Bagaimana untuk mengukur daya kilas (torque) kereta anda

Tork adalah berkadar dengan kuasa kuda dan berbeza-beza bergantung pada kenderaan dan ciri-cirinya. Saiz roda dan nisbah gear mempengaruhi tork.

Sama ada anda membeli kereta baharu atau membina hot rod di garaj anda, dua faktor memainkan peranan semasa menentukan prestasi enjin: kuasa kuda dan tork. Jika anda seperti kebanyakan mekanik atau peminat kereta buat sendiri, anda mungkin mempunyai pemahaman yang baik tentang hubungan antara kuasa kuda dan tork, tetapi anda mungkin sukar memahami cara nombor "kaki paun" itu dicapai. Percaya atau tidak, ia sebenarnya tidak begitu sukar.

Sebelum kita masuk ke butiran teknikal, mari kita pecahkan beberapa fakta dan takrifan mudah untuk membantu anda memahami sebab kedua-dua kuasa kuda dan tork adalah faktor penting untuk dipertimbangkan. Kita mesti bermula dengan mentakrifkan tiga elemen pengukuran prestasi enjin pembakaran dalaman: kelajuan, tork dan kuasa.

Bahagian 1 daripada 4: Memahami Cara Kelajuan Enjin, Tork dan Kuasa Mempengaruhi Prestasi Keseluruhan

Dalam artikel terbaru dalam majalah Hot Rod, salah satu misteri terbesar prestasi enjin akhirnya diselesaikan dengan kembali kepada asas bagaimana kuasa sebenarnya dikira. Kebanyakan orang berpendapat bahawa dinamometer (dinamometer enjin) direka untuk mengukur kuasa kuda enjin.

Malah, dinamometer tidak mengukur kuasa, tetapi tork. Angka tork ini didarab dengan RPM di mana ia diukur dan kemudian dibahagikan dengan 5,252 untuk mendapatkan angka kuasa.

Selama lebih 50 tahun, dinamometer yang digunakan untuk mengukur tork enjin dan RPM tidak dapat mengendalikan kuasa tinggi yang dihasilkan oleh enjin ini. Malah, satu silinder pada Hemis pembakaran nitro 500 inci padu itu menghasilkan kira-kira 800 paun tujahan melalui satu paip ekzos.

Semua enjin, sama ada enjin pembakaran dalaman atau elektrik, beroperasi pada kelajuan yang berbeza. Untuk sebahagian besar, lebih cepat enjin melengkapkan lejang kuasa atau kitaran, lebih banyak kuasa yang dihasilkan. Apabila bercakap tentang enjin pembakaran dalaman, terdapat tiga elemen yang mempengaruhi prestasi keseluruhannya: kelajuan, tork dan kuasa.

Kelajuan ditentukan oleh seberapa pantas enjin melakukan kerjanya. Apabila kita menggunakan kelajuan motor pada nombor atau unit, kita mengukur kelajuan motor dalam pusingan seminit atau RPM. "Kerja" yang dilakukan oleh enjin ialah daya yang dikenakan pada jarak yang boleh diukur. Tork ditakrifkan sebagai jenis kerja khas yang menghasilkan putaran. Ini berlaku apabila daya dikenakan pada jejari (atau, untuk enjin pembakaran dalaman, roda tenaga) dan biasanya diukur dalam paun kaki.

Kuasa kuda ialah kelajuan di mana kerja dilakukan. Pada zaman dahulu, jika objek perlu dipindahkan, orang biasanya menggunakan kuda untuk melakukan ini. Dianggarkan bahawa seekor kuda boleh bergerak dengan kelajuan kira-kira 33,000 kaki seminit. Di sinilah istilah "kuasa kuda" berasal. Tidak seperti kelajuan dan tork, kuasa kuda boleh diukur dalam beberapa unit, termasuk: 1 hp = 746 W, 1 hp = 2,545 BTU dan 1 hp = 1,055 joule.

Ketiga-tiga elemen ini bekerjasama untuk menghasilkan kuasa enjin. Oleh kerana tork kekal malar, kelajuan dan kuasa kekal berkadar. Walau bagaimanapun, apabila kelajuan enjin meningkat, kuasa juga meningkat untuk memastikan tork malar. Walau bagaimanapun, ramai orang keliru tentang bagaimana tork dan kuasa mempengaruhi kelajuan enjin. Ringkasnya, apabila tork dan kuasa meningkat, begitu juga kelajuan enjin. Sebaliknya juga benar: apabila tork dan kuasa berkurangan, begitu juga kelajuan enjin.

Bahagian 2 daripada 4: Cara Enjin Direka untuk Tork Maksimum

Enjin pembakaran dalaman moden boleh diubah suai untuk meningkatkan kuasa atau tork dengan menukar saiz atau panjang rod penyambung dan menambah lubang atau lubang silinder. Ini sering dirujuk sebagai nisbah gerek kepada lejang.

Tork diukur dalam meter Newton. Ringkasnya, ini bermakna tork diukur dalam gerakan membulat 360 darjah. Contoh kami menggunakan dua enjin yang sama dengan diameter lubang yang sama (atau diameter silinder pembakaran). Walau bagaimanapun, salah satu daripada dua enjin mempunyai "lejang" yang lebih panjang (atau kedalaman silinder yang dicipta oleh rod penyambung yang lebih panjang). Enjin lejang yang lebih panjang mempunyai gerakan yang lebih linear kerana ia berputar melalui kebuk pembakaran dan mempunyai lebih leverage untuk melaksanakan tugas yang sama.

