Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как найти мощность двигателя через силу тяги и скорость

Как найти мощность двигателя через силу тяги и скорость

  • Главная
  • Справочник
  • Физика

Для того чтобы характеризовать скорость с которой совершается работа ($A$) используют понятие мощности (P), которую определяют как:
[P=frac

left(1right),]

выражение (1) — это мгновенная мощность.

Мгновенную мощность можно определить как:

где $overline$ — вектор силы, которая совершает работу; $overline$ — вектор скорости перемещения точки, к которой приложена сила $overline$.

§ 26.2. Мощность

Часто важна «быстрота» совершения работы, которая определяется мощностью.
Мощностью N называют отношение совершенной работы А к промежутку времени t, за который эта работа совершена: N = A/t

Например, строительный кран поднимает сотни кирпичей на высоту многоэтажного дома за считаные секунды, а человеку для этого потребовалось бы несколько дней. Значит, мощность подъемного крана во много раз больше мощности человека.

Единица мощности.

За единицу мощности в СИ принимают такую мощность, при которой работа в 1 Дж совершается за 1 с. Эту единицу мощности назвали ватт (Вт): 1 Вт = Дж/с

Часто используют также такие единицы мощности, как киловатт (1 кВт = 10 3 Вт) и мегаватт (1 МВт = 10 6 Вт).

Чтобы получить представление о единицах мощности, решим задачу.

Решим задачу

Какую мощность развивает школьник массой 50 кг, взбегая с первого этажа на пятый за полминуты? Высоту этажа примем равной 3 м.

«Мощность» человеческого разума.

Итак, человек может развивать мощность всего в десятки и сотни ватт. Зато мощность созданных разумом человека двигателей в тысячи, миллионы и даже миллиарды раз превышает мощность самого человека (рис. 26.1). Например, мощность легкового автомобиля достигает 100 кВт, а большого пассажирского авиалайнера — 100 МВт. Наибольшую на сегодня мощность развивают двигатели космических ракет — сотни тысяч МВт.

Рис. 26.1. Сравнение мощности человека с мощностью созданных им двигателей

Как выразить мощность через силу и скорость? Пройденный путь s выражается через скорость v и время движения t формулой s = vt. Поэтому

Таким образом, мощность равна произведению модуля силы на модуль скорости.

Следовательно, чтобы увеличить силу при той же мощности двигателя, надо уменьшить скорость. Вот почему на подъеме водитель производит переключение на первую скорость: чтобы увеличить силу тяги двигателя при той же мощности, надо уменьшить скорость движения.

Подбор номинала автоматического выключателя

Автоматические выключатели защищают электрические аппараты от токов короткого замыкания и перегрузок.

При аварийном режиме они обесточивают защищаемую цепь при помощи теплового или электромагнитного механизма расцепления.

Тепловой расцепитель состоит из биметаллической пластины с различными коэффициентами теплового расширения. Если номинальный ток превышен, пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления.

У электромагнитного расцепителя имеется соленоид с подвижным сердечником. При превышении заданного I, в катушке увеличивается электромагнитное поле, сердечник втягивается в катушку соленоида, в результате чего срабатывает механизм расцепления.

Минимальный I, при котором тепловой расцепитель должен сработать, устанавливается с помощью регулировочного винта.

Ток срабатывания у электромагнитного расцепителя при коротком замыкании равен произведению установленного срабатывания на номинальный электроток расцепителя.

Что такое сила тяги и по какой формуле её находить ?

Разберёмся в вопросе, что такое сила тяги. Как следует из самого названия – это сила, которую необходимо прикладывать к телу, чтобы оно находилось в состоянии постоянного движения.

Если её убрать, то тело, будь то автомобиль, электровоз, космическая ракета или санки, со временем остановится. Это произойдёт потому, что на тело всегда действуют силы, которые заставляют его стремиться к состоянию покоя:

  • силы трения (покоя, качения, скольжения),
  • сопротивления воздуха (газа),
  • сопротивления воды и др.

