Крутящий момент электродвигателя что это такое: Что такое крутящий момент электродвигателя? Как рассчитать, от чего зависит, что важнее мощность или крутящий момент?

Крутящий момент двигателя: что это такое и как он влияет на работу вашего двигателя

 

Когда мы видим рекламу, которую различные бренды делают о своих автомобилях в средствах массовой информации, мы видим, что на техническом уровне они обычно показывают ряд цифр, связанных со скоростью, расходом топлива, ускорением… короче говоря, какие-то холодные цифры. что также высокий процент водителей никогда не сможет соответствовать. Тем не менее, есть физический факт, которым наслаждаются все водители, который редко афишируется и которому не так много лет назад придавалось определенное значение: номинальный двигатель.

Не так давно, когда автомобили еще не подверглись нынешней эскалации мощности, реприза автомобиля как способность набирать скорость. Это популярное утверждение, хотя когда дело доходит до интерпретации того, что такое reprís, верно, понять, что такое крутящий момент это немного не соответствует или, скорее, неточно

Индекс

schema.org/SiteNavigationElement»>
• 1 Что такое крутящий момент?
  • 1.1 Немного физики для объяснения крутящего момента
• 2 Какой крутящий момент развивает ваш двигатель?
  • 2.1 Как рассчитать крутящий момент двигателя – нагрузка двигателя
• 3 Крутящий момент двигателя и коробка передач
• 4 Крутящий момент в электродвигателях
  • 4.1 Крутящий момент электродвигателя по сравнению с тепловой крутящий момент двигателя
• 5 Бензиновый крутящий момент по сравнению с крутящий момент дизельного двигателя по сравнению с крутящий момент наддува
  • 5.1 Электроника и наддув
• 6 Крутящий момент вчера и сегодня

Что такое крутящий момент?

Крутящий момент двигателя, также известный как крутящий момент, представляет собой физическая величина, которая измеряет момент силы, приложенный к оси, которая вращается сама по себе с определенной скоростью. Применительно к автомобильному миру и объясняя его доступным для всех способом, его можно определить как усилие, необходимое для вращения коленчатого вала двигателя и, следовательно, иметь возможность передавать указанное движение остальным механическим элементам, необходимым для движения транспортного средства.

Подпишитесь на наш Youtube-канал

И здесь мы наблюдаем первое различие между реальностью и обычаем; Когда мы говорим о крутящем моменте двигателя, чтобы выразить способность автомобиля к ускорению, мы на самом деле не определяем, что такое крутящий момент двигателя, мы только описываем одно из его применений. Это связано с тем, что крутящий момент двигателя измеряет мощность, необходимую двигателю для совершения определенного числа оборотов, но не учитывает дополнительную мощность, которая должна быть приложена для изменения угловой скорости вала или коленчатого вала.

Немного физики для объяснения крутящего момента

Чтобы объяснить вам, что такое крутящий момент двигателя, я, убегая от физических принципов, объясню функцию коленчатого вала и силы, действующие на него.

Тепловая машина вырабатывает мощность в цилиндрах. В частности, это в камеры сгорания где происходит взрыв топливно-воздушной смеси. Энергия, выделяемая этим взрывом, создает линейное движение, толкая поршень в направлении, противоположном направлению головки двигателя.

Поршни разных цилиндров прикреплены к коленчатый вал по Биелас и именно в соединении их с коленчатым валом прямолинейное движение превращается в вращательное движение.

 

Здесь стоит отметить исключительную конструкцию роторные двигатели, в котором круглые камеры «цилиндров» непосредственно окружают центральную ось, которая вращается сама по себе, приводимая в движение взрывами, производимыми в камерах, так что в этом случае вращательное движение. В любом случае физические принципы, действующие в отношении крутящего момента двигателя, одинаковы.

Даже не вдаваясь в излишние исследования, чтобы упростить представление о преобразовании энергии, можно сказать, что вращающиеся блоки генерируют крутящий момент вместо мощности. В этом отношении нет никакой веры, потому что ни камеры, ни ротор роторных двигателей не являются точно круглыми, и воспламенение топлива происходит в части камеры, в отличие от обычных цилиндровых двигателей, в которых топливно-воздушная смесь занимает весь ее объем.

.

Возвращаясь к физическому объяснению, сила, с которой поршень действует на коленчатый вал, непостоянна на протяжении всего процесса расширения. Это связано с тем, что в каждом цилиндре максимальное значение мощности создается в момент воспламенения топлива. И с этими моментами максимальной мощности приходят моменты максимального крутящего момента.

Задержку между моментом, когда максимальная мощность генерируется в цилиндре, и максимальной мощностью, прикладываемой к коленчатому валу, рассчитать непросто. Это связано с тем, что поршни совершают не чисто линейное движение, а из-за того, что коленчатый вал также не является полностью прямым, они совершают движение, сочетающее линейный эффект поршня с круговым эффектом подшипников шатуна.

Однако именно эти моменты максимальной мощности и максимального крутящего момента имеют большое значение с точки зрения восприятия плавности работы двигателя.

 

Чем больше цилиндров у транспортного средства, тем больше раз в минуту будет возникать момент максимальной силы. и более однородным будет восприятие водителем плавности работы двигателя.

Это связано с тем, что в 2-цилиндровом двигателе будет один момент максимальной силы через каждые 360º поворота коленчатого вала, в трехцилиндровом двигателе это произойдет через каждые 240º, в одном из шести – через каждые 120º и скоро. Конечно, это следует трактовать как чистую теорию, поскольку сегодня производители стремятся сделать свои двигатели максимально плавными в плане их работы.

Этот фактор также влияет то, что на холостом ходу двигатель производит больше вибраций и что они еще и более заметны: при 1. 000 оборотов в минуту моменты максимальной силы вдвое меньше, чем при 2.000 оборотах. Например, начиная со средней скорости холостого хода 850 оборотов в минуту, трехцилиндровый двигатель будет генерировать менее десяти моментов силы в секунду, а шестицилиндровый блок — почти двадцать.

