扭矩和功率的区别...
发动机单元

扭矩和功率的区别...

扭矩和功率之间的区别是许多好奇的人会问的问题。 这是可以理解的,因为这两个数据是我们汽车技术数据表中研究最多的数据之一。 所以详细讨论这一点会很有趣,即使它不一定是最明显的......

扭矩和功率的区别...

首先,让我们澄清一下,这对夫妇在 牛顿。 仪表 和实力 马力 (当我们谈论机器时,因为科学和数学使用 )

真的有区别吗?

事实上,将这两个变量分开并不容易,因为它们是相互关联的。 这就像问面包和面粉有什么区别。 这没有多大意义,因为面粉是面包的一部分。 将成分相互比较(例如,在紧要关头将水与面粉进行比较)要比将一种成分与成品进行比较更好。

让我们尝试解释所有这些,但同时明确表示欢迎您提供任何帮助(通过页面底部的评论)。 解释的方式越多,互联网用户就越会理解这两个概念之间的联系。

功率是配对(有点沉重的措辞,我很清楚......)转速的结果。

在数学上,这给出了以下内容:

( π X 在 Nm X 模式下的扭矩)/ 1000/30 = 以千瓦为单位的功率(如果我们以后想要一个“更汽车化的概念”,则转换为马力)。

到这里我们开始明白,比较它们几乎是无稽之谈。

扭矩和功率的区别...

研究扭矩/功率曲线

要完全理解扭矩和功率之间的关系,或者更确切地说是扭矩和速度之间的关系,没有什么比电动机更好的了。

看看电动机的扭矩曲线多么符合逻辑,比热机的曲线容易理解多了。 在这里,我们看到我们在旋转开始时提供了恒定的最大扭矩,这增加了功率曲线。 从逻辑上讲,我对旋转轴施加的力越大,它旋转得越快(因此功率越大)。 另一方面,随着扭矩的减小(当我在旋转轴上的压力越来越小,无论如何继续按下时),功率曲线开始下降(尽管转速继续下降)。 增加)。 本质上,扭矩是“加速力”,而功率是该力与运动部件的转速(角速度)相结合的总和。

这对夫妇成功了吗?

有些人只比较电机的扭矩或几乎。 其实这是错觉……

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例如,如果我将汽油发动机在 350 rpm 时产生 6000 Nm 的扭矩与柴油发动机在 400 rpm 时产生 3000 Nm 的扭矩进行比较,我们可能会认为柴油发动机具有最大的加速力。 好吧,不,但是我们将回到开始,最主要的是力量! 只应使用功率来比较电机(最好使用曲线……因为高峰值功率并不是一切!)。

扭矩和功率的区别...

事实上,虽然扭矩仅表示最大扭矩,但功率包括扭矩和发动机转速,因此我们拥有所有信息(仅扭矩只是部分指示)。

如果我们回到我们的例子,那么我们可以说柴油机可以引以为豪,在 400 rpm 时输出 3000 Nm。 但是不要忘记,在 6000 rpm 时,它绝对无法提供超过 100 Nm 的扭矩(让我们跳过石油无法达到 6000 吨的事实),而汽油在该速度下仍然可以提供 350 Nm 的扭矩。 在本例中,我们比较的是 200 马力柴油发动机。 汽油发动机 400 马力(从指定扭矩得出的数字),从单倍到双倍。

我们永远记住,物体转动(或向前移动)越快,就越难让它加速。 因此,在高转速下产生显着扭矩的发动机表明它具有更多的动力和资源!

举例说明

我有一个小想法试着把它弄清楚,希望它不是那么糟糕。 您是否曾尝试用手指停止低功率电动机(小风扇、小时候 Mecano 套件中的电动机等)。

它可以快速旋转(例如 240 rpm 或每秒 4 转),我们可以轻松停止它而不会对其造成太大损坏(如果有螺旋桨叶片,它会摆动一点)。 这是因为它的扭矩不是很重要,因此它的瓦数(这适用于玩具和其他小配件的小型电动机)。

另一方面,如果在相同的速度(240 rpm)下我无法停止它,则意味着它的扭矩会更大,这也会导致更多的最终功率(两者在数学上是相关的,就像通讯船一样)。 但是速度还是一样。 所以,通过增加发动机扭矩,我增加了它的功率,因为​​大约

情侣

X

转速

= 力量... (任意简化的公式帮助理解:Pi和顶部公式中可见的一些变量已被删除)

因此,对于相同的给定功率(比如 5W,但谁在乎),我可以得到:

  • 旋转缓慢(例如每秒 1 转)并具有高扭矩的电机,用手指停止会有点困难(它运行速度不快,但其高扭矩使其具有显着的强度)
  • 或者以 4 rpm 的速度运行但扭矩较小的电机。 在这里,较低的扭矩由较高的速度补偿,从而使其具有更大的惯性。 但是尽管速度更快,但用手指停止会更容易。

毕竟,两个引擎的功率相同,但它们的工作方式并不相同(功率以不同的方式出现,但这个例子对此不是很有代表性,因为它仅限于给定的速度。在汽车中,速度一直在变化,这就产生了著名的功率和扭矩曲线矩)。 一个转得慢,另一个转得快……这是柴油和汽油的细微差别。

这就是卡车使用柴油燃料的原因,因为柴油具有高扭矩,这会损害其转速(最大发动机转速要低得多)。 事实上,尽管拖车很重,但必须能够向前移动,而不必像汽油一样责骂发动机(人们必须爬上塔楼,疯狂地玩弄离合器)。 柴油机在低转速下传递最大扭矩,这使得牵引更容易,并允许您从静止的车辆上起飞。

扭矩和功率的区别...

功率、扭矩和发动机转速之间的关系

这是用户在评论部分分享的技术输入。 将它直接插入文章中对我来说似乎是合理的。

为了不使物理量问题复杂化:

功率是曲轴扭矩和以弧度/秒为单位的曲轴速度的乘积。

(请记住,曲轴在 2 ° 处旋转 6.28 圈,则有 1 * pi 弧度 = 360 弧度。

唐克 P = M * W

P -> 功率 [W]

M -> 扭矩 [Nm](牛顿米)

W (omega) - 以弧度/秒为单位的角速度 W = 2 * Pi * F

Pi = 3.14159 且 F = 曲轴速度,单位为 t/s。

实际例子

发动机扭矩 M:210 Nm

电机速度:3000 rpm -> 频率 = 3000/60 = 50 rpm

W = 2 * pi * F = 2 * 3.14159 * 50 吨/秒 = 314 弧度/秒

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

转换为 CV(马力)1 hp = 736 瓦

在 CV 中,我们得到 65940 W / 736 W = 89.6 CV。

(回想一下,1 马力是一匹马不停地连续奔跑的平均功率(在力学中,这称为额定功率)。

因此,当我们谈论一辆 150 马力的汽车时,有必要将发动机转速提高到 6000 转/分,而扭矩仍然有限,甚至略微降低到 175 牛米。

多亏了变速箱,这是一个变矩器,以及差速器,我们的扭矩增加了大约 5 倍。

例如,在 1 档,曲轴处 210 Nm 的发动机扭矩将在 210 cm 辐条轮的轮辋处产生 5 Nm * 1050 = 30 Nm,这将产生 1050 Nm / 0.3 m = 3500 Nm 的拉力.

在物理学中 F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N(a = 地球加速度 9.81 m / s2 1G)

因此,1 N 对应于 1 kg / 9.81 m / s2 = 0.102 kg 的力。

3500 N * 0.102 = 357 kg 将汽车推上陡坡的力。

我希望这几个解释能加强您对功率和机械扭矩概念的了解。

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