แรงบิดและแรงม้าต่างกันอย่างไร


16

คำถามพื้นฐานมาก - อะไรคือความแตกต่างระหว่างแรงบิดและแรงม้า? มันมีอยู่ทั่ว Google แต่ฉันสับสนและไม่สามารถรับคำตอบที่น่าพอใจได้ ฉันจะบอกคุณความสับสนของฉัน:

แรงบิดเป็นตัวบ่งชี้การเร่งความเร็วใช่ไหม ดังนั้นในการหารถปิคอัพของรถยนต์ที่มีแรงบิดตั้งแต่ 0-60 ไมล์ต่อชั่วโมงโค้งควรใช้ ถ้าอย่างนั้นทำไมต้องใช้เส้นโค้งแรงม้า แรงม้าหมายถึงอะไร

ถ้าฉันบอกว่าให้เปลี่ยนเกียร์ (พูดจาก 1-2) สำหรับระยะที่ดีที่สุดให้เปลี่ยนที่ 10 kmph ในขณะที่ดึงกำลังสูงสุดให้เปลี่ยนที่ 22 kmph ผู้ใช้คนใดควรใช้และทำไม

ฉันสับสนจริงๆว่าจะใช้เส้นโค้งแรงบิดและเส้นโค้งพลังงานได้ที่ไหน? ความสำคัญของพวกเขาคืออะไร? การบริจาครถยนต์ให้กับผู้ใช้คืออะไร


หากคำตอบที่ดีอย่างใดอย่างหนึ่งด้านล่างตอบคำถามของคุณโปรดเลือกคำตอบหนึ่งข้อ! เราซาบซึ้งกับมัน: o)
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

คำตอบ:


7

กำลังแรง <-> แรงบิดสัมพันธ์

โดยทั่วไปความสัมพันธ์ระหว่างกำลังกับแรงบิดเป็นสูตรง่ายๆ

Power[kW] = Torque[Nm] * RPM * π / 30,000

ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถคำนวณเส้นโค้งหนึ่งจากอีกอันหนึ่งในรูปของแรงบิด / พลังงานไดอะแกรม (นั่นคือสิ่งที่เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าทำด้วย)

ดังนั้นทำไมเส้นโค้งทั้งสองจึงถูกพล็อตถ้ามันเหมือนกันมากหรือน้อย?

แผนภาพนี้แสดงมอเตอร์เชิงทฤษฎีจำนวนห้าเส้น:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

มอเตอร์แต่ละตัวมีแรงบิด 350Nm ที่ 8000 รอบต่อนาที (และกำลังสูงสุดเท่ากันที่ RPM นั้น) และมอเตอร์แต่ละตัวมีแรงบิดสูงสุด 450Nm

คนขับปกติใช้ช่วงได้ถึง 3000RPM บนท้องถนนดังนั้นตัวเลือกที่ดีที่สุดของเขาคือมอเตอร์ # 2 ตามด้วย # 1 สิ่งเหล่านั้นจะให้อัตราเร่งที่ดีที่สุดที่ระดับปานกลางรอบต่อนาที

ในการแข่งขันที่มอเตอร์วิ่งด้วยความเร็วรอบสูงมากคุณควรเลือก # 5

การประเมินนี้สามารถทำได้ทั้งเส้นโค้ง - กำลังและแรงบิดเนื่องจากมันแสดงปริมาณเท่ากันหรือน้อยกว่า แต่เส้นโค้งแรงบิดแสดงความแตกต่างที่ชัดเจนกว่าเส้นโค้งกำลัง!

อย่างไรก็ตามเส้นโค้งพลังงาน (สามารถ) แสดงรายละเอียดที่น่าสนใจบางอย่าง พลังของ # 4 ลดลงระหว่าง 4,000 ถึง 5,000 RPM จุดอื่นคือโดยปกติกำลังสูงสุดไม่ได้อยู่ที่ RPM สูงสุดและคุณต้องการทราบว่า RPM คืออะไรและมันทำงานอย่างไรรอบ RPM นั้น

