В чем измеряется крутящий момент: Единицы измерения крутящего момента

Как измерять крутящий момент? | Dewesoft

Автор: Грант Малой Смит (Grant Maloy Smith), специалист по сбору данных

Данная статья об измерении крутящего момента поможет вам:

• Понять, что такое крутящий момент
• Узнать, как измерять крутящий момент
• Ознакомиться со спецификой измерения крутящего момента при сборе данных

Что такое крутящий момент?

Если вы не пропускали уроки физики в школе, то помните, что сила — это воздействие, приводящее тело в движение в течение времени. Например, простое линейное усилие может толкнуть (или притянуть) массу в состоянии покоя и изменить её скорость путём ускорения. Крутящий момент — сила, которая вызывает вращение тела по своей оси вращения. Так, крутящий момент — это крутящее усилие, которое называют вращающей силой. 

Наиболее очевидный пример крутящего момента — приводной вал автомобиля. Вызываемый двигателем крутящий момент вала приводит автомобиль в движение. Крутящий момент — это вектор: это означает, что он имеет направление. 

Крутящий момент — усилие, вращающее или поворачивающее приводной вал, винт или колесо.

Вращающее усилие

Также крутящий момент называют моментом или моментом силы. Как правило, крутящий момент обозначают символом $τ$ (греческой буквой «т»). Единица измерения крутящего момента по системе СИ — $N\cdot m$ (Н·м). 

В США для его выражения используют футо-фунты ($ft/lbs$). Для перевода $N\cdot m$ в $ft/lbs$ достаточно разделить $N\cdot m$ на 1,356.

Старшина второй статьи Джеймс Р. Эванс (James R. Evans) осматривает приводной вал хвостового винта вертолёта ВМС США. Снимок из открытого доступа, Wikimedia Commons

Для чего измеряют крутящий момент?

Измерение механического крутящего момента торсионных валов — важнейший этап проектирования и сбора различных машин, а также устранения их неисправностей. Истинное значение механического крутящего момента вала, пропеллера или другого вращающегося компонента — единственный способ понять, отвечает ли он требованиям. 

В некоторых случаях крутящий момент необходимо отслеживать постоянно: например, чтобы предотвратить потенциально опасный чрезмерный крутящий момент, который может привести к выходу системы из строя. Также измерения крутящего момента играют важную роль при диагностическом техническом обслуживании.

Какие виды крутящего момента существуют?

Крутящий момент делится на два вида: вращающий и реактивный:

• вращающий — то есть вращающий или динамический крутящий момент;
• реактивный — то есть стационарный или статичный крутящий момент.

Вращающий момент

Тела, которые многократно (или постоянно) вращаются вокруг своей оси (например, валы, турбины, колёса), имеют вращающий момент.

Реактивный момент

Воздействующая на тело статичная сила называется реактивным крутящим моментом. Например, при попытке закрутить болт ключом на болт воздействует реактивная сила. Такая сила воздействует даже тогда, когда болт не крутится. В таких случаях крутящий момент измеряют не за полный оборот.

Как измеряется крутящий момент?

Крутящий момент можно измерить косвенно или напрямую. Если известны КПД двигателя и скорость вала, с помощью измерителя мощности можно вычислить крутящий момент. Такое измерение называют косвенным.

Более точным методом является прямое измерение крутящего момента с помощью датчиков крутящего момента или роторных моментомеров. Чем они отличаются?

Датчики реактивного (статичного) крутящего момента

Датчик Torquemaster. CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons

Датчик реактивного крутящего момента измеряет статический крутящий момент.

Пример датчика крутящего момента — динамометрический ключ. С помощью таких ключей можно точно измерить крутящий момент, прилагаемый к болту, гайке или другому креплению. В основании ключа можно задать нужный крутящий момент, после чего при затягивании крепления оператором до нужного момента раздастся щелчок. Как правило, такие ключи называют щелчковыми. На них можно задать несколько значений момента.

Цифровые динамометрические ключи оснащены иглой или цифровым дисплеем, на котором отображается прилагаемое усилие. Ряд электронных моделей (в частотности промышленных) имеют память, в которой хранится каждое измерение значение (для ведения документации или контроля качества).

Принцип работы щелчкового динамометрического ключа продемонстрирован в следующем видео:

В основе датчика реактивного крутящего момента лежит кварцевый пьезоэлектрический датчик или тензодатчик. Сегодня на рынке представлены различные виды и конфигурации динамометрических ключей и отвёрток.

Датчики крутящего момента

Датчик крутящего момента — это преобразователь, который преобразовывает вращающий момент в сигнал, который можно измерить, проанализировать, отобразить и сохранить. Преобразователи крутящего момента применяются для испытаний крутящего момента двигателя, испытаний ДВС, испытаний электродвигателей, валов, турбин, генераторов и т.д.

Измерить крутящий момент можно как напрямую, так и косвенно. 

Косвенное измерение крутящего момента — более экономичный и удобный метод измерения, точность которого уступает методу прямого измерения. Он подходит для случаев, когда известен КПД двигателя и имеется возможность измерить скорость вала и расход тока.

