Melyik a jobb, a nyomaték vagy a lovak
Nagyon gyakori azt mondani, hogy a motornak nincs ereje, amikor a valóságban erőről van szó, mert mindkét dolog meg van mérve és teljesen különböző értékeket jelent, mit jelentenek és hogyan értelmezik?.
Az autótechnika egyik olyan témája, amely gyakran sok aggodalmat kelt az olvasók körében, a különbség a nyomaték (mondjuk erő) és a motor teljesítménye között.
Két teljesen különböző dologról van szó, és a meghatározásokat a fizika alapelvei tartalmazzák. Annyira különböznek egymástól, hogy az erőt newtonokban/méterben, a teljesítményt pedig lóerőben vagy kilowattban mérik. Melyek ezek a mérések, hogyan kell ezeket elolvasnunk és mit jelentenek a motor teljesítményében?
A nyomaték az erő egyszerű mértéke, amelyet egy rúdra kell kifejteni egy tárgy megfordításához. A kar végén kifejtett erőt newton/méterben mérjük. Kétféle módon lehet növelni a nyomatékot: vagy megnő a forgatható részre kifejtett erő, vagy meghosszabbítjuk a kart. Van erre egy jó példa: ha ajtót akarunk nyitni, és a külső szélétől manipuláljuk, akkor könnyen elmozdítjuk.
Ha a belső rész megfordulásának közelében próbáljuk megtenni, akkor sokkal nehezebb lesz mozgatni. Mindkét helyzetben ugyanazt az erőt alkalmazzuk, de változik az a kar, amellyel a tárgyra alkalmazzuk.
De a megfontolásnak van egy másik kiterjesztése, amely arra késztet bennünket, hogy könnyebben megmagyarázzuk annak végrehajtását a motorokban. Például sok esetben óriási nyomatékot tudunk kifejteni, de munka és eredmény nélkül, mint amikor megpróbálunk lazítani egy anyát, de az nem mozog.
Ez arra késztet bennünket, hogy meghatározzuk a teljesítményt, amely a munka gyakorisága, és amelyet kilowattban mérnek a metrikus rendszerben, vagy lovakban a császári vagy brit rendszerben. Az erőt körülbelül 200 évvel ezelőtt azonosította és magyarázta James Watt, aki meg akarta tudni, hogy a patkány melyik hízó ló képes szénet emelni a bányákban.
Ehhez megmérte az elmozdítandó szén tömegét, a felvonó távolságát, és elosztotta a munka elvégzéséhez szükséges idővel. Megállapította, hogy a lovak percenként 33 000 fontot emeltek 1 láb (30,48 centiméter) távolságban. Az eredményt lóerőnek nevezte. A metrikus rendszerben ez a meghatározás megfelel annak a teljesítménynek, amely egy joule munkához szükséges másodpercenként. Az egyik joule (Joule) az a munka, amelyet egy newton erővel végeznek egy objektum egy méter távolságra történő elmozdítására. Ezért a motor nyomatékát newton/méterben (N-m) vagy fontban/lábban fejezik ki, ha ez a birodalmi mérés.
Mivel a motorok teljesítményének mértékét egyértelműen megadják lóerőben vagy kilowattban, meg kell jegyezni, hogy egy ló megegyezik 0,746 kilowatttal. Vagyis egy motor, amely 100 lovat ad, 74,6 kilowattot termel. Vagy fordítva: Egy 100 kilowatt-os katalógusban szereplő motor ugyanaz, mintha állítólag hagyományos 134,1 lóerős lenne.
Most jön valami összetettebb. Mi köze van egymáshoz egy motorban a nyomatéknak és a teljesítménynek? Nagyon. Van egy képlet, amely megadja a kapcsolatot:
Teljesítmény (Kw) = 9549 Nyomaték (Newton/méter) X Források teljesítmény (HP) = Nyomaték (Lbs/ft) X RPM5252
Nyilvánvaló, hogy ha a nyomaték értéke növekszik, akkor ennek a műveletnek az eredménye megnöveli a lovakét. Ne feledjük azonban, hogy rengeteg nyomatékot tudunk kifejteni anélkül, hogy elérnénk a mozgást. Bármilyen nehéz is, ha az anya nem fordul meg, akkor nincs áram.