トルク自動車運転理論
車両の進歩は、エンジンが加えるトルクに依存しなければなりません。いわゆるトルクは物理学ではトルクと呼ばれています。
トルクの概念は、小学校のレバー原理から説明されています。これは、垂直方向の力に回転中心からの距離を乗じた値として定義されます。メートル単位はニュートンメートル(N-m)です。重力加速度9.8m/秒2で割った後、中国人に馴染みのあるキログラムメートル(kg-m)に換算できます。帝国単位はポンドフィート(lb-ft)で、アメリカの自動車カタログでより一般的です。メートル法に変換するには、lb-ft 数値を 7.22 で割るだけです。
車の駆動力の計算方法:
トルクを車輪半径で割ると、エンジン馬力-トルク出力曲線から分かる。各速度に相対トルク値があることがわかる。これらの値を実際の力に変換して車を押すにはどうすればいいですか?答えは簡単で、力データを得るために長さで割るものです。例えば、1.6Lエンジンは最大トルク約15.0kg-mを発揮することができる。このとき、185/60R14サイズのタイヤを半径約41cmで直結すると、車輪が及ぼす推進力は15cm/0.41=36.6kgの力になります(実際、キログラムは力の単位ではなく、重力の加速度を乗じなければならない重量の単位9.8m/秒2が標準力の単位はニュートンです)。
36キログラムの力は、どのようにメートルトンの車両重量を押し上げるのですか?さらに、数千回転のエンジン回転数は、タイヤの速度とまったく同じとは考えにくい。異なるサイズのギアを接続して一致させることで、回転速度を低下させ、トルクを同時に増幅することができます。歯車の円周比は半径比なので、ピニオンから大きな歯車に動力が伝わる場合、減速の比とトルク増幅の倍数の比は、2つの歯車の歯数の比、いわゆる歯車比と正確に等しくなります。
例えば
大きな歯車は、ピニオンの歯数が15で、大きな歯車の歯数が45であると仮定すると、ピニオンによって駆動される。
ピニオンが3000rpmで回転し、トルクが20kg-mの場合、ビッグギアに伝達される速度は1/3低下して1000rpmになります。しかしトルクは3倍になり、60kg-mになります。これは、ギアボックスを介したエンジントルクが回転数を減らし、トルクを増幅するという基本原理です。
自動車では、トルクはエンジン出力からタイヤまで2倍に増幅されます。1回目はギアボックスのギアアクションによって引き起こされ、2回目は最終ギア比(または最終駆動比)によって引き起こされます。総トルク倍率は、単にトランスミッションギヤ比にファイナルギヤ比を掛けたものです。例えば、6代目Ximeiマニュアルの1速の変速比は3.250、ファイナルギヤ比は4.058、エンジンの最大トルクは14.6kgm/5500rpmなので、増幅後、1速の最大トルクは3.250××4.058=192.55kgmと元のエンジンの13倍と計算できます。このとき、これをタイヤ半径約0.41mで割ると推力約470kgを得た。ただし、上記の値は実際の推力ではありません。結局のところ、機械的トランスミッションの過程で摩耗損失がなければならないので、機械的効率の要因を考慮に入れなければならない。
機械的効率に関しては、ギアが伝送されるたびに、電力損失が発生します。マニュアルトランスミッションの機械的効率は約95%であり、オートマチックトランスミッションは約88%と駆動軸のユニバーサルジョイントが悪い。効率は約98%で、実際の推力がどれだけ残っているかがわかります。全体として、車の駆動力は、次の式によって計算することができます:トルク×ギア比×最終ギア比×機械的効率駆動力=————————————————————タイヤ半径(メートル単位)馬力は実際には力ではなく、単位時間あたりに行うことができる作業量として定義される電力の単位です。パワーはトルクから計算され、計算式は非常に単純です:パワー(W)=2π×トルク(N-m)×速度(rpm)/60、計算を単純化した後、それはなる:パワー(kW)=トルク(N-m)×速度(rpm)/9549、詳細な導出についてはブロック記事を参照してください。しかし、出力kWを共通の馬力に変換する方法。インペリアルかメトリックか?1PS=735W;1馬力=746W
馬力の定義
インペリアル馬力(馬力)は、1分間で200ポンド(ポンド)の物体を165フィート(フィート)引っ張り、33,000フィートポンド/分に等しいと乗算した馬として定義されます。一方、メートル馬力(PS)は、75kgの物体を1分間で60メートル引っ張り、これを4500kg-m/minに乗じた馬と定義されます。単位変換後(1lb=0.454kg; 1ft=30.48cm)、1hp=4566kg-m/minと、これは1PS=4500kg-mのメートル法とは少し異なり、変換する電力W(1W=1Nm/秒=9.8kgm/秒)であれば、1hp=746Wが得られる。1PS=735Wの2つの異なる結果。1PSと1hpの差はわずか1.5%で、100馬力あたり1.5hpで、大きな違いはありません。一般的なRVの馬力は200馬力以下がほとんどで、定義の違いから2つの馬力の違いはわずか3馬力程度です。SAE標準データを1.5%増やそう!ただし、SAE、JIS、DIN、EEC のさまざまなテスト標準の間にはいくつかの違いもあり、単位を実際に同一視することはできません。しかし、大差がない場合には、PSとhpはほぼ等しいとみなすことができます。
数式変換
上記の馬力とパワーの変換方法をパワーとトルクの変換式に置き換え、トルクの単位を身近なkg-mに変換すると、英国馬力=トルク(kg-m)×エンジン回転数(rpm)/727メートル馬力PS=トルク(kg-m)×エンジン回転数(rpm)/716馬力=トルク×速/727の観点から、 エンジン回転数を上げることができ、トルクが変わらない場合は、馬力を上げることができます。例えば、速度を6000rpmから8000rpmに上げることができ、これは33%の増加に相当するが、カムシャフトの制限により8000rpmでのトルクが10%減少した場合、馬力は依然として19.7%増加することができ、これが今日のコンピュータの改造を説明するオイルカットが取り除かれた後の馬力を大幅に増加させることができる。
同じ速度で20馬力を上げた場合、推力はどのくらい上げることができますか?最大トルクポイントを5000rpmで発揮すると、式が若干変わり、トルク増加=20hp×727/5000rpm=2.9kgmであることがわかる。次に、この結果を、Ximeiの1速2.9.3.250×4.058/0.41=93 kgで計算される車の駆動力の式に代入し×す。1トンのボディの場合、衝撃はそれほど大きくないようです。さらに、5馬力の差がある場合、推力は23キログラムしか増加しません。5馬力の差は全然大差がないことがわかる。
高い馬力が真の性能を決定する
結局、高馬力車は速く走るのか、それとも高トルク車はもっと速く走るのか。
高馬力の理由は、高速でも高いトルク値が維持されている、つまり、高い馬力を持つためには、低速でのトルクが優れているだけでなく、高速でのトルクも維持され続けなければならないことが公式からわかります。高馬力を達成できれば、各速度域のトルクが大きいことを示すだけでなく、材料技術の優位性も表し、ピストン、吸排気バルブの材質と重量が強化・軽量化されます。定量化は、エンジン回転数を上げるためである。