Прямое измерение — более точный способ. Для прямого измерения на вале закрепляют тензодатчик, который измеряет крутящее усилие на вале. 

На вале закрепляют тензодатчик. Вращательное усилие заставляет вал вращаться.  

При повороте вала двигателем вращательное усилие будет незначительным. Из-за жёсткости стали увидеть вращение нельзя, однако его можно считать с помощью закреплённых на вале тензодатчиков. Четыре датчика образуют мост Уитстона, выход которого балансируется и нормируется системой измерения крутящего момента.

Выход тензодатчика можно передать по проводу (если возможно) или дистанционно на систему измерения крутящего момента или систему сбора данных. 

Стандартная система измерения крутящего момента

Внутри датчика крутящего момента выходы закреплённых на вале тензодатчиков передаются на электронные компоненты по контактному кольцу (на тензодатчики должно подаваться питание). Также можно подключить бесщёточный или индуктивный датчик: он повышает скорость и меньше изнашивается, а значит требует меньшего технического обслуживания. Бесконтактным способом можно измерить угол и частоту вращения. 

Системы сбора данных Dewesoft — идеальные решения для измерения любых физических параметров, в том числе крутящего момента. В них встроены изолированные блоки преобразования сигналов, которые сокращают количество шумов и гарантируют высокую точность данных. Также они имеют входы счётчика, частоты вращения и энкодера, а значит подходят для одновременного измерения скорости, угла и положения вала. В системах сбора данных данные с аналоговых и цифровых счётчиков полностью синхронизированы между собой, и этот фактор играет важную роль при решении любых задач, особенно при испытании вибрации кручения и вращения. Подробнее об этом — в следующем разделе.

Испытание вибрации кручения и вращения в ПО Dewesoft X  

Стационарные системы измерения крутящего момента

В представленной выше системе датчик крутящего момента закреплён между двигателем и тормозом с помощью соединений с каждой стороны. Проходящий через вал датчик оснащен тензодатчиком, который измеряет крутящее усилие вала. После преобразования выход сигнала отправляется на систему сбора данных, цифровой дисплей или аварийную систему (при мониторинге, а не записи данных).

При необходимости датчики крутящего момента можно оснастить энкодером, который точно выводит скорость и угол вала. Такие выводы применяют для анализа вибрации кручения и вращения. Выводы скорости и угла крайне важны при использовании динамометров для вычисления выходной мощности (выраженной в $HP$ или $Kw$) и КПД двигателя.  

Портативные системы измерения крутящего момента

Для временных измерений крутящего момента тензодатчики можно закрепить на приводном вале. Компактный интерфейс с питанием от аккумулятора питает датчики и дистанционно передаёт данные на ближайший блок преобразования, в котором с помощью системы сбора данных их можно записать, отобразить или проанализировать. 

Беспроводной датчик крутящего момента. Изображение предоставлено компанией Parker-LORD MicroStrain Sensing

Беспроводные датчики Parker-Lord совместимы с ПО Dewesoft X: их можно объединить с системами сбора данных и использовать на неограниченном количестве каналов.

Области применения порядкового анализа

Вибрации кручения могут стать причиной выхода торсионных валов из строя. Анализ вибрации вращения и кручения — важный способ устранения неисправностей валов, коленчатых валов и зубчатых передач в автомобилестроении, промышленности и в производстве электроэнергии.

Что такое вибрация кручения?

Вибрации кручения — угловые вибрации тела (как правило, вала по оси вращения). Данные механических вибраций вызваны изменениями крутящего момента с течением времени, наложенными на постоянную скорость торсионного вала. В автомобилестроении основной причиной вибраций кручения становятся колебания полезной мощности двигателя.

Вибрации кручения оценивают как изменение скорости вращения в цикле вращения. Изменения частоты вращения обусловлены нестабильным крутящим моментом или переменной нагрузкой.

Что такое вибрация вращения?

Вибрация вращения — динамическая составляющая скорости вращения. При точном измерении вибрации вращения вала в некоторых участках разгона можно увидеть сильное отклонение скорости вращения. Отклонение возникает в результате угловой вибрации, пересекающей собственную угловую частоту вала. Угловая вибрация вычисляется путём отсечения постоянной составляющей скорости или угла вращения;

Вибрация кручения зависит от ряда параметров: свойств материала и условий эксплуатации (температуры, нагрузки, частоты вращения и т.д.).

Как измерять вибрацию вращения и кручения

В этом коротком видео показаны способы измерения вибрации и вращения, а также описана базовая теория и практические преимущества таких измерений.

Модуль вибрации кручения Dewesoft X автоматически вычисляет следующие параметры:

• угол поворота: фильтрованное значение угла вибрации;
• скорость вращения: фильтрованное значение скорости вибрации;
• угол кручения: динамический угол кручения, который представляет собой разность углов, полученных от датчика 1 и датчика 2;
• скорость кручения: разница угловых скоростей, полученных от датчика 1 и датчика 2;
• опорный угол по оси X: опорный угол, который всегда составляет от 0 до 360° и может быть использован в качестве опорного на графике XY;
• частота: об/мин.

