Meter, kuda elastis dan Newton dengan mesin. Saat membeli mobil, hampir semua orang memperhatikan jumlah "kuda" di dalamnya, tetapi beberapa lebih memperhatikan warna dan keberadaan cermin di pelindung matahari.
Setiap pengendara akan memberi tahu Anda bahwa nilai rata-rata "kuda" untuk sedan murah hari ini sekitar 100-120. Tapi apa itu torsi, mengapa dibutuhkan dan bagaimana Newton memengaruhi kuda - tidak banyak orang yang tahu.
Hari ini kita akan mencoba memahami semua ini.
Seberapa sering, ketika menekan gas, apakah Anda memperhatikan bahwa mobil "tidak bergerak", meskipun di bawah kap sepertinya ada "kawanan 150 ekor kuda Jepang (Jerman / Korea atau lainnya) ras? Saya harus melakukannya amati betapa malasnya jarum tachometer mulai bergerak dari 2000 , dan mencapai tanda 3000-3200, sayap muncul di mobil dan dinamika akselerasi meningkat tajam?
Biasanya, pabrikan menunjukkan kekuatan maksimum mobil mereka. Maksimum - karena tidak selalu tersedia. Mengemudi di kota normal hanya menggunakan sebagian kecil dari tenaga kuda kendaraan. "Kuda" maksimum dicapai pada kecepatan yang cukup tinggi. Untuk empat silinder mobil "sipil", angka ini berada di kisaran 5-6 ribu putaran, namun, daya lebih memengaruhi kecepatan maksimum, tetapi dinamika akselerasi tergantung pada torsi dan elastisitas mesin.
Torsi adalah produk dari gaya pada lengan tuas yang diterapkan, Mcr \u003d F x L. Gaya diukur dalam newton, tuas dalam meter. 1 Nm - torsi, yang menghasilkan gaya sebesar 1 N yang diterapkan pada ujung tuas yang panjangnya 1 m. Dalam sebuah mesin pembakaran internal peran tuas dimainkan oleh engkol poros engkol. Gaya yang dihasilkan selama pembakaran bahan bakar bekerja pada piston, yang melaluinya ia menciptakan torsi. Yang penting bagi pengendara adalah bahwa torsi adalah besaran yang menentukan seberapa cepat suatu mesin dapat memperoleh tenaga maksimum, yang berarti akan mencapai dinamika akselerasi maksimum. Selain tenaga, torsi maksimum diindikasikan untuk kecepatan engine tertentu. Di mana parameter penting tidak begitu banyak besarnya momen sebagai kecepatan yang dicapai. Misalnya, untuk akselerasi yang tajam selama perjalanan yang tenang (2500-3000 rpm), mesin yang torsinya dicapai pada kecepatan rendah lebih disukai - Anda menekan pedal dan mobil menyala.
Angka tersebut menunjukkan dinamika mobil BMW 318i.
Grafik menunjukkan bahwa tenaga terus bertambah, hingga 6500 rpm, namun torsi maksimum berada di kisaran 3400-4000 rpm, yang tampaknya tidak sepenuhnya logis, karena putaran mesin masih terus bertambah.
Namun, jika Anda melihat lebih dekat, maka tidak ada kontradiksi dalam jadwal ini. Faktanya adalah torsi di dalam silinder terus bertambah, namun, pengukuran torsi diukur di pintu keluar mesin, dan mesin mobil sipil empat langkah standar paling sering memiliki empat silinder. Ternyata sebagian torsi silinder pertama dihabiskan untuk langkah buang silinder kedua, dan silinder ketiga harus melalui langkah kompresi campuran bahan bakar, yang cukup sulit dilakukan dengan peningkatan kecepatan silinder, dan pada langkah keempat - langkah masuk, yang juga mengkonsumsi energi.
Jadi, kami melihat bahwa pada kecepatan tinggi kami akan memiliki kekuatan yang cukup untuk mencapai kecepatan maksimum, tetapi ini akan memakan waktu lama. Untuk mengurangi waktu akselerasi dan membuatnya halus dan nyaman, Anda perlu memperhitungkan elastisitas mesin, yaitu segmen grafik torsi di mana indikator paling dekat dengan maksimum. Dalam kasus kami, ini adalah 3400-3800 rpm. Jadi, setelah mencapai tanda 4000-4200, Anda harus beralih ke yang meningkat, kemudian kecepatan akan turun menjadi 3000-3200 rpm, yang, ketika Anda menekan gas, akan dengan cepat membawa mesin ke zona torsi maksimum. Sirkuit yang sama bekerja secara terbalik saat mengurangi kecepatan dan beralih "turun".
