Die maximale Leistung, die ein Motor abgibt, bestimmt die maximale Geschwindigkeit, mit der ein Auto rechts fährt. Offensichtlich ist sie nuancierter als das, weil es Verluste im Antriebsstrang gibt und die Form des Autos seinen Luftwiderstandsbeiwert bestimmt, aber die Leistung von der Motor ist das immer noch die Obergrenze und der Rest fällt da raus.
Hier ist also meine Frage, ob ich ein Auto mit Schaltgetriebe hätte und es in den ersten Gang lege und sagen wir, die maximale Leistung tritt bei 6000 U / min auf und das Übersetzungsverhältnis im ersten Gang beträgt 3: 1 und das Achsübersetzungsverhältnis 2: 1.
Nehmen wir nun an, ich fahre im ersten Gang mit maximaler Leistung, also bewegen sich meine Versuche mit 1000 U / min, und um der Argumente willen sagen wir, das überträgt auf 40 MPH. Und das Drehmoment an den Reifen ist sechsmal so hoch wie bei 6000 U / min. Ich verstehe, dass ich in höheren Gängen, wenn ich den Motor mit maximaler Leistung betreibe, die Höchstgeschwindigkeit erreiche, zu der das Auto fähig ist, und diese Grenze durch den Luftwiderstand auferlegt wird Die Leistung steigt proportional zur Kubikgeschwindigkeit, wobei die Verluste aufgrund von Getriebereibung und Rollreibung und was nicht ignoriert werden.
Aber im ersten Gang werde ich langsamer, damit die Kraft des Luftwiderstands ausreicht, um der des Motors entgegenzuwirken. Aber wohin geht die überschüssige Leistung im ersten Gang?
Am Reifen wird viel Drehmoment erzeugt, das eine große Kraft gegen den Bürgersteig darstellt, und wenn kein Rutschen auftritt, ist es das, was das Auto dazu bringt, sich vorwärts zu bewegen, richtig?
Aber sobald wir mit den Versuchen bei 1000 U / min fahren, ist die Kraft auf die Reifen immer noch groß, der Motor kann einfach nicht schneller drehen. Was ist also die ausgleichende Kraft, die dazu führt, dass das Auto aufhört zu beschleunigen, wenn es kein Luftwiderstand ist?
Ist es der Motor selbst, der bremst und gleichzeitig die Kraft liefert, um das Auto am Laufen zu halten?
Entschuldigung für das Ausschweifen, ich habe in den letzten Tagen viel über diese Frage nachgedacht und konnte nicht genau herausfinden, wie diese Kräfte ausbalanciert sind.
Nehmen wir nun an, ich fahre im ersten Gang mit maximaler Leistung
Wenn Sie im ersten Gang bei 6.000 U / min „fahren“, ist es unwahrscheinlich, dass der Motor Leistung in der Nähe seines Maximums erzeugt.
Bei einer Drehbewegung ist die Leistung das Produkt aus und die Drehzahl.
Um maximale Leistung zu erbringen, muss dieser Motor nicht nur mit 6.000 U/min drehen, sondern auch so belastet werden , dass dieser Motor das für die maximale Leistungsabgabe erforderliche Drehmoment aufbringt.
Stellen Sie sich zum Beispiel vor, dieser Motor steht auf einem Prüfstand und eine elektronische Drehzahlregelung versucht, die Drehzahl bei 6.000 U/min zu halten.
Anfangs gibt es nur eine geringe Last und daher erzeugt dieser Motor relativ wenig Leistung. Wenn die Last erhöht wird, nimmt die von diesem Motor erzeugte Leistung zu, obwohl die Drehzahl konstant gehalten wird .
Es wird eine gewisse Last geben, über der dieser Motor 6.000 U/min nicht mehr halten kann, und die Leistung, die dieser Motor bei dieser Last erzeugt, ist per Vorschrift seine maximale Leistung.
Wenn das Auto also nicht durch eine Art "Goop" gefahren wird, die zufällig genau den richtigen Radwiderstand bietet, damit dieser Motor für maximale Leistung geladen wird, können Sie nicht aus der Tatsache schließen, dass dieser Motor bei dreht 6.000 U/min, dass er tatsächlich maximale Leistung bringt.
Aber wohin geht die überschüssige Leistung im ersten Gang?
Die Motorleistung ist keine reine Funktion der Drehzahl. Es ist eine Funktion von Drehzahl und Last. In einigen Regimen (wie hohe Drehzahl im ersten Gang) erzeugt es nicht so viel Leistung.
Denken Sie als Analogie an die Kraft, die Sie mit Ihrem Arm ausüben können. Wenn ich Ihnen einen Baseball gebe, können Sie ihn werfen und ziemlich viel Kraft hineinstecken. , also hängt die Kraft, die Ihr Arm entwickelt, von der Kraft ab, die Sie auf den Baseball ausüben.
Jetzt tausche ich den Baseball gegen etwas Winziges wie ein Sandkorn. Der Sand hat eine so geringe Masse, dass selbst bei der schnellsten Bewegung des Arms seine Beschleunigung nur eine sehr geringe Kraft auf Ihre Hand ausübt. Die Kraft, die Sie in den Sand stecken können, bleibt winzig.
Wenn Sie in Ihrem Auto zuerst stark beschleunigen, erzeugt die Beschleunigung des Fahrzeugs Kräfte und Drehmomente, die auf den Motor zurückgehen. Dort kann er seine maximale Kraft entfalten.
Aber wenn Sie aufhören zu beschleunigen und einfach nur fahren, ist das Drehmoment am Motor minimal. Es kann keine maximale Leistung mehr erbringen. Da die Last geringer ist, wird auch weniger Kraftstofffluss benötigt, um diese Drehzahl aufrechtzuerhalten. (Wenn Sie es im ersten Gang halten würden, würden Sie schließlich die Zieldrehzahl überschreiten).
JMLCarter