Вычисления можно провести в ходе измерения, а также на этапе обработки (по необработанным данным).

Итог

Датчики крутящего момента применяются для решения сотен задач во всех отраслях. Датчики реактивного крутящего момента применяются в динамометрических ключах и других инструментах.

В автомобилестроении датчики крутящего момента устанавливают в стойки испытания двигателей, динамометры, испытательные стенды, а также стенды испытаний на долговечность. Но это лишь базовые применения, помимо которых датчики применяют для испытания промышленных установок кондиционирования воздуха, крупномасштабных кормушек для животных и птиц, робототехники, монтажного и медицинского оборудования, электрооборудования и т.д. 

Крутящий момент — важный параметр в множестве отраслей. К счастью, его можно измерить с помощью датчиков и преобразователей, и отобразить, записать и проанализировать с помощью систем сбора данных.

Поделиться статьёй:

7.2: Классическая механика

Область классической механики включает изучение тел в движении, особенно физические законы, касающиеся тел, находящихся под воздействием сил. Большинство механических аспектов проектирования роботов тесно связано с концепциями из этой области. В данном блоке описываются несколько ключевых применяемых концепций классической механики.

СКОРОСТЬ — это мера того, насколько быстро перемещается объект. Обозначает изменение положения во времени (проще говоря, какое расстояние способен преодолеть объект за заданный период времени). Данная мера представлена в единицах расстояния, взятых в единицу времени, например, в количестве миль в час или футов в секунду.

ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ – Скорость может также выражаться во вращении, то есть насколько быстро объект движется по кругу. Измеряется в единицах углового перемещения во времени (то есть в градусах в секунду), или в циклах вращения в единицу времени (например, в оборотах в минуту). Когда измерения представлены в оборотах в минуту (RPM), речь идет о частоте вращения. Есть речь идет об об/мин автомобильного двигателя, это означает, что измеряется скорость вращения двигателя.

УСКОРЕНИЕ – Изменение скорости во времени представляет собой ускорение. Чем больше ускорение, тем быстрее изменяется скорость. Если автомобиль развивает скорость от 0 до 60 миль в час за две секунды, в этом случае ускорение больше, чем когда он развивает скорость от 0 до 40 миль в час за тот же период времени. Ускорение — это мера изменения скорости. Отсутствие изменения означает отсутствие ускорения. Если объект движется с постоянной скоростью — ускорение отсутствует.

СИЛА — Ускорение является следствием воздействия сил, которые провоцируют изменение в движении, направлении или форме. Если вы нажимаете на объект, это означает, что вы прикладываете к нему силу. Робот ускоряется под воздействием силы, которую его колеса прикладывают к полу. Сила измеряется в фунтах или ньютонах.

Например, масса объекта воздействует на объект как сила вследствие гравитации (ускорение объекта в направлении центра Земли).

КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ – Сила, направленная по кругу (вращение объекта), называется крутящим моментом. Крутящий момент — это вращающая сила. Если к объекту приложен крутящий момент, на границе первого возникает линейная сила. В примере с колесом, катящемся по земле, крутящий момент, приложенный к оси колеса, создает линейную силу на границе покрышки в точке ее контакта с поверхностью земли. Так и определяется крутящий момент — как линейная сила на границе круга. Крутящий момент определяется величиной силы, умноженной на расстояние от центра вращения (Сила х Расстояние = Крутящий момент). Крутящий момент измеряется в единицах силы, умноженной на расстояние, например, фунто-дюймах или ньютон-метрах.

В примере с колесом, катящемся по земле, если известен крутящий момент, приложенный к оси с закрепленным на ней колесом, мы можем рассчитать количество силы, прикладываемой колесом к поверхности. В этом случае, радиус колеса является расстоянием силы от центра вращения.

Сила = Крутящий момент/Радиус колеса

В примере с рукой робота, удерживающей объект, мы можем рассчитать крутящий момент, требуемый для поднятия объекта. Если объект обладает массой, равной 1 ньютону, а рука имеет длину 0,25 метра (объект располагается на расстоянии 0,25 метра от центра вращения), тогда

Крутящий момент = Сила х Расстояние = 1 ньютон х 0,25 метра = 0,25 ньютон-метров.

Это означает, что для удержания объекта в неподвижном положении, необходимо применить крутящий момент, равный 0,25 ньютон-метров. Чтобы переместить объект вверх, роботу необходимо приложить к нему крутящий момент, значение которого будет превышать 0,25 ньютон-метров, так как необходимо преодолеть силу гравитации. Чем больше крутящий момент робота, тем больше силы он прикладывает к объекту, тем больше ускорение объекта, и тем быстрее рука поднимет объект.

Пример 7.2

Пример 7.3

Для данных примеров, мы можем рассчитать крутящий момент, необходимый для подъем этих объектов.

