Отже, почнемо, на чисто українською мовою
Сила, Робота і Енергія
Якщо у вас є один фунт ваги, пригвинчений до підлоги мідним болтом під ключ на 42, і ви спробуєте його підняти з силою одного фунта (ех, англійці, заперечують систему СІ, шльопають свої четвертьфунтовие чізбургери, вимірюють буст в ПСІхоедініцах ...), ви застосуєте силу і витратите енергію, але робота не буде зроблена. Якщо ж відкрутити цей самий мідний болт і прикласти силу, необхідну для підняття цього гіпотетичного фунта на фут, тоді один футофунт (як звучить!) Роботи буде зроблений. Якщо на це езотеричне заняття у вас піде хвилина, тоді це буде називатися потужністю «футофунт в хвилину». Якщо вам заманеться займатися цим 60 разів на хвилину, то це неподобство буде називатися «60 футофунтов в хвилину» і так далі ... Стосовно до показників продуктивності автомобілів (тобто коли вам хочеться говорити про момент, потужності, ньютон-метрах, Ватах або інших термінах ), ви повинні мати три змінні: сила, робота і час.
Невеликий екскурс в історію. Жив-був один високоінтелектуальних джентльмен на прізвище Ватт (це той самий чувак, що постійно був стурбований паровими двигунами). Він зробив кілька відкриттів, одне з яких полягало в тому, що він, знущаючись над конячками, виявив, що середнє істота здатна підняти 550 фунтів ваги на висоту один фут в секунду, виконуючи роботу на рівні 550 футофунтов в секунду або 33 000 футофунтов в хвилинку протягом 8-годинного робочого дня. Наш джентльмен різко зрадів і написав в газету «Сільська Новина в Йоркширі» про своє відкриття. З тих пір одна Лошадкіна сила еквівалентна 33 000 футофунтов в хвилину.
Всі стали різко радіти за свого земляка і кричати о'кей.
Для предмета нашої подальшої дискусії важливо зрозуміти, як виміряти силу обертових об'єктів, таких як колінвал, дитяча дзига або красива балерина. Тому введемо термін, який буде визначати силу обертання, типу як описані вище чортові футофунти сили. Футофунт моменту це крутить сила, достатня для підтримки одного фунта ваги (або 4 четвертьфунтових чизбургера з кОТЯТКИ) на абсолютно невагомому горизонтальному важелі, на відстані один фут від осі.
Зараз важливо зрозуміти, що ніхто на планеті не вимірює потужність в кінських силах на працюючому двигуні. Динамометром, мої дорогі друзі, вимірюють крутний момент, виражений в футофунтах, і обчислюємо поточну потужність, переводячи крутний момент в роботу, виражену в лосях.
Знову уявіть цей екзистенційний фунт, розташований на невидимому невагомому важелі на відстані один фут від осі. Якщо починати обертати цей фунт, долаючи опір нашого товариша силою в один нещасний фунт, то за один повний оберт ми перемістимо вантаж на відстань в 6,2832 фути і раптово обалдеем від усвідомлення факту вчинення роботи в 6,2832 футофунтов.
Ха, ви ще не забули дивака на прізвище Ватт? Він все твердив, що 33.000 футофунтов в хвилину еквівалентно одній Лошадкіна силі. Якщо ми почнемо ділити її на 6,2832 футофунтов роботи, яку здійснили в минулому досвіді за один оборот, то прийдемо до висновку, що один футофунт моменту на 5.252 оборотах в хвилину дорівнює 33.000 футофунтов в хвилину, що еквівалентно все тієї ж середньостатистичної 8-годинний конячці вороною масті з клеймом TRD. Якщо халтурити і розкручувати коня до 2.626 оборотів в хвилину, це буде дорівнює 1/2; Лошадкіна сили (або типу 16.500 футофунтов в хвилину). Формула ця дозволяє переводити лосів в момент:
Коні = Момент * об / хв / 5252
Це не обговорюється. Показаний шлях докази. Крапка.