Первый и второй законы Ньютона

Обратимся к законам Ньютона, которые хорошо описывают механическое движение тел. Из школьной программы мы знаем, что есть первый закон Ньютона, который описывает закон инерции. Он гласит, что любое тело, если на него не действуют силы, или если их равнодействующая равна нулю, движется прямолинейно и равномерно, или же находится в состоянии покоя. Это означает, что тело, пока на него ничто не действует, будет двигаться с постоянной скоростью v=const или пребывать в состоянии покоя сколько угодно долго, пока какое-то внешнее воздействие не выведет тело из этого состояния. Это и есть движение по инерции.

Примеры из жизни

Насколько вы сильны?

Рассмотрим простейший пример. Ваш ребёнок сел на санки и просит вас его покатать. С какой силой вам нужно тянуть эти санки, чтобы ребёнок остался доволен быстрой ездой ? Пока санки с ребёнком остаются в состоянии покоя, все силы, действующие на них, уравновешены. Состояние покоя — это частный случай инерции. Здесь на санки действуют две силы: тяжести Fт = m•g, направленная вертикально вниз, и нормального давления N, направленная вертикально вверх. Поскольку санки не движутся, то N – m•g = 0. Тогда из этого равенства следует, что N = m•g.

Когда вы решили покатать своего ребёнка, вы прикладываете силу тяги (Fтяги) к санкам с ребёнком. Когда вы начинаете тянуть санки, возникает сопротивление движению, вызванное силой трения (Fтр.), направленной в противоположную сторону. Это так называемая сила трения покоя. Когда тело не движется, она равна нулю. Стоит потянуть за санки — и появляется сила трения покоя, которая меняется от нуля до некоторого максимального значения (Fтр. max). Как только Fтяги превысит Fтр.max, санки с ребёнком придут в движение.

Чтобы найти Fтяги, применим второй закон Ньютона: Fтяги – Fтр.max = m•a, где a – ускорение, с которым вы тянете санки, m – масса санок с ребёнком. Допустим, вы разогнали санки до определённой скорости, которая не изменяется. Тогда a = 0 и вышеприведённое уравнение запишется в виде: Fтяги – Fтр. max = 0, или Fтяги = Fтр.max. Есть известный закон из физики, который устанавливает определённую зависимость для Fтр.max и N. Эта зависимость имеет вид: Fтр.max = fmax • N, где fmax – максимальный коэффициент трения покоя.

Если в эту формулу подставить выражение для N, то мы получим Fтр.max = fmax•m•g. Тогда формула искомой силы тяги примет вид: Fтяги = fmax•m•g = fск•m•g, где fск = fmax – коэффициент трения скольжения, g – ускорение свободного падения. Допустим, fск = 0,7, m = 30 кг, g = 9,81 м/с², тогда Fтяги = 0,7 • 30 кг • 9,81 м/с² = 206,01 Н (Ньютона).

Насколько силён ваш автомобиль?

Рассмотрим ещё пример. У вас есть автомобиль, мощность двигателя которого N. вы едете со скоростью v. Как в этом случае узнать силу тяги двигателя вашего автомобиля ? Поскольку скорость автомобиля не меняется, то Fтяги уравновешена силами трения качения, лобового сопротивления, трения в подшипниках и т. д. (первый закон Ньютона). По второму закону Ньютона она будет равна Fтяги = m•a. Чтобы её вычислить, достаточно знать массу автомобиля m и ускорение a.

Безопасность

Любой электроприбор — источник опасности, неосторожное обращение с которым чревато электротравмами. К тому же техника может ломаться, подвергая пользователя риску удара током.

Это особенно актуально для кухонной техники, поскольку зачастую берутся за нее или случайно касаются мокрыми руками.

Большинство стационарной кухонной техники должно подключаться к трехпроводной электрической сети, одним проводником подключенной к контуру заземления. Но как быть, если дом им не оборудован? А ведь таких в нашей стране — большинство. Наиболее простое решение — установка устройства защитного отключения (УЗО), которое мгновенно отключит линию при обнаружении на ней тока утечки, тем самым сведя к минимуму риск поражения электрическим током. Для экономии места в распределительном щитке, вместо автоматического выключателя и УЗО можно использовать дифференциальный автомат. Правда, такое решение несколько дороже.

Читать еще:  Шевроле ланос как заменить масло двигателя

Действие силы тяги

Множество сил, действующих на движущийся объект, для упрощения вычислений делят на две группы: силу тяги и силы сопротивления.