Пример 7.2 — Крутящий момент = Сила х Расстояние = 1 ньютон х 0,125 метра = 0,125 ньютон-метров.

Для данного примера, длина рука равна половине длины руки из Примера 1, поэтому значение требуемого крутящего момента также в два раза меньше. Значение длины руки пропорционально значению требуемого крутящего момента. При равных исходных характеристиках объекта, чем короче рука, тем меньший крутящий момент необходим для подъема.

Пример 7.3 — Крутящий момент = Сила * Расстояние = 1 ньютон х 0,5 метра = 0,5 ньютон-метров.

Для данного примера, длина рука равна удвоенной длине руки из Примера 1, поэтому значение требуемого крутящего момента также в два раза больше.

Еще одна точка зрения относительно ограниченного крутящего момента в соединении руки робота заключается в следующем: более короткая рука сможет поднять объект большей массы, чем более длинная рука; однако, для первой доступная высота подъема объекта будет меньше, чем для второй.

Пример 7.4

Пример 7.5

Эти примеры иллюстрируют руку робота, поднимающую объекты разной массы. Какова взаимосвязь с требуемым количеством крутящего момента?

Пример 4 — Крутящий момент = Сила х Расстояние = ½ ньютона х 0,25 метра = 0,125 ньютон-метров.

Пример 5 — Крутящий момент = Сила х Расстояние = 2 ньютона х 0,25 метра = 0,5 ньютон-метров.

Эти примеры иллюстрируют уменьшение значения требуемого крутящего момента по мере снижения массы объекта. Масса пропорциональна крутящему моменту, необходимому для ее подъема. Чем тяжелее объект, тем больше крутящий момент, требуемый для его подъема.

Проектировщики роботов должны обратить внимание на ключевые взаимосвязи между значениями крутящего момента, длины руки и массы объекта.

РАБОТА – Мера силы, приложенной на расстоянии, называется работой. Например, для удерживания объекта необходимо 10 фунтов силы. Далее, чтобы поднять этот объект на высоту 10 дюймов, требуется определенное количество работы. Количество работы, требуемое для подъема объекта на высоту 20 дюймов, удваивается. Работа также понимается как изменение энергии.

МОЩНОСТЬ — Большинство людей полагает, что мощность является термином из области электрики, но мощность также относится и к механике.

Мощность — это количество работы в единицу времени. Насколько быстро кто-то может выполнить работу?

В робототехнике принято понимать мощность как ограничение, так как соревновательные робототехнические системы имеют ограничения в части выходной мощности. Если роботу требуется поднять массу в 2 ньютона (прилагая 2 ньютона силы), скорость подъема будет ограничиваться количеством выходной мощности робота. Если робот способен произвести достаточное количество мощности, он сможет быстро поднять объект. Если он способен произвести лишь малое количество энергии, подъем объекта будет производиться медленно (либо не будет производиться вообще!).

Мощность определяется как Сила, умноженная на Скорость (насколько быстро выполняется толчок при постоянной скорости), и обычно выражается в Ваттах.

Мощность [Ватты] = Сила [Ньютоны] х Скорость [Метры в секунду]

1 Ватт = 1 (Ньютон х Метр) / Секунда

Как это применяется в соревновательной робототехнике? К проектам роботов применяются определенные ограничения. Проектировщики соревновательных роботов, использующие систему проектирования VEX Robotics Design, также должны учитывать физические ограничения, связанные с применением электромоторов. Электромотор обладает ограниченной мощностью, поэтому он может производить только определенное количество работы с заданной скоростью.

Примечание: все перспективные концепции имеют базовое описание. Более глубоко обсуждать эти физические свойства учащиеся будут в процессе обучения в ВУЗах, если выберут область STEM в качестве направления обучения.

Как измерить крутящий момент (крутящая сила) вашего автомобиля

Как измерить крутящий момент (крутящая сила) вашего автомобиля | Совет вашего механика

Задайте вопрос, получите ответ как можно скорее!

ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ

Двигатель колеблется при разгоне Стоимость осмотра

Место обслуживания

94,99–114,99 долл. США

Диапазон цен для всех автомобилей

Независимо от того, покупаете ли вы новый автомобиль или строите хот-род в своем гараже, при выборе двигателя играют роль два фактора. производительность: мощность и крутящий момент. Если вы похожи на большинство самодельных механиков или автомобильных энтузиастов, вы, вероятно, хорошо понимаете взаимосвязь между лошадиными силами и крутящим моментом, но вам может быть трудно понять, как достигаются эти цифры в «футо-фунтах». Хотите верьте, хотите нет, но на самом деле это не так сложно.

Прежде чем мы углубимся в технические подробности, давайте разберем несколько простых фактов и определений, которые помогут понять, почему и мощность, и крутящий момент являются важными факторами, которые следует учитывать. Мы должны начать с определения трех элементов измерения производительности двигателя внутреннего сгорания: скорости, крутящего момента и мощности.

Часть 1 из 4: Понимание того, как частота вращения двигателя, крутящий момент и мощность в лошадиных силах влияют на общую производительность фактически с учетом. Большинство людей считают, что динамометры (динамометры двигателей) предназначены для измерения мощности двигателя в лошадиных силах.