Если принять во внимание, что «нормальный» человек, сталкиваясь с прерывистой силой непрерывного приложения, лучше распознает интервалы больше десятых долей секунды, чем меньше, то вот банальное объяснение, по которому широкая публика распознает колебания моторы с двумя или тремя цилиндрами: так как интервал между моментами максимальной внешней нагрузки больше десятой доли секунды.

Какой крутящий момент развивает ваш двигатель?

Во многих публикациях по автомобильному миру обычно измеряется крутящий момент, который «развивает» двигатель автомобиля. Это утверждение по определению неверно, пока мы понимаем, что пара является приложенная сила и не один Fuerza resultante. Однако, также в силу физического принципа действия-противодействия, когда момент силы приложен к оси, которая вращается сама на себя, автоматически генерируется другой момент силы с той же интенсивностью и направлением, но в направлении, противоположном исходному (Tercera Ley de Newton).

Как рассчитать крутящий момент двигателя – нагрузка двигателя

Момент двигателя можно измерить, но его расчет чрезвычайно сложен и почти невозможен для смертных, поэтому проще доверить это профессионалам, умеющим обращаться с современными машинами и очень сложными компьютерными программами, хотя на первый взгляд мы видим только роликовый блок.

Как следует из его определения, в двигателе внутреннего сгорания

крутящий момент является переменной которая зависит от мощности, вырабатываемой в камерах цилиндров, и числа оборотов, при которых двигатель вращается в данный конкретный момент, поэтому ее значение можно было бы рассчитать по формуле P = T · ω, где P — мощность, выраженная в ваттах или ваттах , T — крутящий момент, выраженный в ньютон-метрах, а ω — радиальная скорость вращения, выраженная в радианах в секунду.

Однако есть и другие факторы, влияющие на теоретические значения, которые можно было бы получить при прямом применении формулы, такие как внутреннее трение двигателя. Эти внутренние трения означают, что часть мощности, полученной двигателем, не может быть использована извне, а скорее «теряется» в том же процессе движения двигателя, обычно в виде тепла. Помните, что энергия не создается, не создается и не уничтожается, она только преобразует

.

Это также внешние факторы это может повлиять на мощность, генерируемую двигателем, даже в ситуациях, которые могут быть внутренне сопоставимы. Например, тот же двигатель, вращающийся с постоянной скоростью 2.000 оборотов в минуту, будет генерировать больше мощности при движении по ровной дороге, чем при движении по склону. Хотя число оборотов и, следовательно, угловая скорость коленчатого вала постоянны, различное значение мощности, генерируемой в каждый момент, также приводит к различному значению крутящего момента, прикладываемого к коленчатому валу.

Многие из вас зададутся вопросом, как это может быть, и объяснение очень простое. Как мы все знаем, движение генерируется благодаря воспламенению стехиометрическая смесь топливно-воздушной смеси в камерах цилиндров, и если требуется меньшая мощность, решение состоит в том, чтобы впрыснуть смесь, которая беднее топливом и богаче воздухом. Это также причина, по которой компьютеры в наших автомобилях отмечают более низкое или даже нулевое мгновенное потребление, когда мы опускаем порт.

Все эти параметры, которые изменяют работу и теоретические результаты механизма, называются нагрузка на двигатель, который можно определить как величину крутящего момента, который двигатель должен создать для преодоления сопротивлений, препятствующих его движению.

Как мы видели, нагрузка на двигатель зависит как от внутренних причин двигателя, таких как трение его различных движущихся частей, так и от внешних факторов, таких как трение шин или собственная аэродинамика автомобиля. Я привел эти два примера совершенно вне механики транспортного средства, потому что в обоих случаях они создают силы, противоположные и постоянно изменяющиеся по отношению к движению транспортного средства, что также влияет на

значение нагрузки двигателя тоже будет параметром постоянно переменный.

Нагрузка на двигатель также очень четко влияет на нас во время вождения, что ценят все водители. Если мы продолжим тот же пример с автомобилем, движущимся с постоянной скоростью и постоянным числом оборотов двигателя, то почему автомобилю труднее набрать скорость на участке подъема, чем на участке спуска? Ну, из-за изменения нагрузки двигателя.

Войдя снова в теоретический мир, когда автомобиль движется с постоянной скоростью по ровной дороге, на него действуют две внешние силы, противодействующие его движению: аэродинамика и сопротивление. Когда транспортное средство начинает циркулировать по восходящему участку, если мы сохраняем скорость постоянной, мы можем считать, что аэродинамическая сила, противоположная движению, сохраняется, но трение модифицируется в том смысле, что оно является гравитационной силой и в момент что транспортное средство начнет подниматься, будет часть трения, которая «тянет» автомобиль назад.

Если мы хотим вращаться очень тонко, мы также можем ввести в игру кинетическая энергия и потенциальная энергия. Кинетическая энергия зависит от массы и скорости автомобиля, а потенциальная энергия от массы и высоты. По мере увеличения высоты по закону сохранения энергии кинетическая энергия будет переходить в потенциальную энергию.

В этом случае дорога в гору, добавляя набор внешних сил, противодействующих движению, мы можем сказать, что нагрузка двигателя увеличивается и, следовательно, величина «полезного» крутящего момента двигателя уменьшается, и можно наблюдать несколько ситуаций:

• Если мы хотим поддерживать постоянное вращение двигателя мы должны требовать большей мощности, сильнее нажимая на дроссельную заслонку, чтобы впрыснуть более богатую топливную смесь в камеры цилиндров.
• Если наклон дороги увеличивается, может наступить момент, когда автомобиль начнет терять скорость. Это связано с тем, что нагрузка двигателя (силы, противодействующие движению) больше, чем крутящий момент, который может быть создан в двигателе (положительные силы движению).

• оставаясь постоянная мощность и крутящий момент, и увеличивая нагрузку двигателя, меньше мощности будет доступно для увеличения скорости транспортного средства, поскольку ускорение пропорционально приложенной силе: меньшая мощность означает меньшую силу ускорения.