Untuk menghitung daya mesin, parameter yang disebut daya kuda. Setiap orang yang dekat dengan topik otomotif tahu bahwa dokumen untuk kendaraan harus menunjukkan parameter yang diberikan. Namun, tenaga tidak selalu ditentukan oleh tenaga kuda. Jadi, daya motor dapat diukur dalam kilowatt per jam. Untuk mendapatkan perhitungan yang akurat, Anda perlu mengetahui beberapa hal.
Anda akan membutuhkan yang berikut ini:
- kendaraan;
- KE stasiun.
Untuk pemahaman yang jelas tentang proses pengukuran kekuatan mesin mobil, di bawah ini adalah langkah-langkah algoritma berurutan yang memungkinkan Anda untuk dengan cepat memahami proses yang menarik.
Prosedur:
Menarik untuk diketahui! Pada tahun 1789, di Skotlandia, James Watt adalah orang pertama yang menggunakan konsep "tenaga kuda" untuk menentukan kekuatan mesin mobil.
Jadi, menggunakan pengetahuan yang diperoleh di sekolah menengah dalam pelajaran matematika, serta menghabiskan sedikit waktu, Anda dapat menentukan parameter penting dari kendaraan Anda - tenaga mesin.
Kekuatan mobil mencirikan kualitas kecepatannya - semakin tinggi kekuatannya, semakin tinggi kecepatan yang dapat dikembangkan. Kebetulan di dunia otomotif, tenaga biasanya diukur dengan tenaga kuda. Namun, tenaga mesin bukanlah nilai yang konstan dan secara langsung tergantung pada kecepatannya. Dengan kata lain, pada kecepatan rendah, tidak seluruh "kawanan kuda" terlibat dalam mesin, tetapi hanya sebagian. Jadi untuk sebagian besar mesin bensin mobil modern daya maksimum (yang ditunjukkan dalam paspor) dicapai pada 5000-6000 rpm, dan untuk mesin diesel - 3000-4000. Namun, dalam mengemudi di kota sehari-hari, kecepatan mesin biasanya lebih rendah, yang berarti lebih sedikit tenaga. Sekarang bayangkan bahwa kita perlu mempercepat untuk menyalip - kita menekan pedal dan menemukan bahwa "mobil tidak bergerak." Apa alasannya? Alasannya adalah torsi.
Torsi adalah produk dari gaya pada lengan tuas yang diterapkan, Mcr \u003d F x L. Gaya diukur dalam newton, tuas dalam meter. 1 Nm adalah torsi yang menghasilkan gaya sebesar 1 N yang diterapkan pada ujung tuas yang panjangnya 1 m. Pada mesin pembakaran dalam, engkol poros engkol berperan sebagai tuas. Gaya yang dihasilkan selama pembakaran bahan bakar bekerja pada piston, yang melaluinya ia menciptakan torsi. Dalam konteks artikel ini, torsi adalah besaran yang menentukan seberapa cepat sebuah mesin dapat memperoleh tenaga maksimum. Mudah ditebak bahwa nilai inilah yang menjadi ciri dinamika akselerasi. Selain tenaga, torsi maksimum diindikasikan untuk kecepatan engine tertentu. Dalam hal ini, parameter penting bukanlah besarnya momen seperti kecepatan yang dicapai. Misalnya, untuk akselerasi yang tajam selama perjalanan yang tenang (2000-2500 rpm), mesin yang torsinya dicapai pada kecepatan rendah lebih disukai - Anda menekan pedal dan mobil menyala.
Diketahui serial itu mesin bensin mereka tidak mengembangkan torsi terbesar, sedangkan nilai maksimum hanya dicapai pada kecepatan sedang (biasanya 3000-4000). Tetapi mesin bensin dapat berputar hingga 7-8 ribu rpm, yang memungkinkan mereka mengembangkan tenaga yang cukup besar. Berbeda dengan mesin seperti itu, "mesin diesel kecepatan rendah", yang berkembang tidak lebih dari 5.000 rpm, memiliki momen yang mengesankan, tersedia hampir dari bagian paling bawah, sambil kehilangan daya maksimum.
Dan untuk hidangan penutup, sedikit matematika. Tenaga mesin dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
P = Mcr * n / 9549 [kW],
dimana Mkr adalah torsi mesin (Nm), n adalah kecepatan poros engkol mesin (rpm).
Untuk mendapatkan tenaga kuda, Anda perlu mengalikan hasilnya dengan faktor 1,36.
Dalam praktiknya, diketahui bahwa tenaga mesin lebih bergantung pada kecepatan, karena nilai ini “lebih mudah dinaikkan” daripada torsi.