На самом деле динамометры измеряют не мощность, а крутящий момент. Этот показатель крутящего момента умножается на число оборотов в минуту, при котором он измеряется, а затем делится на 5252, чтобы получить показатель мощности.

На протяжении более 50 лет динамометры, используемые для измерения крутящего момента и числа оборотов двигателя, просто не выдерживали большой мощности, создаваемой этими двигателями. Фактически, один цилиндр на этих 500 кубических дюймах Hemis, сжигающих нитрометан, производит примерно 800 фунтов тяги через одну выхлопную трубу.

Все двигатели внутреннего сгорания или электрические работают на разных скоростях. По большей части, чем быстрее двигатель завершает свой рабочий такт или цикл, тем больше мощности он производит. Что касается двигателя внутреннего сгорания, то на его общую производительность влияют три элемента: скорость, крутящий момент и мощность.

Скорость определяется тем, насколько быстро двигатель выполняет свою работу. Когда мы применяем скорость двигателя к числу или единице измерения, мы измеряем скорость двигателя в оборотах в минуту или RPM. «Работа», которую выполняет двигатель, представляет собой силу, приложенную на измеренном расстоянии.
Крутящий момент определяется как особый вид работы, производящий вращение. Это происходит, когда сила действует на радиус (или, для двигателя внутреннего сгорания, на маховик) и обычно измеряется в футо-фунтах.

Лошадиная сила — это скорость, с которой выполняется работа. В былые времена, если объекты нужно было переместить, люди обычно использовали для этого лошадь. Было подсчитано, что одна лошадь могла двигаться со скоростью примерно 33 000 футов в минуту. Отсюда и происходит термин «лошадиная сила». В отличие от скорости и крутящего момента, мощность в лошадиных силах может быть измерена в нескольких единицах, включая: 1 л.с. = 746 Вт, 1 л.с. = 2545 БТЕ и 1 л.с. = 1055 джоулей.

Вместе эти три элемента создают мощность двигателя. Поскольку крутящий момент остается постоянным, скорость и мощность остаются пропорциональными. Однако по мере увеличения скорости двигателя мощность также увеличивается, чтобы поддерживать постоянный крутящий момент. Однако многие люди путаются в том, как крутящий момент и мощность влияют на скорость двигателя. Проще говоря, по мере увеличения крутящего момента и мощности увеличивается и скорость двигателя. Верно и обратное: когда крутящий момент и мощность уменьшаются, падает и скорость двигателя.

Часть 2 из 4: Как устроены двигатели для максимального увеличения крутящего момента

Современный двигатель внутреннего сгорания можно модифицировать для увеличения мощности или крутящего момента путем изменения размера или длины шатуна и увеличения отверстия или диаметра цилиндра. Это часто называют отношением диаметра цилиндра к ходу.

Крутящий момент измеряется в ньютон-метрах. Проще говоря, это означает, что крутящий момент измеряется при круговом движении на 360 градусов. В нашем примере используются два идентичных двигателя с одинаковым диаметром отверстия (или диаметром цилиндра сгорания). Однако один из двух двигателей имеет более длинный «ход» (или глубину цилиндра, создаваемую более длинным шатуном). Двигатель с более длинным ходом имеет более прямолинейное движение при вращении через камеру сгорания и имеет больше рычагов для выполнения той же задачи.

Крутящий момент измеряется в фунто-футах или в том, какая «крутящая сила» приложена для выполнения задачи. Например, представьте, что вы пытаетесь ослабить ржавый болт. Предположим, у вас есть два разных трубных ключа, один длиной 2 фута, другой длиной 1 фут. Предполагая, что вы прикладываете такое же количество силы (в данном случае 50 фунтов давления), вы фактически прикладываете 100 футо-фунтов крутящего момента для двухфутового ключа (50 x 2) и только 50 фунтов. крутящего момента (1 x 50) с помощью ключа с одной ножкой. Какой ключ поможет вам легче открутить болт? Ответ прост – тот, у которого больше крутящий момент.

Инженеры разработали двигатель, обеспечивающий более высокое отношение крутящего момента к лошадиным силам для транспортных средств, которым требуется дополнительная «мощность» для ускорения или набора высоты. Как правило, вы видите более высокие значения крутящего момента для большегрузных автомобилей, используемых для буксировки, или для высокопроизводительных двигателей, где критично ускорение (например, в приведенном выше примере NHRA Top Fuel Engine).

Вот почему производители автомобилей часто подчеркивают потенциал двигателей с высоким крутящим моментом в рекламе грузовиков. Крутящий момент двигателя также можно увеличить, изменив угол опережения зажигания, отрегулировав топливно-воздушную смесь и даже увеличив выходной крутящий момент в определенных сценариях.

Часть 3 из 4: Понимание других переменных, влияющих на общий номинальный крутящий момент двигателя RPM: это максимальная мощность двигателя, вырабатываемая при желаемых оборотах. Когда двигатель разгоняется, возникает кривая числа оборотов в минуту или лошадиных сил. По мере увеличения оборотов двигателя мощность также увеличивается, пока не достигнет максимального уровня.