Её прекращение

Когда действие силы тяги прекращается, движущееся тело замедляется и постепенно останавливается, так как на него воздействуют силы, мешающие продолжать двигаться, например, трение.

1 закон Ньютона о действии

Согласно этому закону в формулировке самого Ньютона, любое тело остается в покое или равномерно движется по прямой, пока на него не воздействуют силы, заставляющие его изменить это состояние.

В современной физике в формулировку внесены уточнения:

  • закон применим только в системах отсчета, называемых инерциальными;
  • тело может вращаться на месте, не находясь под воздействием внешних сил, поэтому вместо термина «тело» следует использовать термин «материальная точка».

Примеры задач

Для примера рассмотрим вычисление на участках электрической цепи с последовательным и параллельным соединением элементов. Первый вариант предусматривает ситуацию, когда все детали соединяются друг за другом от одного полюса источника питания до другого.

Рис. 3. Последовательная расчетная цепь

Как видите на рисунке, в качестве источника мы используем батарейку с номинальным напряжением 9 В и три резистора по 10, 20 и 30 Ом соответственно. Так как номинальный ток нам не известен, расчет произведем через напряжение и сопротивление:

P = U 2 /R = 81 / (10+20+30) = 1.35 Вт

Для параллельной схемы подключения возьмем в качестве примера участок цепи с двумя резисторами и одним источником тока:

Рис. 4. Параллельная схема подключения

Как видите, для удобства расчетов нам нужно привести параллельно подключенные резисторы к схеме замещения, из чего получится:

Тогда искомый номинал нагрузки мы можем узнать через значение тока и сопротивления:

P = I 2 *R = 25*6 = 150 Вт

Формулы для определения силы тяги

Согласно второму закону Ньютона, сумма сил, воздействующих на движущееся тело, равна массе (m) , умноженной на ускорение (a) . Универсальной формулы, подходящей для любого сочетания сил, не существует. Чаще всего силу тяги находят с помощью общей формулы ( F_т-;F_=m;times;a) , где (F_т) — сила тяги, (F_) — силы сопротивления. При решении конкретной задачи силы, воздействующие на тело, схематически изображают в виде векторов. На схеме:

  • сила тяжести mg;
  • сила реакции опоры (N) ;
  • сила трения ( F_) ;
  • сила тяги (F) .

При нахождении тела на горизонтальной поверхности сила тяжести и сила реакции опоры уравновесят друг друга. Но если транспортное средство движется в гору или под гору, придется учесть влияние уклона. Тогда формула может выглядеть так: (F_т-;F_с-;mg;times;sinalpha=m;times;a.)

Работа A, которую должна совершить сила тяги, сдвигая тело, связана с ней соотношением (A;=;F;times;s) . (s) здесь — расстояние, на которое тело переместилось.

Какое условие должно соблюдаться

Сила тяги всегда должна быть больше противодействующих ей сил.

Формула через мощность

Полезную механическую мощность (N) можно вычислить по формуле (N=F_т;times;v) , где (v) — скорость. Для определения силы тяги нужно разделить мощность на скорость: (F_т;=;frac N v.)

Почему реактивное сопротивление схемы влияет на мощность переменного тока

Синусоидальная гармоника напряжения, поступая на резистивное сопротивление, изменяет величину тока без его отклонения на комплексной плоскости.

Такой ток совершает полезную работу с минимальными потерями энергии, вырабатывая активную мощность. Частота колебания сигнала не оказывает на нее никакого влияния.

Сопротивление конденсатора и индуктивности зависит от частоты гармоники. Его противодействие отклоняет направление тока на каждом из этих элементов в разные стороны.

Такие процессы связаны с потерей части энергии на бесполезные преобразования. На них расходуется мощность Q, которую называют реактивной.Ее влияние на полную мощность S и связь с активной P удобно представлять графически прямоугольным треугольником.

Захотелось его нарисовать на фоне оборудования из нагромождений фарфора и металла, где пришлось поработать довольно долго.Отвлекся. Не судите за это строго.

Сравните его с опубликованным мною ранее треугольником сопротивлений. Находите общие черты?