Intinya: untuk kecepatan maksimum, tenaga mesin penting, dan untuk akselerasi, torsi. Dalam hal ini, karakteristik penting adalah kecepatan mesin di mana torsi maksimum, yaitu, di mana akselerasi maksimum dimungkinkan.
Tenaga kuda berbeda
Indikator daya mesin yang digunakan dalam praktik internasional dalam banyak kasus tidak dapat langsung dibandingkan satu sama lain.
Horsepower (hp) Eropa, pferdestarke - PS (Jerman), cheval - ch (Prancis) -1 hp (1 PS, 1 ch)=0,735 kW=0,9862 hp
Tenaga kuda AS, tenaga kuda - hp (Bahasa Inggris) - 1 hp \u003d 1,0139 hp \u003d 0,7457 kW
2.2 Selama lebih dari satu abad, mesin pembakaran internal telah digunakan di hampir semua bidang transportasi. Mereka adalah "jantung" dari sebuah mobil, traktor, lokomotif diesel, kapal, pesawat terbang, dan selama tiga puluh tahun terakhir mereka telah menjadi semacam perpaduan pencapaian sains dan teknologi terkini. Bagi kami, istilah-istilah seperti DAYA dan TORSI sudah menjadi akrab dan merupakan kriteria yang diperlukan untuk mengevaluasi kemampuan daya mesin. Tetapi seberapa benar Anda dapat menilai potensi mesin, karena di depan mata Anda hanya berarti angka dengan data teknis mobil? Saya harap Anda tidak akan sepenuhnya bergantung pada jaminan dari penjual dealer mobil bahwa mesin mobil yang Anda beli cukup bertenaga dan akan memuaskan Anda sepenuhnya? Agar tidak menyesal nantinya atas pembelian yang kurang baik, silahkan baca berikut ini.
Sejak zaman dahulu, untuk pembangunan, pergerakan barang, serta transportasi manusia, manusia telah menggunakan segala macam mekanisme dan perangkat. Dengan penemuan HIS MAJESTY'S WHEEL lebih dari 10 ribu tahun yang lalu, teori mekanika telah mengalami perubahan besar. Awalnya, peran roda dikurangi hanya menjadi penurunan kecil dalam resistensi (gaya gesekan) dan transfer gaya gesekan menjadi rolling. Tentu saja, menggulung yang bulat jauh lebih menyenangkan daripada menyeret yang persegi! Tetapi perubahan kualitatif dalam cara roda digunakan terjadi jauh kemudian karena munculnya penemuan cerdik lainnya - MESIN! Bapak lokomotif uap sering disebut George Stevenson, yang membangun lokomotif uapnya yang terkenal "Rocket" pada tahun 1829. Tetapi pada tahun 1808, orang Inggris Richard Trevithick menunjukkan salah satu penemuan paling revolusioner dalam sejarah - lokomotif uap pertama. Tetapi untuk kegembiraan kami secara umum, Trevithick pertama kali membangun mobil uap untuk lalu lintas jalanan, dan kemudian hanya sampai pada gagasan tentang lokomotif uap. Dengan demikian, mobil dalam beberapa hal merupakan nenek moyang lokomotif. Sayangnya, nasib penemu Richard Trevithick, serta banyak insinyur, tetapi bukan pengusaha, menyedihkan. Dia bangkrut, tinggal di negeri asing untuk waktu yang lama, dan mati dalam kemiskinan. Tapi mari kita tidak membicarakan hal-hal yang menyedihkan ...
Tugas kita adalah memahami apa itu torsi dan kekuatan mesin, dan itu akan sangat disederhanakan jika kita mengingat kembali struktur lokomotif uap. Selain konverter gesekan pasif dari satu jenis ke jenis lainnya, roda mulai melakukan tugas lain - untuk menciptakan kekuatan penggerak (traksi), yaitu, mendorong jalan, menggerakkan kru. Tekanan uap bekerja pada piston, yang, pada gilirannya, menekan batang penghubung, yang terakhir memutar roda, menciptakan TORSI. Rotasi roda di bawah aksi torsi menyebabkan munculnya sepasang gaya. Salah satunya - gaya gesekan antara rel dan roda - seolah-olah ditolak dari rel ke belakang, dan yang kedua - gaya traksi yang sama yang kita cari melalui sumbu roda ditransmisikan ke bagian-bagian lokomotif bingkai. Dengan menggunakan contoh lokomotif uap, terlihat bahwa semakin besar tekanan uap yang bekerja pada piston, dan melaluinya pada batang penghubung, semakin besar gaya traksi yang akan mendorongnya ke depan. Jelas, dengan mengubah tekanan uap, diameter roda, dan posisi titik sambungan batang penghubung relatif terhadap pusat roda, adalah mungkin untuk mengubah kekuatan dan kecepatan lokomotif. Hal yang sama terjadi di dalam mobil.
