Ето една статия с разяснения относно ползата от редовите, V-образните, и ... още няколко вида двигатели. Автор е д-р инж. Никола ПоповРЕДОВИ ИЛИ V-ОБРАЗЕН?Историята на развитието на двигателите с вътрешно горене е дълга и сложна. От една страна се търси решаването на газообмена между външната среда и цилиндрите, от друга - правилната организация на горивния процес. Не по-малко сложни проблеми поставя динамиката на самия двигател - при периодичното движение на бутало-мотовилковата група нагоре-надолу се генерират мощни инерционни сили, които биха разрушили двигателя, ако не се уравновесят. Днес тези проблеми и теоретично, и практически са напълно задоволително решени, но как става това? Нека да си спомним, че двигателят на Карл Бенц е бил едноцилиндров. След това Вилхелм Майбах нарежда още 3 цилиндъра и прави 4-цилиндров двигател. Какъв е този стремеж още в зората на двигателостроенето да се правят двигателите не едноцилиндрови, а многоцилиндрови? Причините трябва да се търсят както в термодинамиката, така и в класическата, или още Нютонова механика. Сравнението Да започнем с топлината. Например 50 к.с. можем да получим от едноцилиндров двигател с работен обем 1000 см3 или от 4-цилиндров със същия работен обем, но разпределен в 4 цилиндъра, всеки от по 250 см3. От топлинна гледна точка, колкото по-малък е цилиндърът, толкова по-добре може да се охлажда, температурните напрежения в него са много по-малки. От гледна точка на динамиката предимствата са повече от очевидни: инерционните сили от І и ІІ порядък са съответно 4 и 16 пъти по-малки, а това веднага осигурява лесно уравновесяване на възвратно движещите се части на двигателя. През последните години голямо разпространение имат малките 3-цилиндрови двигатели, типичен представител на които е двигателят на твърде популярния у нас Tico. При него неуравновесени са моментите от инерционните сили от І порядък, които принуждават двигателя да "галопира" - предната и задната част непрекъснато да се стремят да се издигнат над надлъжната ос. Решението на този проблем е просто и елегантно. Втори вал с масата на възвратно движещите се части на коляновия вал се върти със същата честота, но в обратна посока и създава сили и моменти, които уравновесяват двигателя. А какво е положението при най-разпространените в Европа и Азия двигатели - 4-цилиндровите редови? При тях неуравновесени остават само инерционните сили от ІІ порядък, които частично могат да се уравновесят с противотежести, но най-елегантното решение си остава вторият вал, който трябва да се върти в обратна посока, и то с 2 пъти по-голяма честота. Много световни производители на леки автомобили са възприели именно това решение за техните 4-цилиндрови двигатели. От гледна точка на динамиката 6-цилиндровият редови двигател е идеалният. При него всички сили и моменти от І и ІІ порядък напълно се самоуравновесяват. Недостатъкът му е, че е доста дълъг и трудно му се намира място в моторния отсек, когато двигателят е разположен напречно. И ако по тази причина редовата "шестица" до известна степен е загубила терен при леките автомобили, при дизеловите двигатели за товарни автомобили и автобуси тя е почти абсолютен лидер. В Европа и Азия над 90% от мощните дизелови двигатели за тежкотоварни автомобили и автобуси са именно редови 6-цилиндрови. Тук също има едно сравнително ново и много елегантно решение - 5-цилиндровият двигател. На пръв поглед нещата са абсурдни - тактовете между отделните цилиндри са нестандартни - 72 градуса, но равномерността на работата му е по-добра, отколкото на 4-цилиндровия, а заема по-малко място от 6-цилиндровия. Проблемът с 8-, 10- и 12-цилиндровите редови двигатели е много сложен. За първи път те се появяват през Първата световна война като самолетни мотори с изключително големи предимства пред масово използваните по онова време в авиацията звездообразни двигатели. Редовият двигател е тесен и челното му аеродинамично съпротивление е от 3 до 6 пъти по-малко от това на звездообразния, което осигурява на самолета със 100 - 200 км/ч по-висока скорост от тази на звездообразния му аналог. Възниква обаче един изключително сложен проблем - дължината на коляновия вал на двигателя. При 8 и повече цилиндъра честотите на собствените трептения на вала и на тези, възбудени при периодичното му усукване при всеки работен такт, влизат в резонанс, от което следва нещо катастрофално - счупване на коляновия вал. Конструкторите и производителите на самолетни двигатели са ужасени. Но в света няма инженерна задача, която да не може да бъде