Moc i moment obrotowy - łopatologia do poczytania

[tooctavka]

nadal nie padla nazwa prawidlowa (ale to xekon powinien informowac) :roll:

[bernardo]

Moc i moment obrotowy - łopatologia do poczytania

......zaczerpnięte z opracowania Zdzisława Podbielskiego......

Podstawowymi parametrami charakteryzującymi osiągi silnika jest prędkość obrotowa, moment obrotowy i moc. Prędkość obrotowa silnika określa częstotliwość obrotu wału korbowego w jednostce czasu. Zgodnie z międzynarodowym układem jednostek SI wyraża się to liczbą obrotów wału korbowego w ciągu sekundy lub prędkością kątową mierzoną w radianach na sekundę. Powszechnie jednak przyjęto, że prędkość tę podaje się jako liczbę obrotów wału korbowego obliczonych w ciągu jednej minuty, czyli obr/min.
Prędkość obrotowa wału korbowego jest bardzo istotnym parametrem, gdyż w zasadniczy sposób decyduje o wartości momentu obrotowego i mocy silnika, które zawsze odnoszone są właśnie do prędkości obrotowej. Od zakresu prędkości obrotowej, przy której występuje największa wartość momentu obrotowego i mocy, zależy tzw. elastyczność silnika. Im zakres tej prędkości jest większy, tym większa jest elastyczność silnika. Ważne jest też, aby tzw. krzywa momentu obrotowego miała płaski przebieg, tzn. aby już przy niskiej i średniej prędkości obrotowej leżała dość wysoko (wysoka wartość momentu obrotowego) i utrzymywała się na dość wysokim poziomie w dużym zakresie prędkości obrotowej, np. od 1800 do 4000 obr/min. Oznacza to, że samochód łatwiej przyspiesza, łatwiej pokonuje chwilowo zwiększone opory ruchu, np. wzniesienia. Odbywa się to bez szarpnięć i konieczności częstej zmiany biegów.
Odnośnie wspomnianej krzywej momentu obrotowego trzeba dodać, że wartość momentu, a także mocy przedstawiona jest w funkcji prędkości obrotowej, na wykresach właśnie w postaci krzywych. Wykresy są przedmiotem analiz konstruktorów opracowujących silnik, jak i tych, którzy oceniają charakterystykę silnika.
Mniej ważna jest cyfrowa wartość maksymalnego, chwilowego momentu obrotowego i krótko występująca maksymalna moc. Ważniejsze natomiast jest, jakie wartości momentu i mocy występują przy obrotach, w zakresie których najczęściej pracuje silnik.
Generalizując można stwierdzić, że wielkość momentu obrotowego decyduje o przyspieszeniu pojazdu, zaś duża moc maksymalna decyduje o dużej prędkości maksymalnej.

