Cum funcționează Puterea

Dodge Charger din 1974 pe care Richard Petty a condus-o la cel de-al cincilea și al șaselea Mare Campionat Național / Seria Cupei Winston din 1974 și 1975 și a fost folosit pentru victoria sa la Daytona 500 din 1974. picioare de cuplu, spune producătorul auto. David J. Becker / Getty Images

Probabil că ai auzit despre cai putere. Aproape despre fiecare anunț de mașină de la televizor îl menționează, oamenii care vorbesc despre mașinile lor, despre care vorbesc și chiar majoritatea mașini de tuns iarba au un autocolant mare pentru a-ți spune calitatea de putere..

Dar ce este puterea și ce înseamnă ratingul cailor putere în termeni de performanță? În acest articol, veți afla exact ce este puterea și cum îl puteți aplica în viața de zi cu zi.

Termenul cai putere a fost inventat de inginerul James Watt. Watt a trăit între 1736 și 1819 și este cel mai renumit pentru munca sa privind îmbunătățirea performanței motoarelor cu abur. De asemenea, ni se amintește de el în fiecare zi când vorbim despre becuri de 60 de wați.

Povestea spune că Watt lucra cu poneii care ridicau cărbunele la o mină de cărbune și că dorea o modalitate de a vorbi despre puterea disponibilă de la unul dintre aceste animale. El a descoperit că, în medie, un ponei de mină ar putea face 22 de mii de kilograme de muncă într-un minut. Apoi a crescut acest număr cu 50 la sută și a atins măsurarea puterii la 33.000 de lire sterline de muncă într-un minut. Este acea unitate de măsură arbitrară care s-a redus de-a lungul secolelor și care apare acum pe mașina dvs., mașina de tuns iarba, ferăstrăul cu lanț și chiar în unele cazuri aspiratorul tău..

Puterea evaluează performanța motorului a mașinilor și chiar a mașinii de tuns iarba. Aflați ce înseamnă putere, cum se măsoară și cum funcționează mașinile de înaltă performanță. © 2018

Ceea ce înseamnă putere este acesta: în opinia lui Watt, un cal poate face 33.000 de kilograme de lucru în fiecare minut. Așadar, imaginați-vă un cal care crește cărbune dintr-o mină de cărbune, așa cum se arată mai sus. Un cal care exercită 1 cai putere poate ridica 330 de kilograme de cărbune 100 de metri într-un minut, sau 33 de kilograme de cărbune 1.000 de metri într-un minut sau 1.000 de kilograme 33 de metri într-un minut. Puteți alcătui orice combinație de picioare și kilograme doriți. Atâta timp cât produsul este de 33.000 de lire sterline într-un minut, aveți o putere de cai.

-Y-ou îți poți imagina probabil că nu ai vrea să încarci 33.000 de kilograme de cărbune în găleată și roagă-l pe cal să-l mute cu 1 picior într-un minut, deoarece calul nu putea să încarce o încărcătură atât de mare. Probabil vă puteți imagina, de asemenea, că nu ați dori să puneți 1 kilogram de cărbune în găleată și să cereți calului să alerge 33.000 de metri într-un minut, deoarece acest lucru se traduce prin 375 de mile pe oră, iar caii nu pot rula așa repede. Cu toate acestea, dacă ați citit Cum funcționează un bloc și un atac, știți că cu un bloc și o abordare puteți schimba cu ușurință greutatea percepută pe distanță folosind un aranjament de scripete. Așadar, puteți crea un sistem de blocare și abordare care să pună o cantitate confortabilă de greutate pe cal, la o viteză confortabilă, indiferent de greutatea de fapt în găleată.

Puterea poate fi transformată și în alte unități. De exemplu:

• 1 putere este echivalent cu 746 wați. Deci, dacă luați un cal de 1 cai putere și l-ați pus pe o banda de alergare, ar putea opera un generator care produce un continuu de 746 de wați.
• 1 putere (pe parcursul unei ore) este echivalent cu 2.545 BTU (unități termice britanice). Dacă ați lua acel 746 wați și l-ați trece printr-un încălzitor electric timp de o oră, ar produce 2.545 BTU (unde un BTU este cantitatea de energie necesară pentru a ridica temperatura de 1 kilogram de apă 1 grad F).
• Un BTU este egal cu 1.055 joule, sau 252 grame calorii sau 0,252 calorii alimentare. Probabil, un cal care produce 1 cai putere ar arde 641 de calorii într-o oră dacă ar fi eficient 100%.

În acest articol, veți afla totul despre cai putere și ce înseamnă cu referire la mașini.

Dacă doriți să cunoașteți puterea unui motor, conectați motorul până la dinamometru. Un dinamometru plasează o sarcină pe motor și măsoară cantitatea de putere pe care motorul o poate produce împotriva sarcinii.

În mod similar, dacă atașați un arbore la un motor, motorul poate aplica cuplu pe arbore. Un dinamometru măsoară acest cuplu. Puteți converti cuplul cu putere în cai putere multiplicând cuplul cu rpm / 5.252.