Крутящий момент двигателя и коробка передач

Однако физика также способна изменять поведение тел, подвергающихся воздействию различных сил, и в случае с коленчатым валом двигателя нашего автомобиля можно сказать, что она способна передавать крутящий момент, который он получает от цилиндров, на другие части автомобиля, например коробки передач.

 

Крутящий момент поступает от двигателя к коробке передач в виде вращательного движения через первичный вал. Вот почему, когда производитель рассказывает о своем каталоге изменений, он всегда говорит об ограничениях по крутящему моменту, а не по мощности. Внутри редуктора находится преобразование крутящего момента в тангенциальную силу и обратно в крутящий момент. Как?

Внутри редуктора имеется ряд зубчатые колеса которые передают движение друг другу просто зацеплением зубьев друг с другом. Эти зубчатые венцы, которые относятся к количеству передач, которые имеет трансмиссия, имеют другой размер или «передаточное число», поэтому иногда можно прочитать, что трансмиссия имеет x скоростей или x передаточных чисел; то же самое.

В любом случае, этот разный размер зубчатых колес изменяет входной и выходной крутящий момент, а также физический принцип сохранения энергии: когда два колеса вращаются в зацеплении (теоретически), они сохраняют энергию, поэтому произведение крутящего момента на угловую скорость должно оставаться постоянным.

Объясняя основной принцип, который влияет на крутящий момент, более низкие скорости имеют большие звездочки, чем у более высоких передач, и его физическую логику очень легко понять на примере, потому что это то, что все водители понимают и знают. тот же автомобиль вращается со скоростью 2.000 оборотов в минуту, обеспечивая постоянную мощность и крутящий момент.

Теме статьи:

Автоматические изменения: виды, принцип работы и характеристики

циркулирующий в первая передача, входной вал вращает коробку передач с заданной угловой скоростью, но находится в зацеплении. большая кольцевая шестерня который будет вращаться с меньшей скоростью, чем входной вал. Так как мощность остается постоянной в передаче, По мере уменьшения угловой скорости вращения крутящий момент увеличивается..

Если, с другой стороны, мы циркулируем на высшей передаче с коронной шестерней, даже меньшей, чем у первичного входного вала, произойдет как раз обратное: коронная шестерня высшей шестерни будет вращаться с более высокой скоростью и, следовательно, выходной крутящий момент уменьшится.

Это изменение крутящего момента при теоретическом постоянстве как эффективности блока, так и нагрузки двигателя отвечает за различное поведение, которое можно наблюдать в автомобиле при наборе скорости. Потому что всем известно, что при движении с постоянной скоростью легче увеличить обороты двигателя на пониженной передаче, чем на длинной, даже несмотря на то, что мощность и крутящий момент, генерируемые в двигателе, одинаковы.

Причина в том, что на более высокой передаче меньший крутящий момент достигает ведущих колес. Причина в том, что при одинаковых оборотах шины будут вращаться быстрее, чем выше передача. Вот почему иногда мы можем подняться по довольно крутой рампе на первой передаче со скоростью 1.500 оборотов в минуту, а иногда, двигаясь на 5-й или 6-й, малейший уклон заставляет нас снизить передачу, чтобы не терять скорость, даже если мы едем на более высокой скорости. режим революций.

 

Логически мы снова находимся в теоретическом мире, потому что на практике с увеличением скорости увеличивается и аэродинамическая сила, стремящаяся замедлить автомобиль. потери энергии например, из-за большего нагрева шин … Короче говоря, ряд внешних агентов, которые создают силы, противоположные движению, и это просто стоит того, чтобы они звучали для вас немного знакомо, чтобы лучше понять крутящий момент двигателя.

Крутящий момент в электродвигателях

Как и в роторных двигателях, электродвигатели генерировать напрямую вращательное движение и, следовательно, крутящий момент вместо мощности, понимаемой как таковой. Это связано с тем, что принцип работы электродвигателя основан на основной принцип магнетизма при этом заряды одного знака отталкиваются, а заряды противоположного знака притягиваются.

 

La конструктивная основа электродвигателя, грубо объясненный, как намагниченный цилиндр, через который проходит ротор, который вращается сам по себе благодаря постоянным изменениям нагрузки на внешний цилиндр. Самым простым примером может служить компас: если к нему не прикасаться, он указывает на магнитный север Земли, но если мы приблизим магнит и заставим его вращаться вокруг компаса, его стрелка будет вращаться сама по себе. со скоростью, с которой мы двигаем магнит.

Есть принципиальная разница, когда дело доходит до качества пара получена: es случаев постоянная. В то время как в тепловом двигателе показатель крутящего момента может изменяться в зависимости от числа оборотов, при которых вращается блок, в электродвигателе крутящий момент равен случаев постоянный. Это связано с основным принципом работы этих типы двигателей и технология, применяемая сегодня.

Как я уже упоминал, вращение ротора электродвигателя происходит за счет постоянное смещение статора который становится небольшим магнитным полем может вращать ротор чередованием сил притяжения и сил отталкивания, и именно в этот момент современные технические достижения позволяют силам тяжести, создаваемым в роторе, иметь почти постоянный максимальный крутящий момент.

Крутящий момент электродвигателя по сравнению с тепловой крутящий момент двигателя

 

Я прокомментировал, что пара случаев постоянна для очень специфической детали, и это определенным образом объясняет ограничения электромобилей на автомагистралях или дорогах с двусторонним движением, а также их преимущества в городском движении. В отличие от тепловой машины, электродвигатели генерируют крутящий момент двигателя с начала поворота и они поддерживают его постоянным до тех пор, пока не будет достигнут максимальный уровень мощности, после чего показатель крутящего момента падает. Чтобы привести пример, BMW i3 предлагает максимальную мощность 170cv и максимальный крутящий момент 250 Нм, но давайте посмотрим, как он распределяется:

• Электродвигатель BMW i3 обеспечивает постоянный крутящий момент 250 Нм от почти 0 оборотов двигателя до примерно 4.500 оборотов двигателя в минуту.
• В этом интервале от 0 до 4.500 оборотов в минуту мощность увеличивается от 0 до 170 лошадиных сил (127 кВт).
• Начиная с 4.500 оборотов в минуту начинают снижаться и крутящий момент, и мощность.
• При 8.000 оборотах в минуту двигатель BMW i3 развивает мощность около 150 лошадиных сил и крутящий момент 125 Нм.