решена, при това - достатъчно елегантно. Почти едновременно във всички воюващи страни се появяват V-образните самолетни двигатели. Колко е просто да разделиш цилиндрите на 2 (а понякога и на 4), да ги поставиш един до друг и да получиш къс, много къс колянов вал, който не се бои от никакви усукващи трептения. Започва ерата на V-образните двигатели, първо в самолетостроенето, а след това и в автомобилостроенето. При V-образните двигатели е много важно какъв ъгъл сключват помежду си двата реда цилиндри, защото от него зависи самоуравновесяването. Не е трудно да се пресметне, че при 6-цилиндров двигател този ъгъл трябва да е 60о, при 8-цилиндров - 90 или 180о, а при 12-цилиндров - пак 60о. При 6-цилиндровия V-образен двигател има неуравновесена инерционна сила от ІІ порядък, която частично може да бъде уравновесена с противотежести. Въпреки този недостатък, този тип двигатели има много широко разпространение, защото те са много къси и лесно могат да се поставят напречно в автомобила, докато за 6-цилиндровите редови не винаги се намира достатъчно място. Допреди 20 години широко разпространение имаха двигателите със срещулежащи цилиндри, наричани още "боксер". При Volkswagen и Citroen те бяха с въздушно охлаждане, при Alfa Romeo - с течно. Широкото използване на тези двигатели се диктуваше от малката им височина, което създаваше големи удобства за конструктора, отговарящ за общата компановка, при разполагането на двигателя в автомобила. Накрая няколко думи и за звездообразните двигатели Цилиндрите им са разположени под формата на звезда около къс централен колянов вал, за който е захваната една основна мотовилка, а към нея - останалите. Характерно за звездообразните двигатели е, че при тях броят на цилиндрите е винаги нечетен - 3, 5, 7 или 9. Звездата може да бъде двойна, т.е. да имаме два звездообразни двигателя, поставени един зад друг на общ колянов вал. Един англичанин, чието име историята е забравила, все пак се разписва в нея, като създава през 20-те години автомобил, задвижван от звездообразен двигател. http://www.automarket.bg/articles/28042001.htm
Реклама
Collapse
Съобщение
Collapse
No announcement yet.
Полезни четива или "АБВ на автомобилите"
Collapse
X
-
Турбо и механични компресори
Малко за турбото...... От моя добър приятел Frysco в сайта на феновете на Лада. Радо, имаш уникален стил на писане!Турбо и механични компресори, азотни системи-втора статия по темата Автор Радослав Желев Sunday, 08 May 2005 Всеки двигател със вътрешно горене е точно това- кутия със огън вътре за чието поддържане се изисква въздух и гориво - желателно е атомизирани (смесени). колкото е по-интензивена и на по-голяма площ за повече време е експлозията- толкова повече коне двигателя прави най-простичко казано. за да опростиме примера ще кажеме че двигателя (за сега) "смуче" само въздух- ще игнорираме горивото). количеството въздух което двигателя консумира зависи от обема му (очевидно) и е функция на оборотите и товара. значи един 2 литра двигател ще изхаби Х литра въздух за минута докато един 4 литра ще изхаби доста повече (и ще направи повече коне разбира се) за минута. не може обаче да се каже че 4 литровия ще изхаби 2 пъти повече въздух- в идеалния вариант е вярно, но има загуби и затова да кажеме че два пъти по-големия двигател ще изхаби 1.8 пъти повече въздух- съвсем ориентировъчно но идеята е ясна. значи излиза че мощноста на двигателя е пропоционална на това колко въздух (кислород всъщност, но за това по-долу) ще засмуче двигателя за единица време... мдааа. значи ако имаме устроиство с което да напомпаме повече въздух във двигателя (и гориво ама за сега го игнорираме), тои ще прави повече коне. значи ако напомпаме един 2 литра двигател със толкова въздух колкото консумира един 4 литров двигател, този 2 литра двигател ще развие същата мощност? ми.. да е, разбира се има и загуби, така че 2 пъти повече въздух не значи х2 мощност но.. е близо. пак идеята е ясна. сега стаа интересно: помпите са 2 вида - турбо-та и компресори (turbos and superchargers). в бг няма аналози затова ползвам немското понятие че турбо е турбо а суперчарджъра е компресор. и двете ползват турбина със лопатки да помпат въздух във въздухозаборната система на двигателя. само че имат една основна разлика- турбо-то се задвижва от изгорелите газове (демек е закачено за изходящия колектор и рядко се вижда), докато компресора се върти със ремък от двигателя и често седи или пред двигателия и прилича на алтернатор със тръби или седи отгоре на двигателя. турбота: идеята е проста - 2 