Perbedaannya adalah bahwa semua transformasi gaya dilakukan langsung di dalam mesin itu sendiri. Di pintu keluar darinya, kita hanya memiliki poros yang berputar, yaitu, alih-alih gaya yang mendorong lokomotif ke depan, di sini kita mendapatkan gerakan melingkar poros dengan gaya tertentu - TORSI. Dan POWER yang dikembangkan oleh mesin adalah kemampuannya untuk berputar secepat mungkin, sekaligus menciptakan torsi pada poros. Kemudian transmisi daya mobil (transmisi) bekerja, yang mengubah torsi ini sesuai kebutuhan dan membawanya ke roda penggerak. Hanya pada kontak antara roda dan permukaan jalan torsi "diperbaiki" lagi dan menjadi gaya traksi.
Jelas, lebih disukai memiliki gaya traksi terbesar. Ini akan memberikan intensitas akselerasi yang diperlukan, kemampuan untuk mengatasi tanjakan dan membawa lebih banyak orang dan kargo.
Dalam karakteristik teknis mobil terdapat parameter seperti jumlah putaran mesin pada daya maksimum dan torsi maksimum dan besarnya daya dan torsi ini. Sebagai aturan, mereka diukur masing-masing dalam putaran per menit (min־¹), kilowatt (kW) dan newtonometer (Nm). Hal ini diperlukan untuk dapat memahami dengan benar eksternal karakteristik kecepatan mesin.
Ini adalah representasi grafis dari ketergantungan daya dan torsi pada putaran poros engkol. Yang paling terlihat adalah bentuk kurva torsi, bukan besarnya. Semakin cepat maksimum tercapai dan semakin datar kurva jatuh saat rpm meningkat (yaitu motor memiliki dorong konstan), semakin benar mesin dirancang dan bekerja. Namun, tidak mudah untuk mendapatkan mesin dengan cadangan daya yang cukup, kecepatan tinggi dan bahkan TORSI yang stabil dalam rentang kecepatan yang lebar. Inilah tepatnya tujuan penggunaan tekanan pada berbagai sistem, kontrol injeksi bahan bakar elektronik, timing katup variabel, penyetelan sistem pembuangan, dan sejumlah tindakan lainnya.
Mari kita lihat sebuah contoh. Anda harus mengatasi tanjakan, dan tidak mungkin meningkatkan kecepatan gerakan (membubarkan mobil sebelum tanjakan) karena situasi lalu lintas. Untuk mempertahankan kecepatan gerakan, Anda perlu meningkatkan gaya traksi. Di sini sering muncul situasi yang terlihat seperti ini, menambahkan gas tidak memberikan peningkatan traksi. Hal ini menyebabkan penurunan kecepatan, dan karenanya, kecepatan mesin, disertai dengan penurunan traksi lebih lanjut pada roda penggerak.
Jadi apa yang harus dilakukan? Bagaimana cara mempertahankan gaya traksi yang besar pada kecepatan rendah, jika mesin "tidak menarik", yaitu, tidak memberikan TORSI yang cukup? Transmisi mulai beraksi. Anda secara manual, atau transmisi otomatis persneling sendiri, ubah rasio roda gigi agar gaya traksi dan kecepatan mengemudi berada pada rasio yang optimal. Tapi ini adalah ketidaknyamanan tambahan dalam berkendara. Kesimpulannya menyarankan dirinya sendiri: akan lebih baik jika mesin itu sendiri disesuaikan untuk bekerja dalam situasi seperti itu. Misalnya, Anda mengemudi di atas bukit. Kekuatan resistensi terhadap pergerakan mobil meningkat, kecepatan berkurang, tetapi gaya traksi dapat ditambahkan hanya dengan menekan pedal gas lebih keras. Desainer otomotif menggunakan istilah "ELASTISITAS MESIN" untuk mengevaluasi parameter ini.
Ini adalah rasio antara putaran daya maksimum dan putaran torsi maksimum (rpm Pmax/rpm Mmax). Harus sedemikian rupa sehingga, dalam kaitannya dengan putaran daya maksimum, putaran torsi maksimum serendah mungkin. Ini akan memungkinkan Anda untuk mengurangi dan meningkatkan kecepatan hanya karena pengoperasian pedal gas, tanpa menggunakan perpindahan gigi, serta mengemudi di gigi yang lebih tinggi dengan kecepatan rendah. Anda dapat secara praktis mengevaluasi elastisitas motor dengan memeriksa kemampuan mobil untuk berakselerasi dari 60 hingga 100 km / jam di gigi keempat. Semakin sedikit waktu yang dibutuhkan akselerasi ini, semakin elastis mesin.