ทำไมพลังงานยังคงเพิ่มขึ้นแม้ว่าแรงบิดจะลดลงด้วย RPM ในบางจุด

ลองนึกภาพคุณมีน้ำหนัก 50 กิโลกรัมที่คุณยกขึ้นโดยการดึงเชือกที่วิ่งข้ามรอกไปที่เพดาน แรงที่คุณต้องพยายามเป็นเพียงแรงโน้มถ่วงของน้ำหนักเมื่อคุณดึงมันด้วยความเร็วคงที่ เนื่องจาก 50 กิโลกรัมค่อนข้างหนักคุณจะยกมันช้ามาก หากน้ำหนักเบาคุณจะต้องใช้แรงน้อยลงและสามารถยกได้เร็วขึ้น สมมติว่าคุณยกน้ำหนัก 25 กิโลกรัมในเวลา 1/3 ซึ่งหมายความว่าในเวลาเดียวกันคุณสามารถยกน้ำหนักหนัก 50 กก. คุณสามารถยก 3x25kg = 75kg รวมได้ เนื่องจากกำลังงานเสร็จสิ้นต่อเวลาและคุณสามารถยก 75 กิโลกรัมแทน 50 กิโลกรัมในเวลาเดียวกันพลังจึงสูงกว่า 50% - แม้ว่าคุณจะใส่แรงเพียงครึ่งเดียวก็ตาม

มันเหมือนกันกับมอเตอร์: ที่ RPM สูงมันอาจมีแรงบิดน้อยกว่า (แรง) ในช่วงรอบ แต่เนื่องจากมันหมุนรอบได้เร็วขึ้นในเวลาเดียวกันจึงสามารถส่งพลังงานได้มากกว่า

เกิดอะไรขึ้นในกล่องเกียร์

ดังที่กล่าวไปแล้วพลังทำงานได้ตามเวลา เนื่องจากพลังงานได้รับการอนุรักษ์พลังงานที่เพลามอเตอร์เท่ากับกำลังที่ล้อ จากสูตรด้านบนเราสามารถคำนวณสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่ออัตราส่วนของมอเตอร์อัตราส่วนล้อแตกต่างกัน (ละเลยการสูญเสีย):

Wheel_torque = Motor_torque * Motor_RPM / Wheel_RPM

ในแผนภาพต่อไปของฉันฉันได้วางแผนแรงบิดล้อกับมอเตอร์ RPM สำหรับหกเกียร์ของ BMW M3 (365Nm @ 4900RPM; 252Kw @ 7900RPM):

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

แต่ก็เป็นไปได้ที่จะดึงพลังและแรงบิดเทียบกับความเร็ว:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ใช่ 365Nm ของมอเตอร์ถูกเปลี่ยนเป็นเกือบ 6,000Nm (4400lb ft) ในเกียร์แรก สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงผลกระทบอันใหญ่หลวงของอัตราส่วนเฟืองและขนาดล้อ ในอีกด้านหนึ่งพลังงานจะเหมือนกันเสมอที่ RPM ที่กำหนด

โปรดทราบว่าเมื่อคุณเปลี่ยนเป็นเกียร์สองที่หรือประมาณ 4900RPM (แรงบิดสูงสุด) คุณจะลดแรงบิดของล้อลงประมาณ 50% (และเมื่อคุณเปลี่ยนเป็น 3 ในภายหลังคุณจะหลุดอีกประมาณ 50%)

ซึ่งหมายความว่าในการแข่งขันคุณจะต้องเลื่อนให้ช้าที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้แม้ว่าพลังจะตกไปแล้วก็ตามเพราะการขยับหมายถึงการสูญเสียพลังงาน / แรงบิดอย่างหนัก (พื้นที่สีแดงในพล็อตของฉันเพียงทำเครื่องหมายช่วง RPM จาก 4900 ถึงสูงสุดในเกียร์แรกเพื่อให้ชัดเจน) อย่างไรก็ตามในการประกวดการเร่งความเร็วที่คุณเริ่มต้นจากศูนย์แรงบิดสูงที่ RPM ต่ำจะช่วยได้เพราะการเร่งความเร็วให้เร็วที่สุดเป็นสิ่งสำคัญและมันไม่สำคัญว่าถ้าคุณยังเร่งความเร็วไปเล็กน้อย เมตร

แน่นอนว่าในความเป็นจริงมีการลากและอื่น ๆ ซึ่งเพิ่มขึ้นด้วยความเร็วและวิธีเดียวที่จะเอาชนะมันได้คือพลังที่มากขึ้น ดังนั้นพลังงานแน่นอนกำหนดความเร็วสูงสุด แต่ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าพลังงานมีบทบาทอยู่ในช่วง 50km / h / 30mph ซึ่งไม่เร็วจริง ๆ

ดังนั้นเปรียบเทียบรถยนต์ที่แตกต่างกันตามกำลังหรือแรงบิด?

