拖拉機和三馬子為什麼動力那麼強?

名偵探柯基

-第119期

三馬子:一種三個輪的機動車,車把以摩托車把為主,也有方向盤的,發動機噪音較大。

拖拉機和三馬子為什麼動力那麼強?

拖拉機:用於牽引和驅動作業機械完成各項移動式作業的自走式動力機。也可做固定作業動力。由發動機、傳動、行走、轉向、液壓懸掛、動力輸出、電器儀表、駕駛操縱及牽引等系統或裝置組成。發動機動力由傳動系統傳給驅動輪,使拖拉機行駛,現實生活中,常見的都是以橡膠皮帶作為動力傳送的媒介。按功能和用途分農業、工業和特殊用途等拖拉機;按結構型別分輪式、履帶式、船形拖拉機和自走底盤等。

拖拉機和三馬子為什麼動力那麼強?

行駛原理

行駛是靠

內燃機(柴油機)

的動力經傳動系統,使驅動輪獲得驅動扭矩Mk,獲得驅動扭矩的驅動輪再透過輪胎花紋和輪胎表面給地面以向後的水平作用力(切線力),而地面對車輪大小相等、方向相反的水平反作用力Pk,這個Pk反作用力就是推動拖拉機向前行駛的驅動力(也稱為推進力)。當驅動力Pk足以克服前後車輪向前滾動阻力和所帶農具的牽引阻力時,拖拉機便向前行駛。

單缸發動機

單缸發動機是所有發動機中最簡單的一種,它只有一個氣缸,是發動機的基本形式。

單缸發動機工作時,曲軸每轉一圈(二衝程)或兩圈(四衝程),氣缸內的混合氣點火燃燒一次,從聲音和振動上,能明顯地感到發動機的工作是斷續的,排氣也是“突突突”的斷續聲。

如果從工作的連貫性來看,單缸機工作不平穩,轉速波動較大,容易熄火。但是,它的結構簡單,製造成本較低,維護也不復雜,是中低檔小型摩托車、拖拉機、三馬子發動機的首選。

拖拉機和三馬子為什麼動力那麼強?

同多缸發動機比較

和同排量的多缸機相比,單缸機工作時只有一套機件在運轉,所以運動件的慣性力得不到抵消,所以振動大。轉速越高,這個問題表現得越明顯。還有,單缸機運動件的尺寸相對較大,不利於發動機提高轉速,而且隨著發動機的排量增加而愈加明顯。所以單缸機排量越大,升功率越小,但是單缸機的脈動感卻越強。

由於單缸機結構簡單,和同排量的多缸機相比,具有重量輕,結構尺寸小的特點,採用單缸機有利於減輕整車的重量,所以也提高了整車操控的靈活性。

農機多采用中低轉速柴油機,汽車多采用高轉速柴油機。缸徑大於行程就是高速柴油機,缸徑小於行程就是低速柴油機。例如同樣系列柴油機,

農機不需要高速度,只需扭矩要大一些

,這時柴油機結構上就做了相應的改動,把曲軸半徑加大。

猶如槓桿原理,半徑加大以後,施加在曲軸上相同的力度時,曲軸扭矩就會增加,但是費了距離。所以相應的活塞行程也變長了,相應的缸套,連桿都會比高速的長一些。行程加大以後,轉速自然降低。所以農用柴油機扭矩大,轉速低。

扭矩

扭矩是使物體發生轉動的一種特殊的力矩。發動機的扭矩就是指發動機從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發動機轉速成反比關係,轉速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽車在一定範圍內的負載能力。外部的扭矩叫轉矩或者叫外力偶矩,內部的叫內力偶矩或者叫扭矩。