Vă puteți face o idee despre modul în care funcționează un dinamometru în felul următor: Imaginați-vă că porniți un motor pentru mașină, puneți-l în poziție neutră și podea. Motorul ar rula atât de repede încât ar exploda. Nu este bine, așa că pe un dinamometru aplicați o sarcină pe motorul cu flori și măsurați sarcina pe care motorul o poate suporta la viteze diferite ale motorului. S-ar putea să conectați un motor la un dinamometru, să-l plasați și să folosiți dinamometrul pentru a aplica suficientă sarcină motorului pentru a-l menține la 7.000 rpm. Înregistrați câtă sarcină poate suporta motorul. Apoi aplicați o sarcină suplimentară pentru a reduce viteza motorului până la 6.500 rpm și a înregistra acolo sarcina. Apoi aplicați o sarcină suplimentară pentru a o reduce la 6.000 rpm și așa mai departe. Puteți face același lucru pornind de la 500 sau 1.000 rpm și creând drumul. Ceea ce dinamometrele măsoară de fapt este cuplul (în lire-metri) și pentru a converti cuplul în putere, pur și simplu înmulțiți cuplul cu rpm / 5.252.

Puterea grafică

Dacă complotați puterea față de valorile turației pentru motor, ceea ce ajungeți este a curba puterii pentru motor. O curbă tipică pentru un motor de înaltă performanță ar putea arăta astfel (aceasta este curba pentru motorul de 300 de cai putere din Mitsubishi 3000 twin-turbo):

Măsurarea puterii necesită un dinamometru de citire a puterii. Aflați cum planarea puterii cu valorile rpm produce un grafic numit curbă de putere.

Ceea ce arată un grafic ca acesta este că orice motor are un putere de vârf -- o valoare rpm la care puterea disponibilă de la motor este maximă. Un motor are, de asemenea, un moment de vârf la un rpm specific. Adesea, veți vedea acest lucru exprimat într-o broșură sau o recenzie într-o revistă ca „320 CP @ 6500 rpm, 290 lb-ft tors @ 5000 rpm" (cifrele din seria Shelby din 1999). Când oamenii spun că un motor are „o mulțime de cuplu de capăt scăzut”, ceea ce înseamnă că este momentul de vârf la o valoare a turației destul de scăzută, cum ar fi 2.000 sau 3.000 rpm.

Un alt lucru pe care îl puteți vedea din curba de putere a unei mașini este locul în care motorul are o putere maximă. Când încercați să accelerați rapid, doriți să încercați să mențineți motorul aproape de punctul său maxim de putere pe curbă. Acesta este motivul pentru care de multe ori coborâți pentru a accelera - prin micșorare, creșteți turația motorului, ceea ce vă mută de obicei mai aproape de punctul de vârf al puterii de pe curbă. Dacă doriți să „lansați” mașina dvs. de la un semafor, în mod obișnuit, învârtiți motorul pentru a obține motorul chiar la vârful de putere de vârf și apoi eliberați ambreiajul pentru a arunca puterea maximă pe anvelope..

Una dintre zonele în care oamenii vorbesc cel mai mult despre cai putere este în zona mașinilor performante. În secțiunea următoare, vom vorbi despre conexiunea acolo.

Cuplul

Imaginați-vă că aveți o cheie cu priză mare cu un mâner lung de 2 metri pe ea și aplicați 50 de kilograme de forță pe acel mâner de 2 metri. Ceea ce faceți este să aplicați un cuplu sau o forță de viraj de 100 de lire sterline (50 de kilograme pe un mâner lung de 2 metri) pe șurub. Puteți obține același cuplu de 100 de kilograme de metri aplicând 1 kilogramă de forță la capătul unui mâner de 100 de picioare sau 100 de kilograme de forță unui mâner de 1-picior.

O mașină este considerată a fi „performantă înaltă” dacă are multă putere în raport cu greutatea mașinii. Acest lucru are sens - cu cât ai mai multă greutate, cu atât este nevoie de mai multă putere pentru a o accelera. Pentru o anumită cantitate de putere, doriți să minimizați greutatea pentru a maximiza accelerația.

Următorul tabel vă prezintă puterea și greutatea pentru mai multe mașini de înaltă performanță (și o mașină cu performanțe reduse pentru comparație). În grafic puteți vedea puterea de vârf, greutatea mașinii, raportul putere / greutate (cai putere împărțit la greutate), numărul de secunde pe care automobilul durează pentru a accelera de la zero la 60 km / h și prețul.

© 2018

Puteți vedea o corelație foarte precisă între raportul putere-greutate și timpul 0-60 - în majoritatea cazurilor, un raport mai mare indică o mașină mai rapidă. Interesant este că există o corelație mai mică între viteză și preț. Viperul arată de fapt o valoare destul de bună pe acest tabel!

Dacă doriți o mașină rapidă, doriți un raport raport putere-greutate bun. Vrei multă putere și greutate minimă. Așadar, primul loc pentru a începe este curățarea portbagajului.

Pentru mai multe informații despre cai putere și subiecte conexe, consultați linkurile care urmează.

Articole similare

• Cum funcționează forța, puterea, cuplul și energia-
• Cum funcționează convertorii de cuplu
• Cum funcționează motoarele auto
• Cum funcționează hibridul Aptera 
• Cum funcționează mașinile Champ
• Cum funcționează mașinile de curse NASCAR
• Cum funcționează Bugatti Veyron
• Cum funcționează Enzo Ferrari
• Cum funcționează Maybachs
• Cum funcționează Chrysler ME Four-Twelve
• Cum convertiți cuplul motorului în cai putere?
• Ce înseamnă să numim un camionet „camion cu jumătate de tonă”?

Mai multe legături grozave

• Off-Road.com: cuplu și putere
• RevSearch: Legături de informații despre dinamometrul motorului
• Erbman's Engine Emporium - articol care descrie factorii care afectează performanța motorului
• Știința motoarelor