турбини на една ос- едната страна е закачена за изходящия колектор (горещата страна) а другата е закачена за входящия колектор и помпа въздух във въздухозаборника на колата (студена страна). как стаа пиниза? изходящия колектор на едно място е стеснен- с цел да се качи скороста на изгорелите газове за което също допринася и факта че са много близо до изходните портове на двигателя (главата/ите). на този поток е изложена малката турбина. горещите изгорели газове иа развъртат до 80,000-100,000 оборота при които голямата турбина от другата страна (нали са на обща ос) постига максимално налягане на въздуха. разбира се на тия обороти нито един лагер не издържа и затова оста на турбото "плува" във масло- което в повечето случаи е и маслото на двигателя- рядко турбо маслото е отделно. затова и е много важно на турбо колите да се сменя маслото редовно- иначе турбото изгаря... също така турбо колите често имат и маслен радиатор за да охлаждат не толкова маслото заради двигателя колкото за турбо(тата). понякога се използва и турбо-таймер които при изключване на колата я оставя да работи още 2-3 минути че да мине охладено масло през турботата като не се въртят с цел да не се опича тънкия слои масло във които плуват осите. това, или просто след спортно каране карайте си колата последните 3-5 минути лекичко... значи с 2 думи- безплатна мощност за сметка на нищо... изгорели газове... решение мечта? не съвсем турботата си имат своите проблеми: за да се вдигнат тези обороти на турбината трябва изгорелите газове да са много горещи и със много висока скорост. горещината се постига като се слагат турботата близо до двигателя а не по назад към ауспусите. високата скорост се постига чрез намаляване на сечението на изходящите колектори. от тука 2 проблема- турбото се нагрява самото то много и също така загрява и студената страна на турбината която пък загрява помпания във двигателя въздух. а топъл въздух- малко кислород. малко кислород- малко гориво. кьор фаида от налягането тогава. затова повечето смислени турбо приложения имат въздушни радиатори (intercoolers). те се използват през тях да се прекарава помпания въздух с цел да се охлажда преди да влезе във двигателя. решения много, във WRC колите повечето имат инжекциони които при нужда впръскват вода за да охладят допълнително радиатора които по условие се поставя някъде където има достъп до свеж въздух. от там и турбо колите имат "готини" въздухозаборници на капака или под фаровете. някои ще каже - ми значи слагаме едни огромни радиатори и.. студения въздух е налице. мда. а кои ще ги помпа тия радиатори? ще има много забавяне (лаг). виж по-долу за лага. другия проблем е отесняването на изходящия колектор с цел да се вдигне скороста на газовете. хубаво, ама по този начин се създава пречка във изходящия тракт (колектори, каталитици, ауспух тръби, гърне). начи тряя внимателно да се смята- ем да се върти бързо турбото хем да не е задавен "отзад" двигателя компромиси са нужни както винаги. друг проблем със турботата е тяхната инертност и зависимост от оборотите на двигателя. 80,000 оборота са много- докато се развърти и почне да прави налягане, минава време. това време е известно като "турбо закъснение" (turbo lag). технологията е напреднала доста и днешните турбо апликации са почти лишени от лаг. как? ми просто ползват повече и по-малки турбота. колкото по-малко турбо-то толкова по-бързо се развърта. добре, ами ако не прави достатъчно налягане? тогава се слагат 2, или 4 и тн. различните фирми обичат различни решения. мазда слага 2 малки един след друг, нисан и митсубиши ги слагат един до друг (всеки храни една страна цилиндри). тойота слага 2 последователни но първото е малко (са ниски обороти) а второто- по-голямо, по-бавно развъртащо се, за високи обороти където малкото вече не му достига капацитет. ауди са като нисан- 2 от 2те страни. повечето коли където максимална мощност се изисква използват едно голямо турбо със много начален лаг които после обаче се компенсира със нечовешки коне. друг компонент които увеличава лага е радиатора (интеркоолера). ако е малък- не охлажда като хората, ако е голям- отнема време на турбото да го напомпа и това увеличава лага.. та пак- компромиси значи, газ до дупка, турбото се върти и свири като змеи, идва червена линия и тряя се сменя- отпускаш газта и изведнаж всичкото това налягане дето турбото го прави няма къде да отиде и действа като спирачка на голямата турбина (студената страна)... и турбото пада на 50,000 оборота където не прави налягане. та сменяш предавката, газ до дупка и .. изненадваш турбото което току що е спряло (това става много бързо разбира се). как се решава проблема? ми във студената страна се инсталира вентилиращ клапан (blowoff valve) които като се вдигне рязко налягането щото си затворил газта и тои отпуска малко така че да не се върне и да спре турбото. всичко е добре, до колкото винаги си натиснал газта.. да ама има ситуации където седиш и изчкаваш 1-2 секунди е през това време турбото намалява оборотите- дори и да не се спира от нагнетения въздух.. при нормалните коли този момент просто се игнорира.. но при WRX в такива "паузи" има инжектори във изходящия колектор преди турботата които инжектират гориво което се възпламенява и помага на турбото да продължи да се върти, че когато се отвори пак газта то да е "на линия". от там и като гледате ралита често се чува едно пукане като намаляват- това са тези микро експлозии които поддържат турбото живо. друг момент- представи си че малко лошо сметнеш слизането на по-ниска предавка- начи ко стаа? двигателия вдига много обороти и едновремено е натоварен, горещите газове за много горещи и бързи, турбото се развърта сериозно и помпа.. точно когато не тряя да помпа... затова турботата имат клапан за контролиране на налягането което турботата правят (wastegate). обикновено той е със пружина или електронен и отреагирва точно както blowoff valve-а при високо налягане. използва се да ограничи максималното налягане което турбото може да прави. когато налягането е по-високо от допустимото, клапана се отваря и почва да пропуска изгорели газове покраи турбото (гореща страна) с цел да ограничи скороста на турбината. ако сложиш по-твърда пружина или инструктираш комютъра да държи толерира повече налягане преди да се отвори- турбото прави повече налягане и двигателя развива повече мощност. на това се дължат и страшните подобрения които дават чиповете за турбо коли- те просто държат този клапан затворен повече време. компресори: тука ще бъда по-кратък защото повечето неща вече ги написах. компресора пак помпа въздух, но налягането зависи само от оборотите на двигателя (не и от товара му). компресорите най-общо са 2 вида- центрофугни и винтови (roots). центрофугните се използват при високооборотни мотори и прават налягане само при по-високи обороти- при това покачването на налягането е плавно- заедно със оборотите. центрофугния компресор ще го познаеш по това че седи пред двигателя или отпред вдясно или ляво и прилича на голям алтернатор със тръби. те са общо взето тихи и свирят само при високи обороти. устроиството им е просто- перка (като студената на турбото), но от другата страна вместо малка перка има колело със жлеб през които е прекаран един от ремъците на двигателя. другия тип е винтов. винтовия прави налягане със 2 огромни винта със едра резба които са зацепени един за друг. ще го познаеш по това че една голяма кутия седи на двигателя отгоре.. драгстерите които сте виждали със изрязани капаци за да се побере това отгоре и стърчи 2-3 педи.. това е. те се характеризират със това че правят налягане от много ниски обороти. затова и са приложими при големи двигатели които не обичат да се въртят бързо. характеризират се със Х/У числа- примерно 7/32 - това значи че за всеки 7 оборота на коляновия вал, компресора прави 32 оборота. така че като прочетете някъде "7/32 blower".. това е.. разбира се има разни съотношения... прието е че центрофугните са за коне а винтовите - за въртящ момент. разбира се това е много генерализирано, но идеята е че едните прават налягане при високи обороти (коне), другите при ниски (въртящ момент). налягането се определя от това колко бързо се върти коляновия вал, типа на компресора и диаметъра на ролката през която е прекаран ремъка на двигателя. от там и един от популярните начини да вдигаш налягането на компресорите е със инсталиране на по-малка ролка която се върти по-бързо. супер просто и ефикасно/ евтино. начи компресорите са мания? нямат лаг (нали винаги се въртят), не се занимават със горещи газове че да се нагряват, не запушват изходящите тръби.. всичко е перфектно? ... тз те също имат своите термални проблеми. всичко във компресора е голямо и се върти бавно. от там загряването е голямо. ползват се радиатори (интеркоолер) точно както при турбото. те също имат blowoff valves. друг проблем е сцеплението на ремъка- при по-големи налягания компресора е значителен товар на двигателя и ремъка може да почне да скача или да приплъзва. затова при такива апликации се използват широки (по 5-10см.) ремъци със ребра (огромните