Я вважаю, що ви тут змішуєте крутний момент (TQ) і кінські сили (HP). HP - математичне обчислення на основі TQ. Ви можете отримати число HP, збільшуючи швидкість обертання вгору / вниз залежно від того, що ви хочете досягти. Вага транспортного засобу не вплине ні на один з них. Як згадувалося в коментарях, вихід TQ (на колесах) значною мірою залежить від розміру шин, передач передач, осі співвідношення та втрати на тертя. Оскільки на них впливає вихід TQ, так само, як і HP.
Щоб з'ясувати, що таке HP, використовуйте наступне рівняння:
P=TW
Де:
- P = потужність
- T = крутний момент
- W = кутовий момент
З ми розмовляємо про судна, ми потребуємо модифікувати пару речей тут дістатися до HP. При використанні інших одиниць або якщо швидкість дорівнює оборотам за одиницю часу, а не радіанів, необхідно включити коефіцієнт перерахунку. Коли обертаючий момент знаходиться в одиницях фунт-фут, частота обертання в оборотах в хвилину, а потужність потрібна в потужності, ми змінюємо рівняння так:
HP=(TQ x RPM)/5252
Де:
- HP = Кінська сила
- TQ = крутний момент
- RPM = Повороти за хвилину (або швидкість двигуна)
- 5252 - це константа, яка дозволяє конвертувати для футів футів (фунт-фунти)
Давайте кинемо деякі числа в рівняння і подивимося, як на HP впливають різні фактори. У цьому прикладі ми будемо використовувати наступне:
TQ = 300
RPM = 3000
HP = (300 x 3000) / 5252
HP = (900000) / 5252
HP = 171.36 @ 3000 RPM
Що відбувається, коли ви збільшуєте RPM?
TQ = 300
RPM = 5000
HP = (300 x 5000) / 5252
HP = (1500000) / 5252
HP = 285.61 @ 5000 RPM
Це припускає, що значення крутного моменту підтримується на тому ж рівні (300 фунтів фунтів), але HP збільшилася більш ніж на 100HP. Пам'ятайте, що HP є мірою роботи з часом. Робота - це TQ, а період часу - RPM. Підвищуючи швидкість двигуна, збільшується і робота, що виконується. І навпаки, якщо ми збільшимо TQ в даному діапазоні RPM, ми також побачимо відповідне збільшення HP.
TQ = 400
RPM = 3000
HP = (400 x 3000) / 5252
HP = (1200000) / 5252
HP = 228.48 @ 3000 RPM
Як показано, при збільшенні TQ на заданій швидкості зростає і HP, що означає, що обсяг роботи також збільшився, але швидкість, в межах якої вона відбувається, однакова.
Цікаво відзначити, що завдяки константі 5252, якщо ви подивитеся на графік виходу TQ і HP, ви помітите, що два будуть рівні при 5252 RPM. Якщо ви бачите графік, що зображує виходи HP / TQ двигуна, який не хрест у цьому місці, ви знаєте, це фіктивна карта (що трапляється частіше, ніж ви думаєте).
Як торкається обертальний момент речами, як я згадував вище? Якщо ви покладете двигун на підставку і прикріпіть його до динамометра, ви вимірюєте потужність 1: 1. Що двигун видобує що ви приїжджаєте. Ніяких механічних або математичних трюків тут не відбувається. Якщо, проте, ми ставимо автомобіль на ролик або динамометр шасі, є багато інших чинників, які впливають на результат. Першим модифікатором є передача.
Нещодавньою передачею автомобіля є T-56 Magnum, що випускається компанією Tremec. Передавальні числа для цієї передачі є такими:
1st gear - 2.66:1
2nd gear - 1.78:1
3rd gear - 1.30:1
4th gear - 1.00:1
5th gear - 0.80:1
6th gear - 0.63:1
Мета передачі полягає в тому, щоб забезпечити транспортний засіб більш потужним TQ, використовуючи механічні переваги. Якщо ми повинні були вимірювати TQ випуск у спині передачі, ви очікуєте взяти вхід TQ прибуття з двигуна та помножте це передачею ration першого приладу. Як це працює, коли ви збільшуєте швидкість вала, ви зменшуєте крутний момент. Зворотне також вірно. У випадку першої передачі, враховуючи швидкість двигуна (вхід) 3000 об / хв і TQ 300 фут-фунтів, вихід видозмінюється до ~ 1128 об / хв і ваш TQ піднявся до 798 фут-фунтів. Пам'ятайте, що це узагальнення, оскільки існує модифікація втрат на тертя, що виникає внаслідок перетягування з підшипників, втулок, ущільнень і певною мірою шляхом натискання транзистої рідини навколо (транзитна рідина фактично зменшує багато перетягування від підшипники і втулки, хоча, так що цілком інший динамічний).