คุณได้เห็นผลกระทบอย่างใหญ่หลวงของอัตราส่วนรอบต่อนาทีเนื่องจากการส่งผ่านและวงล้อก็มีบทบาทเช่นกัน ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะเปรียบเทียบรถสองคันเพียงแค่ดูกราฟแรงบิดของมอเตอร์ สิ่งนี้ใช้ได้กับรถยนต์ที่มีมอเตอร์หลายตัวเลือก แต่มีการส่งผ่านข้อมูลเดียวกัน พลังงานน้อย (!) ดีกว่า โปรดทราบว่า BMW M3 ให้พลังสูงสุดคงที่มากกว่าหรือน้อยกว่า 125km / h ในเกียร์ 3 เมื่อคุณเปลี่ยนสาย

ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง

แรงบิดยังเป็นตัวชี้วัดการทำงานของมอเตอร์ในช่วงรอบการหมุนรอบเดียว อย่างแม่นยำมากขึ้น:

Work_per_rev[J]= torque[Nm] * 2π

ถ้าเราพิจารณาว่ามอเตอร์เผาไหม้เชื้อเพลิงในปริมาณเท่ากันต่อรอบ (ไม่เหมือนจริงทั้งหมด แต่ก็โอเค) เช่นพลังงานเคมี (งาน) เดียวกันจะถูกปล่อยออกมาอัตราส่วนของสารเคมี / เครื่องจักรกลจะดีที่สุดเมื่อแรงบิดสูงสุด . ดังนั้นเครื่องจะทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อแรงบิดสูง

แต่โปรดจำไว้ว่าประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่ดีที่สุดนั้นไม่เท่ากับระยะทางที่ดีที่สุด! ในกรณีของ BMW M3: การขับขี่ที่ 2000 รอบต่อนาทีแทน 4000RPM หมายถึงการลดแรงบิดจาก 340Nm เป็น 290Nm ซึ่งเป็นการสูญเสียเพียง 15% แต่การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงลดลง 50%
นี่คือเหตุผลที่แนะนำให้ขับที่ RPM ที่ต่ำมากเพื่อให้ได้ระยะทางที่ดีที่สุด แต่ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงนั้นไม่ดีที่สุด อย่างไรก็ตาม: แรงบิดสูงที่ RPM ที่ต่ำกว่าแน่นอนหมายถึงระยะทางที่ดีขึ้น

ข้อสรุป

โดยทั่วไปกำลังและแรงบิดเป็นสองสิ่งเดียวกัน: ความแข็งแรงของมอเตอร์ หากคุณมีโค้งหนึ่งคุณสามารถคำนวณอีกอันได้

พลังกำหนดความสามารถในการแข่งและความเร็วสูงสุดของรถ แต่ยังสามารถเร่งความเร็วได้เมื่อมอเตอร์ถึง RPM ที่สูงขึ้น

แรงบิดแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่ามอเตอร์มีความสามารถในการเร่งความเร็วที่ RPM ต่ำ แต่แรงบิดที่ล้อขึ้นอยู่กับอัตราส่วนเกียร์และขนาดล้อดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะเปรียบเทียบ ผู้ขับขี่ปกติต้องการแรงบิดสูงที่ RPM ต่ำ

และโปรดทราบว่าฉันตั้งสมมติฐานและเรียบง่ายหลายอย่างที่นี่

เกี่ยวกับข้อมูลของฉัน

ผมได้เส้นโค้งมอเตอร์จากเว็บไซต์กด BMWs และเว็บไซต์นี้ (น่าเสียดายที่ภาษาเยอรมัน) ใช้มิติยาง, ชุดของ RPM และ BMW รุ่นสำหรับอัตราส่วนเกียร์ (หรืออัตราส่วนที่กำหนดเอง) และคำนวณความเร็วที่ RPMs ในเกียร์ ในกรณีของฉันเส้นรอบวงของล้อคือ ~ 2m และความเร็วคือ 7.5 12.9; 19.3; 25.6; 30.1 และ 35.1km / h ในเกียร์ 1-6 สิ่งนี้ช่วยในการคำนวณ RPM ของล้อสำหรับรอบมอเตอร์ที่กำหนดในเกียร์ที่กำหนด


