Perbedaan torsi dan tenaga...

Perbedaan antara torsi dan tenaga adalah pertanyaan yang ditanyakan banyak orang yang penasaran. Dan ini bisa dimaklumi, karena kedua data ini termasuk yang paling banyak dipelajari di lembar data teknis mobil kami. Jadi akan menarik untuk memikirkannya, meskipun itu belum tentu yang paling jelas ...

Pertama-tama, mari kita klarifikasi bahwa pasangan itu mengekspresikan diri mereka dalam Newton. Meter dan kekuatan dalam Daya kuda (ketika kita berbicara tentang mesin, karena sains dan matematika menggunakan Watt)

Apakah itu benar-benar perbedaan?

Memang tidak mudah untuk memisahkan kedua variabel ini, karena keduanya saling terkait. Ini seperti menanyakan apa perbedaan antara roti dan tepung. Tidak masuk akal, karena tepung adalah bagian dari roti. Akan lebih baik membandingkan bahan satu sama lain (misalnya air vs tepung dalam keadaan darurat) daripada membandingkan bahan dengan produk jadi.

Mari kita coba jelaskan semua ini, tetapi pada saat yang sama jelaskan bahwa bantuan apa pun dari pihak Anda (melalui komentar di bagian bawah halaman) akan disambut. Semakin banyak cara berbeda untuk menjelaskannya, semakin banyak pengguna Internet yang akan memahami hubungan antara kedua konsep ini.

Kekuatan adalah hasil dari pasangan (kata-kata yang agak berat, saya tahu betul ...) kecepatan rotasi.

Secara matematis, ini memberikan yang berikut:

( π Torsi X dalam Mode Nm X) / 1000/30 = Daya dalam kW (yang diterjemahkan menjadi tenaga kuda jika nanti kita ingin memiliki "konsep otomotif yang lebih banyak").

Di sini kita mulai memahami bahwa membandingkan mereka hampir tidak masuk akal.

Mempelajari kurva torsi / daya

Tidak ada yang lebih baik daripada motor listrik untuk memahami sepenuhnya hubungan antara torsi dan daya, atau lebih tepatnya bagaimana ada hubungan antara torsi dan kecepatan.

Lihat betapa logisnya kurva torsi motor listrik, yang jauh lebih mudah dipahami daripada kurva mesin panas. Di sini kita melihat bahwa kita memberikan torsi konstan dan maksimum pada awal putaran, yang meningkatkan kurva daya. Logikanya, semakin besar gaya yang saya berikan pada poros pemintal, semakin cepat putarannya (dan karenanya lebih banyak tenaga). Di sisi lain, saat torsi berkurang (ketika saya semakin sedikit menekan poros putar, tetap terus menekan), kurva daya mulai menurun (walaupun kecepatan putaran terus menurun). Meningkatkan). Pada dasarnya, torsi adalah "gaya akselerasi" dan daya adalah jumlah yang menggabungkan gaya ini dan kecepatan rotasi bagian yang bergerak (kecepatan sudut).

Apakah pasangan berhasil dalam semua ini?

Beberapa orang hanya membandingkan motor untuk torsi mereka atau hampir. Sebenarnya, ini adalah delusi ...

Misalnya, jika saya membandingkan mesin bensin yang menghasilkan 350 Nm pada 6000 rpm dengan mesin diesel yang menghasilkan 400 Nm pada 3000 rpm, kita mungkin berpikir bahwa diesellah yang memiliki tenaga akselerasi paling besar. Tidak, tapi kami akan kembali ke awal, yang utama adalah kekuatan! Hanya daya yang harus digunakan untuk membandingkan motor (idealnya dengan kurva…Karena daya puncak yang tinggi bukanlah segalanya!).

Memang, sementara torsi hanya menunjukkan torsi maksimum, daya termasuk torsi dan putaran mesin, jadi kami memiliki semua informasi (hanya torsi hanya indikasi parsial).

Jika kita kembali ke contoh kita, maka kita dapat mengatakan bahwa diesel bisa dibanggakan, memberikan 400 Nm pada 3000 rpm. Tapi jangan lupa bahwa pada 6000 rpm pasti tidak akan mampu memberikan lebih dari 100 Nm (mari kita lewati fakta bahwa minyak tidak dapat mencapai 6000 ton), sedangkan bensin masih dapat memberikan 350 Nm pada kecepatan itu. Dalam contoh ini, kami membandingkan mesin diesel 200 hp. dengan mesin bensin 400 hp (angka yang diturunkan dari torsi yang ditentukan), dari tunggal ke ganda.

Kita selalu ingat bahwa semakin cepat sebuah benda berputar (atau bergerak maju), semakin sulit untuk membuatnya bahkan menambah kecepatan. Dengan demikian, mesin yang mengembangkan torsi signifikan pada rpm tinggi menunjukkan bahwa ia memiliki lebih banyak tenaga dan sumber daya!

Penjelasan dengan contoh

Saya punya sedikit ide untuk mencoba dan mencari tahu semuanya, berharap itu tidak seburuk itu. Pernahkah Anda mencoba menghentikan motor listrik berdaya rendah dengan jari Anda (kipas angin kecil, motor listrik dalam kit Mecano ketika Anda masih kecil, dll).