Untuk mengkonfirmasi hal di atas, mari kita beralih ke hasil tes mobil Audi, BMW dan Mercedes yang dilakukan di Eropa dan diterbitkan oleh penerbit Rusia majalah Jerman Auto Motor und Sport dalam edisi November 2005. Terutama, pertimbangkan Spesifikasi Audi dan BMW. Mesin Audi, dengan volume yang jauh lebih kecil dan tenaga yang hampir sama, praktis tidak kalah dengan mesin Bavaria dalam akselerasi dari posisi diam, tetapi dalam hal elastisitas dan efisiensi, mesin ini menempatkan pesaing di kedua bilahnya. Mengapa ini terjadi? Karena koefisien elastisitas motor Audi 2,39 (4300/1800) versus 1,66 (5800/3500) untuk BMW, dan karena bobot mobil kira-kira sama, kuda jantan dari Munich memungkinkan Anda untuk memberikan keunggulan awal yang patut ditiru kepada rekan senegaranya. Selain itu, hasil yang mengesankan ini dicapai pada bahan bakar AI-95.
Jadi mari kita simpulkan!
Dari dua mesin dengan ukuran dan tenaga yang sama, yang lebih disukai adalah yang memiliki elastisitas lebih tinggi. Hal-hal lain dianggap sama, motor seperti itu akan lebih sedikit aus, bekerja dengan lebih sedikit kebisingan dan mengkonsumsi lebih sedikit bahan bakar, dan juga menyederhanakan manipulasi tuas persneling. Di bawah semua kondisi ini, mesin bensin dan diesel supercharged modern jatuh. Mengoperasikan mobil dengan motor seperti itu, Anda akan mendapatkan banyak kesan menyenangkan!
2.3 Apa yang menarik minat orang untuk belajar? spesifikasi satu mobil atau yang lain? Pertama-tama, tenaga, lalu konsumsi bahan bakar dan kecepatan tertinggi. Torsi jarang disebutkan. Tapi sia-sia.
Kemampuan traksi motor sejak lahirnya kereta dorong otomatis biasanya diperkirakan dengan daya, yang dinyatakan dalam daya kuda. Karena kurangnya metodologi untuk menghitung dan menentukan daya di masa-masa yang jauh itu, hingga 1906/1907, karakteristik mesin ini tidak memiliki penunjukan yang sangat jelas - ini menunjukkan perkiraan daya - "dari" dan "ke", misalnya, dari 15 hingga 20 hp.
Sejak 1907, angka daya yang tidak tepat ini telah dibagi menjadi dua nilai, misalnya, 6/22 hp. Nilai tarif pajak dimasukkan ke dalam angka pertama, dan kekuatan menjadi yang kedua. Tenaga kuda pajak yang dimasukkan sesuai dengan nilai perpindahan mesin tertentu: 261,8 cu. cm untuk mesin empat langkah dan 174,5 cu. cm - untuk dua langkah. Munculnya metode penetapan tarif pajak ini disebabkan oleh ketergantungan perpindahan mesin pada jumlah energi yang dihasilkannya dan konsumsi bahan bakar. Menunjukkan daya dalam kilowatt (kW), menurut sistem pengukuran SI internasional, dimulai jauh kemudian.
Faktanya, "kekuatan" mencerminkan kemampuan traksi mesin hanya secara tidak langsung. Mereka yang mengendarai mobil sekelas dengan mesin dengan tenaga dan volume yang kira-kira sama akan setuju dengan ini. Mereka pasti telah memperhatikan bahwa beberapa mobil cukup lincah mulai dari putaran rendah, yang lain hanya menyukai putaran tinggi, dan berperilaku cukup lamban pada kecepatan rendah.
Banyak pertanyaan muncul bagi mereka yang, setelah mobil penumpang dengan mesin bensin 110-120 tenaga kuda, berada di belakang kemudi mobil yang sama, tetapi dengan mesin diesel dengan tenaga hanya 70-80 hp. Dalam hal dinamika akselerasi, tanpa menggunakan mode sport (putaran tinggi), sekilas “diesel” berdaya rendah akan dengan mudah mengungguli saudara bensinnya. Ada apa di sini?
Semua kebingungan ini disebabkan oleh fakta bahwa dalam setiap kasus, nilai seperti gaya traksi (FT, N) yang diterapkan pada roda penggerak akan berbeda. Penjelasan untuk ini mudah ditemukan dari rumus: FT \u003d Mkr i h / r, di mana Mkr adalah torsi mesin, rasio i-gigi transmisi, h - efisiensi transmisi (dengan susunan memanjang mesin h = 0,88-0,92, dengan melintang - h = 0,91-0,95), radius r - roda bergulir. Rumus menunjukkan bahwa semakin besar torsi mesin dan rasio roda gigi, dan semakin rendah kerugian pada transmisi (yaitu, semakin tinggi efisiensinya) dan jari-jari roda penggerak, semakin besar gaya traksi. Jari-jari roda, rasio roda gigi dan efisiensi transmisi sekelas sangat mirip, sehingga tidak mempengaruhi traksi pada tingkat yang sama seperti torsi mesin.