Ими являются геометрические пропорции фигуры, описывающие их формулы и угол φ, определяющий потери полной мощности. Перехожу к их более подробному рассмотрению.

Отношение тяги к массе — Thrust-to-weight ratio

Соотношение тяги к весу является безразмерное отношение тяги к весу о наличии ракеты , реактивного двигателя , пропеллерной двигатель или транспортное средство приводится в движение таким двигателем , который является индикатором работы двигателя или транспортного средства.

Мгновенное отношение тяги к массе транспортного средства постоянно изменяется во время работы из-за прогрессирующего расхода топлива или топлива и в некоторых случаях из-за градиента силы тяжести . Отношение тяги к весу, основанное на начальных тяге и массе, часто публикуется и используется в качестве показателя качества для количественного сравнения начальных характеристик транспортного средства.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Расчет
  • 2 Самолет
    • 2.1 Винтовые самолеты
  • 3 ракеты
  • 4 Примеры
    • 4.1 Самолет
    • 4.2 Реактивные и ракетные двигатели
    • 4.3 Истребитель
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
    • 6.1 Примечания
  • 7 Внешние ссылки

Расчет

Удельная тяга рассчитывается путем деления тяги (в единицах СИ — в ньютонах ) на вес (в ньютонах) двигателя или транспортного средства. Обратите внимание, что тяга также может быть измерена в фунт-силах ( фунт-силах ) при условии, что вес измеряется в фунтах (фунтах). Разделение на эти два значения по-прежнему дает численно правильное (безразмерное) отношение тяги к массе. Для достоверного сравнения начального отношения тяги к массе двух или более двигателей или транспортных средств тяга должна быть измерена в контролируемых условиях.

Самолет

Отношение тяги к массе и нагрузка на крыло — два наиболее важных параметра, определяющих летно-технические характеристики самолета. Например, тяговооруженность боевого самолета — хороший показатель маневренности самолета.

Отношение тяги к массе постоянно меняется во время полета. Тяга меняется в зависимости от настройки дроссельной заслонки, скорости полета , высоты и температуры воздуха. Вес зависит от расхода топлива и полезной нагрузки. Для самолетов указанная тяговооруженность часто представляет собой максимальную статическую тягу на уровне моря, деленную на максимальный взлетный вес . Самолет с относительной тягой к массе более 1: 1 может подниматься по вертикали и поддерживать воздушную скорость до тех пор, пока летно-технические характеристики не уменьшатся на большей высоте.

В крейсерском полете отношение тяги к весу самолета является обратной величиной подъемной силы и аэродинамического сопротивления, поскольку тяга противоположна сопротивлению , а вес противоположен подъемной силе. Самолет может взлетать, даже если тяга меньше его веса: если отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению больше 1, отношение тяги к весу может быть меньше 1, т. Е. Для отрыва самолета от земли требуется меньшая тяга, чем вес самолета.

( Т W ) морское путешествие знак равно ( D L ) морское путешествие знак равно 1 ( L D ) морское путешествие < displaystyle left (< frac> right) _ < text <круиз>> = left ( < frac > right) _ < text <круиз >> = < frac <1> < left (< frac > right) _ < text <круиз>>>>>

Винтовые самолеты

Для винтовых самолетов соотношение тяги к массе можно рассчитать следующим образом:

Т W знак равно 550 η п V л.с. W < displaystyle < frac> = < frac <550 eta _

> > < frac < text > < text >>>

где — тяговая эффективность (обычно 0,8), — мощность на валу двигателя в лошадиных силах , а — истинная воздушная скорость в футах в секунду. η п < displaystyle eta _

;> час п < Displaystyle hp ;> V < Displaystyle V ;>

Ракеты

Отношение тяги к массе ракеты или ракетного транспортного средства является показателем ее ускорения, выраженного в единицах ускорения свободного падения g.

Ракеты и ракетные двигатели работают в широком диапазоне гравитационных сред, включая невесомую . Отношение тяги к весу обычно рассчитывается из начальной полной массы на уровне моря на Земле и иногда называется отношением тяги к весу Земли . Отношение тяги к земной массе ракеты или ракетного транспортного средства является показателем его ускорения, выраженного в единицах ускорения силы тяжести Земли, g .