ремъци дето ги виждате да се въртят отпред на драгстерите са точно това също така очевадно е че компресорите крадат коне от двигателя точно както климатика... нитро: както казахме- идеята е повече и по-студен кислород във двигателя. това освен със налягане може да стане и чрез впръскване на газ които изстудява въздухозаборника на двигателя както също и позволява повече кислород да бъде усвоен във горивната смес. нитроса (NOS както неправилно се нарича от това че една от фирмите се казва така) при сгъстено състояние е течен. иначе е газообразен. впръсква се във входящия колектор по 2 начина- "сух" (dry) при които инжекциона е просто поставен след въздушния филтър и "мокър" (wet) когато се впръсква във горивната смес и се доставя във двигателя през нормалните инжекциони (или директно под карбуратора както ние впръскваме газта). бутилката е винаги във багажника (или поне там трябва да бъде) поради съображения за сигурност. от там със тръбичка се извежда до двигателя. там има електрически клапан (2 за по-сигурно) които се оперират от шофьора или от устроиство закачено за оборотомера (rpm window switch). идеята е че сместа се пуска само на високи обороти където няма да представлява такъв "удар" за двигателя. всяка грешка се наказва жестоко със силни детонации, трошени бутала, мотовилки, скоростна кутия, заден мост и тн.. шега няма- особено ако пръскаш много. как се смята колко се пръска? ми инжекторите са сметнати на коне- 50,75,100,200,500,1000 и тн. разбира се тези числа са вярни за определено налягане на бутилката- затова и е желателно налягането да е винаги еднакво- да ама трудно стаа- затова хубавите системи си имат електрическо "одеалце" което топли бутилката и се грижи за налягането да е горе долу еднакво (освен като ти е почти празна бутилката- тогава нищо не помага) повечето големи системи (от 200 нагоре) са поне 2-степенни- компютър или копче активира първите 100 коня, след малко време (0.5-2 сек.) се включва и втората.. това е със цел да не се загуби сцепление като изведнаж ти доидат още 200 коня изведнаж) друг момент за които трябва да се внимава е липса на налягане- натискаш- а то тръгва след 2 секунди като си вече до червеното- лошо така. затова и преди да се ползва системата се продухва. има си дюзи през които се изпуска малко газ- от там и като се състезават често се вижда преди старта как някои леко изпушва... друго за което се използва много ефикасно нитроса е като допълнение към турбо или компресорна инсталация. при този случаи идеята е не да се побърка мотора от нитрос а да се пръска с цел охлаждане на нагнетения от турбото/компресора въздух. ефекта е толкова голям, че 50 коня инжекции качват 75-80 коня, 100 качват 160 и тн.. също при големи турбота нитроса се ползва да "ритне" двигателя от ниските обороти че барем завърти животното много често се пръска във радиатора (интеркоолера) за цялостно охлаждане на системата. начи нитроса е супер, евтин, лесно се слага, нали? ... тз... повечето двигатели фабрично не могат да понесат много от смешния газ (същото важи и за турботата и компресорите). повече от 75 коня е рядкост при модерните коли. здраво направени американски коли със огромни двигатели като додж вайпер-ра със 8 литра могат да понесат спокоино 200 коня.. но това са изключения. турбо/компресорите/нитроса постават допълнително натоварване на двигателя. за да го понесе, трябва да е смятан за него или поне да му е помогнато малко. какво трябва да има един двигател за тази цел? легирани бутала. ниска компресия (8:1 е нормално за турбо двигатели). възможност за връщане на центровката на запалването като функция на оборотите и налягането- иначе- детонации и дупки в буталата. също така в началото хубаво казах че ще игнорираме горивото- предполага се че компютъра може да набута толкова гориво колкото е необходимо за да се поддържа идеялното съотношение гориво:въздух. ако не "знае" как да пуска повече гориво- трябва да се препрограмира. ако знае, ама горивната система е слаба, слага се по-мощна горивна помпа, допълнителни инжектори които да впръскват гориво като има налягане и тн. щото най-лошото което може да ти се случи като помпаш е да ти обеднее сместа- веднаг почват диви детонации и всичко става после много бързо и буталата после и за пепелници не стават courtesy: http://www.ladaclub-bg.com/index.php...d=26&Itemid=29
-