Какое прочтение можно сделать из этих цифр? Ну а в случае с двигателем BMW i3 можно сказать, что он оснащен очень бодрым мотором до 4. 500 об/мин, что делает этот автомобиль очень быстрый на разгон на низкой скорости. На самом деле, он разгоняется до 100 км/ч всего за 7 секунды, что позволяет ему бросить вызов самому себе лицом к лицу с BMW 120i.

Тем не менее, от 4.500 оборотов И мощность, и крутящий момент начинают снижаться и негативно сказываются как на разгонной способности, так и на расходе, который может удвоиться по сравнению с утвержденными цифрами. Именно поэтому многие электромобили имеют «ЭКО-режим что ограничивает его максимальную скорость до 90 или 100 км/ч, как раз в то время, когда такой автомобиль, как BMW 120i, мог добиться, поддерживая постоянную скорость, очень низкий расход топлива.

Кстати, есть еще одно очень яркое и интересное преимущество автомобилей, оснащенных электродвигателями: они показывают менее чувствителен к спортивному вождению или городскому движению и увеличение потребления энергии не так заметно, как в автомобиле с эквивалентным тепловым двигателем. Это потому, что, предлагая такой высокий и относительно постоянный крутящий момент, можно сказать, что двигатель проще увеличить скорость вращения мотора или который требует меньшего увеличения крутящего момента для увеличения скорости вращения.

Бензиновый крутящий момент по сравнению с крутящий момент дизельного двигателя по сравнению с крутящий момент наддува

В этом разделе не рекомендуется заходить слишком далеко, потому что различия между крутящим моментом, полученным от блока, работающего на бензине, и от другого, работающего на дизельном топливе, обусловлены особенности конструкции друг друга и высвобожденная энергия путем воспламенения соответствующего топлива.

Если мы обратим внимание на классическое прочтение этих цифр, понимая под таким сравнением атмосферные блоки, питаемые закачкой, или то, что было бы более или менее скачком к años 80, блоки на дизельном топливе обеспечивали больший крутящий момент и более низкие обороты по сравнению с бензиновые блоки, но в сегодняшних глазах уровень его мощности может быть даже смехотворным.

 

В связи с этим можно вспомнить начало статьи, где я объяснял, что теоретическая мощность транспортного средства пропорциональна крутящему моменту и угловой скорости вращения. Атмосферный бензиновый автомобиль имеет фактическая маржа использования примерно от 1.000 до 5.500 оборотов в минуту, а атмосферный дизель от 1.000 до 4.000 оборотов в минуту. В реальном мире практическая маржа использования Она колеблется от 2.000 до 4.000 оборотов в минуту для бензиновых двигателей и от 1.500 до 3.000 оборотов в минуту для дизельных двигателей.

Если мы оставим одну из переменных постоянной, например оборот при 2. 000 оборотов в минуту, мы получим меньшую мощность дизельного двигателя, но в то же время он даст нам больший крутящий момент. О чем это? Ну, все просто, крутящий момент двигателя обусловлен линейным движением поршней в соответствии с воспламенением топлива в камерах цилиндров, а мощность, которая вырабатывается в зависимости от того, сжигается бензин или дизель, различна. Однако механическое объяснение справедливо для обоих случаев.

Электроника и наддув

До сих пор то, что я только что объяснил вам, остается в памяти самых ностальгирующих. На самом деле, многие из вас заметили, что иногда производитель предлагает автомобили с разные показатели крутящего момента и мощности, полученные от одного и того же блока цилиндров. Или даже транспортное средство с «ЭКО-режим способный изменять эти цифры простым нажатием кнопки, как в случае, например, с Fiat Panda Cross TwinAir: в обычном режиме он предлагает 90 л.с. и 145 Нм, а в режиме «ECO» остается на уровне 78 л. с. и 100 Нм.

Это связано с Технические достижения и, прежде всего, электроника, применяемая в автомобильном мире. Сегодня мы уже не удивляемся, узнав о фазовом вариаторе для автомобилей с многоклапанными головками, дизельных и бензиновых двигателях с одинаковой степенью сжатия или даже двигателях с переменной степенью сжатия, но если есть что-то, что представляет собой гигантский шаг в отношении показатели крутящего момента и мощности транспортного средства перекорм.

Хотя его механическое объяснение может стать очень сложным, основы перекармливания очень просто: увеличьте давление внутри камер цилиндра, чтобы увеличить силу, возникающую при воспламенении топлива, что делает поршни опускаться с большей силой и, следовательно, на коленчатый вал поступает больший крутящий момент.

 

Как и следовало ожидать, его механическая реализация несколько сложнее и требует большой проработки его правильного расположения внутри капота автомобиля, новых впускных и выпускных коллекторов, специальных усилений в поршнях, шатунах, коленчатом вале. .. но основной принцип заключается в том, чтобы увеличить давление внутри камеры цилиндра, и это важно, чтобы связать его с крутящим моментом двигателя.

Наддув может осуществляться непосредственно за счет вращения двигателя или за счет давления выхлопных газов. В наше время электроника тоже дошла до наддува и нового Ауди SQ7 ТДИ состоялась премьера первая электрическая турбина на рынке и результаты не могли быть более впечатляющими: 435cv постоянная от 3.750 до 5.000 оборотов в минуту и 900 Нм постоянная от 1.000 до 3.250 оборотов в минуту.

