De Daniel Miessler
Creat/Actualizat: 15 octombrie 2020

contează

Când mi-am cumpărat prima mașină reală, am devenit (pentru prima dată) moderat curios de performanțele vehiculului. Am început să văd cum se compară cu mașina mea anterioară din punct de vedere al performanței și am fost imediat lovit de o întrebare esențială:

Care este cel mai important atribut pentru accelerație - cai putere sau cuplu?

Prima mea abordare a fost să-i întreb pe cei din jurul meu și să-i sun pe niște prieteni care erau în mașini și/sau curse. Rezultatele nu au fost satisfăcătoare. Am primit câteva răspunsuri decente, dar nimeni nu mi-a putut explica relația într-un mod pe care să-l înțeleg.

Majoritatea oamenilor au opinii puternice cu privire la acest subiect, dar nu înțeleg știința.

Tot ce a făcut a fost să mă încurce și să mă intrige. Un lucru pe care l-am dat seama este că niciunul dintre cei care se certau nu folosea știința dură ca bază pentru argumentarea lor; invocau știința, dar o făceau foarte neglijent. Ei bine, asta nu a fost suficient pentru mine, așa că am pornit să găsesc răspunsurile reale.

Fundamentele

Deci, pentru început, am consultat în mod natural Google. Majoritatea hiturilor de top pentru „cuplu vs. putere ”sunt piese excelente; descompun matematica într-un mod foarte metodic, așa că nu voi repeta acea muncă excelentă aici. În schimb, voi rezuma doar elementele de bază care sunt acceptate ca fapte de toată lumea.

  1. Putere: James Watt a venit cu conceptul de putere - care este o măsură a puterii, destul de interesant. 1 CP este echivalent cu 33.000 ft/lbfs pe minut. Motivul unității complexe este că luăm în considerare trei lucruri cu acest număr: cantitatea de greutate implicată, distanța pe care o mișcă și cât timp durează să o faci (ultima este importantă).
  2. Cuplul: Cuplul nu este altceva decât o măsurare a forței de răsucire sau de rotație. Cel mai simplu mod de a vă gândi la acest lucru este să vă imaginați un arbore lung - precum puntea unei mașini - și să vă imaginați că se află într-o cameră suspendată în aer. Agățată pe fundul unui capăt este o frânghie cu o greutate atașată - o greutate foarte grea.

Acum imaginați-vă pe cineva care încearcă, folosindu-și mâinile, să răsucească arborele pentru a ridica greutatea. Gândiți-vă la ei ca încercând în mod esențial să acționeze ca un troliu și să-l derulați.

Observați că acest lucru nu spune nimic despre cât de repede vă răsuciți.

Cantitatea de forță pe care o pot genera prin răsucire este cuplul pe care sunt capabili să îl producă.

O unitate pentru măsurarea acestui lucru este lira-picior. Un picior-kilogram este „forța” de rotație generată prin agățarea unei greutăți de o kilogramă la capătul unui troliu de 1 picior.

Nu vă mai gândiți la putere și cuplu ca fiind complet separate

Greșeala pe care o fac majoritatea oamenilor atunci când se angajează în această dezbatere este luarea în considerare a puterii și a cuplului în mod independent. Aproape toată lumea argumentează ca și cum ar fi valori separate, fără legătură - ceea ce nu sunt.

Putere = (Cuplu x RPM)/5252

Această ecuație este al doilea lucru cel mai important de pe această pagină și motivul pentru care oricine vă spune că puterea și cuplul ar trebui considerate în mod egal și separat se înșeală semnificativ. Puterea este produsul cuplului și al unei alte valori - (RPM împărțit la 5252). Nu este nelegat, separat sau diferit.

De fapt, nu există o singură mașină care să măsoare puterea unei mașini. Este un număr creat de om. Când performanța unei mașini este testată, cuplul său este măsurat cu ajutorul unui dinamometru.

Măsura performanței unui motor este cuplul. Puterea este un număr suplimentar care este atins prin multiplicarea cuplului cu RPM-urile.

Fizica accelerației

Deci, acum pentru cel mai important lucru de pe pagină. Ceea ce determină adevărata accelerație pentru un vehicul nu este deloc discutabil - este forța împărțită la masă. Formula accelerării este văzută mai jos.

Confuzia vine doar în a determina despre ce forță vorbim de fapt.

Deci, rezolvăm accelerarea și avem o masă constantă. Am stabilit deja că cuplul este cantitatea de forță de rotație generată la motor, dar nu ne preocupă forța la motor.

Ceea ce ne interesează este forța la roți.

Raza roții contează și unele.

Forța la roți este f în f = ma .

Dar amintiți-vă, transmitere în cele din urmă dă forța roților, nu motorului. Și acesta este trucul pentru toată această mizerie!

Transmisia este translatorul dintre motor și roți

Deci, aici intervine angrenajul - este lupa pentru accelerație, având în vedere ceea ce poate produce motorul în putere.

Angrenajul mărește cuplul, motiv pentru care este atât de important în curse.

Acesta este motivul pentru care cele mai rapide mașini de curse funcționează la RPM extrem de mari.

Cuplul la roți este cuplul la motor combinat cu mărirea cuplului dată de transmisie prin angrenare. Deci, transmisia vede doar ceea ce iese de pe motor, în timp ce roțile văd combinația de forțe rezultată a motorului plus transmisia.

Asta reprezintă puterea de cai! Este combinația dintre beneficiile abilităților brute ale motorului combinate cu RPM-uri. Iar RPM-urile sunt cele care ne permit să folosim angrenajul eficient, ceea ce ne oferă un cuplu mai mare la roți.

Și cuplul la roți este f în f = ma .

Concluzie

Deci, un răspuns tehnic la întrebarea „Ce face accelerarea: cuplu sau cai putere?”, Este cuplul .

Dar cuplul la roți - nu la motor.

Și pentru că accelerarea este cuplul la roți, răspunsul real este puterea, deoarece puterea cuprinde nu numai cuplul motorului, ci și total cuplu care este livrat roților.