トルクとパワーの違い..。

トルクとパワーの違いは、多くの好奇心旺盛な人々が尋ねる質問です。 これらの XNUMX つのデータは、自動車のテクニカル データ シートで最も研究されているデータの XNUMX つであるため、これは理解できます。 したがって、必ずしも最も明白であるとは限りませんが、それについて詳しく説明することは興味深いでしょう...

まず、夫婦が次のように表現していることを明確にしましょう。 ニュートン。 メーター と強さ 馬力 （私たちが機械について話すとき、科学と数学は ワット)

それは本当に違いですか？

実際、これら XNUMX つの変数は互いに関連しているため、簡単に分離することはできません。 パンと小麦粉の違いは何かと尋ねるようなものです。 小麦粉はパンの一部なので、あまり意味がありません。 材料と完成品を比較するよりも、材料同士を比較する方がよいでしょう (たとえば、水と小麦粉をピンチで比較するなど)。

これらすべてを説明しようとしますが、同時に、（ページの下部にあるコメントを通じて）あなたの側からの助けが歓迎されることを明確にします。 それを説明する方法が多ければ多いほど、インターネットユーザーはこれらXNUMXつの概念の関係を理解するようになります。

パワーは、ペアリングの結果です (少し重い言葉遣い、私はよく知っています...) 回転速度。

数学的には、これにより次のようになります。

( π Nm XモードでのXトルク）/ 1000/30 = kWでの出力（後で「より自動車の概念」が必要な場合は、馬力に変換されます）。

ここで、それらを比較することはほとんど意味がないことを理解し始めます。

トルク/パワーカーブの研究

トルクと動力の関係、あるいはトルクと速度の関係を完全に理解するには、電気モーターに勝るものはありません。

電気モーターのトルク曲線がいかに論理的であるかをご覧ください。これは、熱機関の曲線よりもはるかに理解しやすいものです。 ここでは、回転の開始時に一定の最大トルクを提供していることがわかります。これにより、出力曲線が増加します。 論理的には、回転する車軸に力を加えるほど、回転が速くなります (したがって、より多くのパワーが得られます)。 一方、トルクが減少すると (回転している車軸を少しずつ押し続けると、とにかく押し続けます)、パワー曲線は減少し始めます (ただし、回転速度は減少し続けます)。 増加）。 本質的に、トルクは「加速力」であり、動力はこの力と可動部分の回転速度（角速度）を組み合わせた合計です。

カップルはこれすべてに成功しますか？

一部の人々は、モーターのトルクまたはほとんどを比較するだけです。 実際、これは妄想です...

たとえば、350 rpm で 6000 Nm を発生するガソリン エンジンと 400 rpm で 3000 Nm を発生するディーゼル エンジンを比較すると、最も加速力があるのはディーゼルだと思うかもしれません。 いいえ、でも最初に戻ります。主なものは力です！ モーターの比較には電力のみを使用する必要があります (理想的には曲線を使用します…高ピーク電力がすべてではないためです!)。

確かに、トルクは最大トルクのみを示しますが、出力にはトルクとエンジン速度が含まれるため、すべての情報があります（トルクのみは部分的な指標にすぎません）。

私たちの例に戻ると、ディーゼルは400rpmで3000Nmを出力することを誇りに思うことができると言うことができます。 ただし、6000 rpmでは100Nmを超える速度を確実に供給できないことを忘れないでください（オイルが6000トンに到達できないという事実はスキップしましょう）が、ガソリンはその速度で350Nmを供給できます。 この例では、200hpのディーゼルエンジンを比較しています。 ガソリンエンジン付き400馬力（指定されたトルクから得られた数値）、シングルからダブルまで。

オブジェクトが速く回転する（または前進する）ほど、速度を上げるのが難しくなることを常に覚えています。 したがって、高回転で大きなトルクを発生するエンジンは、それがさらに多くのパワーとリソースを持っていることを示しています！

例による説明

それがそれほど悪くないことを願って、私はそれをすべて理解しようとする少しの考えを持っていました。 低電力の電気モーターを指で止めようとしたことがありますか（小さなファン、幼い頃のMecanoキットの電気モーターなど）。