Читать еще:  Газель 32213 двигатель 402 технические характеристики

Отношение тяги к массе ракеты улучшается по мере сжигания топлива. При постоянной тяге максимальное передаточное число (максимальное ускорение транспортного средства) достигается непосредственно перед тем, как топливо полностью израсходуется. Каждая ракета имеет характеристическую кривую тяги к весу или кривую ускорения, а не просто скалярную величину.

Отношение тяги к массе двигателя больше, чем у всей ракеты-носителя, но, тем не менее, полезно, потому что оно определяет максимальное ускорение, которое любое транспортное средство, использующее этот двигатель, теоретически может достичь с минимальным количеством топлива и прикрепленной конструкции.

Для взлета с поверхности земли с помощью тяги и отсутствия аэродинамической подъемной силы , соотношение тяги к весу для всего транспортного средства должно быть больше , чем один . Как правило, удельная тяга численно равна перегрузке, которую может создать транспортное средство. Взлет может произойти, когда перегрузочная сила транспортного средства превышает местную силу тяжести (выраженную кратным g ).

Отношение тяги к массе ракет обычно значительно превышает таковую у реактивных двигателей с воздушным дыханием, потому что сравнительно большая плотность ракетного топлива устраняет необходимость в большом количестве инженерных материалов для его повышения давления.

На удельную тягу влияют многие факторы. Мгновенное значение обычно изменяется в течение продолжительности полета с изменениями тяги в зависимости от скорости и высоты, а также с изменением веса из-за количества оставшегося топлива и массы полезной нагрузки. Факторы, оказывающие наибольшее влияние, включают температуру набегающего потока воздуха , давление , плотность и состав. В зависимости от рассматриваемого двигателя или транспортного средства на фактические характеристики часто влияют плавучесть и местная напряженность гравитационного поля .

Примеры

России -Made РД-180 Ракетный двигатель (который питает Lockheed Martin «s Atlas V ) производит 3,820 кН тяги уровня моря и имеет сухую массу 5,307 кг. Используя силу гравитационного поля поверхности Земли, равную 9,807 м / с², отношение тяги к массе на уровне моря рассчитывается следующим образом: (1 кН = 1000 Н = 1000 кгм / с²)

Т W знак равно 3 , 820 k N ( 5 , 307 k грамм ) ( 9,807 м / s 2 ) знак равно 0,07340 k N N знак равно 73,40 N N знак равно 73,40 < displaystyle < frac> = < frac <3,820 mathrm > <(5,307 mathrm <кг>) (9.807 mathrm <м / с ^ <2>> )>> = 0,07340 < frac < mathrm > < mathrm >> = 73,40 < frac < mathrm > < mathrm >> = 73,40>

Крутящий момент двигателя: что это такое

Каждое транспортное средство обладает различными характеристиками мощности двигателя. Однако эта информация не содержит в себе данные относительно крутящего момента. Получается, что многие водители даже не понимают, что означает этот термин. Рассмотрим вопрос: что такое крутящий момент двигателя автомобиля, на что он влияет и почему его так часто сравнивают с мощностью двигателя.

Что такое мощность мотора?

Мощность силового агрегата всегда указана в описании технических характеристик. Но не всегда значение крутящего момента указывается параллельно с ним. Мощность представлена в виде величины, демонстрирующей, какую работу осуществляет мотор за временной промежуток. Иными словами, показывает количество энергии, передающейся «движком» на трансмиссию за единицу времени. В последнее время мощность указывается в кВТ, хотя стандартным обозначением считаются «лошадиные силы».

Что такое крутящий момент?

Многих новичков интересует крутящий момент двигателя что это простыми словами. Если человек знает основы физики и устройство мотора, то ему будет проще разобраться в данном понятии. Но для начала нужно сопоставить между собой термины «мощность», «количество оборотов» и «крутящий момент».

Когда ДВС потребляет горючее, происходит преобразование тепловой энергии в кинетическую. Количество оборотов в минуту зависит от вращения коленвала. От того, как часто в цилиндрах двигателя возникает сгорание смеси, уже зависит работоспособность ДВС и мощность.