Jika kita memasukkan bilangan real ke dalam rumus, maka gaya traksi pada setiap roda penggerak, misalnya, sebuah mobil Volkswagen Golf IV dengan mesin 75 tenaga kuda yang mengembangkan torsi 128 N m, akan sama dengan 441 N atau 45 kg s. Benar, nilai-nilai ini berlaku ketika putaran mesin (3300 rpm) sesuai dengan torsi maksimum.
Apa itu torsi?
Untuk memahami apa itu torsi, Anda dapat menggunakan contoh sederhana. Ambil tongkat dan jepit salah satu ujungnya dengan catok. Jika Anda menekan ujung tongkat yang lain, torsi (Mcr) akan mulai bekerja padanya. Ini sama dengan gaya yang diterapkan pada tuas dikalikan dengan panjang lengan gaya. Dalam angka, terlihat seperti ini: jika beban 10 kilogram digantung pada tuas sepanjang satu meter, torsi 10 kg m akan muncul Dalam sistem pengukuran SI yang berlaku umum, indikator ini (dikalikan dengan nilai percepatan gravitasi - 9,81 m / s2) akan sama dengan 98,1 N m Dari sini dapat disimpulkan bahwa Anda bisa mendapatkan lebih banyak torsi dengan dua cara - dengan menambah panjang tuas atau berat beban.
Dalam mesin pembakaran internal, tidak ada tongkat dan bobot, tetapi sebagai gantinya ada mekanisme engkol dengan piston. Torsi di sini diperoleh karena pembakaran campuran yang mudah terbakar, yang pada saat yang sama mengembang dan mendorong piston ke bawah. Piston, pada gilirannya, menekan melalui batang penghubung pada "lutut" poros engkol. Meskipun panjang lengan tidak ditunjukkan dalam deskripsi karakteristik mesin, hal ini dapat dinilai dari besarnya langkah piston (dua kali nilai jari-jari engkol).
Perhitungan perkiraan torsi mesin terlihat seperti ini. Ketika piston mendorong batang penghubung dengan gaya 200 kg pada bahu 5 cm, terjadi torsi 10 kg s, atau 98,1 N m, Untuk memperbesar angka ini, jari-jari engkol harus diperbesar atau dibuat sehingga piston menekan jurnal connecting rod dengan lebih kuat. Tidak mungkin untuk meningkatkan jari-jari engkol hingga tak terbatas, karena ukuran mesin juga harus ditingkatkan lebar dan tingginya. Kekuatan inersia juga meningkat, membutuhkan penguatan struktur atau mengurangi kecepatan maksimum. Ada juga faktor negatif lainnya. Dalam situasi seperti itu, perancang mesin hanya memiliki satu jalan keluar - untuk meningkatkan kekuatan yang digunakan piston untuk menggerakkan poros engkol. Untuk melakukan ini, campuran bahan bakar-udara di ruang bakar harus dibakar lebih baik dan lebih banyak. Ini dicapai dengan meningkatkan volume kerja, diameter silinder dan jumlahnya, serta meningkatkan tingkat pengisian silinder dengan campuran bahan bakar-udara, mengoptimalkan proses pembakaran, dan meningkatkan rasio kompresi. Ini juga dikonfirmasi oleh rumus torsi yang dihitung: cr \u003d VH pe / 0,12566 (untuk mesin empat langkah), di mana VH adalah perpindahan mesin (l), pe adalah tekanan efektif rata-rata di ruang bakar (bar).
Tidak mungkin mendapatkan torsi maksimum pada poros engkol mesin pada semua putaran. Pada mesin yang berbeda puncak torsi maksimum dicapai dalam berbagai mode - dalam beberapa itu lebih besar pada kecepatan rendah (dalam kisaran 1800-3000 rpm), pada yang lain - pada yang lebih tinggi (dalam kisaran 3000-4500 rpm). Ini dijelaskan oleh fakta bahwa, tergantung pada desain saluran masuk dan timing katup, pengisian efektif silinder dengan campuran bahan bakar-udara hanya terjadi pada kecepatan tertentu.
Berapa tenaga kuda di dalam mobil?