От Ситроен клуба, а те както е видно са го взели от "събратятa" си от Рено: Коне, въртене и т.н. Отговорете с цитат [Маркирай мненията като непрочетени]Една тема която paste-вам от кулб рено:тая тема по принцип не бих я пипнал дори ако е на марс със робот управляван от дистанция от земята... ма... чета и виждам че доста хора бъркат двете понятия (коне и въртящ момент) та... ша направя опит да напиша това онова... като повечето автомобилни теми тя по принцип е супер суха и със мноо физика и математика... (които не ги обичам), та затова ще го пиша просто и със примери.. барем е по-интересно... не претендирам да е вярно- пиша неща които съм видял от личен опит и ги свързвам със теорията където мисля че звучи логично. другото уклончиво ша го подминавамта така. чакай да го напиша отначало че да няма после неразбрали: няма коне. има само въртящ момент и предавки. те определят всичко. от тях зависи колко добре колата ускорява. "колко добре" - чети чети...добре де... а конете? как така не важат?какво всъщност са конете? конете са сметка. конете се получават от въртящия момент и оборотите. няма да пиша формули- нали без математика... ма.. най-общо конете са въртящ момент х обороти.какво значи всичко това? ми много просто- въртящия момент определя колко добре колата се ускорява. а конете- колко дълго във оборотите може да се подържа това ускорение (въртящ момент). а състезанието се печели не от този които има само по-страшно ускорение, а от този които може по-дълго да се ускорява... с други думи- въртящия момент е мярка за това колко работа може да свърши двигателя. а конете- колко дълго (във оборотите) може да я върши тази работа.... ааааа? ша обясня:ако мерите въртящия момент във паунд/фут (американската мярка), конете и въртящия момент винаги се пресичат на 5252 оборота (една формула ша напиша - айде...конете = (оборотите х въртящия момент) / 5252 (usa мерки)демек- всеки двигател (дето може да се завърти до 5252 оборота) прави едни коне и въртящ момент на 5252- там кривите се пресичат- от там нагоре конете винаги са повече от въртящия момент.как вляе това на ускорението? ми.. казахме че колкото повече въртящ момент на задните гуми- толкова по-добро ускорение. да, ама типичния въртящ момент започва от примерно 2000 оборота има пик на 4500 оборота и след това тръгва надолу... значи, ускорението на всяка предавка и то ще има такава форма- като на 4500 ще е най-силно и след това ще "избледнява"... значи колкото по-плоска кривата на въртящия момент, толкова по-дълго може да се ускорява.да вземеме два въображаеми двигателя (всъщност числата са взети от истински двигатели)- и двата имат примерно 200 паунда макс. въртящ момент, но единия прави 200 коня макс, другия 240. какво значи това? това значи че понеже конете са обороти х въртящ момент, втория двигател прави повече въртящ момент във високите. да, ама това не е видно от пиковата стойност на въртящия момент ( двата са по 200)... нека да ги сравниме въображаемите двигатели:обороти----въртящ момент1------коне1---въртящ момент2---коне22000--------100-------------------------38--------80---------------------303000--------150-------------------------85--------120--------------------684000--------200-------------------------152-------150-------------------1145000--------185-------------------------176-------200-------------------1906000--------175-------------------------200-------185-------------------2116500--------155-------------------------191-------175-------------------2227000--------140-------------------------186-------170-------------------2267500--------червена линия-----------------------167-------------------238знаеме че ускорението зависи от въртящия момент на гумите- този със по-високата стойност които е във състояние да я задържи за по-дълго време- печели. от табличката по-горе се вижда че ако всичко друго е еквивалентно (тегло, предавки и тн)... кола #1 слага повече въртящ момент до 4000 оборота, а кола #2- след това. да ама ако само знаехме че и двата двигателя правят 200 паунда въртящ момент, нямаше да знаеме че двигател #2 е по-бърз. затова като се характеризира един двигател се прилагат и конете- защото те дават по-добра представа за възможностите на една кола.какво е практическото приложение на числата във табличката? първия двигател е на обикновена (неспортна) икономична кола. той е направен да се кара из града, на ниски обороти и да предлага по-голямата си част от ускорението във средните. втория двигател е всъщност първия, но след подобрения направени така че да диша по-свободно във високите и да се върти 500 оборота повече. цялата крива на ускорението е изместена към по-високите обороти. във ниските и средните той не дърпа така добре както двигател #1, но пък във високите дава повече въртящ момент (и не му умира толкова скоро) и по формулата прави повече коне...