Крутящий момент (КМ) — параметр, который объяснить на примере сложно. Он представляет собой величину, производную от мощности и количества оборотов. КМ равен произведению силы и плеча рычага, измеряется в Нм. Получается, что крутящий момент — это усилие, развивающее «движок». От него зависит сила тяги, от которого происходит разгон и движение машины. Чем выше КМ, тем «шустрее» двигается автомобиль, улучшаются его динамические свойства.

От чего зависит КМ?

Становится интересно, от чего зависит крутящий момент двигателя автомобиля? На самом деле, данный параметр зависит от огромного количества показателей. Перечислим основные из них:

Объем ДВС.

Давление в цилиндрах.

Площадь поршня.

Радиус кривошипа коленвала.

Рабочий объем двигателя прямо пропорционально зависит от крутящего момента. Чем выше объем, тем больше сила, влияющая на поршень, а значит, больше значение КМ. Аналогичная зависимость прослеживается с радиусом кривошипа. Однако конструкция нынешних моторов не позволяет варьировать данную величину в больших пределах. Что касается рабочего давления, то и здесь зависимость прямо пропорциональная. Чем выше давление, тем выше сила, воздействующая на поршень. Но от его площади величина КМ имеет обратно пропорциональную зависимость. Увеличиваясь, КМ заставляет давление падать, а силу уменьшаться.

Высокие показатели крутящего момента позволяют автомобилю быть динамичным даже при низких оборотах вращения коленвала. Это провоцирует повышение грузоподъемности и проходимости транспорта.

На что влияет КМ?

Прежде чем понять, на что влияет крутящий момент двигателя автомобиля, можно сравнить параметры мощности и крутящего момента с организмом человека. В этом случае в качестве КМ будет выступать сила, а в роли мощности — выносливость. От показателя мощности ДВС зависит скорость, которую сможет развить транспортное средство. От КМ, наоборот, зависит быстрота этого процесса. По этой причине не все машины с большой мощностью могут быстро разгоняться, и не все авто с отличной динамикой разгона обладают мощными «движками».

Величина мощности рассчитывается математическим методом, при этом она тесно связана с параметром крутящего момента. С практической точки зрения при обгоне водитель жмет на газ, развивая вращение, увеличивая мощность. Чем больше мощности, тем больше энергии транспорт получает для улучшения динамики.

Эксперты утверждают, что покупать следует машину, оснащенную таким двигателем, у которого параметр КМ является лучшим на тех оборотах, на каких регулярно работает мотор. Вся мощность двигателя будет использована по максимуму.

Идеальным считается, когда скорость машины достигает максимального значения в случае выравнивания между собой мощностей, вырабатываемых мотором и затрачиваемых на работу ходовой.

Кстати, производители разных ДВС стараются увеличивать КМ. Этот процесс производится с помощью турбонаддува, либо фаз газораспределения. Также применяется несколько других способов.

КМ дизельного мотора

Если сравнивать дизельный мотор с бензиновым, то у первого более высокий крутящий момент, при этом низкие показатели мощности. Это обуславливается тем, что дизельный «движок» обладает суженным диапазоном оборотов. Связывают данную особенность с конструктивными параметрами.

Дизельный мотор с самого начала не пригоден для функционирования при высоких оборотах. Силовой агрегат раскручивается слабо, а t выхлопа остается низкой. Из-за этих недостатков конструкторы придумали оснащать дизель системами турбонаддува. В результате КМ дизельного «движка» при небольших оборотах выше, чем у двигателей бензинового типа. Но увеличивать мощность силового агрегата бессмысленно, поскольку низкая тяга и большой КПД перекрывают еле заметное отставание по показателям мощности и максимальной скорости.

Практически конструкторы способны увеличить мощность дизеля и сделать его лучше по всем параметрам. Но по сравнению с бензиновыми «движками», он станет более громоздким и дорогостоящим. В этой ситуации потребуются изменения системы питания и установка улучшенной КПП. Кроме того, полученный мотор, скорее всего, не будет соответствовать экологическим нормам. Проделывать работу по модернизации дизеля нет смысла.

Какому двигателю отдать предпочтение?

