).

Kjo është arsyeja pse prodhuesit e makinave shpesh theksojnë potencialin e motorëve me çift rrotullues të lartë në reklamat e kamionëve. Çift rrotullimi i motorit gjithashtu mund të rritet duke ndryshuar kohën e ndezjes, duke rregulluar përzierjen e karburantit/ajrit dhe madje duke rritur çift rrotulluesin e daljes në disa skenarë.

Pjesa 3 nga 4: Kuptimi i variablave të tjerë që ndikojnë në çift rrotullues të përgjithshëm të vlerësuar të motorit

Kur bëhet fjalë për matjen e çift rrotullues, ekzistojnë tre variabla unike për t'u marrë parasysh në një motor me djegie të brendshme:

Forca e gjeneruar në RPM Specifike: Kjo është fuqia maksimale e motorit e gjeneruar në një RPM të caktuar. Ndërsa motori përshpejtohet, ka një kurbë RPM ose kuaj-fuqi. Ndërsa shpejtësia e motorit rritet, fuqia gjithashtu rritet derisa të arrijë nivelin maksimal.

Distanca: Kjo është gjatësia e goditjes së shufrës lidhëse: sa më e gjatë të jetë goditja, aq më shumë çift rrotullues gjenerohet, siç e shpjeguam më sipër.

Konstanta e çift rrotullimit: Ky është një numër matematikor që u caktohet të gjithë motorëve, 5252 ose një RPM konstante ku fuqia dhe çift rrotullimi janë të balancuara. Numri 5252 është nxjerrë nga vëzhgimi se një kuaj fuqi është e barabartë me 150 paund duke udhëtuar 220 këmbë në një minutë. Për ta shprehur këtë në këmbë-paund çift rrotullues, James Watt prezantoi formulën matematikore që shpiku motorin e parë me avull.

Formula duket kështu:

Duke supozuar se një forcë prej 150 paund zbatohet në një këmbë të rrezes (ose një rreth që është brenda cilindrit të një motori me djegie të brendshme, për shembull), ju do të duhet ta konvertoni këtë në këmbë-paund çift rrotullues.

220 fpm duhet të ekstrapolohen në RPM. Për ta bërë këtë, shumëzoni dy numra pi (ose 3.141593), që është e barabartë me 6.283186 këmbë. Merrni 220 këmbë dhe ndani me 6.28 dhe marrim 35.014 rpm për çdo rrotullim.

Merrni 150 këmbë dhe shumëzoni me 35.014 dhe merrni 5252.1, konstanta jonë që llogaritet në këmbë-paund çift rrotullues.

Pjesa 4 nga 4: Si të llogarisni çift rrotullues të makinës

Formula për çift rrotullues është: çift rrotullues = fuqia e motorit x 5252, e cila më pas ndahet me RPM.

Megjithatë, problemi me çift rrotullues është se ai matet në dy vende të ndryshme: direkt nga motori dhe tek rrotat lëvizëse. Komponentët e tjerë mekanikë që mund të rrisin ose ulin shkallën e çift rrotullimit në rrota përfshijnë: madhësinë e rrotave të volantit, raportet e transmisionit, raportet e boshtit të lëvizjes dhe perimetrin e gomave/rrotave.

Për të llogaritur çift rrotulluesin e rrotave, të gjithë këta elementë duhet të përfshihen në një ekuacion që më së miri i lihet programit kompjuterik të përfshirë në bankën e provës dinamike. Në këtë lloj pajisjeje, automjeti vendoset në një raft dhe rrotat lëvizëse vendosen pranë një rreshti rrotullash. Motori është i lidhur me një kompjuter që lexon shpejtësinë e motorit, kurbën e konsumit të karburantit dhe raportet e marsheve. Këta numra merren parasysh me shpejtësinë e rrotës, nxitimin dhe RPM-në kur makina drejtohet në dyno për kohën e dëshiruar.

Llogaritja e çift rrotullimit të motorit është shumë më e lehtë për t'u përcaktuar. Duke ndjekur formulën e mësipërme, bëhet e qartë se si çift rrotullimi i motorit është proporcional me fuqinë e motorit dhe rpm, siç shpjegohet në seksionin e parë. Duke përdorur këtë formulë, mund të përcaktoni shkallët e çift rrotullimit dhe fuqisë së kuajve në çdo pikë të kurbës RPM. Për të llogaritur çift rrotullues, duhet të keni të dhënat e fuqisë së motorit të ofruara nga prodhuesi i motorit.

kalkulator i çift rrotullues

Disa njerëz përdorin kalkulatorin online të ofruar nga MeasureSpeed.com, i cili kërkon që ju të vendosni vlerësimin maksimal të fuqisë së motorit (të dhënë nga prodhuesi ose të plotësuar gjatë një dyno profesionale) dhe RPM-në e dëshiruar.

Nëse vëreni se performanca e motorit tuaj është e vështirë për t'u përshpejtuar dhe nuk ka fuqinë që mendoni se duhet të ketë, vëreni një nga mekanikët e certifikuar të AvtoTachki të kryejë një inspektim për të përcaktuar burimin e problemit.