Я хочу дізнатися, скільки крутного моменту буде потрібно від мого двигуна, якщо я хочу витягти масу. Тож уявіть собі автомобіль, що буксирує причіп.
Я знайшов тертя, що діє на колеса, а потім зробив суму сил у напрямку x, щоб знайти напругу на зчіпці.
Відповіді:
Крутний момент двигуна не має значення. Що важливо, коли тягнеться сила, вигнана автомобілем в основі колеса, штовхаючи машину вперед. Ця сила залежить від багатьох речей, але два найважливіші речі:
Насправді в кінцевому рахунку, припускаючи ідеальну передачу і ніяких втрат, можна написати рівняння для сили, яка є:
$$ f_p = {P над v} $$
Де:
$ f_p $ - це тягова сила вашого автомобіля,
$ P $ - потужність двигуна (при поточних оборотах / дроселях) і
$ v $ - поточна швидкість автомобіля
$$$$
Як тільки ви маєте поточну тягову силу, ви можете порівняти її з силою, необхідною для витягування причепа. Зауважимо, що тягова сила прагне до нескінченності, оскільки швидкість наближається до 0, це правильно. Фактично навіть дуже низький трактор тяги може досі тягнути tonnes на trailer через дуже вигідну передачу співвідношення та тому дуже низькі швидкості.
Отже, щоб відповісти на ваше запитання: тягнути будь-який причіп потрібно крутний момент більше нуля при кутовій швидкості більше нуля. Це дає нам потужність, яка більше 0, якої буде достатньо, щоб витягти будь-який причіп з певною швидкістю.
Швидкість в кінцевому підсумку залежить від багатьох інших сил, які повинні бути врівноважені з первинними силовими тягами, але найважливішими є опору повітря, втрати нахилу доріг і втрати шин.
Уповільнення повітря залежить від розміру і форми транспортного засобу і збільшується приблизно з квадратом швидкості.
Втрати на нахил залежить від маси автомобіля та нахилу дороги.
Втрати шин залежить від ваги автомобіля і збільшуються приблизно лінійно зі швидкістю.
Більш правильним буде питання:
При якій швидкості $ v $ можна витягнути причіп маси $ m_t $ з автомобілем маси $ m_c $ і потужністю $ P $ на дорозі з нахилом $ s $, якщо коефіцієнт опору повітря $ k_a $ коефіцієнт тертя $ k_f $?
Тоді дуже грубий відповідь буде отримано шляхом вирішення для v рівняння:
$$ {P над v} - {{k_a} v ^ 2} - {((m_t + m_c) sin (s))} - ((m_t + m_c) {k_f} v) = 0 $$
Де:
$ {P над v} $ - тягова сила автомобіля при швидкості v
$ {{k_a} v ^ 2} $ - сила повітряного опору, що діє на весь транспортний засіб при швидкості v
$ ((m_t + m_c) sin (s)) $ - сила тяжіння, що діє на транспортний засіб
$ (m_t + m_c) {k_f} v $ - втрати на тертя при швидкості v
Зауважимо, що це дуже "проста" модель і не враховує багато речей, наприклад, навіть зміни тертя, коли змінюється нахил місцевості.
Більшість виробників автомобілів говорять про крутний момент на маховику двигуна. І більшість мають для першого редуктора приблизно від 1 до 3,6 передавальне відношення, а потім 2, 1,3, 1 і т.д.
Припустимо, у вас є шини діаметром 16 дюймів, тобто радіус 8 дюймів.
Таким чином, у вас є 12/8 = 1,5 механічна перевага на колесі.
Ви розбиваєте F попит на буксирування на 1.5 до gat torque на колесах, тоді ви поділяєте що на передачу співвідношення, скажіть 3.6, щоб отримати крутний момент двигуна, необхідного для буксирування вашого причепа.