엔진의 최대 토크를 어떻게 이해하나요?
'토크'와 '파워'라는 단어는 대다수의 자동차 애호가들에게 흔한 단어인데, 누군가 엔진의 '토크'와 '파워'가 무엇을 의미하는지 묻는다면 그 둘의 차이점은 무엇일까요? 무슨 연관성이 있는 걸까요? 정확하게 답할 수 있는 사람은 많지 않을 것 같습니다.
엔진의 "토크"와 "파워"에 대해 이야기해 보겠습니다.
1. "토크"
엔진이 플라이휠을 통해 출력하는 토크를 유효토크라고 하며, 단위는 N·m이다.
실효토크는 외력과 같다. 엔진의 크랭크샤프트에 가해지는 저항 토크는 플라이휠을 통해 출력되는 엔진의 출력을 유효 출력이라고 하며, 단위는 유효 토크와 크랭크샤프트 각속도의 곱입니다.
엔진의 유효 출력은 벤치 테스트 방법을 사용할 수 있습니다. 즉, 동력계를 사용하여 유효 토크와 크랭크 샤프트 각속도를 측정한 후 다음 공식을 사용하여 유효 출력을 계산할 수 있습니다. 엔진
Pe=Te·(2∏·n/ 60)/1000=Te·n/9550(kW)
그 중: Te——유효 토크, N· m n——엔진 속도, r/min
유효 토크 최대 값을 최대 토크라고 하며, 유효 출력의 최대 값을 최대 출력이라고 합니다.
신문이나 잡지에서 소개할 때. 특정 모델의 기술 매개변수에 있는 토크와 출력은 일반적으로 최대 토크와 최대 출력입니다.
엔진 명판에 표시된 출력과 해당 속도를 정격 출력 및 정격 속도라고 합니다. 일반적으로 자동차 엔진 신뢰성 테스트 방법 규정에 따르면 자동차 엔진은 작업 조건에서 300~1000시간 동안 지속적으로 작동할 수 있어야 합니다. p>토크와 파워의 의미를 말하자면, 토크는 100미터를 달리는 사람이 출발점에 서서 앞으로 나아갈 준비를 하는 것과 같습니다. 순간의 추진력은 이 추진력을 유지하여 달릴 수 있는 능력입니다.
엔진 배기량을 늘리기 위해서는 기통 수를 늘려(예: 3기통에서 4기통으로 변경) 양을 늘릴 수 있습니다. ) 또는 단위 실린더의 부피를 늘리는 것(예: 실린더 내경을 늘리는 것)
2. 엔진의 "토크"와 "출력"의 관계를 올바르게 이해하십시오.
엔진 토크, 출력 및 크랭크축 속도의 변경 규칙은 엔진 벤치 테스트를 통해 얻을 수 있습니다. 테스트 중에 먼저 엔진의 특정 스로틀 개방도를 유지하고 동력계를 사용하여 엔진 크랭크축에 특정 값을 적용합니다.
엔진이 안정적으로 작동할 때, 즉 저항 토크는 엔진이 생성하는 실효 토크와 동일할 때, 엔진 회전수 n과 실효 토크 Te를 측정하여 그에 따른다. Pe, Te 및 n 사이의 관계, 즉 유효 전력 Pe를 얻을 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 Te와 Pe를 다른 속도로 측정하여 Te, Pe 및 n의 변화 곡선을 얻을 수 있습니다. 특정 스로틀 개방.
스로틀 개방이 변경되면 다른 특성 곡선 세트를 측정할 수 있습니다. 스로틀 밸브 개방이 최대일 때 결과 특성 곡선을 엔진 외부 특성 곡선이라고 합니다(그림 참조). 그림에서 속도가 n2일 때 가장 크다는 것을 알 수 있습니다. , 엔진은 최대 토크를 방출합니다. 속도가 n2보다 작을 경우 엔진의 연소가 불량하고 속도가 감소하며 각 작동주기의 시간이 길어지고 연소가스와 실린더벽의 접촉시간이 길어지며 냉각으로 인한 열손실이 커지고, 그래서 토크가 약간 작아집니다.
흡기 행정 시간이 짧고 가스 유량이 크고 저항이 크기 때문에 회전 속도 n2가 계속 증가하면 팽창량도 감소하고 마찰 손실도 증가하므로 Te도 감소합니다. 회전 속도가 n3에 도달하면 전력은 토크와 회전 속도의 곱과 같기 때문에 유효 전력 Pe가 최대값에 도달합니다. n1-n2 범위에서는 Pe와 n이 점차 증가하므로 이들의 곱은 자연스럽게 증가하므로 속도 n1-n2 범위에서는 n이 증가함에 따라 Pe가 증가합니다.
n2~n3 범위에서는 n이 계속 증가하지만 점진적으로 감소하지만 Pe는 천천히 감소하므로 천천히 증가하며 Pe는 n3에서 최대값에 도달합니다. 회전 속도가 Pe를 초과하면 n이 증가하더라도 Pe가 급격히 감소하므로 Pe도 점차 감소합니다.