Itu bisa berputar dengan cepat (katakanlah 240 rpm atau 4 putaran per detik), kita dapat dengan mudah menghentikannya tanpa banyak merusaknya (agak terguncang jika ada bilah baling-baling). Ini karena torsinya tidak terlalu penting dan oleh karena itu wattnya (ini berlaku untuk motor listrik kecil untuk mainan dan aksesori kecil lainnya).

Di sisi lain, jika pada kecepatan yang sama (240 rpm) saya tidak dapat menghentikannya, itu berarti torsinya akan lebih besar, yang juga akan menghasilkan daya yang lebih final (keduanya terkait secara matematis, seperti kapal yang berkomunikasi). Tapi kecepatannya tetap sama. Jadi, dengan meningkatkan torsi mesin, saya meningkatkan kekuatannya, karena kira-kira

Pasangan

X

Kecepatan rotasi

= Kekuasaan... (rumus yang disederhanakan secara sewenang-wenang untuk membantu memahami: Pi dan beberapa variabel yang terlihat di rumus teratas telah dihapus)

Jadi untuk daya yang diberikan yang sama (katakanlah 5W, tapi siapa peduli) saya bisa mendapatkan:

• Motor yang berputar lambat (misalnya 1 putaran per detik) dengan torsi tinggi yang akan sedikit lebih sulit dihentikan dengan jari Anda (tidak berjalan cepat, tetapi torsi tinggi memberikan kekuatan yang signifikan)
• Atau motor yang berjalan pada 4 rpm tetapi dengan torsi yang lebih kecil. Di sini, torsi yang lebih rendah dikompensasi oleh kecepatan yang lebih tinggi, yang memberikan lebih banyak inersia. Tetapi berhenti dengan jari Anda akan lebih mudah meskipun kecepatannya lebih tinggi.

Lagi pula, dua mesin memiliki kekuatan yang sama, tetapi mereka tidak bekerja dengan cara yang sama (kekuatan datang dengan cara yang berbeda, tetapi contohnya tidak terlalu mewakili untuk ini, karena terbatas pada kecepatan tertentu. Di dalam mobil, kecepatan berubah sepanjang waktu, yang memunculkan momen kurva daya dan torsi yang terkenal). Yang satu berbelok dengan lambat dan yang lain berbelok dengan cepat... Ini adalah perbedaan kecil antara solar dan bensin.

Dan itulah mengapa truk menggunakan bahan bakar diesel, karena diesel memiliki torsi yang tinggi, sehingga merugikan kecepatan putarannya (kecepatan mesin maksimum jauh lebih rendah). Memang, perlu untuk dapat bergerak maju, meskipun trailernya sangat berat, tanpa harus memarahi mesin, seperti halnya dengan bensin (seseorang harus memanjat menara dan bermain-main dengan kopling seperti orang gila). Diesel mentransmisikan torsi maksimum pada putaran rendah, yang membuat penarik lebih mudah dan memungkinkan Anda lepas landas dari kendaraan yang tidak bergerak.

Hubungan antara tenaga, torsi dan putaran mesin

Berikut adalah masukan teknis yang telah dibagikan pengguna di bagian komentar. Tampaknya masuk akal bagi saya untuk memasukkannya langsung ke dalam artikel.

Agar tidak memperumit masalah dengan kuantitas fisik:

Daya adalah produk dari torsi pada poros engkol dan kecepatan poros engkol dalam radian/detik.

(ingat bahwa untuk 2 putaran poros engkol pada 6.28 ° ada 1 * pi radian = 360 radian.

Jadi P = M * W

P -> daya di [W]

M -> torsi dalam [Nm] (Newton meter)

W (omega) - kecepatan sudut dalam radian / detik W = 2 * Pi * F

Dengan Pi = 3.14159 dan F = kecepatan poros engkol dalam t/s.

Contoh praktis

Torsi mesin M: 210 Nm

Kecepatan motor: 3000 rpm -> frekuensi = 3000/60 = 50 rpm

W = 2 * pi * F = 2 * 3.14159 * 50 t / s = 314 radian / s

Au Akhir: P = M * W = 210 Nm * 314 rad / s = 65940 W = 65,94 kW

Konversi ke CV (tenaga kuda) 1 hp = 736 W

Di CV kita mendapatkan 65940 W / 736 W = 89.6 CV.

(Ingat bahwa 1 tenaga kuda adalah tenaga rata-rata seekor kuda yang berlari terus menerus tanpa henti (dalam mekanika, ini disebut tenaga pengenal).

Jadi kalau bicara mobil 150 hp, putaran mesin perlu ditingkatkan menjadi 6000 rpm dengan torsi yang tetap dibatasi atau bahkan sedikit dikurangi menjadi 175 Nm.

Berkat gearbox, yang merupakan konverter torsi, dan diferensial, kami memiliki peningkatan torsi sekitar 5 kali lipat.

Misalnya pada gigi 1, torsi mesin pada poros engkol sebesar 210 Nm akan menghasilkan 210 Nm * 5 = 1050 Nm pada pelek roda jari-jari 30 cm, ini akan memberikan gaya tarik sebesar 1050 Nm / 0.3 m = 3500 Nm .

Dalam fisika F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N (a = Percepatan bumi 9.81 m / s2 1G)

Jadi, 1 N sama dengan 1 kg / 9.81 m / s2 = 0.102 kg gaya.

3500 N * 0.102 = 357 kg gaya yang mendorong mobil ke atas lereng yang curam.

Saya harap beberapa penjelasan ini memperkuat pengetahuan Anda tentang konsep daya dan torsi mekanis.