Кое е по-добре, въртящият момент или конете
Много често се казва, че двигателят няма мощност, когато в действителност става въпрос за мощност, защото и двете неща се измерват и означават напълно различни стойности, какво означават и как се интерпретират?.
Една от темите на автомобилните технологии, която често поражда много притеснения сред читателите, е разликата между въртящия момент (да кажем сила) и мощността на двигателя.
Това са две напълно различни неща и определенията се съдържат в елементарните принципи на физиката. Те са толкова различни, че силата се измерва в нютони/метър, а мощността в конски сили или киловати. Какви са тези измервания, как трябва да ги разчитаме и какво означават те в работата на двигателя?
Въртящият момент е простата мярка за силата, която трябва да се приложи към пръчка, за да се обърне предмет. Силата, упражнявана в края на рамото, се измерва в нютони/метър. Има два начина за увеличаване на въртящия момент: или силата, упражнявана върху частта, която искаме да завъртим, се увеличава, или удължаваме рамото на лоста. Има добър пример за това: ако искаме да отворим врата и я манипулираме от външния ръб, я преместваме лесно.
Ако се опитаме да го направим близо до мястото, където се върти вътрешната част, ще бъде много по-трудно да го преместим. И в двете ситуации използваме една и съща сила, но лостът, с който го прилагаме към обекта, се променя.
Но съображението има и друго разширение, което ни кара да обясним по-лесно прилагането му в двигателите. Например, в много случаи можем да упражняваме огромно количество въртящ момент, но без работа или резултат, както когато се опитваме да разхлабим една гайка, но тя не се движи.
Това ни кара да дефинираме мощността, която е скоростта, с която работим и се измерва в киловати в метричната система или в коне в имперската или британската система. Силата е идентифицирана и обяснена преди около 200 години от Джеймс Уат, който иска да знае плъха, при който теглещите коне могат да вдигат въглища в мините.
За да направи това, той измери масата на въглищата, които трябваше да се премести, разстоянието до асансьора и го раздели на времето, необходимо за извършване на тази работа. Той открил, че конете вдигали 33 000 паунда на разстояние 1 фут (30,48 сантиметра) всяка минута. В резултат той го нарече конски сили. В метричната система това определение съответства на мощността, необходима за един джаул работа в секунда. Един джаул (джаул) е работата, извършена със силата на нютон за преместване на обект на разстояние един метър. Следователно въртящият момент на двигателя се изразява в нютони/метър (N-m) или във фунти/фута, ако това е имперското измерване.
Тъй като мярката на мощността в двигателите е дадена неясно в конски сили или киловати, трябва да се отбележи, че един кон е равен на 0,746 киловата. С други думи, двигател, който дава 100 коня, произвежда 74,6 киловата. Или обратното: Моторът, който е каталогизиран като 100 киловата, е същият, сякаш се казва, че има традиционни 134,1 конски сили.
Сега идва нещо по-сложно. Какво общо имат въртящият момент и мощността един в друг в двигателя? Много. Има формула, която дава връзката:
Мощност (Kw) = 9549 Въртящ момент (Нютони/метри) X революции Мощност (HP) = Въртящ момент (Lbs/ft) X RPM5252
Ясно е, че ако цифрата на въртящия момент се увеличи, резултатът от тази операция увеличава този на конете. Нека обаче помним, че можем да приложим много въртящ момент, без да постигаме движение. Колкото и да правите усилие, ако гайката не се завърти, няма мощност.