значи- въртящия момент характеризира двигателя как тегли на ниски и средни а конете- на високи.от тази формула се обясняват и някои интересни факти: примерно камионите имат много въртящ момент и малко коне- типично е 1000 паунда и 300 коня примерно. защо? ми защото двигателя е много голям и технически причини му пречат да бъде завъртян много бързо където би направил и много коне. ако червената линия е 3500 оборота, колкото и въртящ момент да имаш, конете са малко (коне=въртящ момент х обороти). обаче ако един такъв двигател можеше да се завърти до 7000 оборота и да си запази дори 500 паунда.. той би правил 666 коня... уви- не става. или другата крайност- колите от ф1- правят само 250 паунда въртящ момент, но поради изключителната си газова ефективност (volumetric efficiency) успяват да ги подържат до 18000 оборота- и правят 856 коня.толкова за въртящия момент и конете. сега малко предавки. те са третата част от формирането на ускорениетопо-горе писах че този който сложи повече въртящ момент на асфалта във всеки един момент и го задържи по-дълго - печели. споменах също че двигателите имат доста ограничен диапазон на въртящ момент (от 2000 до 6000 оборота примерно).ще подходя опростено тука- има още много неща които влияят, но смисъла ще се загуби ако започна да ги пиша всичките. затова- да вземеме пак нашия двигател #1 (200 паунда/200 коня). няма да задълбавам, но да отлепиш колата от място и да тръгне ти трябват около 200 паунда. да, ама нашия двигател прави 200 едва на 4000 оборота... как тогава отлепва колата на 2000 откъдето се тръгва при нормално каране? та там той прави доста по-малко- примерно 100. и все пак колата тръгва от 2000 от място. как се получават? със "умножител на въртящия момент"...аааа? просто наречени предавки.общото предавателно съотношение (между двигателя и гумите) се определя като умножиш крайното си съотношение на задния (или предния ако си с предно) диференциал (примерно 3.25:1) по съотношението на предавката на която си в момента (примерно 1.0 демек 1:1 ако си на 4та). значи ако си на 4000 оборота (200 паунда макс) и си на 4та със заден диференцял 3.25- правиш (3.25х200) 650 паунда въртящ момент... защо този въртящ момент обаче не се показва на динамометъра? основната причина е във софтуера на диното- той компенсира замерването. затова и тези 650 паунда на 4таа няма да се видят, но определено ще се усетят като ускорение на пътя (ако имаш сцепление). разбира се може да се опиташ и да тръгнеш на 4та със 3.25 заден диференцял и 2000 оборота- ще имаш на разпложение цели 100 паунда въртящ момент- не невъзможно но ускорението ще е плачевнохайде да погледнеме въртящия момент на различни предавки на нашия въображаем двигател #1 закачен за една обикновена 5-степенна трансмисия. за простота нека предположим че крайното предаване е 1:1- такива няма, ма... за демонстрация):предавка------макс въртящ момент във паундове на 4000 оборота1ва - 2.9 ------5802ра - 1.9 ------3803ра - 1.3 ------2604та - 1.0 ------2005та - 0.85 -----170както виждате, като се катерите по предавките, въртящия момент става все по-малко и по-малко което обяснява защо колкото по-висока е предавката толкова по-лошо е ускорението... (разбира се предполагаме идеален вариант - няма въздушно съпротивление и тн.)значи решението е да се сложат максимално къси (със високо числено съотношение) предавки със цел да се прави много въртящ момент и съответно страшно ускорение? да, но не забравяй че оборотите не са безкрайни... и едни къси предавки ще "свършат" много бързо и ще се озовеш на 5та където въртящия момент е непропорционално нисък във сравнение със другите предавки и там следва "заораване" и "падане по лице". това е много типично за малки двигатели със малко въртящ момент които са много пъргави на ниските предавки (защото са късички и умножават въртящия момент добре), но във момента във които отиде на 4та и 5та изведнаж "спира". друго нещо което трябва да се има напредвид е че всяка смяна на предавка е загуба на време и ако сменяш много често губиш много време. затова и няма 7-8 скоростни ръчни предавки- едно че са сложни за изпълнение, друго че многото смени ще минимизират положителния ефект от по-късите предавки и ускорението ще страда. затова и текущите 7-степенните кутии са смг със мигновени автоматизирани смени на предавките.