Vad är motorcykel vridmoment och hästkrafter?

Här är en välskriven Sammanfattning från Timberwoofs motorcykel FAQ:
En vanliga fråga är, "Vad är skillnaden mellan hästkrafter och vridmoment?" Ett vanligt svar är att "vridmoment får du flytta, hästkrafter = MPH." Men det är en förenkling som döljer en hel del information. I denna artikel försöker jag att presentera denna information.
Massa, hastighet och kraft
Alla objekt har massa och hastighet. Hastighet är hur snabbt det går och i vilken riktning. Om du bara sitter där, så har i förhållande till skrivbordet, du noll hastighet. Om du är på en motorcykel ridning på en motorväg som går norrut så har du en hastighet av 65MPH nordlig riktning.
Om du vill ändra objektets hastighet, behöver du en kraft. Vad är intressant med massorna är att de utövar exakt den typen av kraft på andra massorna. Vi är nära jorden (min rumpa är ca två fot från golvet) så vi känner dess attraktiv kraft--gravitation. Vi säga hur starkt jordens gravitationskraft är genom att säga hur fort något skulle påskynda om du tappade den: 32.2 ft/s ^ 2 (eller 9,8 m/s ^ 2). Det vill säga varje sekund som något är på väg, det kommer att falla 32 ft/s (eller 9,8 m) snabbare.
Enheten analys
32.2 ft/s ^ 2 och 9,8 m/s ^ 2 är stenografi sätt att säga 32 fot per sekund per sekund. Vad är andra "per sekund"? Överväga den typiska sätt att fordonets acceleration har angetts: noll till sextio i sex sekunder. Tja, betyder "sextio" verkligen 60 mil i timmen.
Eftersom en mil är 5280 fot och en timme är 3600 sekunder, är det samma som 88,0 fot per sekund. Hur fick jag från 60 mil i timmen till 88,0 ft/SEK? 60 mil/timme multiplicerat med 5280 ft/mil får oss 316,800 mil/hr ft/mil och sedan delat av en mil ligger 1, vi kan lämna dem ur uttrycket: 316,800 ft/hr. Nu vi delar som med 3 600 SEK/h (vilket är detsamma som att multiplicera med 1/3600 hr per sekund) och vi får 88,0 ft/hr hr per sekund. Återigen är en timme dividerat med en timme 1, så dessa timmar är därifrån, lämnar oss med 88,0 ft/SEK.
Dela att av de sex sekunderna tog det och du få 14.7 fot per sekund / SEK. Det är bara lättare att skriva 14.7 ft/s ^ 2
Under allt detta har jag hållit måttenheterna tillsammans med numret de tillhör. Samma regler för math gälla dem som gör att siffrorna. Så, om ditt svar är i rätt enheter, du står en bättre chans att det är rätt svar.
Arbete och effekt
Min stol är att hålla mig från allt snabbare mot jorden. Det utövar en uppåtriktad kraft på min rumpa för 130 lb att matcha styrkan av gravitation som försöker påskynda mig nedåt, vilket är 130 lb.
Så en kraft är något som kan accelerera en massa. En massa är något som du behöver en kraft att accelerera. (Och det finns inga fast objekt eller oemotståndlig krafter i universum.) Med mig så långt?
Arbete är en kraft som appliceras över ett avstånd. Om du lyfter ett objekt som väger ett pund upp ena foten, har du gjort en foot-pound arbete. Om du gjorde det på en sekund, du kunde beräkna kraften tog det: en foot-pound per sekund. Om du gjorde det i en halv sekund, vore makt två foot-pounds per sekund. Men om det tog du två, säga, tio sekunder, det skulle vara 0.1 foot-pounds per sekund.
Så nu har vi massa, kraft, arbeta och driva. Massa bara sitter där. Kraft försöker flytta den. Arbete flyttar det över ett visst avstånd. Makt gör det inom en viss tid.
Låt oss vända till vridmoment
Hitta en händig bult som sticker ut från väggen. Sätt en skiftnyckel över den och fäster en vikt till slutet. Om skiftnyckeln är en fot lång och vikten är ett pund, det utöva ett vridmoment på en pund-fot på bulten. Du multiplicera längden av skiftnyckel (eller "hävarmen") av mängden kraft som anbringas på slutet. Så om du hade en 6" skiftnyckel och en 2-pound vikt, som skulle vara det samma vridmomentet. Eller en 10' skiftnyckel och en tiondel-pound vikt, det skulle fortfarande vara samma mängd vridmoment. (Min skiftnycklar är magisk. De väger inte något.)
Nu inget av detta gör något arbete: nycklar är inte vrida. Om du stänger skiftnyckel genom en hel cirkel genom att tillämpa det pundet kraft, som är arbete. Om det tog en sekund, är det kraft. Låt oss tog säga att trycka den fot långa skiftnyckeln genom att tillämpa ett pund av styrkan i slutet du en sekund. Arbete är en pund-fot-sekund per varv.
Låt oss säga att bulten var på bra och tight och det tog 60 pund-fot-sekunder att stänga en fullständig revolution. Jo, är det 60 sekunder per minut, så det är samma som en pund-fot-minut per varv. Och det är 1/5250 en hästkrafter.
Så nu har vi vridmoment, arbete och makt. Vridmoment är kraft runt en cirkel. Arbete är vridmomentet över en full cirkel. Makt gör det inom en viss tid.
Vridmoment och effekt
Det tar kraft att påskynda en motorcykel. En liten kraft kommer att påskynda en motorcykel långsamt. många kommer att göra det snabbare. Kraft på ett hjul mäts bäst av vridmoment. Med rätt utväxling, den lilla motor som öppnar och stänger plastbricka på datorns CD-ROM-enhet kan använda så mycket vridmoment som du vill... det bara kan inte göra det mycket snabbt. Det är där kraften kommer in: hur snabbt motorn kan göra arbetet i accelererande motorcykeln.
Vridmoment av sig själv är inte fruktansvärt användbart som ett tal för motorns förmåga. Det är denna växellåda och slutväxel som ändras vridmomentet till oavsett utbud är nödvändig. På första växeln, någon given motorhastighet kan producera mycket mer toque vid bakhjulet än på högsta växeln... men långsammare. Vi har växellådor för kolvmotorer har detta irriterande icke-linjär vridmomentkurva: de är bättre på att göra vridmoment vid vissa varvtal än andra, och de gör inte någon vid noll RPM. Så så länge växellådan har rätt nyckeltal, bryr jag mig egentligen inte vad det maximala vridmomentet är jag vill att motorn har en mer eller mindre linjär vridmomentkurva.
Påskynda och bibehålla toppfart båda kräver kraft och makt. Hastighet, finns det ingen mer acceleration göras, men du måste skjuta alla som luft ur vägen. Så "vridmoment får du flytta, hästkrafter = MPH" är inte sant heller.