นี่คือคำตอบที่ดี
Zaid

จริง คำตอบที่ดี
Ppoggio

@sweber คุณช่วยอธิบายเกี่ยวกับสิ่งที่คุณหมายถึงโดย "การแข่ง", "ความสามารถในการแข่งรถ", "การแข่งขันการเร่งความเร็ว" ฯลฯ ได้หรือไม่? "การเร่งความเร็ว" ไม่ใช่เรื่องสำคัญสำหรับ "การแข่ง" หรือไม่? ฉันกำลังสับสนกับคำศัพท์ที่คุณใช้เมื่อใดจึงมีพลังงานปลายสูงและเมื่อแรงบิดต่ำสุดสูงถึงสำคัญ?
ฉันไม่รู้ว่าฉันกำลังทำอะไรอยู่

10

แรงม้าเป็นเครื่องยนต์ที่สามารถผลิตพลังงานได้มากเท่าไร (ทำงานเท่าไรในเวลาที่กำหนด) แรงบิด wheras คือปริมาณการเลี้ยวที่สามารถทำได้ (ทำงานเท่าไร) ทั้งสองมีการเชื่อมโยงที่ค่อนข้างซับซ้อนดังนั้นคุณจึงไม่สามารถมีได้โดยไม่มีอีก

คุณจะต้องนึกถึงสมการฟิสิกส์สองสามข้อ:

แรง = มวล x การเร่งความเร็ว

พลังงาน = งานเสร็จสิ้น (แรงบิด) / เวลา

ในการคำนวณอันหนึ่งจากอีกอันหนึ่งคุณสามารถใช้การทดแทนด้วยสมการการเคลื่อนที่แบบหมุนบางส่วน:

HP = (2 x pi x แรงบิด x RPM) / 33000 = (แรงบิด * RPM) / 5252

โดยทั่วไปแล้วเครื่องยนต์จะมีประสิทธิภาพมากที่สุดเมื่อทำงานที่แรงบิดสูงสุด (เหตุใดจึงเรียกว่าดีเซลของอุตสาหกรรมทำงานช้ามาก) และแรงบิดมีผลต่อความเร็วของรถยนต์ที่เร่งขึ้นโดยเฉพาะที่ความเร็วต่ำ HP นั้นมีการใช้งานที่ความเร็วสูงกว่าซึ่งจะช่วยให้คุณทราบว่ารถมีความสามารถในการบรรลุและรักษาความเร็วที่สูงขึ้นเท่าใด

ตัวอย่างเช่นเปรียบเทียบเครื่องยนต์ในเรือซึ่งจะสร้างแรงบิดจำนวนมาก (เพื่อเคลื่อนย้ายสิ่งที่หนักมากช้า) ที่ RPM ที่ต่ำมาก (เพียงไม่กี่ร้อย) กับที่ในมอเตอร์ไซค์แข่งซึ่งจะสร้างจำนวนมาก ของพลังงาน (เพื่อย้ายสิ่งที่เบาอย่างรวดเร็ว) ที่ RPM สูง (10-12,000)


1
ดังนั้นจากคำถามเดิมเหตุใดจึงมีการกล่าวถึงแรงม้าแทนแรงบิดเมื่อพูดถึง 0-60 / 0-100 ครั้ง
ฉันไม่รู้ว่าฉันกำลังทำอะไรใน

ฉันคิดว่าในระดับหนึ่งมันส่วนใหญ่เป็นนิสัย ทั้งคู่มีความสำคัญต่อสิ่งนั้น - รถที่มีแรงบิดมากกว่าจะออกจากสายเร็วกว่า แต่รถที่มี HP มากกว่าจะเร็วขึ้นก่อนที่ 'ไอน้ำจะหมด' และต้องเปลี่ยนเกียร์ ...
Nick C

ฝุ่นชนิดนี้จะทำความสะอาดได้เล็กน้อย: ความสามารถในการเร่งความเร็ว (เช่น "การรับของคุณ") ขึ้นอยู่กับแรงบิดและคุณจะเห็นว่าดีเซลมีแรงบิดที่ดีกว่ามากเมื่อใช้ความเร็วต่ำซึ่งเป็นประโยชน์ในการขับขี่ในเมือง เร่งความเร็วบ่อยๆจากจุดเริ่มต้น อย่างไรก็ตามความเร็วสูงสุดนั้นขึ้นอยู่กับกำลังไฟฟ้าซึ่งเป็นระดับสูงสุดทั้งในรถยนต์เบนซินและดีเซลที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์สูงกว่าแรงบิดสูงสุด ดังนั้นสิ่งที่ฉันทำได้คือต้องใช้แรงบิดเมื่อพูดถึงการขับขี่ในเมืองและแรงม้าเมื่อพูดถึงการขับขี่บนทางหลวง
Soumya Sen