добре де, ами ако се сложат къси 1-4 и после супер дълга 5 и/или 6та (overdrive е всяка по-малка от 1.0 предавка)? ми тогава ускорението е добро във 1-4 и после във 5 и 6 стаа толкова стръмно и въртящия момент е толкова малко (примерна 6та е 0.5), че.. почти няма ускорение. типичен пример са корветите и вайпърите където 6та е по-бавна от 5та като вмакс. просто двигателя не може да направи необходимия въртящ момент да "избута" колата на скорост до червената линия... във това отношение е39 м5 е настолно четиво- там 5та е 1:1 и 6та е точно така сметната спрямо въртящия момент на двигателя, челното съпротивление и тн.. че вмакс се постига на червената на 6та (около 295км).от разликата във конете и въртящия момент също идва и различното поведение на бензинови и дизелови автомобили.. дизела поради висока компресия и други параметри има много въртящ момент във ниските и средните, но не може да се върти много бързо- затова и няма коне- просто на 5000 оборота като ти е червената е трудно да се правят коне (конете=обороти х въртящ момент). а бензиновия пък може да се върти по-бързо и дори да няма много въртящ момент, високите обороти му помагат да даде високи коне. от там и от място дизела е много силен- много въртящ момент, дълги предавки (за да компенсира за тесния диапазон от обороти)... рядки смени.. същите тия неща обаче от 120 нагоре на доускорение му пречат- защото за да е във оборотите си (ниски), предавките трябва да са дълги, а щом 1-2 са дълги, 3,4,5 са още по-дълги и въртящия момент пада много... докато бензина понеже има повече обороти на разположение може да си позволи да има по-къси предавки и да сложи повече въртящ момент по тази причина на асфалта...във един идеален свят, колите щяха да отлепват на дизел до края на 1ва и после щяха да минават на бензиндруг интересна съпоставка са реактивни турбини срещу двигатели със вътрешно горене... основната разлика е че двигателите имат много въртящ момент и малък диапазон обороти сравнено със турбините които имат малко въртящ момент но огромен диапазон обороти и съответно коне (тягата на турбините се мери по друг начин, ма за идеята...). да вземеме примерно един много мощен автомобил- примерно 800 коня и 800 паунда въртящ момент и 6500 червена линия и един реактивен самолет. със помоща на предавки, на старта една такава кола има няколко хиляди паунда въртящ момент- и съответно невероятен старт... самолета да кажеме има 350 паунда въртящ момент, и понеже реактивния двигател си няма предавки- прави 350 паунда по всяко време. и понеже ускорението зависи от въртящия момент, на старта колата издухва самолета. добре, ама със качването на скороста , като се катери по предавките, колата има все по-малко и по-малко въртящ момент и ускорява все по-бавно като при 300км примерно слага на 6та (0.5) и на гумите има 400 паунда въртящ момент. мда, а във това време турбината на самолета се развива и държи 350 паунда през цялото време- от там и ускорението не е толкова страшно, но е дълго. самолета се ускорява от 300-400 както от 100-200 както от 500-600 (ако не излети и игнорираме челно съпротивление и тн)... и в един момент, ако и да прави по-малко въртящ момент, турбината настига самолета. това са конете. прости сметки? ми турбината прави 75000 оборота х 350 паунда въртящ момент - 4998 коня... същата работа като дизела и бензина- дизела има по-страшно ускорение, но свършва по-бързо, бензина се ускорява по-бавно, но по-дълго- дай им достатъчно време(растояние) и бензина винаги ще е победител ако всичко друго е равностойнодобре, хайде да ги събирам нещата че...1. въртящ момент характеризира ускорението (като моментно ускорение)2. конете характеризитат колко дълго може двигателя да прави въртящия момент във оборотите (което е другия параметър за добро ускорение)3. ако два двигателя имат еднакъв въртящ момент, но единия има по-висока червена линия той най-вероятно ще има и повече коне4. предавките се използват за да може двигателя да сложи този въртящ момент на гумите при по-голям диапазон от скорости на колата от колкото би му позволил тесния диапазон на оборотите.5. - повечето обороти (харакетерни за колите със повече коне) дават възможност за по-къси предавки (по-голямо число- нали говорихме за умножители някакви) които пък дава повече въртящ момент във оборотите. от там и се приема че повечето коне ускоряват по-бързо. всъщност по-доброто ускорение е резултат от повече въртящ момент получен от по-къси предавки които пък могат да се използват защото има повече обороти.хм.. таз тема ша я модифицирам.. щото сега само съм я нахвърлял..like a man in silk pyjamas shooting pigeons from a deckchair
Коментар
Реклама
Collapse
Коментар