扭矩(也稱為轉矩)在物理學中就是特殊的

力矩

,等於力和力臂的乘積

,國際單位是牛米N·m,此外還可以看見kg·m、lb-ft這樣的扭矩單位,由於G=mg,當g=9。8的時候,1kg的重力為9。8N,所以1kg·m=9。8N·m,而磅尺lb-ft則是英制的扭矩單位,1lb=0。4536kg;1ft=0。3048m,可以算出1lb-ft=0。13826kg·m。在人們日常表達裡,扭矩常常被稱為扭力(在物理學中這是2個不同的概念)。例如:8代Civic 1。8的扭矩為173。5Nm@4300rpm,表示引擎在4300轉/分時的輸出扭矩為173。5N·m,那173。5N的力量怎麼能使1噸多的汽車跑起來呢?其實引擎發出的扭矩要經過放大(代價就是同時將轉速降低)這就要靠變速箱、終傳和輪胎了。引擎釋放出的扭力先經過變速箱作“可調”的扭矩放大再傳到終傳(尾牙)裡作進一步的放大(同時轉速進一步降低),最後透過輪胎將驅動力釋放出來。

如某車的1擋齒比(齒輪的齒數比,本質就是齒輪的半徑比)是3,尾牙為4,輪胎半徑為0.3米,原扭矩是200N·m的話,最後在輪軸的扭矩就變成200×3×4=2400N·m,再除以輪胎半徑0.3米後,輪胎與地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N,即800公斤力的驅動力,這就足以驅動

汽車了

拖拉機和三馬子為什麼動力那麼強?

對於家用轎車而言,扭矩越大加速性越好;對於越野車,扭矩越大其爬坡度越大;

對於貨車而言,扭矩越大,車拉的重量越大

。車子的扭矩越大就越好,在行駛的時候也是這樣,在排量相同的情況下,扭矩越大說明發動機越好。在開車的時候就會感覺車子隨心所欲,想加速就可加速,“貼背感”很好。扭矩是評價一款車效能的主要引數之一。評價一款車有一個重要資料,就是該車在0-100公里/小時的加速時間。而這個加速時間就取決於汽車發動機的扭矩。

一般來講,扭矩的最高指數在發動機轉速相對比較低的情況下能夠達到,就說明這款車的發動機工藝較好,力量也好。有些汽車在5000r/min的轉速左右才達到該車扭矩的最高指數這說明“力量”就不是此車所長。可以這樣說,我們追求的駕駛樂趣主要來自扭矩,也就是所謂的“推背感”如果某臺車的發動機最大扭矩出現在我們經常使用的轉速範圍內,那麼這樣的車絕對可以帶給你非凡的駕駛樂趣。對於家用轎車來說,完美的發動機最大扭矩應該在很低轉速出現,而最大功率在相對比較高的轉速出現。

在某些場合扭矩能真正反映出汽車的“本色”,例如啟動時或在山區行駛時,扭矩越高汽車執行的反應便越好。以同類型發動機轎車做比較,扭矩輸出愈大承載量愈大,加速效能愈好,爬坡力愈強,換擋次數愈少,對汽車的磨損也會相對減少。尤其在轎車零速啟動時,更顯示出扭矩高者提升速度快的優越性。

扭矩和功率一樣,是汽車發動機的主要指數之一,它反映在汽車效能上,包括加速度、爬坡能力等。它的準確定義是位矢(L)和力(F)的叉乘(M),物理學上指使物體轉動的力乘以到轉軸的距離,它能表示發動機所輸出的力的大小(因為發動機中曲軸的半徑一定)。通俗點講,扭矩是衡量一個汽車發動機好壞的重要標準,

一輛車扭矩的大小與發動機的功率成正比

最大扭矩一般出現在發動機的中、低轉速的範圍,隨著轉速的提高,扭矩反而會下降。扭矩的單位是牛頓·米(N·m)或公斤·米(kg·m)。

發動機的最大扭矩與發動機的進氣系統、供油系統和點火系統的設計有關,在某一轉速下,這些系統的效能匹配達到最佳,就可以達到最大扭矩。另外,發動機的功率、扭矩和轉速是相關聯的,具體關係為:功率=K×扭矩×轉速,其中K是轉換率。選擇發動機時也要權衡一下怎樣合理使用、不浪費現有功能。比如,北京冬夏都有必要開空調,在選擇發動機功率時就要考慮到不能太小;只是在城市環路上下班交通用車,就沒有必要挑過大馬力的發動機。儘量做到經濟、合理選配發動機。

綜合來看:拖拉機、三馬子為什麼動力那麼強?主要是發動機的扭矩大,負載能力強,動力強。

本文由名偵探柯基整理釋出

2020年2月8日

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