1 tenaga kuda atau hp sama dengan daya yang dibutuhkan untuk mengangkat beban seberat 75 kilogram ke ketinggian satu meter dalam waktu 1 detik. Dalam beberapa kasus, merupakan kebiasaan untuk menerjemahkan hp. dalam kilowatt - maka 1 tenaga kuda akan sama dengan 735,5 W atau 0,735 kW.
Untuk menentukan daya pada hp. mobil tertentu, Anda perlu mengubah kW yang ditunjukkan dalam data paspor menjadi tenaga kuda. Ini dilakukan sebagai berikut: nilai yang diberikan dalam kilowatt hanya dibagi dengan 0,735. Nilai akhir akan berarti tenaga kuda dari mobil tertentu.
Beberapa contoh untuk perbandingan.
- Nissan Micra dengan mesin 1 liter memiliki rating daya 48 kW. Untuk menentukan parameter dalam tenaga kuda, Anda perlu membagi 48 / 0,735. Ternyata 65,3 atau bulat - 65 kuda.
- Versi sport dari Volkswagen Golf yang terkenal dengan mesin 2.0 liter TSI ini memiliki tenaga sebesar 155 kW. Dengan membagi angka dengan 0,735, kita mendapatkan nilai dalam hp. - 210.
- Data paspor "Niva" domestik menunjukkan 58 kW, yang sama dengan 79 hp. Seringkali nilai ini dibulatkan, dan nilai 80 hp ditunjukkan.
Bagaimana cara mengetahui tenaga kuda mobil?
Ada cara lain untuk menghitung kuda. Hampir setiap bengkel utama memiliki pengaturan khusus yang dengan mudah menentukan berapa banyak tenaga kuda di dalam mobil. Mobil diangkat ke platform, diperbaiki, pedal akselerator ditekan hingga berhenti. Dalam beberapa menit, komputer akan menghitung nilainya.
Merupakan kebiasaan untuk membedakan antara 2 sistem pengukuran: domestik dan Eropa. Keduanya sama hp. menjadi 75 kg x m/s.
Berapa tenaga kuda di dalam mobil?
Jadi, tenaga kuda di dalam mobil sama dengan kW dibagi 0,735. Kilowatt adalah satuan metrik tenaga kuda. Secara ilmiah, ini sebanding dengan pekerjaan yang dilakukan dalam 1 detik saat mengangkat beban 75 kg hingga ketinggian satu meter. Semua ini tunduk pada gravitasi.
Sebuah mobil modern dianggap sangat efisien jika mesinnya memiliki tenaga yang lebih besar dibandingkan dengan massa kendaraannya. Atau begitulah: semakin ringan bodinya, semakin besar parameter daya yang memungkinkan mobil berakselerasi.
Ini terlihat jelas di bawah ini dalam contoh mobil berperforma tinggi.
- Dodge Viper 450 HP memiliki berat kotor 3,3 ton. Rasio daya / berat adalah 0,316, akselerasi ke ratusan adalah 4,1 s.
- Ferrari 355 F1 dengan 375 hp - massa penuh 2,9 ton, rasio - 0,126, akselerasi hingga ratusan - 4,6 dtk.
- Shelby Seri 1 320 hp - berat kotor 2,6 ton, rasio - 0,121, akselerasi hingga ratusan - 4,4 s.
Apa pengaruh tenaga kuda pada mobil?
Beberapa publikasi otomotif menulis bahwa harga mobil hanya ditentukan oleh "kuda" di bawah tenda. Apakah begitu? Dan mengapa torsi atau KM ditentukan dalam data teknis mobil?
KM adalah konsekuensi dari memberikan pengaruh pada tuas, akrab bagi semua orang dari pelajaran fisika. Dengan demikian, istilah pengukuran dalam Nm juga ditampilkan. Dalam mesin pembakaran internal, poros engkol memainkan peran tuas, dan tenaga atau energi lahir selama pembakaran bahan bakar. Ini bekerja pada piston yang menciptakan CM.
Ternyata nilai KM juga penting, begitu juga dengan power. Hanya parameter terakhir yang menyiratkan pekerjaan lain yang dilakukan per unit waktu. Ini menunjukkan berapa kali per satuan waktu mesin pembakaran internal menciptakan CM. Daya ditentukan oleh amplitudo rotasi pembangkit listrik atau revolusi, yang berarti tergantung pada CM. Itu sebabnya dihitung dalam kilowatt.
Sekarang langsung tentang pengaruh.
- Tenaga kendaraan diperlukan untuk memaksa tahanan tertentu. Semakin tinggi, semakin banyak yang bisa ditimpa mesin. Dalam hal ini, gaya yang berlawanan adalah gaya gesekan dan rolling roda, hambatan udara yang datang, dll.
- KM secara langsung memengaruhi kemampuan mobil, karena di sebelah parameter "kuda", putaran selalu ditulis, di mana daya optimal bergantung.