Когда автовладельцы стараются выбрать между разными моторами с одинаковыми показателями мощности, то они отдают предпочтение тому, что имеет высокий крутящий момент двигателя. Чаще всего данная ситуация касается машин с МКПП. Каждое транспортное средство требует достаточную мощность, но не только при высоких оборотах, но и при равномерной езде.

Читать еще:  Что отвечает за обороты двигателя дизеля

Поскольку мощность и КМ являются главными техническими характеристиками, они также зависят от расхода топлива и способности преодолевать уклоны. Если оба двигателя имеют одинаковую конструкцию, то лучшим из них считается тот, что имеет больший рабочий объем. Соответственно, он оснащен большей мощностью и КМ. Однако максимальные показатели мощности и КМ достигаются при разных оборотах.

Разобравшись, в чем измеряется крутящий момент двигателя, стоит понять, какой параметр лучше. Для спорткаров и гоночных авто наиболее значимым окажется максимальная мощность, от которой зависит скорость и быстрота разгона. Для легковых машин большое значение имеет и мощность, и скорость.

Подведем итоги

Многие водители думают, что при выборе автомобиля необходимо обращать внимание только на мощность «движка». Однако этот параметр тесно связан с крутящим моментом. Для двигателя КМ — это сила, заставляющая вращать коленвал. Выбирая транспортное средство, следует сопоставить эти параметры между собой, и выбрать агрегат по самому эффективному результату. Что касается дизельных моторов, то они имеют более высокий КМ, но по сравнению с бензиновыми у них низкая мощность. Это связано с ограничениями конструкции. Данный тип агрегата на высоких оборотах будет работать хуже, а модернизировать конструкцию нет смысла. Таким образом, при выборе двух моторов с одинаковой мощностью, следует обратить внимание на тот, что более «моментный».

Как посчитать тягу двигателя

Сила тяги: описание☑️, условия действия силы, формулы для определения. Буквенное обозначение, в чем измеряется⚠️. Решение задач

  1. Что такое сила тяги
  2. Определение и формула силы тяги
  3. Примеры решения задач по теме «Сила тяги»
  4. Определение тягового усилия
  5. Тяга реактивного двигателя самолета
  6. См. также [ править| править код]
  7. Ваш комментарий к ответу:
  8. Определение и формула силы тяги
  9. Действие силы тяги
  10. Её прекращение
  11. 1 закон Ньютона о действии
  12. Состояние ускорения после воздействия силы тяги
  13. Единицы измерения силы тяги
  14. Формулы для определения силы тяги
  15. Какое условие должно соблюдаться
  16. Формула через мощность
  17. Примечания [ править| править код]

Что такое сила тяги

Сила тяги — сила, прикладываемая к телу для поддержания его в постоянном движении.

Определение и формула силы тяги

Исходя из формулы (1) силу тяги можно определить через полезную мощность, и скорость транспортного средства (v):

Для автомобиля, поднимающегося в горку, которая имеет уклон , масса автомобиля m сила тяги (FT) войдет в уравнение:

$$F_-F_-m g sin alpha=m a(3)$$

где a – ускорение, с которым движется автомобиль.

Примеры решения задач по теме «Сила тяги»

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Определение тягового усилия

Термин « тяговое усилие» часто определяется как начальное тяговое усилие , постоянное тяговое усилие и максимальное тяговое усилие . Эти термины относятся к различным условиям эксплуатации, но связаны общими механическими факторами: входной крутящий момент на ведущие колеса, диаметр колеса, коэффициент трения ( ц ) между ведущими колесами и опорной поверхностью, а вес наносят на ведущие колеса ( м ). Продукт из ц и т является фактором адгезии , который определяет максимальный крутящий момент , который может быть применен до наступления пробуксовки или wheelslip .