Наступним модифікатором є задній диференціал. Давайте скористаємося коефіцієнтом заднього диференціала 3,50: 1 (це не реальний світовий коефіцієнт, як я це знаю, просто використовуючи число, щоб полегшити речі). Наш випуск 1128RPM та 798 ft-lbs, зараз стає ~ 322rpm та 2793 ft-lbs, відповідно. Майте на увазі, все це припускає, що весь привід обертається, так як в зчепленні входить і повністю захоплює.
Єдиним модифікатором, який ми залишили, є висота шини. Оскільки шина / колесо безпосередньо прикріплена до валу вісі, є співвідношення 1: 1, що означає, що RPM не зміниться. Що змінюється - це застосований TQ. TQ є силою закручування. Якщо ви думаєте про шину як про важіль (що це насправді, просто круглий), то, як ви віддаляєтеся від сили скручування, то більше крутного моменту потрібно для переміщення кінця важеля. Як правило, коли ми думаємо про застосування TQ, ми думаємо про це навпаки, оскільки ми застосовуємо більш довгий важіль і потрібно менше сили для створення TQ на точці опори (точки повороту) важеля. У нашому вигаданому прикладі, з яким ми працюємо тут, ми повинні дивитися на нього навпаки. Щоб бути, ми застосовуємо TQ на точці опори, щоб перемістити кінець важеля. Якщо кінець важеля (радіус шини) дорівнює 12 ", ми б застосували 2793 фунта сили в кінці цього важеля. Більшість шин не є, однак, 24" висоти.
Як приклад, ми будемо використовувати Hankook Ventus R-S3 25,6 "/ 1/2 цього діаметру дає нам радіус 12,8". Математично це було б 1.0667 '. Зміни нашого остаточного випуску TQ 2793 це дорівнює 2618 фунтам сил, що застосовуються на контактній ділянці шини ... але не зовсім.
Остання основна частина рівняння - втрати на тертя. Як я натякнув на, кожен підшипник, кожна втулка, кожне ущільнення, коли-небудь передача ... все це, підтримує втрати на тертя. Як правило, загальна думка полягає в тому, що 18-20% сили, що виходить з двигуна, пройшло до моменту, коли вона досягне контактної ділянки шини на землі. Наш приклад з 2618 фунтів буде зведений до (використовуючи 20% для легкості), буде ~ 2094,4 фунтів сили.
Подумайте зараз, різниці TQ випуску би були якщо цей гіпотетичний автомобіль sporting тил кінець прилад передачі 4.0: 1 (знов, це є гіпотетичне)? Наш випуск передачі 1128rpm та 798 ft-lbs, зараз стає 282rpm та 3192 ft-lbs. Що являє собою збільшення майже 400 ft-lbs torque. Wow, чому ми не бігаємо співвідношення 5.0: 1 тоді та отримуємо 226rpm та 3990 ft-lbs, тоді? Проблема, як ви, мабуть, здогадуєтесь, полягає в тому, що ми вичерпуємо RPM. Це впливає на максимальну швидкість автомобіля. Якщо ми тримали автомобіль у 1-му приладі єдиному, наша провідна швидкість би (використовуючи шини нагорі та теоретичний двигун redline 6800) 53.82mph @ 3.50: 1, 47.16mph @ 4.00: 1, та 37.74mph @ 5.00: 1. Навіть у 4й передачі у нашому T-56, з співвідношенням 1: 1, максимальна швидкість нашого фіктивного автомобіля буде тільки 100.38mph якщо задній прилад кінця був у 5.00: 1. У термінах перегонів, це повільно. Існує два способи впливу на це. Один із способів переходу на більш високу передачу. Ми є вдалі з нашою передачею котрий має два більше передніх приладів, обидва з котрих overdrive. 6-ий, або останньою передачею в нашій передачі 0.63: 1. Це розширює нашу теоретичну максимальну швидкість до ~ 159mph, що набагато краще. Другий спосіб, яким ми можемо розширити нашу максимальну швидкість, - зробивши шини вищими (але пам'ятайте, що це впливає на наш ефективний крутний момент).
Що все це прибуває вниз, знаходить комбінацію що працює краще для потреб автомобіля. Як це відповідає на питання. Я сподіваюся це дає ключ до як як torque, бігаючи через прилади, впливає на що випуск до землі. Єдиний ефект ваги має в будь-якому з цього, це займає більше крутного моменту, щоб отримати більше ваги рухається до тієї ж швидкості в тій же кількості часу.