Теме статьи:

Турбодвигатель, его плюсы и минусы

Крутящий момент вчера и сегодня

Еще не так много лет назад только самые осведомленные знали, что автомобиль с квадратными цилиндрами (диаметр = ход поршня) наиболее сбалансирован для вождения, что если ход поршня меньше диаметра, это будет мощный автомобиль, но со скромным показателем крутящего момента. и что если бы ход был больше диаметра, то было бы как раз наоборот, тише и с большим крутящим моментом.

В настоящее время большинство двигателей принадлежит модульные семейства, что позволяет производителям предлагать блоки с большим или меньшим количеством цилиндров и бензиновым или дизельным двигателем с относительной легкостью и минимальными изменениями, изменения крутящего момента и мощности обусловлены использованием и комбинацией различных технических и электронных приложений, которые хочет использовать производитель.

Несмотря на все то, что я объяснил в этой статье, реальность превосходит теорию во всех аспектах. На современном рынке мы можем найти шестицилиндровые двигатели с мощностью одной из восьми, трехцилиндровые двигатели, такие же плавные или более плавные, чем у других четырехцилиндровых двигателей аналогичной мощности, или даже дизельные двигатели с той же степенью сжатия, что и у бензиновых двигателей. Сегодня возможно все.

La Основная причина этой статьи было объяснить понятным образом, что такое крутящий момент двигателя или крутящий момент, чтобы вы могли понять, как он влияет на ежедневное вождение, и чтобы вы поняли, что мощность автомобиля, если она не связана с крутящим моментом двигателя, Это не очень показательное значение его поведения. Надеюсь, мне это удалось.

Как рассчитать крутящий момент электродвигателя — таблица, формула

Вращающий момент электродвигателя – это сила вращения его вала. Именно крутящий момент определяет выходную мощность вашего двигателя. Она измеряется в Ньютонах на метр Н*м или килограммах силы на метр кгс*м.

Содержание

Расчет крутящего момента двигателя

Крутящий момент электродвигателя – это сила вращения его вала. Именно крутящий момент определяет выходную мощность вашего двигателя. Она измеряется в Ньютонах на метр Н*м или килограммах силы на метр кгс*м.

Виды крутящего момента:

• Номинальный – Значение крутящего момента для стандартного режима работы и стандартной номинальной нагрузки двигателя.
• Крутящий момент при запуске – Является табличным значением. Сила вращения, которую способен развить электродвигатель после запуска. При выборе электродвигателя необходимо следить за тем, чтобы это значение было больше статического момента устройства – насоса, вентилятора и т. д. В противном случае двигатель не сможет запуститься, а обмотка может перегреться и сгореть.
• Максимальный – это предел, при котором нагрузка выравнивается и останавливает двигатель.

Высокий крутящий момент двигателя обеспечивает автомобилю лучшую динамику разгона даже при низкой частоте вращения коленчатого вала и значительно повышает тяговую способность двигателя и способность к движению по пересеченной местности.

Крутящий момент и мощность

Водители часто спорят между собой о том, какой двигатель мощнее. Но иногда они понятия не имеют, из чего состоит этот параметр. Общепринятый термин “лошадиная сила” был введен изобретателем Джеймсом Уаттом в 18 веке. Он придумал его, наблюдая, как лошадь запрягают для подъема угля из шахты. Он подсчитал, что одна лошадь может поднять 150 кг угля на высоту 30 метров за одну минуту. Одна лошадиная сила эквивалентна 735,5 Вт, поэтому 1 кВт равен 1,36 л.с.

Прежде всего, мощность каждого двигателя указывается в лошадиных силах, и только потом упоминается крутящий момент. Однако эта тяговая характеристика также дает представление о конкретных буксировочных и ходовых возможностях автомобиля. Крутящий момент – это мера производительности двигателя, а мощность – ключевой параметр его работы. Эти показатели тесно связаны между собой. Чем больше лошадиных сил производит двигатель, тем больше потенциал крутящего момента. Этот потенциал реализуется в реальном мире через трансмиссию и оси машины. Сочетание этих элементов вместе определяет, сколько именно мощности может быть преобразовано в крутящий момент.

Самый простой пример – сравнить трактор с гоночным автомобилем. Гоночный автомобиль имеет много лошадиных сил, но ему необходим крутящий момент для увеличения скорости через коробку передач. Такой машине требуется очень мало работы для движения вперед, поскольку большая часть энергии используется для развития скорости.

Что касается трактора, то он может иметь двигатель такого же рабочего объема, который производит такое же количество лошадиных сил. Однако в этом случае мощность используется не для развития скорости, а для создания тяги (см. тяговый класс). Для этого он приводится в движение многоступенчатой трансмиссией. Поэтому трактор не развивает высоких скоростей, но может тянуть большие грузы, пахать и обрабатывать землю и т.д.

В двигателе внутреннего сгорания мощность передается от выхлопных газов к поршню и от поршня к кривошипно-шатунному механизму, а затем к коленчатому валу. А коленчатый вал, через коробку передач и трансмиссию, вращает колеса.

Конечно, крутящий момент двигателя не является постоянным. Она становится сильнее, когда на руку действует большая сила, и слабее, когда сила ослабевает или прекращается. Это означает, что когда водитель нажимает на педаль акселератора, сила, действующая на рычаг, увеличивается, и соответственно увеличивается крутящий момент двигателя.

Эта сила обеспечивает преодоление любых сил, мешающих движению автомобиля. К ним относятся силы трения в двигателе, коробке передач и трансмиссии, аэродинамические силы, силы качения и т. д. Чем больше мощность, тем большую силу сопротивления сможет преодолеть автомобиль и тем больше будет скорость. Однако мощность не является постоянной силой, а зависит от оборотов двигателя. На холостом ходу мощность одинаковая, но на максимальной скорости она совершенно разная. Многие производители автомобилей указывают, при каких оборотах двигателя достигается максимальная мощность.

Водители часто сталкиваются с ситуациями, когда им необходимо значительно ускорить свой автомобиль, чтобы выполнить необходимый маневр. Когда он нажимает акселератор до пола, он чувствует, что автомобиль разгоняется плохо. Быстрый разгон требует большого крутящего момента. Именно это характеризует быстрый разгон автомобиля.

