የመኪናዎን ጉልበት (torque) እንዴት እንደሚለካ

ቶርክ ከፈረስ ጉልበት ጋር ተመጣጣኝ ነው እና እንደ ተሽከርካሪው እና ባህሪያቱ ይለያያል። የመንኮራኩሩ መጠን እና የማርሽ ጥምርታ በጉልበት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል።

አዲስ መኪና እየገዙም ሆነ ጋራዥዎ ውስጥ ትኩስ ዘንግ እየገነቡ፣ የሞተርን አፈጻጸም በሚወስኑበት ጊዜ ሁለት ነገሮች ይጫወታሉ፡ የፈረስ ጉልበት እና ጉልበት። እንደ አብዛኞቹ ራስህ-አድርገው መካኒኮች ወይም የመኪና አድናቂዎች ከሆንክ በፈረስ ጉልበት እና በጉልበት መካከል ስላለው ግንኙነት ጥሩ ግንዛቤ ይኖርህ ይሆናል፣ነገር ግን እነዚያ "የእግር-ፓውንድ" ቁጥሮች እንዴት እንደሚገኙ ለመረዳት አስቸጋሪ ይሆንብህ ይሆናል። ብታምንም ባታምንም፣ በእውነቱ ያን ያህል ከባድ አይደለም።

ወደ ቴክኒካል ዝርዝሮቹ ከመግባታችን በፊት፣ የፈረስ ጉልበት እና ጉልበት ለምን ትኩረት ሊሰጣቸው የሚገቡ አስፈላጊ ነገሮች እንደሆኑ ለመረዳት እንዲረዳዎት አንዳንድ ቀላል እውነታዎችን እና ፍቺዎችን እንዘርዝር። የውስጣዊ ማቃጠያ ሞተር አፈፃፀም መለኪያን ሦስቱን አካላት በመግለጽ መጀመር አለብን-ፍጥነት ፣ ጉልበት እና ኃይል።

ክፍል 1 ከ4፡ የሞተር ፍጥነት፣ ቶርኪ እና ሃይል አጠቃላይ አፈጻጸምን እንዴት እንደሚነኩ መረዳት

በሆት ሮድ መጽሔት ላይ በወጣው የቅርብ ጊዜ መጣጥፍ፣ የሞተር አፈጻጸም አንዱ ትልቁ ሚስጥሮች በመጨረሻ ኃይል እንዴት እንደሚቆጠር ወደ መሰረታዊ ነገሮች በመመለስ ተፈትቷል። ብዙ ሰዎች ዲናሞሜትሮች (ሞተር ዳይናሞሜትሮች) የሞተርን የፈረስ ጉልበት ለመለካት የተነደፉ ናቸው ብለው ያስባሉ።

እንደ እውነቱ ከሆነ, ዳይናሞሜትሮች ኃይልን አይለኩም, ግን ጉልበት. ይህ የማሽከርከሪያ አሃዝ በሚለካበት RPM ተባዝቶ ከዚያም በ 5,252 ይከፈላል የኃይል አሃዝ ለማግኘት.

ከ50 ዓመታት በላይ፣ የሞተርን ጉልበት እና RPM ለመለካት የሚያገለግሉት ዲናሞሜትሮች እነዚህ ሞተሮች የሚመነጩትን ከፍተኛ ኃይል በቀላሉ መቋቋም አልቻሉም። በእውነቱ፣ በዚያ 500 ኪዩቢክ ኢንች ላይ ያለው አንድ ሲሊንደር ኒትሮ የሚቃጠል ሄሚስ በአንድ የጭስ ማውጫ ቱቦ ውስጥ በግምት 800 ፓውንድ ግፊት ያመነጫል።

ሁሉም ሞተሮች፣ የውስጥ ተቀጣጣይ ሞተሮችም ሆኑ ኤሌክትሪክ፣ በተለያየ ፍጥነት ይሰራሉ። በአብዛኛው, አንድ ሞተር የኃይሉን ስትሮክ ወይም ዑደቱን በበለጠ ፍጥነት ያጠናቅቃል, የበለጠ ኃይል ይፈጥራል. ወደ ውስጣዊ ማቃጠያ ሞተር ሲመጣ, አጠቃላይ አፈፃፀሙን የሚነኩ ሶስት አካላት አሉ-ፍጥነት, ጉልበት እና ኃይል.

ፍጥነት የሚወሰነው ሞተሩ በምን ያህል ፍጥነት እንደሚሰራ ነው። የሞተር ፍጥነትን ወደ ቁጥር ወይም አሃድ ስናስተውል የሞተርን ፍጥነት በየደቂቃው አብዮት ወይም RPM እንለካለን። አንድ ሞተር የሚሰራው "ስራ" በሚለካ ርቀት ላይ የሚተገበረው ኃይል ነው. ቶርኬ ማሽከርከርን የሚያመርት ልዩ ሥራ ተብሎ ይገለጻል። ይህ የሚከሰተው ኃይል ወደ ራዲየስ (ወይም ለውስጣዊ ማቃጠያ ሞተር, ፍላይው) ላይ ሲተገበር እና አብዛኛውን ጊዜ በእግር-ፓውንዶች ሲለካ ነው.

የፈረስ ጉልበት ስራ የሚሰራበት ፍጥነት ነው። በድሮ ጊዜ ዕቃዎችን መንቀሳቀስ ካስፈለገ ብዙውን ጊዜ ሰዎች ይህን ለማድረግ ፈረስ ይጠቀሙ ነበር. አንድ ፈረስ በደቂቃ ወደ 33,000 ጫማ ሊንቀሳቀስ እንደሚችል ተገምቷል። “ፈረስ ጉልበት” የሚለው ቃል የመጣው ከዚህ ነው። ከፍጥነት እና ጉልበት በተለየ የፈረስ ጉልበት በበርካታ ክፍሎች ሊለካ ይችላል፡ 1 hp = 746 ዋ, 1 hp = 2,545 BTU እና 1 hp = 1,055 joules.

እነዚህ ሦስቱ አካላት ተባብረው የሚሠሩት የሞተርን ኃይል ነው። የማሽከርከሪያው ጉልበት ቋሚ ሆኖ ስለሚቆይ, ፍጥነት እና ኃይል ተመጣጣኝ ናቸው. ነገር ግን, የሞተሩ ፍጥነት ሲጨምር, ጉልበቱ ቋሚነት እንዲኖረው ኃይሉ ይጨምራል. ይሁን እንጂ ብዙ ሰዎች የማሽከርከር እና የኃይል ሞተር ፍጥነትን እንዴት እንደሚነኩ ግራ ይገባቸዋል. በቀላል አነጋገር የማሽከርከር እና የኃይል መጨመር, የሞተሩ ፍጥነትም ይጨምራል. ተገላቢጦሹም እውነት ነው፡ ማሽከርከር እና ሃይል ሲቀንስ የሞተሩ ፍጥነትም ይቀንሳል።

ክፍል 2 ከ4፡ እንዴት ሞተሮች ለከፍተኛ ቶርኪ ተዘጋጅተዋል።

ዘመናዊ የውስጥ ማቃጠያ ሞተር የማገናኛ ዘንግ መጠን ወይም ርዝመት በመቀየር እና ቦረቦረ ወይም ሲሊንደር ቦረቦረ በመጨመር ኃይል ለመጨመር ወይም torque መቀየር ይቻላል. ይህ ብዙውን ጊዜ የቦር እና የስትሮክ ጥምርታ ይባላል።

ቶርክ የሚለካው በኒውተን ሜትር ነው። በቀላል አነጋገር, ይህ ማለት ጉልበቱ የሚለካው በ 360 ዲግሪ የክብ እንቅስቃሴ ነው. የእኛ ምሳሌ ተመሳሳይ ቦረቦረ ዲያሜትር (ወይም ተቀጣጣይ ሲሊንደር ዲያሜትር) ጋር ሁለት ተመሳሳይ ሞተሮችን ይጠቀማል. ነገር ግን ከሁለቱ ሞተሮች አንዱ ረዘም ያለ "ስትሮክ" (ወይም በረዥሙ የማገናኛ ዘንግ የተፈጠረ የሲሊንደር ጥልቀት) አለው። ረዘም ያለ የጭረት ሞተር በቃጠሎው ክፍል ውስጥ ሲሽከረከር እና ተመሳሳይ ተግባር ለመፈፀም የበለጠ ጉልበት ሲኖረው የበለጠ መስመራዊ እንቅስቃሴ አለው።

ቶርኪ የሚለካው በፓውንድ-እግር ነው፣ ወይም አንድን ተግባር ለማጠናቀቅ ምን ያህል "torque" እንደሚተገበር። ለምሳሌ፣ የዛገ ቦልትን ለማላላት እየሞከርክ እንደሆነ አድርገህ አስብ። ሁለት የተለያዩ የቧንቧ ቁልፎች አሉህ እንበል፣ አንደኛው 2 ጫማ ርዝመት ያለው እና ሌላኛው 1 ጫማ ርዝመት ያለው። ተመሳሳዩን የኃይል መጠን (በዚህ ጉዳይ ላይ 50 ፓውንድ ግፊት) እንደተጠቀሙ በማሰብ ለ 100 ጫማ ቁልፍ (50 x 2) እና 50 ፓውንድ ብቻ 1 ft-lb torque ተግባራዊ እያደረጉ ነው። torque (50 x XNUMX) በአንድ ነጠላ እግር ቁልፍ። መቀርቀሪያውን በቀላሉ ለመክፈት የሚረዳዎት የትኛው ቁልፍ ነው? መልሱ ቀላል ነው - የበለጠ ጉልበት ያለው።

መሐንዲሶች ለማፋጠን ወይም ለመውጣት ተጨማሪ "ኃይል" ለሚፈልጉ ተሽከርካሪዎች ከፍ ያለ ከቶርከ-ወደ-ፈረስ ኃይል ሬሾን የሚያቀርብ ሞተር በማዘጋጀት ላይ ናቸው። በተለይ ለመጎተት የሚያገለግሉ ከባድ ተሽከርካሪዎች ከፍተኛ የማሽከርከር አሃዞችን ይመለከታሉ ማፋጠን ወሳኝ በሆነበት (ለምሳሌ ከላይ ባለው የኤንኤችአርኤ ከፍተኛ የነዳጅ ሞተር ምሳሌ)።

ለዚያም ነው የመኪና አምራቾች ብዙውን ጊዜ በጭነት መኪና ማስታወቂያ ውስጥ ከፍተኛ ሞተሮች ያላቸውን አቅም ያጎላሉ። የማቀጣጠያ ጊዜን በመቀየር፣ የነዳጅ/የአየር ድብልቅን በማስተካከል እና በአንዳንድ ሁኔታዎች የውጤት ጉልበትን በመጨመር የሞተርን ጉልበት መጨመር ይቻላል።

ክፍል 3 ከ4፡ አጠቃላይ የሞተር ደረጃ የተሰጠው ቶርኬን የሚነኩ ሌሎች ተለዋዋጮችን መረዳት

የማሽከርከር ኃይልን በሚለካበት ጊዜ በውስጣዊ ማቃጠያ ሞተር ውስጥ ሊታሰብባቸው የሚገቡ ሦስት ልዩ ተለዋዋጮች አሉ።

በልዩ RPM የመነጨ ኃይል፡ ይህ በአንድ የተወሰነ RPM ላይ የሚፈጠረው ከፍተኛው የሞተር ሃይል ነው። ሞተሩ እየፈጠነ ሲሄድ RPM ወይም የፈረስ ጉልበት ኩርባ አለ። የሞተሩ ፍጥነት ሲጨምር ኃይሉ ከፍተኛው ደረጃ ላይ እስኪደርስ ድረስ ይጨምራል.

ርቀት፡- ይህ የማገናኛ ዘንግ የጭረት ርዝመት ነው፡ ከላይ እንዳብራራነው ስትሮክ በረዘመ ቁጥር የበለጠ ጉልበት ይፈጠራል።

Torque Constant: ይህ ለሁሉም ሞተሮች የተመደበ የሂሳብ ቁጥር ነው, 5252 ወይም ቋሚ RPM ኃይል እና torque ሚዛናዊ ናቸው የት. ቁጥሩ 5252 የተገኘው አንድ የፈረስ ጉልበት በአንድ ደቂቃ ውስጥ 150 ጫማ የሚጓዝ 220 ፓውንድ ነው በሚለው ምልከታ ነው። ይህንን በእግር-ፓውንድ የማሽከርከር ችሎታ ለመግለጽ ጄምስ ዋት የመጀመሪያውን የእንፋሎት ሞተር የፈጠረውን የሂሳብ ቀመር አስተዋውቋል።

