Автомобили: мощность двигателя и трансмиссия - 3D анимация

Физические основы автомобильных механизмов.

Посетите мою домашнюю страницу, https://www.udiprod.com/ или прочитайте о моей последней книге http://www.zutopedia.com

Это видео предлагает необычную перспективу связи между мощностью двигателя, оборотами и ускорением.

Некоторые комментарии:

1) Крутящий момент - шестерня радиуса R, которая прилагает усилие F, имеет крутящий момент T=R*F. Двигатели не создают силу как таковую, но крутящий момент. Таким образом, если двигатель выдает крутящий момент T, который передается неизменным на шестерню радиуса R, вы получаете силу T/R.
Видео предлагает альтернативный вид, где связь между оборотами в минуту, мощностью и ускорением объясняется без моментов.
Подробнее о крутящих моментах см. В этом видео:    • Visualization of Torques (Moments)  

2) Эффективность - это видео предполагает и идеальный мир со 100% эффективностью. Не тратится энергия на трение или любые другие механические потери.

3) Другое упрощающее предположение заключается в том, что двигатель создает постоянный крутящий момент и, следовательно, постоянную силу. Как упоминалось в одном из комментариев в конце, это не относится к реальным двигателям. В большинстве двигателей крутящий момент возрастает с увеличением оборотов, достигает пика на некоторых оборотах, а затем начинает падать. Из-за этого мощность не увеличивается постоянно с оборотами в минуту. Он увеличивается в начале и продолжает немного увеличиваться после пиковых моментов. Затем, когда крутящий момент начинает значительно уменьшаться, мощность также уменьшается.

4) Измерения - вот измерения, использованные в симуляции:
Радиус шестерни 16 зубьев: 18см = 0,6 фута
Усилие, прилагаемое этой передачей: 196Н = 44.1 фунта
Радиус колеса автомобиля: 21см=0.7 фута
Вес машины: 352кг = 775 фунтов

5) Колеса автомобиля немного больше 16-ти зубчатой ​​передачи, что добавляет эффекта передаточного числа. Например, в первом автомобиле, хотя коробка передач имеет передаточное число 1:1, более крупные колеса обеспечивают общее передаточное число 1.18: 1. Это можно увидеть во время 2:25, где визуализация мощности колеса немного вытянута (немного больше скорости и немного меньше силы).