รถปิ๊กกิ้ง 0-60 นั้นทำราวกับว่าอยู่บนทางหลวงดังนั้นเส้นโค้งพลังงานในขณะที่การเปลี่ยนเกียร์สำหรับระยะทางที่ดีที่สุด / ความสะดวกสบายที่สุดสำหรับการขับขี่ในเมือง สำหรับการเปลี่ยนเกียร์บนทางหลวงเราควรใช้ power curve อ่าน: in.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100817103621AAiC2FH
Soumya Sen

2
มันต้องเริ่มจากที่ไหนซักแห่ง และมันไม่สามารถเกี่ยวกับแรงบิดเท่านั้นไม่อย่างนั้นการแข่งทั้งหมดจะทำในถังน้ำมัน
ฉันไม่รู้ว่าฉันกำลังทำอะไรใน

10

แรงบิดเป็นงานแรงม้าคืออัตราการทำงาน

ในบริบทของเครื่องยนต์:

  • แรงบิดบ่งบอกว่าเครื่องยนต์สามารถบรรทุกได้เท่าใดในระยะเวลาที่กำหนด

  • เพาเวอร์บ่งบอกถึงวิธีที่รวดเร็วเครื่องยนต์สามารถย้ายโหลดว่าในช่วงระยะทางที่


สิ่งอื่น ๆ ที่อาจช่วยอธิบายความแตกต่างระหว่างสองสิ่งนี้:

  • แรงบิดคือสิ่งที่เร่งยานพาหนะให้หยุดนิ่ง

    ▲ Torque = ▲ Acceleration
    

    คำว่าหยุดนิ่งมีความสำคัญมากที่นี่เพราะเป็นเพียงครั้งเดียวที่กองกำลังลากอากาศพลศาสตร์จะไม่ จำกัด การเร่งความเร็วแบบเส้นตรงของยานพาหนะ นี่คือเหตุผลที่แรงบิดมีผลกระทบที่โดดเด่นที่ความเร็วต่ำ - แรงลากมีขนาดค่อนข้างเล็ก

  • แรงบิดใช้งานได้; มันดึงโหลด

    สมมติว่าคุณมีรถสองคันที่เหมือนกันในการแข่งขันชักเย่อกับเครื่องยนต์สองแบบที่พัฒนาแรงม้าสูงสุดเท่ากัน แต่ด้วยความเร็วเครื่องยนต์ที่ต่างกัน รถที่มีความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่ำจะมีแรงบิดที่ล้อมากกว่าที่อื่น นี่จะเป็นเครื่องมือที่ชนะการแข่งขันชักเย่อ

  • แรงม้าสูงสุดจะควบคุมความเร็วสูงสุด

    Power = Resistive Forces x Vehicle Speed
    

    แรงม้าเป็นเพียงหน่วยของการวัดพลังงานหรืออัตราการทำงานดังนั้น:

    ▲ Horsepower = ▲ Top Speed
    

1
ตัวอย่างเกี่ยวกับความเร็วรอบเครื่องยนต์ - คุณละเลยการใส่เกียร์อย่างสมบูรณ์ ความจริงที่ว่า 2 เครื่องยนต์สร้างแรงม้าเดียวกันหมายความว่าพวกเขาสามารถเร่งความเร็วในทางทฤษฎีในอัตราเดียวกัน ในการวิเคราะห์ว่าเครื่องยนต์ตัวที่สองจะต้องถูกปรับลดลงเพื่อสร้างแรงบิดเท่ากันที่ล้อและสร้างมันสำหรับช่วงการหมุนรอบเดียวกัน (หลังจากการลดเกียร์ลง!
chilljeet

@ chilljeet ฉันคิดว่าแรงบิดขึ้นอยู่กับเกียร์?
ฉันไม่รู้ว่าฉันกำลังทำอะไรอยู่

@ Ihavenoideawhat ฉันกำลังทำอะไรอยู่ถ้าคุณพูดถึงวงล้อใช่แล้วใช่
chilljeet

@ chilljeet ฉันคิดว่าคุณบอกว่าการใส่เกียร์ลงจะทำให้เกิดแรงบิดเท่ากันที่ล้อ
ฉันไม่รู้ว่าฉันกำลังทำอะไรอยู่

อย่างไรก็ตาม Zaid แล้วทำไมแรงม้าถึงสำคัญมันอธิบายได้อย่างไรว่ารถเร็วแค่ไหน? ไม่มีใครสนใจความเร็วสูงสุดไม่มีใครขับด้วยความเร็วสูงสุด การเร่งความเร็วอยู่ที่ใดดังนั้นจุดประสงค์ของแรงม้าคืออะไร
ฉันไม่รู้ว่าฉันกำลังทำอะไรอยู่

8

แรงบิดคือปริมาณแรงที่กระทำโดยเครื่องยนต์ของคุณที่ RPM เฉพาะ ในรถสองคันที่มีเกียร์เท่ากันและในเกียร์เดียวกันรถที่มีแรงบิดมากเป็นสองเท่าจะเร่งเร็วขึ้นเป็นสองเท่า

แรงม้าคำนวณจากแรงบิดและ RPM จำนวนของแรงบิดที่กำหนดที่ RPM ต่ำนั้นเท่ากับแรงม้าน้อยกว่าแรงบิดที่เท่ากันที่ RPM ที่สูงกว่า

แรงม้าเป็นสิ่งสำคัญเพราะปริมาณของแรงที่มาถึงล้อหลังเพื่อเร่งรถคือการรวมกันของแรงบิดและอัตราส่วนหนี้สินต่อทุน โดยทั่วไปแล้วรถที่มีความเร็วสูงจะสามารถใส่เกียร์ได้แน่นขึ้น ยิ่งคุณใส่เกียร์ในรถยนต์มากเท่าไหร่ก็จะยิ่งเร่งความเร็วมากขึ้นตามแรงบิดที่กำหนด เนื่องจากแรงม้าแสดงให้เห็นถึงการรวมกันของแรงบิดและ RPM มันจึงเป็นสัญญาณที่ดีว่ารถส่วนใหญ่ที่มีอัตราการส่งข้อมูลที่เลือกสรรดีจะเร่งความเร็วอย่างไร

เพื่อเป็นตัวอย่างที่ดีสมมติว่าเรามีเอ็นจิ้น revving ที่สูงมาก (เช่นเอนจิ้นสูตร 1) มันทำให้แรงบิด 250 ฟุต แต่ก็รักษาแรงบิดนั้นไว้จนกระทั่งแรงม้าสูงสุดที่ 20k RPM ทำให้เกือบ 800 แรงม้า ในทางกลับกันเรามีเครื่องยนต์ที่มีการกระจัดจำนวนมาก แต่มีอัตราการไหลที่ค่อนข้างต่ำ สมมติว่ารถ torquey สมมุตินี้สร้างแรงบิดสูงสุด 600 ft lbs และ revs ถึง 6k rpm ทำให้มีมากกว่า 600 hp โปรดทราบว่ารถที่มีแรงม้ามากกว่านั้นทำให้มีแรงบิดน้อยลง ในเกียร์แรกสมมติว่ารถที่มีความเร็วสูงนั้นมีความหนาแน่นสามเท่าของรถ torquey - รถที่มีความเร็วสูงนั้นจะอยู่ที่ 60 ไมล์ต่อชั่วโมงและ 18,000 รอบต่อนาทีในขณะที่รถ torquey จะอยู่ที่ 6,000 rpms ที่ 60mph สิ่งนี้ทำให้รถที่มีการหมุนสูงนั้นใส่แรงบิดของล้อลงในเกียร์นี้ดังนั้นมันจะเร่งเร็วขึ้น และเนื่องจากมันยังมีความเร็วรอบเครื่องยนต์อีก 2,000 รอบต่อนาทีเมื่อรถ torquey วิ่งออกจากรอบต่อนาทีมันจะยังคงเร่งความเร็วที่ 60 ไมล์ต่อชั่วโมงในเกียร์แรกในขณะที่รถคันอื่นกำลังขยับ และละครเรื่องเดียวกันจะถูกทำซ้ำในเกียร์ที่สูงกว่าเช่นกันรถ HP ที่สูงขึ้นจะเร่งความเร็วได้เร็วขึ้นเพราะมันสามารถอยู่ในเกียร์ที่ต่ำกว่าซึ่งสามารถจ่ายได้แน่นมากขึ้น