Расстояние: это длина хода шатуна: чем длиннее ход, тем больший крутящий момент создается, как мы объяснили выше.

Константа крутящего момента: Это математическое число, которое присваивается всем двигателям, 5252 или постоянное число оборотов в минуту, когда мощность и крутящий момент сбалансированы. Число 5252 было получено из наблюдения, что одна лошадиная сила эквивалентна 150 фунтам, которые преодолевают 220 футов за одну минуту. Чтобы выразить это в футо-фунтах крутящего момента, Джеймс Уатт ввел математическую формулу, изобретшую первую паровую машину.

Формула выглядит следующим образом:

Предполагая, что сила в 150 фунтов приложена к одному футу радиуса (или окружности, которая находится внутри цилиндра двигателя внутреннего сгорания, например), вам нужно преобразовать это в футо-фунты крутящего момента. .

220 футов в минуту необходимо экстраполировать на число оборотов в минуту. Для этого умножьте два числа Пи (или 3,141593), что равно 6,283186 футов. Возьмите 220 футов и разделите на 6,28, и мы получим 35,014 оборотов в минуту на каждый оборот.

Возьмите 150 футов и умножьте на 35,014, и вы получите 5252,1 — нашу константу, которая учитывается при измерении крутящего момента в футо-фунтах.

Часть 4 из 4: Как рассчитать крутящий момент автомобиля

Формула для расчета крутящего момента: крутящий момент = мощность двигателя x 5252, которая затем делится на число оборотов в минуту.

Однако проблема с крутящим моментом заключается в том, что он измеряется в двух разных местах: непосредственно от двигателя и к ведущим колесам. К другим механическим компонентам, которые могут увеличивать или уменьшать номинальный крутящий момент на колесах, относятся: размер маховика, передаточные числа трансмиссии, передаточные числа ведущего моста и окружность шины/колеса.

Чтобы вычислить крутящий момент на колесе, все эти элементы должны быть учтены в уравнении, которое лучше оставить для компьютерной программы, включенной в динамический стенд. На этом типе оборудования автомобиль размещается на стеллаже, а ведущие колеса размещаются рядом с рядом катков. Двигатель подключен к компьютеру, который считывает число оборотов двигателя, кривую расхода топлива и передаточные числа. Эти числа учитываются со скоростью вращения колес, ускорением и числом оборотов в минуту, когда автомобиль движется на динамометрическом стенде в течение желаемого периода времени.

Расчет крутящего момента двигателя определить намного проще. Следуя приведенной выше формуле, становится ясно, как крутящий момент двигателя пропорционален мощности и оборотам двигателя, как объяснялось в первом разделе. Используя эту формулу, вы можете определить номинальные значения крутящего момента и мощности в каждой точке кривой оборотов. Чтобы рассчитать крутящий момент, вам необходимо иметь данные о мощности двигателя, предоставленные производителем двигателя.

Калькулятор крутящего момента

Некоторые люди используют онлайн-калькулятор, предлагаемый MeasureSpeed.com, который требует, чтобы вы вводили максимальную номинальную мощность двигателя (предоставляется производителем или заполняется во время профессионального динамометрического стенда) и желаемые обороты.

Если вы заметили, что производительность вашего двигателя с трудом ускоряется, и он не обладает необходимой мощностью, обратитесь к одному из сертифицированных механиков YourMechanic для проведения проверки, чтобы определить источник проблемы.

Следующий шаг

График Двигатель колеблется при разгоне Осмотр

Самая популярная услуга, которую заказывают читатели этой статьи — «Тест двигателя при разгоне». После того, как проблема будет диагностирована, вам будет предоставлена ​​предварительная стоимость рекомендуемого исправления, а также скидка в размере 20 долларов США в качестве кредита на ремонт. Технические специалисты YourMechanic доставят вам услуги дилера, выполняя эту работу у вас дома или в офисе 7 дней в неделю с 7:00 до 21:00. В настоящее время мы охватываем более 2000 городов и имеем более 100 тысяч 5-звездочных отзывов…
УЧИТЬ БОЛЬШЕ

СМОТРЕТЬ ЦЕНЫ И РАСПИСАНИЕ

Мощность

Крутящий момент

Заявления, приведенные выше, предназначены только для информационных целей и требуют независимой проверки. Пожалуйста, смотрите наш
условия обслуживания
для более подробной информации

Отличные рейтинги авторемонта.

4.2 Средняя оценка

Часы работы

7:00–21:00

7 дней в неделю

Номер телефона

1 (855) 347-2779

Часы работы телефона

Пн — Пт / 6:00 — 17:00 PST

Сб — Вс / 7:00 — 16:00 PST

Адрес

Мы приедем к вам без дополнительной оплаты

Гарантия

Гарантия 12 месяцев/12 000 миль

Наши сертифицированные выездные механики выполняют более 600 услуг, включая диагностику, тормоза, замену масла, плановые ТО, и приедут к вам со всеми необходимыми запчастями и инструментами.