Dengan demikian, tenaga kuda yang dibanggakan dari sebuah mobil tidak ada artinya tanpa torsi, karena itu adalah indikator terakhir yang menentukan dinamika akselerasi, yang mempengaruhi mesin mencapai puncak tenaganya.
Horsepower secara langsung mempengaruhi pajak transportasi ditentukan oleh hukum negara tersebut. Semakin tinggi, semakin Anda harus membayar untuk mobil.
Anda dapat menghitung sendiri pajak mobil atau TN dengan menggunakan rumus berikut: hp. mobil x tarif saat ini dan komponen yang diturunkan dari rasio tenurial kendaraan dengan jumlah bulan dalam satu tahun.
Contoh 1
Lada Vesta dilengkapi dengan mesin yang menghasilkan 105 hp. Jika pemiliknya tinggal di Moskow, maka tarif pajak untuk hari ini adalah 12 rubel. Dari sini ternyata biaya TN selama 1 tahun akan sama dengan:
- 12x105=1260 rubel.
Contoh 2
Volkswagen Golf yang dibekali mesin 2.0 TSI GTI dengan KM 152 kW memiliki tenaga 207 hp. Hitung pajak:
- 12x207=2484 rubel.
Contoh 3
Mobil top Ferrari GTB coupe memiliki 270 kuda di bawah kap. Dengan demikian, pajak akan menjadi:
- 12x270=3240 rubel.
Horsepower tentu saja merupakan salah satu unit pengukuran yang paling ironis. Kehadirannya dalam bentuk mekanis hampir menghilangkan kebutuhan tenaga kuda "biologis", tetapi kami masih mengukur kekuatan mobil apa pun dengan "kuda" tua yang baik. Bayangkan jika kita masih menilai kecerahan bola lampu dalam cahaya lilin! Jadi dari mana istilah ini berasal?
Ternyata itu ditemukan oleh James Watt, insinyur dan penemu terkenal Skotlandia. Pada tahun 1763 ia diminta untuk memperbaiki model kerja mesin uap Newcomen. Tata letak dilengkapi dengan silinder dua inci dan memiliki langkah piston enam inci. Setelah serangkaian percobaan, Watt mengganti silinder logam dengan silinder kayu yang dilumasi dengan minyak biji rami dan dikeringkan dalam oven, dan juga mengurangi jumlah air yang diangkat per siklus.
Tata letak berhasil, dan penemu menjadi yakin akan inefisiensi mesin uap dan membuat banyak perbaikan pada desain, yang meningkatkan produktivitas lebih dari empat kali lipat. Akibatnya, karya Watt menandai awal dari revolusi industri, pertama di Inggris dan kemudian di seluruh dunia. Tapi untuk mesin uap terjual dengan baik, pembeli perlu menjelaskan keunggulan mereka dengan jelas dan mudah.
Misalnya, untuk mendemonstrasikan berapa banyak kuda yang dapat menggantikan mesin uap yang sama ini. Saat itu di Inggris, barel dengan volume 140,9 hingga 190,9 liter digunakan untuk mengangkat batu bara, air, dan manusia dari tambang. Satu tong beratnya 172,4 kilogram, dan dua kuda bisa menarik tong seperti itu dengan tali yang dilempar di atas balok. Usaha kuda rata-rata selama 8 jam kerja adalah 15% dari beratnya atau 75 kilogram gaya dengan berat kuda 500 kg.
Watt sampai pada kesimpulan bahwa tong seberat 180 kilogram dapat ditarik keluar dari poros oleh dua kuda dengan kecepatan 2 mil per jam. Kemudian, mengalikan barel dengan 2 mph, kita mendapatkan bahwa satu tenaga kuda sama dengan 1 barel mil/jam. Membulatkan perhitungan dalam pound-feet per menit, penemu memutuskan bahwa tenaga kuda akan sama dengan 33.000 pound-feet per menit. Di sebagian besar negara Eropa dan Rusia, tenaga kuda didefinisikan sebagai 75 kgf m / s, yaitu, sebagai daya yang dikeluarkan dalam pengangkatan vertikal seragam beban seberat 75 kg pada kecepatan 1 m / s dan percepatan jatuh bebas standar.
Dalam hal ini, 1 hp. persis 735.49875 watt - nilai ini juga disebut "tenaga kuda metrik". Pada Kongres Kedua Asosiasi Ilmiah Inggris pada tahun 1882, unit daya baru diadopsi - "watt", dinamai, pada kenyataannya, untuk menghormati James Watt. Tapi alih-alih watt virtual, kami lebih suka menggunakan tenaga kuda tua yang bagus. Setuju, itu jauh lebih jelas.
