Tại sao một mô-men xoắn động cơ khí và đường cong mã lực luôn đáp ứng ở mức 5252 vòng / phút?

Tôi đang xem một chương trình truyền hình có tên Tech Garage và họ vừa đưa ra tuyên bố rằng mô-men xoắn động cơ và mã lực luôn đáp ứng ở mức 5252 vòng / phút. Giả sử điều này là đúng, tại sao điều này lại xảy ra? Đây có phải là một cái gì đó được thiết kế thành động cơ, hay nó chỉ là cách nhiệt động lực học hoạt động?

Nếu đó là kết quả của thiết kế, những gì về động cơ được sắp xếp để làm cho nó đúng?

engine-theory thermodynamics

— cdunn
nguồn

Từ những gì tôi hiểu tất cả các động cơ có cùng một giao điểm. Kỳ dị.

— DucatiKiller

Tôi muốn hỏi câu hỏi này từ lâu .. +1

— Shobin P

Quan niệm sai lầm này dường như xuất phát từ quan niệm lặp đi lặp lại rằng mã lực và mô-men xoắn là những thứ rất khác nhau, khi thực sự chúng dựa trên cùng một phép đo, chỉ được phân biệt bằng cách thêm các yếu tố trong RPM động cơ (trong trường hợp mã lực) hay không ( mô-men xoắn). Vui mừng vì điều này đã không biến thành một chủ đề "mô-men xoắn so với mã lực"!

— Jeff Meden

Âm thanh như thế sẽ tệ như một chủ đề "PC vs Mac", "Canon vs Nikon" hoặc "Chevy vs Ford" ... lol

— cdunn

Vì vậy, về cơ bản "Vì V = IR, tại sao V và R là cùng một số khi I = 1?", Nhưng đối với cơ học quay thay vì điện, và trong các đơn vị ngớ ngẩn mà lý do không rõ ràng.

— dùng253751

Câu trả lời:

Đó chỉ là toán học , và bởi vì mã lực được xác định (tính theo mô-men xoắn) là 550 ft · lbs mỗi giây .

Một HP duy nhất là 33.000 pound di chuyển 1 feet trong 1 phút (theo James Watt, đó là mức trung bình của những gì một con ngựa thực tế có thể làm). Một RPM của động cơ di chuyển cùng 1 lb sẽ di chuyển ~ 6.283ft (chu vi của vòng tròn bán kính 1 feet).

33.000 / 6.283 = 5252

— Mark Brackett
nguồn

Bình luận không dành cho thảo luận mở rộng; cuộc trò chuyện này đã được chuyển sang trò chuyện .

— Di chuyển thêm bình luận Liên kết lên đầu

"Một RPM của động cơ di chuyển cùng 1 lb" - không nên là "cùng 33.000 lbs"? Chỉ đảm bảo.

— jedd.ahyoung

@ jedd.ahyoung Nó di chuyển 1lb trên 33.000 ft so với 33.000 lb trên 1ft. Cùng một lượng công việc và sức mạnh.

— Brendan Abel

Bán kính đầu ra 1ft đến từ đâu?

— Brendan Abel

Vâng. Tôi nghĩ rằng cụm từ trong câu trả lời này có thể được cải thiện, bạn

— jedd.ahyoung

Để cho vui, tôi đã làm một số phép toán trong google, để chỉ ra rằng đây là một tạo tác của hệ thống đơn vị đang được sử dụng để đưa số vào mô-men xoắn và công suất.

Số 5252 có thể được tính như sau:

1 horsepower / 1 lbf foot radian in turns/minute
5 252.11312

Con số chính xác là 16.500 / π (33.000 /)

Vì vậy, nếu toán học được thực hiện theo đơn vị số liệu thay vào đó (watts và newton-mét cho mô-men xoắn), bạn sẽ nhận được:

1 W / 1 N m rad in turns/minute
9.54929659

Con số này xảy ra là 30 / π (hoặc 60 / τ), do số giây trong một phút. Nếu bạn đo tốc độ quay của động cơ tính bằng radian / giây, con số sẽ trở thành 1 . Điều tương tự cũng sẽ áp dụng cho hệ thống phi số liệu, nếu sử dụng đồng bảng Anh thay vì mã lực để đo công suất động cơ.

Trong đó "các đường cong gặp nhau" hoàn toàn là một tạo tác của việc đặt cả hai đại lượng (tính bằng mã lực và pound-feet) trên các tỷ lệ giống nhau trên trục của đồ thị. Nếu bạn vẽ đồ thị chúng với nhau chứ không phải RPM, thì điều này thay vào đó sẽ hiển thị ở một điểm nào đó (tương ứng với 5252 RPM) sẽ hiển thị tại điểm mà công suất tính theo mã lực và mô-men xoắn tính bằng pound-feet là như nhau.

— Ngẫu nhiên832
nguồn

Sắc đẹp, vẻ đẹp. +1 trong số phiếu bầu ngày hôm nay. Sau UTC tôi sẽ. TY cho thông tin chất lượng.

— DucatiKiller

vì vậy, đó là một sự bất thường, họ không thực sự gặp nhau vì họ đang đo ở các đơn vị khác nhau.

