Cuplul, ce este și de ce este necesar

Fiecare motor cu combustie internă este proiectat pentru o anumită putere maximă pe care o poate produce atunci când este recrutat un anumit număr de rotații ale arborelui cotit. Cu toate acestea, în plus față de puterea maximă, există o asemenea valoare în caracteristica motorului ca și cuplul maxim obținut la rotații diferite de rotațiile maxime de putere.

Ce înseamnă cuplul?

Din punct de vedere științific, cuplul este egal cu produsul de forță pe umăr al aplicației sale și este măsurat în Newtonmetre. Deci, dacă o cheie de 1 metru (umăr), pentru a aplica o forță de 1 Newton (perpendicular pe capătul cheii), atunci vom obține un cuplu de 1 Nm.

Pentru claritate. Dacă piulița este strânsă cu o forță de 3 kg, atunci va trebui să slăbiți cheia lungimea brațului de 1 metru pentru a face un efort de 3 kg. Cu toate acestea, în cazul în care o lungime a cheii de 1 metru lungime uzură și mai mult de 2 metri a tubului, crescând astfel maneta la 3 metri, apoi pentru slăbirea piuliței ar avea nevoie doar de o forță de 1 kg. Deci, face multe automobiliștilor slåbesc prezoane, fie adăugate la segmentul de țeavă, iar în lipsa unei astfel de tastă este apăsată pe picior, crescând astfel puterea cererii imbratisarii.

În mod similar, dacă un manometru de 10 kilograme este atârnat pe pârghia lungimii metrului, va apărea un cuplu de 10 kgm. În sistemul SI această valoare (înmulțită cu accelerația gravitației - 9,81 m / cm2) va corespunde la 98,1 Nm.

Rezultatul este întotdeauna același - cuplul, acesta este produsul forței pe lungimea pârghiei, deci este necesară fie o pârghie mai lungă, fie o forță mai mare.

Toate acestea sunt bune, dar de ce avem nevoie de un cuplu în mașină și cum influențează magnitudinea comportamentului pe șosea?

Puterea motorului reflectă indirect capabilitățile de tracțiune ale motorului, iar valoarea maximă se manifestă, de regulă, la turația maximă a motorului. În viața reală, în astfel de moduri, aproape nimeni nu conduce, dar accelerarea motorului este întotdeauna necesară și este de dorit din momentul în care pedala de gaz este apăsată. În practică, unele mașini au o viteză mică (prima baseman) se comporta destul de repede, altele pe de altă parte, preferă o viteză mare, iar pe fundul arată tendință lent.

Atât de mulți oameni au o mulțime de întrebări atunci când sunt cu o mașină cu o capacitate de motor de benzină de 105-120 CP. transplantat la 70-80 - un diesel puternic, apoi acesta din urmă traversează cu ușurință mașina cu un motor pe benzină. Cum poate fi aceasta?

Acest lucru se datorează cantității de tracțiune pe roțile motoare, care este diferită pentru cele două mașini. Cantitatea de presiune depinde în mod direct de produsul unor indicatori precum valorile cuplului, raportul de transmisie, eficiența și raza de rulare a roții.

Cum se creează un cuplu în motor

În motor nu există pârghii și greutăți, iar acestea sunt înlocuite de un mecanism cu piston și piston. Cuplul motorului este format prin arderea amestecului de combustibil-aer, care se extinde în volum cu forța împingând pistonul în jos. Pistonul, la rândul său, transmite presiunea prin tija de legătură la jurnalul arborelui cotit. În caracteristica motorului, nu există nici o valoare a brațului, dar există un curs de piston (raza dublă a arborelui cotit a arborelui cotit).

Pentru orice motor, cuplul se calculează după cum urmează. Când pistonul cu o forță de 200 kg deplasează tija de legătură pe brațul de 5 cm, apare un cuplu de 10 kG sau 98,1 Nm. În acest caz, pentru a mări cuplul, trebuie fie să creșteți raza manetei, fie să creșteți presiunea gazelor de expandare de pe piston.

Până la o anumită valoare, raza pârghiei poate fi mărită, dar dimensiunile blocului cilindric atât în ​​lățime cât și înălțime vor crește și va fi imposibil să se mărească raza de infinit. Și proiectarea motorului va trebui consolidată semnificativ, deoarece forțele de inerție și alți factori negativi vor crește. În consecință, dezvoltatorii motoarelor au părăsit a doua opțiune - pentru a mări forța cu care pistonul transmite forța de rotire a arborelui cotit. Pentru aceste scopuri în camera de ardere este necesar să se ardă mai mult amestec combustibil și, în plus, mai calitativ. Pentru a face acest lucru, schimbați mărimea și configurația camerei de ardere, faceți "displaziere" pe capetele pistonului și creșteți raportul de compresie.

Cu toate acestea, cuplul maxim nu este disponibil la toate turațiile motorului, iar cuplul de vârf este atins în diferite moduri pentru diferite motoare. Unele motoare o dau în intervalul 1800-3000 rpm, altele la 3000-4500 rpm. Acest lucru depinde de designul galeriei de admisie și de momentul sincronizării supapelor, când umplerea eficientă a cilindrilor cu amestecul de lucru are loc la anumite rotații.

Cea mai simplă soluție pentru creșterea cuplului și, prin urmare, pentru tracțiune, este utilizarea de turbo sau stimulare mecanică, sau aplicarea acestora într-un complex. Apoi, cuplul poate fi deja utilizat de la 800-1000 rpm, adică aproape imediat când apăsați pedala de accelerație. În plus, aceasta închide o problemă, cum ar fi scăderea vitezei de apelare, deoarece valoarea cuplului devine practic aceeași pe întreaga gamă de turații ale motorului. Acest lucru se realizează în mai multe moduri. creșterea numărului de supape pe cilindru, ceea ce face sincronizare supapa controlata pentru optimizarea arderii combustibilului, raportul de compresie este crescută, colectorul de evacuare este utilizat de formula -2-3 1-4, rotorul utilizat în turbinele cu unghi variabil și reglabil de atac al paletelor, etc.

3 ani Tags: torque

Articole similare