Основная сила в двигателе внутреннего сгорания создается в камере сгорания, где происходит воспламенение топливно-воздушной смеси. Именно это приводит в движение кривошипно-шатунный механизм, а через него – коленчатый вал. Шатун – это длина кривошипа, а значит, если длина больше, то и крутящий момент увеличится.

Однако увеличить шатун до бесконечности невозможно. Если да, то ход поршня придется увеличить, а вместе с ним и размер двигателя. Также необходимо снизить обороты двигателя. Двигатели с большим коленчатым рычагом можно использовать только на больших лодках. Однако в легковых автомобилях небольшие размеры коленчатого вала не позволяют проводить какие-либо эксперименты.

Например, мы часто получаем запросы: “Нам нужно измерить двигатель мощностью 200 л.с.” или “Какой гидравлический тормоз вы бы порекомендовали для 140 кВт?”.

Что это означает на практике?

Если отойти от теории, то графики мощности и крутящего момента являются основными характеристиками двигателя. Когда вы ведете автомобиль в гору и пытаетесь сохранить прежнюю скорость, вам приходится сильнее нажимать на акселератор. Многие люди думают, что мощность останется прежней, потому что скорость не изменится. Но это не так!

При движении в гору двигатель получает больше мощности при тех же оборотах.
(В той же передаче). Вы можете легко проверить это, посмотрев на текущий расход топлива.

Это также объясняет, почему двигателю нужна коробка передач, поскольку нам необходимо поддерживать обороты в пределах максимального диапазона мощности двигателя, чтобы эффективно ускоряться и преодолевать подъемы в гору.

С другой стороны, электромобили обходятся без него. Кривая крутящего момента и мощности электродвигателя гораздо более линейна, и электродвигатель производит гораздо больше мощности на низких скоростях.

Обе эти единицы измерения мощности (лошадиные силы и ватты, причем термин киловатт обычно используется для увеличения числовых значений последней единицы) были изобретены Дж. Уаттом, но именно крутящий момент, измеряемый в ньютон-метрах, приводит в движение автомобиль. Почему не мощность двигателя определяет способность автомобиля двигаться?

Крутящий момент, его соотношение с мощностью

Дж. Уатт изобрел обе вышеупомянутые единицы измерения мощности (лошадиные силы и ватты, причем термин киловатт обычно используется для увеличения показателей последнего), но именно крутящий момент, выраженный в ньютон-метрах, приводит автомобиль в движение. Почему не мощность двигателя автомобиля определяет его способность двигаться?

Мощность и крутящий момент тесно связаны: мощность, измеряемая в ваттах, является примером крутящего момента, умноженного на 0,1047 и число оборотов в минуту.

Другими словами, мощность указывает на количество работы, выполненной за определенный период времени. Крутящий момент – это показатель способности двигателя выполнять работу.

Например, если автомобиль застрял в болоте и перестал двигаться, лошадиная сила двигателя равна нулю, потому что работа не выполняется, в то время как крутящий момент присутствует, хотя его величина минимальна, недостаточна для начала движения. Таким образом, крутящий момент возникает без мощности, но не наоборот.

На практике мощность напрямую влияет на скорость автомобиля: чем она выше, тем быстрее автомобиль может ехать. Крутящий момент (также называемый “крутящий момент”) – это мера силы, действующей на коленчатый вал, и его способность сопротивляться вращению. Высокий крутящий момент двигателя наиболее заметен при разгоне или при движении в сложных условиях, когда двигатель подвергается критическим нагрузкам.

Другим важным показателем возможностей двигателя является диапазон скоростей, в котором он достигает наибольшей тяги. Не менее важна гибкость двигателя, т.е. его способность достигать высоких оборотов при большой нагрузке. Это соотношение между количеством оборотов для получения наибольшей мощности и максимально возможного крутящего момента.

Это влияет на управление скоростью с помощью педалей акселератора и тормоза без использования коробки передач, а также на возможность движения на низкой скорости на высших передачах.

Например, благодаря хорошей эластичности двигателя автомобиль разгонится с 75-80 км/ч до 120 км/ч на 5-й передаче, и это произойдет тем быстрее, чем более эластичен силовой агрегат. Если у вас есть выбор между двумя двигателями одинакового рабочего объема и мощности, лучше выбрать более гибкий, так как он экономичнее, работает тише и имеет больший срок службы.

Чтобы решить эту дилемму, необходимо понять несколько фактов:

Мощность или крутящий момент – что важнее?

Чтобы решить эту дилемму, важно понять несколько фактов:

• Мощность линейно связана с частотой вращения коленчатого вала: более высокие обороты равны более высокой производительности;
• Мощность является производной от hp;
• До определенного значения мощность зависит от числа оборотов в минуту: более высокие обороты соответствуют большему километражу. Но после пика она снижается.

Из этого можно сделать вывод, что крутящий момент является приоритетным параметром, характеризующим возможности двигателя. В то же время нельзя пренебрегать мощностью: это означает, что производители автомобилей должны адаптировать характеристики машины таким образом, чтобы поддерживать баланс между этими величинами.

Момент нагрузки – это вращающий момент, создаваемый вращающейся механической системой, соединенной с валом асинхронного двигателя. В качестве синонима в литературе можно встретить термин “момент сопротивления”. Момент нагрузки зависит от геометрических и физических параметров тела в кинематической системе, соединенной с валом двигателя. Как правило, при расчетах предполагается, что момент сопротивления приложен к валу двигателя.

Как определить крутящий момент двигателя

Преобразователи частоты />Теория АЭД />Торки

В этом разделе мы собрали подборку статей о понятии крутящего момента, которое так важно в теории асинхронного привода. Здесь вы найдете материал, раскрывающий значение некоторых терминов, связанных с понятием крутящего момента. Кроме того, мы включили подборку статей с формулами, которые можно использовать для расчета конкретных значений крутящего момента или построения графиков их зависимости. Для наглядности здесь также приведены примеры, иллюстрирующие, как формулы могут быть использованы для расчета того или иного значения.