значення потужності
Ну ось. Якщо все зав'язано на моменті, чому ж ми тоді піклуємося про потужності?
Тому що (тут Брюс цитує свого корефана): «Важливіше добитися крутного моменту на високих обертах ніж на низах, тому як ви виграєте на переходах».
Для прикладу, залишимо на хвилинку країну карляндію, і подивимося на водяне колесо, яке я бачив в дитинстві. Це прекрасне масивне колесо (воно було побудовано праотцями кілька сот років тому) ліниво прокручувалося на валу, який був приєднаний до агрегатів млини. Випитати у місцевої братви таємницю і обписавши дрібним почерком пару загальних зошитів, я нажив геморой і виявив, що це мегаколесо має момент близько 2600 футофунтов (ой як я втомився писати це дурне слово). Потім ще зошит пішла на розрахунок швидкості, і виявилося, що це чудо крутиться приблизно 12 обертів на хвилину. Якщо ми приєднаємо це колесо до колеса авто, то колесо розкрутиться від нуля до дванадцяти оборотів миттєво, а щодо водяного колеса ми не можемо сказати те ж саме.
З іншого боку, 12 обертів колеса приблизно одна миля на годину (ну ось ще млин один прімерчік цієї мазерфак дюймової системи) і, для того, щоб їхати швидше, нам потрібно переключитися. Щоб досягти 60 м / ч нам буде потрібно така шестерня, яка може ефективно передати трохи більше 43 футофунтов моменту на виході, а це маленька величина не тільки сама по собі, це менше ніж потрібно середньому авто щоб досягти 60. Застосовуємо улюблену формулу Ватта і отримаємо: 12 помножити на 2.600, поділити на 5.252 дорівнює 6 к.с.
Упс. Улюблена американське вираз подиву. Тепер ми бачимо кінець. Хоча водяне колесо нашого бандитського фермера здатне перемелювати тіла конкурентів так, що навіть зуба не залишиться, потужність (здатність здійснювати роботу в одиницю часу) серйозно обмежена, тому поголів'я суперників нашого мельника не зменшується.
Плоска сіль з Бонневіль
У боротьбі за максимальну швидкість кінські сили перемагають, так як великий момент на високих оборотах дозволяє використовувати нижчу передачу, в результаті цього на провідних колесах виходить більш ефективна тяга.
Нарешті, перебуваючи на піку потужності дозволяє бути кращим на будь-якій швидкості, вимірюючи момент на ведучих колесах. Так, я говорив про те, що прискорення залежить від кривої моменту на будь-якій передачі, але якщо взяти до уваги фактор перемикання передач, важливу роль відіграє саме пікова потужність. Наприклад, знову цей LT1 Vette. Якби розкрутіть мотор до піку моменту (3600 об / хв) на певній передачі, то на провідні колеса передається певне значення моменту (а це 340 футофунтов незалежно від передачі). Це значення - краще на даній передачі (а це значить, що в цей час ви відчуваєте найкращу тягу).
Однак, якщо ви повторно під'єднайте передачу, коли машина функціонує на піку потужності (5000 оборотів) * на тій же швидкості автомобіля *, це додасть моменту на колеса, тому що Ви повинні раскочегарить її приблизно на 39% (5000/3600), в той час як момент двигуна впаде злегка більше, ніж на 7% (315/340). Ви отримуєте приріст в 29% в моменті на колеса в піку потужності, при порівнянні з піком моменту при даній швидкості руху машини.
Будь-які інші обороти в хвилину (відмінні від в піку потужності) при даній швидкості машини дадуть вам менше крутного моменту на колеса. Це є таким для будь-якої машини на планеті, так що теоретична "краща" максимальна швидкість буде завжди траплятися коли дана машина функціонує в своїй пікової потужності.
P.S. Кому цікаво, можу скинути текст оригінальної статті. Сюди вже не влізло :)