  • Стартовое тяговое усилие : Стартовое тяговое усилие – это тяговое усилие, которое может быть создано в состоянии покоя. Этот показатель важен для железных дорог, потому что он определяет максимальный вес поезда, который локомотив может привести в движение.
  • Максимальное тяговое усилие : максимальное тяговое усилие определяется как максимальное тяговое усилие, которое может быть создано при любых условиях, не причиняющих вред транспортному средству или машине. В большинстве случаев максимальное тяговое усилие развивается на низкой скорости и может быть таким же, как стартовое тяговое усилие.
  • Непрерывное тяговое усилие : Непрерывное тяговое усилие – это тяговое усилие, которое может поддерживаться бесконечно, в отличие от более высокого тягового усилия, которое может поддерживаться в течение ограниченного периода времени до того, как система передачи мощности перегреется. Из-за взаимосвязи между мощностью ( P ), скоростью ( v ) и силой ( F ), описываемой как:

п знак равно v F < Displaystyle P = vF> или же п v знак равно F < displaystyle < frac

> = F>

Тяговое усилие обратно пропорционально скорости при любом заданном уровне доступной мощности. Непрерывное тяговое усилие часто отображается в виде графика в диапазоне скоростей как часть кривой тягового усилия .

Транспортные средства, имеющие гидродинамическую муфту , гидродинамический мультипликатор крутящего момента или электродвигатель как часть системы передачи мощности, также могут иметь максимальное постоянное тяговое усилие , которое является наивысшим тяговым усилием, которое может быть создано в течение короткого периода времени без повреждения компонентов. Период времени, в течение которого может быть безопасно создано максимальное непрерывное тяговое усилие, обычно ограничивается тепловыми соображениями. например, повышение температуры в тяговом двигателе .

Тяга реактивного двигателя самолета

Сила тяги двигателя, или его движущая сила, равноценна всем силам давления воздуха на внутреннюю поверхность силовой установки. Тяга некоторых видов реактивных двигателей зависит от скорости и высоты полета. Для вычисления силы тяги реактивного двигателя часто приходится определять тягу на конкретной высоте, у земли, на взлете и во время какой-либо скорости. Для ЖРД сила тяги равноценна произведению массы исходящих газов на скорость, с которой они вылетают из сопла двигателя.

Для ВРД (воздушно-реактивный двигатель) сила тяги измеряется как результат массы газов на разность скоростей, а именно скорости воздушной струи, выходящей из сопла двигателя, и скорости поступающего воздуха в двигатель. Проще говоря, данная скорость уравнивается к скорости полета самолета с реактивным двигателем. Тяга ВРД обычно измеряется в тоннах или килограммах. Важным качественным показателем ВРД является его удельная тяга. Для турбореактивного двигателя – тяга, отнесенная к конкретной единице веса воздуха, который проходит через двигатель в секунду. Этот показатель позволяет понять, насколько высока эффективность эксплуатации воздуха в двигателе для образования тяги. Удельная тяга измеряется в килограммах тяги на 1 кг воздуха, расходуемого за секунду. В некоторых случаях применяется другой показатель, который также называется удельной тягой, показывающей отношение количества топлива, которое расходуется, к силе тяги за секунду. Естественно, что чем выше показатель удельной тяги ВРД, тем меньше поперечный вес и размеры самого двигателя.

Показатель полетной или тяговой мощности – это сила, которая задействует реактивный двигатель при конкретной скорости полета. Как правило, измеряется в лошадиных силах. Величина лобовой тяги говорит о степени конструктивного оптимума реактивного двигателя. Лобовая тяга – это отношение наибольшего показателя площади поперечного сечения к тяге. Лобовая тяга равна тяге, в кг поделенной на площадь в метрах квадратных.

В мировой авиации наиболее ценится тот двигатель, который обладает высокой лобовой тягой.

Чем совершеннее ВРД в конструктивном отношении, тем меньший показатель его удельного веса, а именно общий вес двигателя вместе с приборами и обслуживающими агрегатами, поделенный на величину собственной тяги.

Реактивные двигатели, как и тепловые вообще, отличаются друг от друга не только по мощности, весу, тяге и другим показателям. При оценивании ВРД огромную роль играют параметры, которые зависят от собственной экономичности, а именно от КПД (коэффициент полезного действия). Среди данных показателей главным считается удаленный расход топлива на конкретную единицу тяги. Он выражается в килограммах топлива, которое расходуется за час на образование одного килограмма тяги.

См. также [ править | править код ]

  • Сила тяги
  • Тяга

Ваш комментарий к ответу:

Конфиденциальность: Ваш электронный адрес будет использоваться только для отправки уведомлений.

Чтобы избежать проверки в будущем, пожалуйста

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector