Потужність і крутний момент
Яке поняття корисне в якій ситуації? І чому ?
Перерахувавши всі елементи машини, що вступають у гру, та підсумовуючи всі сили, що діють на рухомий автомобіль, ми спробуємо передбачити результати (від 0 до 100 км/год, 1000 м на добу, 50 на 90 км/год, ...) на BMW 130i.
Які сили діють на автомобіль, що рухається ?
- Тягова сила (рушійна сила, що використовується для руху автомобіля вперед)
- Сила опору коченню шини
- Аеродинамічна сила опору
- Сила, що виникає через нахил (рушійна сила, якщо вона спадає, резистивна, якщо вона зростає)
Через відомий PFD ми знаємо, що сума сил = маса * прискорення.
Тож я відновив усі параметри, які будуть втручатися в це рівняння, щоб його вирішити і змусити машину еволюціонувати практично:
- маса автомобіля
- коефіцієнт опору коченню шини
- Автомобіль scx
- інерція двигуна
- ефективність передачі
- коефіцієнти передач і осі
- криві крутного моменту та потужності двигуна
Після того, як все це буде покладено в горщик, я пропоную вам зосередитися на двох концепціях: прискорення та підхоплення
Прискорення транспортного засобу головним чином пов'язане з:
- до свого вага
- до максимальна потужність двигуна
Ось чому ми часто використовуємо поняття "відношення потужності до ваги", Це означає, що, не знаючи набагато більше, ми можемо сказати, що 800-кілограмовий автомобіль, оснащений двигуном потужністю 130 к.с., розганяється так само, як автомобіль 1600 кг, оснащений двигуном 260. cv ...
Чому ми тут використовуємо максимальну потужність, а не максимальний крутний момент? ?
Щоб змусити машину перейти зі швидкості V0 на швидкість V1, отже, з енергії E0 на енергію, автомобіль повинен забезпечити потужність P = (E1-E0)/T, де T - час, необхідний автомобілю, щоб рухатися з Від V0 до V1.
У випадку прискорення, звичайно, ми хочемо, щоб T було якомога менше: отже, потужність повинна бути якомога більшою.
Я тут нагадую вам про криві крутного моменту та потужності 130i. Як ви зрозуміли, під час прискорення місія полягає в тому, щоб залишатися в зоні максимальної потужності, тобто близько 6500 об/хв.
Нічого вас не навчаючи, коли ви піднімаєте передачу, частота обертання двигуна падає. Тому, щоб залишатися якомога ближче до максимальної швидкості потужності, переважно переключити передачу після проходження максимальної швидкості потужності.
Потім я представив зміну частоти обертання двигуна під час запуску з місця на 1000 м: тут я змінив передачі між 6500 об/хв та максимальною швидкістю (7000 об/хв). За винятком зльоту, ми рухаємось лише на високих швидкостях обертання (від 4500 до 7000 об/хв). Тож нам не байдуже, щоб високий крутний момент був доступним при 2500 об/хв (використаємо це пізніше;))
Давайте порівняємо базовий 130i з двома вдосконаленими мною версіями:
- версія з двигуном, потужність якої збільшена на 10% (290 к.с./265 к.с.)
- полегшена версія 200 кг (1250 кг/1450 кг)
Моделювання дає нам такі результати для базової моделі:
- від 0 до 100 км/год за 6,5 с
- 1000 м D.A за 26 с.
Офіційні дані дають нам (6,1 і 25,9 с, тому я не надто на вулиці!)
Тому ми можемо бачити, що збільшення потужності на 10% дозволяє отримати приблизно:
- 0,25 с на 0 до 100 км/год
- 0,75 с на 1000 м Д.
Так само, при дієті 200 кг, ми отримуємо:
- 0,5 с на від 0 до 100 км/год
- 1 с на 1000 м Д.
- Відновлення
Відновлення - це прискорення без зміни коефіцієнта, яке зазвичай здійснюється при поточних швидкостях (50, 90, 110 км/год).
Торгівля транспортного засобу в основному пов'язана з:
- до свого вага, що стосується прискорення
- в крутний момент за кермом, тобто сказати пара двигуна та ін'постановка редуктора.
Наведені нижче криві показують нам розвиток крутного моменту, доступного за кермом, відповідно до швидкості автомобіля та задіяної передачі.
Тут ми можемо чітко зрозуміти важливість ступеня коробки передач: насправді, чим вище передавальне число, тим вищий доступний крутний момент буде для того самого крутного моменту двигуна.
Перша і остання передачі визначаються суворими правилами (зліт і максимальна швидкість), і існує кілька методів визначення проміжних передач. Все є предметом компромісу, часто між характеристиками та витратою палива автомобіля.
Уявіть дві ситуації:
+ Ви їдете з міста спокійно зі швидкістю 50 км/год. Ви раптом бачите знак "90", ви повністю наступаєте на акселератор. Час, необхідний для того, щоб досягти шаленої швидкості 90 км/год, становить:
- якщо ви в 3-му: 3,75 с
- якщо ви в 4-му: 5,25 с
- якщо ви знаходитесь у 5-му: 7 с
На графіку нижче показано зміни обертів та крутного моменту двигуна при перезапуску на 4-й передачі. Він наголошує на важливості мати високий крутний момент доступний якомога швидше.
+Ви їдете автострадою зі швидкістю 110 км/год. Раптом машина, схоже, хоче вас наздогнати. Потім ви наїжджаєте на акселератор, щоб показати йому, хто є начальником, і доїхати до 200 км/год.
- якщо ви в 5-му: 17,75 с
- якщо ви в 6-му: 23,5 с
Щоб показати вам, що маса автомобіля важлива, візьмемо наш полегшений автомобіль на 200 кг і повторимо останнє випробування, цього разу ми ставимо:
- через 5: 15,25 с (тобто на 2,5 с менше)
- через 6-ту: 20,25 с (тобто на 3,25 с менше)
Може бути цікаво порівняти пікап з пікапом/прискоренням (назвемо це так), тобто зміною від 110 до 200 км/год:
- перебування та перебування у 6-му
- перебуваючи на 6-му, понижуючий перехід на 3-й (Будемо божевільними) потім проходження 4-го
Графік нижче показує, що друге рішення дозволяє нам виконати операцію за 14 с, тобто на 6 с менше, ніж залишатися на 6-й 😉
Ми маємо в помаранчевому кольорі рушійну силу: вона постійна, якщо ми залишаємось на 6-й (ми знаходимося в районі, де крутний момент постійний), і ми дуже добре відзначаємо, що факт переключення передач вниз дозволить нам мати набагато більшу рушійну силу.
На закінчення деяких понять, які потрібно запам’ятати (ну, якщо ви хочете ...):
- для швидкого прискорення: вам потрібна потужність і легкість
- щоб повернутися міцним: потрібні крутний момент і легкість
Загаломприскорення - це поняття продуктивності (той, хто регулярно робить 1000 м. Д. піднімає руку!) і відновлення - це поняття комфорту (лінуватися перемикати передачі).
Якщо ви зацікавлені (іноді я єдиний, хто змушує вас поїхати), ми можемо просунути цю справу трохи далі і порівняти різні транспортні засоби та/або двигуни . Щоб побачити 😉