Tork diukur dalam paun-kaki, atau berapa banyak "torsi" digunakan untuk menyelesaikan tugas. Sebagai contoh, bayangkan anda cuba melonggarkan bolt yang berkarat. Katakan anda mempunyai dua sepana paip yang berbeza, satu 2 kaki panjang dan satu lagi 1 kaki panjang. Dengan mengandaikan anda menggunakan jumlah daya yang sama (tekanan 50 lb dalam kes ini), anda sebenarnya menggunakan 100 ft-lbs tork untuk sepana dua kaki (50 x 2) dan hanya 50 lbs. tork (1 x 50) dengan sepana satu kaki. Sepana manakah yang akan membantu anda menanggalkan bolt dengan lebih mudah? Jawapannya mudah - yang mempunyai tork yang lebih.

Jurutera sedang membangunkan enjin yang menyediakan nisbah tork kepada kuasa kuda yang lebih tinggi untuk kenderaan yang memerlukan "kuasa" tambahan untuk memecut atau mendaki. Anda biasanya melihat angka tork yang lebih tinggi untuk kenderaan berat yang digunakan untuk menunda atau enjin berprestasi tinggi yang pecutan adalah kritikal (seperti dalam contoh NHRA Top Fuel Engine di atas).

Itulah sebabnya pengeluar kereta sering menyerlahkan potensi enjin tork tinggi dalam iklan trak. Tork enjin juga boleh ditingkatkan dengan menukar pemasaan pencucuhan, melaraskan campuran bahan api/udara, dan juga meningkatkan tork keluaran dalam senario tertentu.

Bahagian 3 daripada 4: Memahami Pembolehubah Lain yang Mempengaruhi Keseluruhan Motor Berkadar Tork

Apabila ia datang untuk mengukur tork, terdapat tiga pembolehubah unik untuk dipertimbangkan dalam enjin pembakaran dalaman:

Daya Dijana pada RPM Tertentu: Ini ialah kuasa enjin maksimum yang dijana pada RPM tertentu. Semasa enjin memecut, terdapat RPM atau lengkung kuasa kuda. Apabila kelajuan enjin meningkat, kuasa juga meningkat sehingga mencapai tahap maksimum.

Jarak: Ini ialah panjang lejang rod penyambung: semakin lama lejang, semakin banyak tork dihasilkan, seperti yang telah kami jelaskan di atas.

Pemalar Tork: Ini ialah nombor matematik yang diberikan kepada semua motor, 5252 atau RPM malar di mana kuasa dan tork adalah seimbang. Nombor 5252 diperoleh daripada pemerhatian bahawa satu kuasa kuda bersamaan dengan 150 paun yang bergerak sejauh 220 kaki dalam satu minit. Untuk menyatakan ini dalam kaki-paun tork, James Watt memperkenalkan formula matematik yang mencipta enjin stim pertama.

Formulanya kelihatan seperti ini:

Dengan mengandaikan daya 150 paun dikenakan pada satu kaki jejari (atau bulatan yang berada di dalam silinder enjin pembakaran dalaman, sebagai contoh), anda perlu menukar ini kepada kaki-paun tork.

220 fpm perlu diekstrapolasi kepada RPM. Untuk melakukan ini, darab dua nombor pi (atau 3.141593), yang bersamaan dengan 6.283186 kaki. Ambil 220 kaki dan bahagikan dengan 6.28 dan kita mendapat 35.014 rpm untuk setiap revolusi.

Ambil 150 kaki dan darab dengan 35.014 dan anda mendapat 5252.1, pemalar kami yang dikira dalam kaki-paun tork.

Bahagian 4 daripada 4: Cara mengira tork kereta

Formula untuk tork ialah: tork = kuasa enjin x 5252, yang kemudiannya dibahagikan dengan RPM.

Walau bagaimanapun, masalah dengan tork ialah ia diukur di dua tempat berbeza: terus dari enjin dan ke roda pemacu. Komponen mekanikal lain yang boleh meningkatkan atau mengurangkan kadaran tork pada roda termasuk: saiz roda tenaga, nisbah transmisi, nisbah gandar pemacu dan lilitan tayar/roda.

Untuk mengira tork roda, semua elemen ini mesti difaktorkan ke dalam persamaan yang paling sesuai diserahkan kepada program komputer yang disertakan dalam bangku ujian dinamik. Pada peralatan jenis ini, kenderaan diletakkan di atas rak dan roda pemacu diletakkan di sebelah barisan penggelek. Enjin disambungkan ke komputer yang membaca kelajuan enjin, lengkung penggunaan bahan api dan nisbah gear. Nombor-nombor ini diambil kira dengan kelajuan roda, pecutan dan RPM kerana kereta dipandu pada dyno untuk jumlah masa yang dikehendaki.

Mengira tork enjin adalah lebih mudah untuk ditentukan. Dengan mengikuti formula di atas, menjadi jelas bagaimana tork enjin adalah berkadar dengan kuasa enjin dan rpm, seperti yang dijelaskan dalam bahagian pertama. Menggunakan formula ini, anda boleh menentukan penilaian tork dan kuasa kuda pada setiap titik pada lengkung RPM. Untuk mengira tork, anda perlu mempunyai data kuasa enjin yang disediakan oleh pengeluar enjin.

kalkulator tork

Sesetengah orang menggunakan kalkulator dalam talian yang ditawarkan oleh MeasureSpeed.com, yang memerlukan anda memasukkan penarafan kuasa enjin maksimum (disediakan oleh pengilang atau diisi semasa dyno profesional) dan RPM yang dikehendaki.

Jika anda perasan bahawa prestasi enjin anda sukar untuk dipercepatkan dan ia tidak mempunyai kuasa yang anda fikirkan sepatutnya, minta salah seorang mekanik bertauliah AvtoTachki melakukan pemeriksaan untuk menentukan punca masalah.