それは速く回転することができ（たとえば240rpmまたは毎秒4回転）、それをあまり損傷することなく簡単に停止することができます（プロペラブレードがある場合は少しむち打ちます）。 これは、そのトルクがそれほど重要ではなく、したがってそのワット数が重要であるためです（これはおもちゃやその他の小さなアクセサリー用の小さな電気モーターに適用されます）。

一方、同じ速度（240 rpm）で停止できない場合は、トルクが大きくなり、最終的な出力も大きくなります（どちらも数学的に関連しており、CommunicationVesselのようなものです）。 しかし、速度は同じままでした。 それで、エンジントルクを増やすことによって、私はそのパワーを増やします。

カップル

X

回転速度

= パワー..。 （理解しやすいように任意に簡略化された式：円周率と上の式に表示されている変数の一部が削除されました）

したがって、同じ与えられた電力（たとえば、5Wですが、誰が気にしますか）に対して、次のいずれかを取得できます。

• ゆっくりと回転するモーター（たとえば、毎秒1回転）は、指で止めるのが少し難しい高トルクで回転します（高速ではありませんが、高トルクでかなりの強度があります）
• または、4 rpmで動作しているが、トルクが少ないモーター。 ここでは、より低いトルクがより高い速度によって補償され、より多くの慣性が与えられます。 ただし、速度が速いにもかかわらず、指で停止する方が簡単です。

結局のところ、XNUMXつのエンジンの出力は同じですが、同じようには機能しません（出力の方法は異なりますが、特定の速度に制限されているため、この例はあまり代表的ではありません。車の場合、速度常に変化するため、有名なパワーカーブとトルクカーブのモーメントが発生します）。 一方はゆっくりと回転し、もう一方は速く回転します...これはディーゼルとガソリンの小さな違いです。

ディーゼルはトルクが高いため、回転速度を犠牲にしてトラックがディーゼル燃料で走行するのはそのためです（最大エンジン速度ははるかに低くなります）。 確かに、ガソリンの場合のようにエンジンを叱る必要なしに、非常に重いトレーラーにもかかわらず、前進できる必要があります（タワーを登り、狂ったようにクラッチで遊ぶ必要があります）。 ディーゼルは低回転で最大トルクを伝達するため、けん引が容易になり、停車中の車両から離陸できます。

パワー、トルク、エンジン回転数の関係

これは、ユーザーがコメントセクションで共有した技術的な入力です。 記事に直接挿入するのは理にかなっているようです。

物理量の問題を複雑にしないために：

パワーは、クランクシャフトのトルクとラジアン/秒単位のクランクシャフト速度の積です。

（2°でのクランクシャフトの6.28回転に対して、1 * piラジアン= 360ラジアンがあることに注意してください。

ドンクP = M * W

P->パワーイン[W]

M->トルク（[Nm]）（ニュートンメートル）

W (オメガ) - 角速度 (ラジアン/秒) W = 2 * Pi * F

Pi = 3.14159およびF =クランクシャフト速度（t / s）の場合。

実例

エンジントルクM：210 Nm

モーター速度：3000rpm->周波数= 3000/60 = 50 rpm

W = 2 * pi * F = 2 * 3.14159 * 50 t / s = 314ラジアン/ s

最終Au：P = M * W = 210 Nm * 314ラジアン/秒= 65940 W = 65,94 kW

CV（馬力）への変換1 hp = 736 W

CVでは、65940 W / 736 W = 89.6CVになります。

(1 馬力は、止まることなく走り続ける馬の平均出力であることを思い出してください (力学では、これを定格出力と呼びます)。

したがって、150 hpの車について話すときは、エンジン速度を6000 rpmに上げ、トルクを制限したままにするか、わずかに175Nmに下げる必要があります。

トルクコンバーターであるギアボックスとディファレンシャルのおかげで、トルクは約5倍に増加します。

たとえば、1速では、クランクシャフトの210Nmのエンジントルクは210cmのスポークホイールのリムで5Nm * 1050 = 30 Nmになり、これにより1050 Nm / 0.3 m = 3500Nmの引張力が得られます。 。

物理学では、F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N（a =地球の加速度9.81m / s2 1G）

したがって、1Nは1kg / 9.81 m / s2 = 0.102kgの力に相当します。

3500 N * 0.102 = 357kgの力で車を急な坂道に押し上げます。

これらのいくつかの説明が、動力と機械的トルクの概念についての知識を強化することを願っています。