Por que a saída de energia atinge o pico e depois cai à medida que a velocidade do motor aumenta?

10

Estive analisando as faixas de potência do meu carro (Opel Agila 1.2) 2000 recentemente, pois quero descobrir quando é melhor trocar de marcha e outras coisas, pois não tenho vida!

Este é o gráfico aproximado que criei no Excel comparando potência e torque:

insira a descrição da imagem aqui

Por que a energia cai após cerca de 5500 RPM?

Por que o torque cai após 4000 RPM?

Eu sempre pensei que velocidade mais alta significa mais potência, então por que os dois não continuam aumentando além desses pontos?

Nota: O motor é aspirado naturalmente ...

George
fonte
3
Seu gráfico é um pouco enganador para a maioria dos que já viram / estudaram gráficos tq / power antes. Isso ocorre porque na maioria dos gráficos, ambos os níveis de potência / tq são mostrados na mesma escala e não diferem dos que você possui (por exemplo: 60Nm na mesma linha que 30kW ... eu esperaria ver 60Nm online com 60kW) . Não é grande coisa, mas pode afastar algumas pessoas se elas não estiverem procurando.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

Respostas:

7

Seu mecanismo foi projetado de maneira a ser mais eficiente entre 3500 e 5000 rpm. Isso significa que o sincronismo da válvula e os perfis da árvore de cames foram feitos de maneira que o seu motor "respire" melhor entre essas velocidades. É por isso que você tem mais torque nessa região. Outra coisa é que, à medida que o RPM aumenta, fica cada vez mais difícil obter a quantidade ideal de ar e combustível no cilindro E queimar na velocidade ideal. Quanto mais rápido o motor gira, menos tempo há para aspirar, comprimir, queimar e explodir. Isso afeta o tempo de ignição, por sua vez, o que significa que você inicia o processo de gravação mais cedo do que deseja, para que a chama apague logo antes da abertura da válvula de escape.

Agora, a potência é basicamente apenas Torque X RPM, por isso é apenas uma questão de multiplicar a velocidade do seu motor pelo seu torque para obter a potência e entender por que sua curva de potência tem a mesma aparência.

Capitão Kenpachi
fonte
11
Pensei HP = Troque * Rpm / 5252 estou faltando alguma coisa aqui ..
Shobin P
3
O 5252 é simplesmente um fator de conversão da unidade. A idéia conceitual é que a potência é torque vezes a frequência.
Bill N
Só queria acrescentar que TODAS as partes duras do seu motor estão ajustadas para operar nessa faixa. Os coletores de admissão e escape, corpo do acelerador, came, válvulas, molas das válvulas, cabeça do cilindro, pistões, manivela e hastes. Faísca e combustível são fáceis de ajustar em tempo real. O VTEC ajuda na câmera. Existem também coletores de admissão variáveis. É tudo um equilíbrio, e a maioria dos veículos prefere potência baixa / média, pois é aí que o motor passa a maior parte do tempo. Menor RPM também tem a vantagem de melhor MPG e confiabilidade. Alguns carros desportiva vai ajustar seus motores para fazer seu HP máximo em maior RPM (8000+)
rpmerf
11
Deve-se acrescentar que o Agila tem um motor surpreendentemente "esportivo", na medida em que funciona melhor na faixa média-alta. Eu tinha um Corsa igual. Senti-me mais feliz quando você esperou um pouco antes de mudar de marcha. É um prazer absoluto dirigir na cidade por esse motivo.
Capitão Kenpachi
11
se você quiser conceituar o quão detalhados esses engenheiros podem obter-- os corredores de entrada de ar podem ser ajustados para serem longos o suficiente para que a onda de choque de ar das válvulas de admissão fechando salte para o final do corredor e retorne bem a tempo de forçar um pouco mais de ar no cilindro quando a onda de choque atingir a válvula de admissão agora aberta novamente. Eu acho que esse tipo de coisa é fascinante
seizethecarp
4

Existem várias razões pelas quais um mecanismo não é eficiente além do alcance ajustado.

  • Leis da termodinâmica , não quero entrar em detalhes científicos, mas simplesmente significa que você não pode transferir calor e convertê-lo em energia de maneira eficiente além de um certo ponto em que a temperatura ambiente e a pressão do cilindro começam a causar mais impacto.
  • Geometria do cilindro : cada cilindro não é construído com parâmetros semelhantes, alguns motores fazem os pistões se moverem mais rapidamente e, basicamente, têm menos tempo para realizar o otto ciclo completo (admissão, compressão, combustão, escapamento), e é por isso que os motores das motocicletas são duros mas produza menos torque comparativamente.
  • Atrito : Após um certo ponto do tempo devido à alta rotação, há muito atrito no torque do motor, basicamente a quantidade de força necessária para girar uma roda, por exemplo, quando o atrito aumenta, a quantidade de torque reduz.

Para encurtar, imagine que você está empurrando um carrinho para ficar parado e o movimento da perna é RPM, normalmente para tirar o carrinho da linha, você precisará de energia máxima nesse momento, suas pernas não estão se movendo muito rápido, mas quando você estiver em a uma certa velocidade, suas pernas se moverão rapidamente, mas você não precisará de muita energia para empurrar o carrinho e mantê-lo parado. Por isso, se traçarmos o que você estava fazendo em um gráfico, será semelhante à curva de torque de um motor.

insira a descrição da imagem aqui

Shobin P
fonte
1

Seu motor perde torque e potência nessas rotações porque a maneira como o motor é ajustado / projetado. Existem muitos fatores para mudar isso. (Alguns) de Os fatores são fluxo de ar, admissão de combustível, mistura ar / combustível, árvore de cames, molas das válvulas etc. Portanto, quando seu motor começa a perder essa potência / torque, os fatores mencionados desempenham um grande papel na potência e no torque que seu motor está produzindo. . Por exemplo, um ls3 pode continuar a aumentar o torque até 4400 rpm, enquanto uma atualização de mola com válvulas e válvulas pode ajudá-lo a aumentar o torque até 5900 rpm, por exemplo.

Jake
fonte
0

Bem, todo carro tem uma potência máxima. Depois de um certo ponto, o motor não produz mais energia. A faixa de potência de RPM do seu motor é determinada pela sua potência, seja naturalmente aspirada ou com carga super / turbo, etc.

Além do ponto de 5500 RPM no seu carro, provavelmente está na seção "vermelha" do seu conta-rotações. As rotações extras após esse ponto provavelmente estão aí para explicar qualquer aumento potencial no RPM.

O torque de um motor determina a rapidez com que um motor pode produzir a potência necessária para acelerar seu carro. Com capacidade de 1,2, seu motor produzirá apenas tanto torque e, após um certo ponto, a taxa na qual seu carro pode acelerar reduzirá até que você não possa acelerar mais rápido.

Desculpe pela minha explicação de má qualidade, é a melhor maneira de descrevê-la.

Dan
fonte
0

O motor começa a consumir mais energia, a fim de manter o pistão e a manivela em alta rotação, devido ao maior atrito associado a uma maior rotação.

David Xu
fonte