— Jasen

+1 để tính toán. Được coi là giải cứu +1 để sử dụng tau. Đùa thôi :) Tuyên ngôn Tau và Tuyên ngôn Pi , dành cho những ai đang bối rối.

— Cá Poisson

Chỉ cần thêm vào Marks câu trả lời tuyệt vời ở trên:

Mặc dù mã lực được xác định theo mô-men xoắn, mã lực là thước đo hữu ích hơn của công suất động cơ khi cố gắng tìm ra chiếc xe của bạn sẽ chạy nhanh như thế nào, giả sử bạn có hộp số phù hợp. Một bộ truyền làm thay đổi công suất mô-men xoắn, nhưng giữ nguyên mã lực (bỏ qua tổn thất ma sát, v.v.). Do đó, câu nói cũ "mã lực bán xe hơi, mô-men xoắn thắng cuộc đua" thực sự hoàn toàn sai về lý thuyết. Một động cơ giả thuyết tạo ra 1000 lbs mô-men xoắn, nhưng chỉ tăng lên 10 RPM sẽ dẫn đến một chiếc xe chậm chạp đau đớn.

Tuy nhiên, đối với những chiếc xe thực tế, mọi người hiếm khi thảo luận về mã lực hoặc mô-men xoắn thực tế. Họ thường chỉ nói về mã lực cực đại hoặc mô-men xoắn cực đại. Những chiếc xe có mô-men xoắn cao thường sản xuất nó ở cấp thấp hơn, và điều này cũng làm tăng mã lực ở cấp thấp hơn. Bởi vì mã lực có liên quan đến RPM, mã lực cao nhất thường có tốc độ RPM cao. Do đó, động cơ 'mô-men xoắn cao' có thể có cùng mức HP với động cơ 'mô-men xoắn thấp', nhưng động cơ mô-men xoắn cao sẽ có nhiều mã lực hơn ở phần dưới của dải RPM. Bởi vì điều này, chiếc xe sẽ nhanh hơn - nhưng những người chỉ xem xét giá trị đỉnh sẽ nói rằng điều này là do mô-men xoắn, khi thực sự nó là do một dải mã lực rộng. Hãy nhớ rằng - về mặt lý thuyết, bất kỳ động cơ nào cũng có thể tạo ra một lượng mô-men xoắn lớn tùy ý sau khi được truyền qua một bộ truyền.

Đối với một ví dụ giả thuyết đơn giản, hãy xem xét một động cơ A có đường cong mã lực điển hình, sau đó tưởng tượng một động cơ B có cùng đường cong mã lực chính xác, nhưng tỷ lệ x2 trên trục RPM. Nếu động cơ A tạo ra HP cực đại ở mức 5.000 vòng / phút, động cơ B sẽ tạo ra HP cực đại ở mức 10.000 vòng / phút. Nếu động cơ A tạo ra 90 HP ở tốc độ 2.000 vòng / phút, động cơ B sẽ tạo ra 90 HP ở tốc độ 4.000 vòng / phút.

Bây giờ, hãy tưởng tượng động cơ định tuyến B thông qua một truyền dẫn không ma sát với tỷ lệ 2: 1. Điều này sẽ làm chậm động cơ B một cách hiệu quả, do đó các tính năng của đường cong mã lực được điều chỉnh truyền hiện xảy ra ở cùng tốc độ quay như động cơ A. Động cơ B hiện đang tạo ra mô-men xoắn và công suất chính xác tương tự như động cơ A sau khi truyền, mặc dù thực tế là động cơ B rõ ràng sẽ có ít mô-men xoắn hơn trước khi truyền. (Một lần nữa, xem Marks giải thích tuyệt vời về toán học)

— Allen
nguồn

Có, nhưng bạn hoàn toàn bỏ qua mô-men xoắn ở đó. Hãy nhớ những gì "thực sự di chuyển chiếc xe"? Giả sử cả hai động cơ có cùng một mô-men xoắn, (bạn chưa bao giờ chỉ định), thì động cơ b chắc chắn sẽ vượt trội hơn động cơ a vì với việc giảm bánh răng 2: 1, động cơ b, không có ma sát và nhiệt chiếm, sẽ tăng gấp đôi hệ số mô-men xoắn của nó một chiến thắng trên động cơ a. Nói một cách đơn giản nhất là mô-men xoắn là sức mạnh cơ bản của động cơ, trọng lượng đã di chuyển một khoảng cách cụ thể (công việc), trong khi mã lực chỉ là T R LỆ mà tại đó động cơ hoàn thành công việc đó, được biểu thị bằng trọng lượng di chuyển

— Keggy

Nhưng tôi đã chỉ định mô-men xoắn ở một vài rpms ... ngầm. Động cơ A tạo ra 90 mã lực tại 2000 vòng / phút, do đó, nó có mô-men xoắn 263,3 ft-lbs (tại RPM cụ thể đó). Động cơ B tạo ra 90 mã lực tại 4000 vòng / phút, do đó nó có mô-men xoắn 118,2 ft-lbs. Tại trục đầu ra của hộp số không ma sát, động cơ B vẫn tạo ra 90 mã lực, nhưng hiện tại đầu ra bị chậm lại 2000 vòng / phút, do đó nó có mô-men xoắn 263,3 ft-lbs.

— Allen