위 내용은 모두가 위 내용을 더 잘 이해할 수 있도록 엔진 토크, 출력 및 크랭크축 속도 사이의 관계를 생생하게 비유해 보는 것이 좋습니다. 엔진의 토크는 그 양을 상징합니다. 실린더가 한번에 흡입할 수 있는 오일과 가스의 양은 스로틀 개방도가 증가하고 엔진 속도가 점진적으로 증가함에 따라 증가하지만 특정 속도에서는 항상 증가하지는 않습니다. 사람들이 일반적으로 최대 토크라고 부르는 것입니다.
엔진 속도가 높아질수록 점차 감소하게 되는데 이는 가솔린 엔진 등 내연기관의 토크 특성이기도 하며 가장 이상적이지 않은 곳이기도 하다. 출력은 토크에 속도를 곱한 값으로, 단위 시간당 엔진이 흡입할 수 있는 오일과 가스의 양을 나타냅니다.
따라서 엔진 속도가 점차 최대 토크 지점까지 올라가면 매 호흡에 흡입되는 연료와 공기의 양과 단위 시간당 호흡 횟수가 늘어나므로 출력은 계속 상승합니다. 속도가 최대 토크를 초과하는 지점 이후에는 각 호흡에 흡입되는 오일 및 가스의 양이 감소하지만 감소폭이 크지 않고 호흡 횟수가 증가하기 때문에 속도가 최대를 초과하면 최대 출력점까지 증가합니다. 파워 포인트에서는 흡입 횟수의 증가보다 진폭이 커지므로 파워가 감소하기 시작합니다.
3. 다양한 엔진의 장점과 단점 또는 강화 정도를 비교하는 방법 자동차에 필요한 엔진 출력 지표 Te 및 Pe는 특정 속도에서 얻습니다. 자동차마다 사용 요구 사항과 속도가 다르므로(예: 트럭과 자동차는 서로 다른 속도를 사용함) 해당 엔진 속도가 다릅니다. 따라서 유효 출력이 동일하더라도 다른 목적의 엔진은 해당 회전 속도가 다릅니다. 즉, 동일한 출력을 가진 엔진은 모든 모델의 요구 사항을 충족할 수 없으며 해당 회전 속도를 살펴보면서 출력과 토크도 고려해야 엔진의 성능을 완전히 이해할 수 있습니다. 성과 지표 Te와 Pe는 요구 사항을 충족합니다.
두 개의 출력 표시기 Te와 Pe는 배기량이 다른 엔진의 품질이나 향상 정도를 평가하는 데 직접 사용할 수 없습니다. 즉, 출력과 토크가 더 큰 엔진이 더 좋거나 더 높을 수는 없습니다. 오히려 단위 실린더 작업량당 생성되는 출력과 토크에 따라 달라집니다.
TL과 PL은 단위 실린더 작업량당 토크와 출력을 나타냅니다. 이 두 지표를 사용해야만 서로 다른 엔진의 장점과 단점 또는 향상 정도를 비교할 수 있습니다.
자동차 엔진 TL 및 PL 범위:
가솔린 엔진: TL=600kPa—1000kPa PL=22kW/L—55kw/L
디젤 엔진: TL ="600kPa —900kPa PL="11kW/L — 26kw/L
정격 작동 조건에서 실린더 작업량 1리터당 엔진에서 생성되는 출력을 리터당 출력이라고 합니다.
PL=Pe/(Vh·i)(kw/L) 여기서: Vh——실린더 작업량(L) i——실린더 수
L 동력 표준 단위 실린더 작업량의 활용률. PL이 클수록 단위 실린더 작업량당 방출되는 전력이 커집니다. 엔진 출력이 일정할 때 PL이 클수록 엔진이 작아지고 재료 질량도 작아집니다.
동력을 높이는 네 가지 주요 방법은 다음과 같습니다.
(1) 공기 충전량을 늘리십시오. 연료 연소에는 공기가 필요합니다. 연료에 비해 공기가 실린더에 들어가기가 더 어렵습니다. 과급 기술을 사용하거나 환기 과정을 개선(공기 흡입 저항 감소 등)하여 팽창량을 늘릴 수 있습니다.
(2) 특정 공기량에서 공기와 오일이 고르게 혼합되고 연소가 충분하며 단위 실린더 부피당 열 공급이 증가하여 혼합 품질과 연소 품질이 향상됩니다.
(3) 엔진의 기계적 효율성을 향상시킵니다. 기계적 손실을 줄여야만 유효 출력을 높일 수 있습니다. 기계적 손실을 줄이는 것은 주로 각 마찰 쌍의 마찰 손실을 줄이고 보조 메커니즘의 전력 소비 및 펌핑 손실을 줄이는 것입니다.
(4) 주로 작업 빈도(또는 인플레이션)를 높이기 위해, 즉 단위 시간당 인플레이션 양을 늘리기 위해 속도를 적절하게 높입니다. 그러나 엔진 회전수를 높이면 기계적 강도를 고려할 뿐만 아니라 회전수가 증가할수록 사이클당 공기량이 감소하고 기계적 손실이 증가하며 연소과정의 정리가 어려워진다. Pe는 감소하므로 속도를 적당히 높이면 됩니다.