Получите честное и прозрачное предложение прямо перед бронированием.

Excellent Rating

Rating Summary

SEE REVIEWS NEAR ME

Eliud

23 years of experience

200 reviews

Request Eliud

Eliud

23 years of experience

Request Eliud

by Linda

Ford Expedition V8-5.4L — Двигатель колеблется при ускорении — Лоуренсвилль, Джорджия

Очень знающий и честный. Сказал мне, что мне нужно сделать, прежде чем записаться на следующую встречу с ним, чтобы позаботиться о его рекомендациях для Бесси!

by ASSATA

Hyundai Elantra — Двигатель глохнет при ускорении — Коньерс, Джорджия

Он был знающим, добрым и честным. Он только заставил меня заплатить за работу, которую он сделал, и заверил меня, что моя машина теперь в порядке, что было моей главной заботой.

Мануэль

32 года опыта

580 отзывов

Запрос Мануэль

Мануэль

32 года опыта

Запрос Мануэль

3 Стив

Cadillac Brougham V8-5. 0L — Двигатель колеблется при ускорении — Ньюпорт-Бич, Калифорния

мануэль был очень хорош. счастлива, что он есть. кое-что, хотя, когда я спросил его цену, чтобы исправить все это, он сказал 350,00 долларов за детали и работу.
позже я увидел цену на линии, и это было $ 458,00

от Шарри

Lexus RX350 — Двигатель колеблется при ускорении — Ирвин, Калифорния

машина не работала сразу после ремонта в первый раз. Мануэль вернулся и исправил проблему. Что было, ему нужна была новая батарея.

Брайан

23 года опыта

658 Обзоры

Запрос Брайан

Брайан

23 -летний опыт

Запрос Брайан

Lexus ES300 V6-3.0L — Двигатель устанавливает во время аккумуляции — Джексон, Florid , было вовремя, очень профессионально. Ответил на все мои вопросы, объяснил и проинформировал. Дал мне несколько хороших рекомендаций, как обслуживать мою машину и поддерживать ее в хорошем рабочем состоянии.

Григорий

31 -летний опыт работы

382 Обзоры

Запрос Грегори

Грегори

31 -летний опыт работы

Запрос Грегори

от Донны

Nissan Rogue L4-2. 5L — Engine Inteable во время Acceleration -Littleton,

1 Грег был очень хорошо осведомлен, нашел время, чтобы выслушать мое описание проблемы, и смог предоставить некоторую полезную информацию для следующих шагов.

Нужна помощь с вашим автомобилем?

Наши сертифицированные мобильные механики выезжают на дом в более чем 2000 городов США. Быстрые, бесплатные онлайн-расценки на ремонт вашего автомобиля.

ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

Статьи по Теме

Что означает сигнальная лампа низкого заряда батареи брелока?

Световой индикатор низкого заряда батареи брелка сообщает, когда необходимо заменить батарею брелка, чтобы можно было продолжить использование пульта дистанционного управления.

B1925 Код неисправности OBD-II: Цепь подушки безопасности пассажира, короткое замыкание на батарею

B1925 означает, что существует проблема с соединением между аккумуляторной батареей и боковой подушкой безопасности пассажира, вероятно, из-за неисправности проводки или проблем с соединением.

Как рассчитать мощность в лошадиных силах

Мощность определяет скорость, с которой двигатель может двигать автомобиль. Узнайте, как рассчитать мощность для различных типов автомобилей и двигателей.

Похожие вопросы

Странный скрежещущий звук в передней части

Возможно, вы погнули что-то с этой стороны, особенно деталь подвески, ОДНАКО тот факт, что у вас слышен шум при неподвижной машине с задействованными тормозами, НЕ согласуется с повреждением детали подвески. Машина бы…

Какой удельный крутящий момент для шатунного подшипника автомобиля Acura 3.2 TL 2001 года выпуска?

Здравствуйте, спасибо, что написали о вашем Acura TL 2001 года. Согласно AllData, его характеристики следующие: Момент затяжки болта шатуна 20 Н·м (2,0 кгс-см, 14 фунт-сила-фут). Если вам в конечном итоге понадобится помощь с вашим автомобилем, рассмотреть YourMechanic, как один из. ..

Acura mdx 2007 года 125K миль. Не переключается выше третьей передачи. Коды p1717, p0842 и po743. Нужна ли мне новая передача?

Здравствуйте, спасибо, что написали. В этой ситуации, когда вам предстоит ремонт стоимостью несколько тысяч долларов, вы, вероятно, почувствуете себя лучше после повторного осмотра. Коды, которые у вас есть, относятся к нескольким электрическим системам коробки передач. Это не…

Просмотрите другой контент

Услуги

Сметы

Техническое обслуживание

Города

Наша команда обслуживания доступна 7 дней в неделю, с понедельника по пятницу с 6:00 до 17:00 по тихоокеанскому времени, с субботы по воскресенье с 7:00 до 16:00 по тихоокеанскому стандартному времени.