Co to jest moment obrotowy?
Moment, jako pojęcie fizyczne, jest to iloczyn siły i ramienia, czyli wielkość siły pomnożona przez ramię (jego długość), na które oddziaływuje ta siła. Na przykład oddziaływując siłą 100 kG na ramię długości 0,5 m otrzymamy moment równy 50 kGm, taką samą wartość momentu otrzymamy przy sile 50 kG działającej na ramię długości 1 m.
Moment obrotowy natomiast jest to siła potrzebna do obracania ciała wokół osi. Moment taki kierowca przykłada do obracania kołem kierownicy, mechanik do dokręcania lub odkręcania śruby palcami, momentu potrzebujemy też do odkręcania lub zakręcania pokrywki słoika. Sama siła, bez ramienia, w tym przypadku promienia obracanego przedmiotu, nie przyniesie żadnego efektu.
Jednostką pomiaru momentu obrotowego w międzynarodowym układzie SI jest dekaniutonometr (1daNm=10Nm). Przeliczając kGm na daNm trzeba zastosować współczynnik przejścia: 1kGm=0,980665 daNm. W silnikach samochodowych wartość momentu obrotowego zwyczajowo podaje się w Nm, dopisując przy jakich obr/min moment ten występuje.
Wiemy już co to jest moment obrotowy i w jakich jednostkach jest podawany, teraz jak on powstaje w silniku samochodowym.
Proces spalania mieszanki paliwowo-powietrznej w cylindrze (komorze spalania) silnika powoduje, że nad tłokiem powstaje ciśnienie, które pomnożone przez powierzchnię tłoka daje określoną wartość siły. Siła ta przeniesiona zostaje, za pośrednictwem korbowodu, na wykorbienie wału korbowego. Wartość tej siły pomnożona przez promień wykorbienia jest momentem obrotowym wytwarzanym przez silnik.
Moment obrotowy z silnika odbierany przez sprzęgło, przechodzi dalej do układu przeniesienia napędu i trafia na koła jezdne. Wtedy jest to już moment pomnożony przez przełożenie całkowite układu napędowego, a więc przełożenie skrzyni biegów i przekładni głównej. Tym samym moment obrotowy jest parametrem silnika określającym wartość siły napędzającej pojazd. Moment ten mierzy się na stanowisku badawczym, nazywanym hamownianym.
Drugi parametr silnika, moc charakteryzuje możliwość wykonania przez silnik określonej pracy w jednostce czasu. (...)Jednostką mocy, według obowiązującego układu SI, jest kilowat (kW). Jednak bardzo często spotyka się jednostkę zwaną koniem mechanicznym (KM). Przeliczając kW na KM trzeba zastosować współczynnik przejścia: 1 kW=1,3596 KM i odwrotnie 1 KM=0,7355 kW.
Stosowanie do dzisiaj koni mechanicznych jako jednostki mocy wynika z tradycji. Otóż ponad 100 lat temu, gdy powstały pierwsze silniki, ich zdolność do wykonywania pracy porównywano ze zdolnością wykonywania pracy przez konie. Moc jednego konia mechanicznego jest to praca 75 kilogramometrów (masa 75 kg uniesiona na wysokość 1 m), wykonana w ciągu 1 sekundy (75 kGm/s = 1KM). Pracę przy ruchu obrotowym określamy, podobnie jak w ruchu liniowym, iloczynem siły przez drogę (dokładnie - przez przesunięcie).
Moc silnika jest rozwijana w ściśle określonych warunkach próby, zwykle odbierana z wału korbowego przy jego znamionowej prędkości obrotowej i przy największym otwarciu przepustnicy urządzenia zasilającego. Jest to ilość pracy użytecznej wykonanej przez obracający się wał korbowy w jednostce czasu.
Pomiar mocy silnika odbywa się w określonych, znormalizowanych warunkach. Warunki pomiaru są jednak różne w kilku normach. Według norm polskich i niemieckich podczas pomiaru mocy silnik jest wyposażony w kompletny osprzęt, włącznie z tłumikiem układu wylotowego spalin. Włoska norma CUNA przewiduje odłączenie filtru powietrza i układu wylotowego, a według normy amerykańskiej SAE pomiar mocy odbywa się bez osprzętu: filtru powietrza, prądnicy (alternatora), dmuchawy układu chłodzenia, sprzęgła, pompy paliwa i układu wylotowego. Dlatego moc wg CUNA jest nieco większa niż moc zmierzona wg PN lub niemieckiej normy DIN, a w przypadku SAE nawet do 20 proc. większa.
Pomimo obowiązującego układu jednostek SI stosuje się dwie różne jednostki mocy, w większości krajów tzw. metryczny koń mechaniczny (KM, PS, CV) a w krajach anglosaskich koń parowy (HP, BHP), przy czym 1 HP=1,0139 KM lub 1 KM=0,9863 HP. Wartość mocy silnika, podawana w charakterystykach technicznych, nie odzwierciedla stopnia jego wysilenia. Nie określa bowiem, z jakiej pojemności skokowej uzyskuje się tę moc. W celu porównania osiągów rożnych silników wprowadzono tzw. pojemnościowy wskaźnik mocy. Obliczamy jaką moc uzyskuje silnik w odniesieniu do 1000 cm3 pojemności skokowej wyrażając to w kW/dm3 lub KM/dm3. Potocznie określa się to liczbą KM uzyskanych z litra pojemności skokowej silnika.

[Martinez]

Oooo, dobre chociaż nie wszystko rozumiem to jednak pare kwestii mi to wyjaśniło. Dzięki bernardo!!

PS Przenosze do technicznego

[MZD]

Dobre - jakby ktoś miał jeszcze podobne informacje to warto byłoby się nimi podzielić.
Chyba pierwszy raz spotkałem się z określeniem konia parowego... :szeroki_usmiech