เกียร์ - นั่นคือเหตุผลที่แรงม้ามีความสำคัญ การใส่เกียร์อย่างแน่นหนาหมายความว่ารถจะต้องปรับตัวสูงขึ้นเพื่อให้ได้ความเร็วของถนนที่กำหนด การใส่เกียร์นานหมายความว่ารถไม่จำเป็นต้องเร่งความเร็วสูงเพื่อให้ได้ความเร็วที่แน่นอน การแลกเปลี่ยนคือการเร่งความเร็ว ดังนั้นเกียร์แรกในรถยนต์ส่วนใหญ่จะแน่นมากสิ้นสุดก่อน 30 ไมล์ต่อชั่วโมงในรถยนต์ขนาดเล็กจำนวนมาก ในอีกทางหนึ่งเกียร์ Overdrive นั้นให้ความเร่งที่แย่มาก แต่ก็ช่วยให้รถสามารถรักษาความเร็วรอบต่อนาทีที่ความเร็วรอบทางหลวงซึ่งช่วยประหยัดน้ำมัน นอกจากนี้รถยนต์ที่เหมือนกันอาจมีอัตราส่วนการขับขี่ขั้นสุดท้ายที่แตกต่างกันซึ่งจะส่งผลต่อการเร่งความเร็วโดยรวมและความเร็วสูงสุด ดังนั้นรถที่มีอัตราส่วน 3.00 ด้านหลังจะเร่งความเร็วช้าลงเป็นความเร็วสูงสุดสูงกว่ารถคันเดียวกันที่มีอัตราส่วนหลัง 4.10


คุณช่วยอธิบายสิ่งที่คุณหมายถึงโดย "ใส่เกียร์ให้แน่น" ได้ไหม?
ฉันไม่รู้ว่าฉันกำลังทำอะไรอยู่

การใส่เกียร์ให้แน่นหมายถึงรถวิ่งได้เร็วน้อยลงตามความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่กำหนด ตัวอย่างเช่นใช้เครื่องยนต์ที่มีความเร็วสูงถึง 7000 rpms หากรถที่มีเครื่องยนต์นั้นถึง 50 ไมล์ต่อชั่วโมงในเกียร์ที่ 1 รถคันนั้นจะได้รับการเกียร์อย่างอิสระมากกว่าถ้ารถถึง 30 ไมล์ต่อชั่วโมงในเกียร์ที่ 1 ที่ RPM เดียวกัน
Jim W

โดยทั่วไประยะห่างของอัตราส่วนเกียร์ของเกียร์ขึ้นอยู่กับรูปร่างของเส้นโค้งพลังงานของรถในขณะที่ไดรฟ์สุดท้ายแสดงถึงการแลกเปลี่ยนระหว่างความเร็วสูงสุดและความเร่ง บางครั้งเกียร์ยอดนิยมของการส่งผ่านจะยาวเป็นพิเศษเพื่อให้สามารถใช้เกียร์ RPM บนทางหลวงที่ต่ำ
Jim W

แน่นอนอัตราส่วนการกระจายครั้งสุดท้ายจะเป็นปัจจัยที่นี่
Steve Matthews

ดังนั้นอัตราส่วนเกียร์สูงขึ้น?
ฉันไม่รู้ว่าฉันกำลังทำอะไรอยู่

2

ในเงื่อนไขที่ง่ายที่สุดที่เป็นไปได้:

แรงบิด = Lbs / Ft การวัดแรงบิดที่เกิดขึ้นจริงจากเครื่องยนต์

แรงม้า = พลทำให้หน่วยงาน หน่วยของแรงม้ามีการบอกกล่าวล่วงหน้าจากการสันนิษฐานว่าม้าสามารถดึงได้ด้วยแรงที่มากกว่า 180 ปอนด์

ความผิดพลาดที่คนส่วนใหญ่ทำเมื่อมีส่วนร่วมในการอภิปรายนี้คือการพิจารณาแรงม้าและแรงบิดอย่างอิสระ เกือบทุกคนให้เหตุผลว่าพวกเขาแยกค่าที่ไม่เกี่ยวข้อง พวกเขาไม่ได้

แรงม้า = (แรงบิด x RPMs) / 5252

สมการนี้เป็นสิ่งสำคัญอันดับสองในหน้านี้และเป็นเหตุผลที่ทุกคนบอกคุณว่าควรพิจารณาแรงม้าและแรงบิดเท่า ๆ กันและแยกออกจากกันอย่างมาก ความจริงก็คือแรงม้านั้นเป็นผลผลิตของแรงบิดและค่าอื่น ๆ - RPMs (หารด้วย 5252) ไม่เกี่ยวข้องแยกหรือแตกต่างกัน

ในความเป็นจริงไม่มีเครื่องจักรอยู่เพียงตัวเดียวที่วัดแรงม้าของรถยนต์ มันเป็นตัวเลขที่มนุษย์สร้างขึ้น เมื่อทดสอบสมรรถนะของรถยนต์แล้วจะวัดแรงบิดด้วยเครื่องวัดกระแสไฟฟ้า การวัดสมรรถนะของเครื่องยนต์คือแรงบิด แรงม้าเป็นตัวเลขเพิ่มเติมที่ได้จากการคูณแรงบิดด้วย RPM