ቀመር እንደዚህ ይመስላል

የ150 ፓውንድ ሃይል በአንድ ጫማ ራዲየስ (ወይንም በውስጠኛው የሚቃጠለው ሞተር ሲሊንደር ውስጥ ባለው ክበብ ላይ) ላይ ተፈጻሚ ይሆናል ብለን ካሰብክ ይህንን ወደ የእግር-ፓውንድ ማሽከርከር መቀየር ይኖርብሃል።

220 fpm ወደ RPM ተጨማሪ መሆን አለበት። ይህንን ለማድረግ ሁለት ፒ ቁጥሮችን (ወይም 3.141593) ማባዛት፣ ይህም ከ6.283186 ጫማ ጋር እኩል ነው። 220 ጫማ ይውሰዱ እና በ 6.28 ያካፍሉ እና ለእያንዳንዱ አብዮት 35.014 rpm እናገኛለን.

150 ጫማ ወስደህ በ35.014 ማባዛት እና 5252.1 ታገኛለህ፣ ይህም በእግረኛ ኪሎ ግራም የማሽከርከር አቅም ያለው ነው።

ክፍል 4 ከ 4: የመኪና ጉልበት እንዴት እንደሚሰላ

የማሽከርከር ቀመር: torque = ሞተር ኃይል x 5252, ከዚያም በ RPM ይከፈላል.

ሆኖም ግን, የማሽከርከር ችግር በሁለት የተለያዩ ቦታዎች ይለካሉ: በቀጥታ ከኤንጂኑ እና ወደ ድራይቭ ዊልስ. በመንኮራኩሮቹ ላይ የማሽከርከር ደረጃን ሊጨምሩ ወይም ሊቀንሱ የሚችሉ ሌሎች ሜካኒካል ክፍሎች፡ የዝንብ መንኮራኩሮች መጠን፣ የማስተላለፊያ ሬሾዎች፣ የድራይቭ አክሰል ሬሾዎች እና የጎማ/ዊል ዙሪያ።

የጎማ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ . በእንደዚህ አይነት መሳሪያዎች ላይ ተሽከርካሪው በመደርደሪያ ላይ ተቀምጧል እና የመንኮራኩሮቹ ጎማዎች ከተከታታዩ ሮለቶች አጠገብ ይቀመጣሉ. ሞተሩ የሞተሩን ፍጥነት፣ የነዳጅ ፍጆታ ከርቭ እና የማርሽ ሬሾን ከሚያነብ ኮምፒውተር ጋር ተያይዟል። መኪናው በሚፈለገው ጊዜ በዲኖው ላይ ስለሚነዳ እነዚህ ቁጥሮች በተሽከርካሪው ፍጥነት, ፍጥነት እና RPM ግምት ውስጥ ይገባሉ.

የሞተርን ጉልበት ማስላት ለመወሰን በጣም ቀላል ነው. ከላይ ያለውን ፎርሙላ በመከተል፣ በመጀመሪያው ክፍል እንደተገለፀው የሞተር ጉልበት ከኤንጂን ሃይል እና ራፒኤም ጋር እንዴት እንደሚመጣጠን ግልፅ ይሆናል። ይህንን ፎርሙላ በመጠቀም በ RPM ከርቭ ላይ በእያንዳንዱ ነጥብ ላይ ያለውን የቶርኬ እና የፈረስ ጉልበት መጠን መወሰን ይችላሉ። ጉልበትን ለማስላት በኤንጂኑ አምራች የቀረበውን የሞተር ሃይል መረጃ ማግኘት ያስፈልግዎታል።

torque ካልኩሌተር

አንዳንድ ሰዎች በ MeasureSpeed.com የቀረበውን የመስመር ላይ ካልኩሌተር ይጠቀማሉ፣ይህም ከፍተኛውን የሞተር ሃይል ደረጃ (በአምራቹ የቀረበ ወይም በፕሮፌሽናል ዲኖ ጊዜ የተሞላ) እና የሚፈልጉትን RPM እንዲያስገቡ ይጠይቃል።

የሞተርዎ አፈፃፀም ለመፋጠን ከባድ እንደሆነ እና ሊኖረው ይገባል ብለው የሚያስቡት ሃይል እንደሌለ ካስተዋሉ ከአቶቶታችኪ የምስክር ወረቀት ካላቸው መካኒኮች አንዱ የችግሩን ምንጭ ለማወቅ ፍተሻ ያድርጉ።