1 (855) 347-2779 · [email protected]

Читать FAQ

ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ

Автомобильные статьи экспертов — DIY, Коды неисправностей, Как сделать

Экспертные автомобильные статьи — DIY, Коды неисправностей, Как | Ваш механик совет

Получить предложение

Признаки неисправной или неисправной рулевой колонки

Общие признаки включают отсутствие блокировки наклона рулевого управления, щелкающие или скрежещущие звуки при повороте и неровную работу рулевого колеса.

Как долго служит теплозащитный экран?

Тепло, выделяемое выхлопной системой двигателя, намного выше, чем думает большинство людей. Со всеми жизненно важными и чувствительными компонентами вашего двигателя важно правильно…

Признаки неисправной или неисправной катушки зажигания

Общие признаки включают в себя загорание индикатора Check Engine, пропуски зажигания, неровный холостой ход, снижение мощности и автомобиль не заводится.

Как заменить реле топливного насоса

Реле топливного насоса выходит из строя, когда нет слышимого жужжания при включении зажигания и когда автомобиль заводится дольше, чем обычно.

Как проверить катушку зажигания

Если вы подозреваете, что в вашем автомобиле неисправна катушка зажигания, проверьте ее с помощью мультиметра, выполнив 7 простых шагов.

Как читать и понимать коды индикатора «Проверьте двигатель» (OBD-II)

Индикатор «Проверить двигатель» указывает на код неисправности, хранящийся в компьютере автомобиля, и может указывать на ряд проблем.

Когда следует менять масло?

Масло необходимо менять через определенные промежутки времени. С синтетическим маслом Mobil 1 вы можете оптимизировать производительность и реже менять масло.

Каков срок годности моторного масла?

Если вы планируете хранить масло, полезно знать, как долго может храниться моторное масло. Храните моторное масло в прохладном темном месте, чтобы оно прослужило дольше.

Каковы риски перехода на синтетическое масло в старых автомобилях?

В старых автомобилях обычно приходится использовать обычное моторное масло вместо синтетического моторного масла. Переход на синтетику может привести к протечкам двигателя или повреждению двигателя.

Автомобили нуждаются в замене масла чаще или реже по мере их старения?

Двигатели автомобилей изнашиваются по мере увеличения пробега. Старые двигатели и двигатели с большим пробегом имеют более низкие допуски, что требует более частой замены масла.

Почему масла 5W-30 и 5W-20 так распространены?

Замена масла – одна из важнейших задач по уходу за автомобилем. В большинстве автомобилей используется масло 5W-20 или 5W-30, потому что эти масла лучше всего работают при высоких или низких температурах.

Почему вязкость моторного масла имеет значение?

Вязкость моторного масла определяет, насколько оно густое или жидкое. Мультивязкостные масла избавляют от необходимости менять масло в разные сезоны.

Как масло смазывает двигатель?

Масло — необходимая жидкость в двигателе автомобиля. Моторное масло смазывает детали двигателя и предотвращает перегрев автомобиля. Замена масла помогает продлить срок службы двигателя.

Как долго служит рулевая колонка?

Ваш Рулевое колесо вашего автомобиля является ключом к маневрированию на дороге, парковке и многому другому. Тем не менее, он не делает свою работу в одиночку. На самом деле, это только одна часть из многих в системе рулевого управления. Рулевая колонка…

Безопасно ли ездить с утечкой EVAP?

Хотя ездить с утечкой в ​​системе EVAP безопасно, это приводит к чрезмерному загрязнению автомобиля. Устранение проблемы часто так же просто, как затянуть крышку бензобака.

Что делает Sway Bar?

Стабилизатор поперечной устойчивости (также называемый стабилизатором поперечной устойчивости или стабилизатором поперечной устойчивости) является компонентом подвески некоторых автомобилей. Вы можете догадаться…

Как заменить топливный насос

Топливные насосы помогают перекачивать бензин из топливного бака в топливную рампу. Топливные насосы имеют фильтры для предотвращения попадания мелких частиц в двигатель автомобиля.

Безопасно ли ездить с утечкой вакуума?

Утечка является наиболее распространенной проблемой вакуумной системы. Если вакуумная система вашего автомобиля негерметична, ваш автомобиль…

Как заменить переключатель отпускания тормоза круиз-контроля

Круиз-контроль отключается переключателем отпускания тормоза, который выходит из строя, если круиз-контроль не деактивирован или настроен неправильно.

Почему у автомобилей разные интервалы замены масла?

Интервалы замены автомобильного масла зависят от марки, модели и года выпуска автомобиля. Правильный тип масла и то, как используется автомобиль, также имеют значение.

Нужно ли менять моторное масло в жаркую или холодную погоду?

Температура наружного воздуха может изменить работу моторного масла. Многовязкое моторное масло позволяет легко поддерживать эффективную работу вашего автомобиля круглый год.

Руководство по присадкам к моторным маслам

Моторное масло содержит различные присадки, улучшающие его работу.