ความสัมพันธ์ระหว่างแรงม้าแรงบิดและอัตราเร่ง


ลิงค์ที่คุณให้ไว้เป็นเหมืองทองคำ คุณอาจต้องการอธิบายคำตอบของคุณเพื่อให้ครอบคลุมบางสิ่งที่แตกต่างนอกเหนือจากความสัมพันธ์ระหว่าง HP & TQ ที่ OP ถาม นี่เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสำหรับคำตอบที่ดี
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

-1: ในขณะที่มันมีแรงบิดจริง ๆ สิ่งที่วัดได้ประโยคที่สองของคุณเกี่ยวกับพลังม้าไม่ได้ตอบคำถาม แน่นอนว่ามันเป็นหน่วยคี่ที่อ้างอิงสมมติฐานที่แปลก ๆ แต่ Lbs * Ft (ใช่*ไม่ใช่/) ก็ฟังดูแปลกมากสำหรับฉันเช่นกัน เพียงเพราะมันเป็นหน่วยโดยพลการไม่ได้หมายความว่ามันไม่สมเหตุสมผล
sweber

2

การเปรียบเทียบทั่วไป: พลังงานศักย์: แรงบิด :: พลังงานจลน์: พลังม้า

แรงบิดสามารถดำรงอยู่ได้โดยไม่มีการเคลื่อนไหวมันเป็นความสามารถในการทำงาน
แรงม้าสามารถมีอยู่ในการเคลื่อนไหวเท่านั้น มันเป็นอัตราการทำงาน

พลังของเครื่องยนต์ = แรงบิด * ความเร็ว;

ในการอ้างอิงเครื่องยนต์ที่ทำงานที่โหลดคงที่การอ้างอิงพลังงานจะใช้เพื่อดึงกำลังสูงสุด
. ในการอ้างถึงเครื่องยนต์ที่ทำงานที่โหลดตัวแปร (เช่นการเปลี่ยนเกียร์เป็นต้น) แรงบิดจะเหมาะสมกว่า

Curves:
Torque curve: Torque ที่ผลิตโดยเครื่องยนต์กับเครื่องยนต์รอบต่อนาทีที่ภาระต่างๆของเครื่องยนต์
Power curve: กำลังที่ผลิตโดยเครื่องยนต์กับเครื่องยนต์รอบต่อนาทีที่ภาระต่าง ๆ ของเครื่องยนต์ นี้จะได้รับโดยการคูณแรงบิดโค้งด้วยความเร็วดังนั้นนี่จะเป็นแบบเลื่อน + ยาวบนโค้งแรงบิด อ้างอิงตัวอย่างเส้นโค้งแรงบิดกำลังงาน
อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจะซ้อนทับบนเส้นโค้งด้านบนเพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น

คุณกำลังสับสนระหว่างเส้นโค้งกำลังโค้งแรงบิดและเส้นโค้งการประหยัดน้ำมัน

เมื่อพิจารณาจากกราฟแสดงกำลังเราสามารถรับแรงบิดและในทางกลับกัน
เส้นโค้งการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงจะต้องระบุอย่างชัดเจนว่าเป็นกราฟที่ทับซ้อนกัน

ตอนนี้มันจะต้องชัดเจนเมื่อใช้อะไร
หากต้องการรับไมล์สะสมที่ดีที่สุดให้ทำตามกราฟไมล์
เพื่อให้ได้พลังงานสูงสุดอ้างอิงถึงกราฟกำลัง

โดยทั่วไปแล้วจะใช้เส้นโค้งแรงบิดเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับระบบควบคุมการส่งสัญญาณเพื่อให้ทราบว่าเกียร์ใดที่ดีที่สุดในการเปลี่ยน

ยังไม่ชัดเจนใช่ไหม ตรวจสอบตัวอย่างในโลกแห่งความจริง

หมายเหตุ: เส้นโค้งถูกระบุไว้ที่เงื่อนไขการโหลดเท่านั้นดังนั้นพฤติกรรมที่แท้จริงของเครื่องยนต์ขึ้นอยู่กับโหลดปัจจุบันของเครื่องยนต์รวมถึงข้อ จำกัด ต่าง ๆ ที่กำหนดเนื่องจากบรรทัดฐานทางกฎหมาย / การปล่อย / การป้องกันความเสียหาย

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.