如何通過扭矩公式計算發(fā)動機(jī)的扭矩
要通過扭矩公式計算發(fā)動機(jī)的扭矩,首先得清楚相關(guān)公式和原理。扭矩在物理學(xué)里是力矩大小,等于力和力臂的乘積,國際單位是牛米 Nm 。
在發(fā)動機(jī)中,扭矩通常指曲軸輸出的扭矩,基本公式是扭矩 (T) = 力 (F) × 力臂 (r) ,這里力 (F) 是活塞在燃燒過程中對曲軸施加的力,力臂 (r) 是曲軸半徑。
實際應(yīng)用中,工程師常用公式 T = P × A × L × n 來更準(zhǔn)確計算。其中 P 代表氣缸內(nèi)的平均有效壓力, A 是活塞的面積, L 是連桿的長度, n 是發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。這些參數(shù)可從發(fā)動機(jī)設(shè)計數(shù)據(jù)和實際測試獲取。像氣缸壓力能用壓力傳感器測量,活塞面積和連桿長度是發(fā)動機(jī)設(shè)計時的固定參數(shù) 。
舉個實際例子,假設(shè)一個四缸發(fā)動機(jī),每個氣缸平均有效壓力為 10 bar,活塞面積 0.005 平方米,連桿長度 0.1 米,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 3000 rpm。先根據(jù)公式算出每個氣缸的扭矩,再乘以氣缸數(shù)就能得到總的發(fā)動機(jī)扭矩。
還有個常用公式 P = T * n /9550 ,變換后 T = 9550P / n 。這里 P 是功率,單位千瓦(kw);T 是扭矩,單位牛米(Nm);n 是轉(zhuǎn)速,單位每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(r / min),9550 是常數(shù)。知道功率和轉(zhuǎn)速就能算出扭矩。
另外汽車的驅(qū)動力計算也和發(fā)動機(jī)扭矩有關(guān),公式是驅(qū)動力 = 扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機(jī)械效率。比如某車 1 擋齒比 3,尾牙 4,輪胎半徑 0.3 米,原扭矩 200Nm ,假設(shè)傳動效率 100%,在輪軸的扭力就變成 200×3×4 = 2400Nm ,除以輪胎半徑 0.3 米后,輪胎與地面摩擦部分有 2400Nm/0.3m = 8000N 的驅(qū)動力。
通過這些公式和方法,就能計算發(fā)動機(jī)扭矩以及了解其在汽車行駛中的作用啦 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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