Пример расчета номинального крутящего момента для асинхронных двигателей

Асинхронные двигатели – теория – понятие крутящего момента

26. 10.2012 22:10

Из теории мы знаем, что номинальный крутящий момент двигателя – это крутящий момент, развиваемый при номинальной мощности и номинальных оборотах в минуту. Как мы объясняли ранее, номинальный крутящий момент – это крутящий момент на валу двигателя, значение которого постоянно при постоянной номинальной скорости вращения вала. Ранее мы подробно рассмотрели, что такое пусковой момент асинхронного электродвигателя и какие формулы используются для расчета пускового момента (новая статья). В этой статье мы приведем пример расчета пускового момента для различных асинхронных двигателей. Для расчета мы будем использовать данные, имеющиеся в техническом паспорте двигателя: номинальный крутящий момент и пусковой момент, умноженный на номинальный крутящий момент. Расчет будет произведен в соответствии с формулой: М старт = Мн*К старт где Мн – пусковой момент, Мн – номинальный крутящий момент, K release – коэффициент умножения пускового момента. Исходные данные и результаты расчетов представлены в таблице. Первая колонка таблицы содержит обозначение двигателей, для которых проводились расчеты. Вторая колонка содержит данные о номинальном значении крутящего момента. Третий столбец содержит коэффициент умножения начального крутящего момента. В четвертой колонке приведены результаты расчетов пускового момента. Таблица Результаты расчетов пускового момента для асинхронных двигателей на основе технических паспортов Прежде чем разрабатывать и анализировать формулы для расчета пускового момента, важно напомнить, что такое пусковой момент. Пусковой момент – это крутящий момент на валу двигателя при определенных условиях. Ключевыми условиями являются нулевая скорость вращения ротора, установившийся ток и номинальное напряжение на обмотках двигателя. Для начала вспомним, что означает термин “критический момент” в теории двигателей. Критический момент – это максимально возможный крутящий момент на валу двигателя при его остановке. Подробнее о критическом моменте асинхронных двигателей.. Эта формула может быть использована для определения численного значения критического момента: Mcr = Mn*P В некоторых машинах необходимо обеспечить максимальный пусковой момент на начальном этапе запуска привода. Для этой задачи хорошо подходит двигатель с фазированным асинхронным ротором. Давайте вкратце опишем, что это такое. Асинхронный двигатель с фазным ротором имеет ротор с пазовыми обмотками. Обмотка ротора соединена в звезду. Фазные концы обмотки ротора соединены со специальными контактными кольцами. Кольца вращаются вместе с валом двигателя. Для запуска и регулировки обмотки ротора можно включить реостат. Реостат подключается с помощью щеточного контакта, который скользит по кольцам. Этот реостат является дополнительным активным резистором. Это сопротивление одинаково для каждой фазы обмотки. Благодаря возможности интегрировать реостат в обмотку ротора в этих двигателях, можно максимизировать пусковой момент уже на этапе запуска двигателя. Таким образом, можно уменьшить пусковые токи. Эти двигатели используются для привода приложений с высокими требованиями к пусковому моменту (например, пуск под нагрузкой). Дополнительная информация о пусковом моменте асинхронного двигателя Важным понятием в области физики твердого тела является крутящий момент. Эта концепция имеет особое значение в области электроприводов. В этой статье мы обсудим основные понятия, связанные с крутящим моментом. Для начала следует отметить, что крутящий момент часто также называют моментом силы, крутящим моментом, крутящим моментом и моментом кручения. Все эти термины являются синонимами. Хотя в некоторых практических приложениях их необходимо различать. Например, в технических приложениях “крутящий момент” относится к внешней силе, приложенной к объекту, а “вращающий момент” относится к внутренним силам, которые возникают в объекте из-за приложенных нагрузок. В нашей статье мы будем использовать понятие крутящего момента. Момент нагрузки – это вращающий момент, создаваемый вращающейся механической системой, соединенной с валом асинхронного двигателя. Термин “момент сопротивления” встречается в литературе как синоним. Нагрузочный момент зависит от геометрических и физических параметров тел в кинематической цепи, соединенной с валом двигателя. Как правило, при расчете момента нагрузки на валу двигателя принято использовать момент сопротивления. Тормозной момент – момент, развиваемый асинхронной машиной при торможении. В литературе можно найти синоним тормозного момента. В теории асинхронных двигателей рассматриваются три режима торможения: рекуперативное торможение, динамическое торможение и антиконденсатное торможение. Критический момент для асинхронных двигателей – Максимальное значение крутящего момента, развиваемого двигателем. Крутящий момент достигает этого значения при критическом скольжении. Если момент нагрузки на валу двигателя превышает критический момент, двигатель останавливается. Номинальный крутящий момент асинхронного двигателя – Крутящий момент, возникающий на валу двигателя при номинальной мощности и номинальной скорости. Номинальные данные относятся к данным, которые определяются при работе двигателя в режиме, для которого он был разработан и изготовлен. Пусковой момент на валу асинхронного двигателя – это момент, действующий на вал асинхронного двигателя при следующих условиях: скорость вращения ротора равна нулю (ротор неподвижен), ток установившийся, в обмотки двигателя подается ток номинальной частоты и напряжения, а соединение обмоток соответствует номинальному режиму работы двигателя. Электромагнитный крутящий момент – крутящий момент, приложенный к валу двигателя при протекании тока через обмотки. В литературе можно найти синонимы этого термина: крутящий момент двигателя или крутящий момент мотора. Также часто встречаются варианты с более конкретной формулировкой: электромагнитный момент или электромагнитный момент. В современной теории асинхронных электрических машин используется множество терминов, связанных с понятием крутящего момента. Некоторые из этих терминов относятся к крутящему моменту, возникающему на валу (роторе) электродвигателя. Другая группа терминов относится к крутящему моменту, создаваемому механической нагрузкой, подключенной к валу электродвигателя. Эти термины определяют как крутящий момент, развиваемый самим двигателем, так и различные состояния крутящего момента на выходном валу двигателя. Под состоянием понимается значение крутящего момента в критических точках. Например, номинальный крутящий момент или пусковой момент.

Читайте далее:

• Шаговые двигатели: свойства и практические схемы управления. Часть 2.
• Векторное и скалярное управление преобразователями частоты – принцип работы, система управления.
• Асинхронный электродвигатель – конструкция, принцип работы, типы асинхронных двигателей.
• Рабочие характеристики асинхронного двигателя; Школа для электриков: электротехника и электроника.
• Как найти начало и конец обмотки электродвигателя – ООО «СЗЭМО Электродвигатель».
• Векторное управление вентильным двигателем в безредукторном сервоприводе – темы научных работ по электротехнике, электронике, информатике читайте бесплатно тексты научных работ в электронной библиотеке КиберЛенинка.
• Управление скоростью, пуск, реверс и торможение двигателей постоянного тока.

Значение крутящего момента для двигателей (электродвигателей)

Пожалуйста, заполните следующую форму, чтобы ваше ответственное контактное лицо могло связаться с вами.

Тема (*)

Продажи

Сервис

Недостаточный вход

Компания (*)

Пожалуйста, заполните название компании

г -н

Ms.

Invalid.

Имя

Пожалуйста, укажите имя

Фамилия (*)

Пожалуйста, заполните фамилию

фамилия

Неверный ввод

Улица, номер

Укажите улицу и номер

Почтовый индекс (*)

Пожалуйста, заполните почтовый индекс

Город (*)

Неверный ввод

Country (*)

Please Select—United KingdomUnited StatesIrelandIndia—AfghanistanAland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Sint Eustatius and SabaBosnia and HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Keeling) IslandsColombiaComorosCongoCook IslandsCosta RicaCote d’ Ивуар (Берег Слоновой Кости)ХорватияКубаКюрасаоКипрЧехияДемократическая Республика КонгоДанияДжибутиДоминикаДоминиканская РеспубликаЭквадорЕгипетСальвадорЭкваториальная ГвинеяЭритреяЭстонияЭфиопияФолклендские (Мальвинские) островаФарерские островаФиджиФинляндияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские Южные ТерриторииГабонГрибияГамбияГрецияГрузияГермания landGrenadaGuadaloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard Island and McDonald IslandsHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsle of ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKosovoKuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldavaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmar (Burma)NamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPalestinePanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhillipinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussiaRwandaSaint BarthelemySaint HelenaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint MartinSaint Pierre and MiquelonSaint Vincent and the GrenadinesSamoaSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneS ingaporeSint MaartenSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia and the South Sandwich IslandsSouth KoreaSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard and Jan MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyriaTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor-Leste (East Timor)TogoTokelauTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited StatesUruguayUzbekistanVanuatuVatican CityVenezuelaViet NamVirgin Islands, BritishVirgin Islands, USWallis and FutunaWestern SaharaYemenZambiaZimbabwe

Выберите страну

Код страны

Неверный ввод

Телефон

Неверный ввод

CompletePhone

Неверный ввод

Сообщение

Неверный ввод

Spamschutz (*)

Защита от спама не удалась.

Поля, отмеченные звездочкой (*), обязательны для заполнения.

Крутящий момент

против скорости: в чем разница?

22 ноября 2021 г.

Крутящий момент и скорость: в чем разница? | Телефонная компания

Крутящий момент в зависимости от скорости

Когда вы покупаете новый двигатель или большой набор коммерческих двигателей, необходимо учитывать определенные факторы. Вы должны учитывать такие вещи, как производители, ассортимент и инструменты автоматизации. Вы также должны учитывать такие факторы, как крутящий момент двигателя, сопротивление, крутящий момент, крутящий момент в футах, выходной крутящий момент, требования к крутящему моменту и т. д. 

Одним из наиболее важных факторов, которые следует учитывать при покупке двигателя, является соотношение мощности и крутящего момента, а также взаимосвязь между ними.

В чем разница между скоростью и крутящим моментом?

Прежде чем покупать новый двигатель, вам необходимо изучить разницу между скоростью и крутящим моментом. Многие думают, что крутящий момент электродвигателя связан со скоростью, но это не совсем так.

Чтобы развеять это распространенное заблуждение, вам нужно понять, что крутящий момент и скорость индивидуальны. Крутящий момент относится к вращательной силе электродвигателя, а скорость относится к скорости, с которой двигатель может вращаться.

Это означает, что крутящий момент связан с силой вращения, а скорость связана со скоростью вращения, которую можно рассчитать, исследуя число оборотов в минуту или число оборотов в минуту.

Что лучше: крутящий момент или скорость

Что лучше: больший крутящий момент или большая скорость? Хотя скорость определяет максимальную скорость электродвигателя, больший крутящий момент может помочь вам достичь максимальной скорости за меньшее время. Чтобы определить, лучше ли иметь больший крутящий момент или большую мощность, вам нужно будет подумать о требованиях вашего приложения.

Для приложения, требующего исключительно высоких скоростей, вам нужно сосредоточиться на поиске двигателя с большой мощностью. Если сила вращения является более важным фактором с точки зрения вашего применения, вам понадобится двигатель с большим крутящим моментом.

Как рассчитать крутящий момент скорости?

Когда речь идет о зависимости крутящего момента от скорости, полезно знать формулу. Формула, которая используется для определения выходной мощности двигателя, включая скорость и крутящий момент: мощность (P) = скорость (n) x крутящий момент (M). Крутящий момент электродвигателя обычно рассчитывается в дюйм-фунтах (дюйм-фунтах), ньютон-метрах (Н-м).

Чем больше крутящий момент, тем выше скорость?

Наличие большего крутящего момента не означает, что у вас больше скорость. Скорость рассчитывается по-другому и фокусируется на оборотах в минуту. Тем не менее, крутящий момент может повлиять на время, необходимое для достижения максимальной скорости.