आधुनिक टर्बो चार्ज पेट्रोल इंजन पर टॉर्क कर्व


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आधुनिक टर्बो-चार्ज पेट्रोल इंजनों में व्यापक आरपीएम रेंज पर इस तरह के निरंतर टोक़ पठार कैसे हो सकते हैं। क्या टोक़ और शक्ति के बीच गणितीय संबंध अभी भी यहाँ है? यह एक सामान्य रूप से महाप्राण इंजन से पूरी तरह से अलग दिखता है जहां टोक़ और बिजली धीरे-धीरे बढ़ती है।

[ बीएमडब्ल्यू 650i इंजन प्रदर्शन]


यह एक वास्तविक डायनो ग्राफ नहीं है। एक के लिए यह बहुत चिकनी है। और बड़ा सस्ता रास्ता भी है क्योंकि पॉलस्टर इस तथ्य का उल्लेख करते हैं कि वे सही जगह पर पार नहीं करते हैं।
कप्तान केनपाची

5252 डीरेहज़ल (आरपीएम) पर, यह लगभग 550 एनएम (405 फीट। एलबीएस), और 298 क्वाड (399 एचपी) जैसा दिखता है, जो काफी करीब है। पॉवर (hp में) = टॉर्क (फीट में। एलबीएस) * RPM / 5252. पॉवर (kW में) = टॉर्क (Nm में) * RPM / 9549.
Ehryk

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टोक़ और बिजली के लिए पैमाने अलग हैं। यही कारण है कि वे 5252 में अंतर नहीं करते हैं

जवाबों:


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उत्पादित इंजन टोक़ वायु अंतर्ग्रहण की मात्रा का एक कार्य है और सिलेंडर (एस) में संयोजित वायु / ईंधन अनुपात, संपीड़न अनुपात, बोर / स्ट्रोक, क्रैंकशाफ्ट डिजाइन, सेवन लंबाई, कैम प्रोफाइल जैसे 'स्थिर' चर के साथ संयुक्त है। , सेवन और निकास नौकरशाही का आकार घटाने आदि।

इंजन के निर्माण और संयोजन के बाद अब सभी अन्य मापदंडों के साथ स्थिर (नॉन-वैरिएबल), और उस इंजन में उत्पादित गैसोलीन इंजन टॉर्क में मिश्रण (वायु / ईंधन अनुपात) में जोड़े गए ईंधन की मात्रा को नियंत्रित करने वाले ईसीयू के साथ, अब है लगभग पूरी तरह से वायु प्रवाह का एक कार्य। सिलिंडर में अधिक वायु = अधिक टोक़, सिलेंडरों में कम हवा = कम टोक़ (यहाँ द्रव्यमान की बात, मात्रा नहीं)।

प्राकृतिक आकांक्षा (गैर-चर)

इस वजह से, स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड नॉन-वैरिएबल कैम नॉन-वैरिएबल इंटर्नल कंबशन इंजन में, एक (और केवल एक) आरपीएम होगा, जिस पर कैम पीक और इंटेक लेंथ (एक कूबड़) के आधार पर फ्लो चरम पर होगा। ग्राफ)। आप धुन कर सकते हैं कि यह शिखर विभिन्न कैम और सिर और वाल्व के आकार के साथ कहाँ होता है, लेकिन केवल एक ही है। (नोट: यह चर सेवन लंबाई और परिवर्तनशील कैम सिस्टम को बाहर करता है, नीचे देखें)

प्राकृतिक आकांक्षा

प्राकृतिक आकांक्षा (परिवर्तनशील सांचा और / या सेवन)

वैरिएबल कैम प्रोफाइल के साथ, दो या दो से अधिक चोटियाँ हो सकती हैं (या सिद्धांत में एक लगातार परिवर्तनशील सेटअप) जहाँ प्रत्येक अलग सांचा प्रोफ़ाइल या सेवन लंबाई पीक फ्लो (सिलेंडरों में सबसे बड़ा द्रव्यमान चार्ज) का अनुभव करती है। यह लिफ्ट, अवधि या दोनों वाल्वों में भिन्न हो सकता है। इसके उदाहरण होंडा के वीटीईसी , टोयोटा के वीवीटी-आई हैं , जिन्हें आमतौर पर वेरिएबल वाल्व टाइमिंग के रूप में जाना जाता है ।

इंटेक (उप-चोटियों) के साथ आगे (हालांकि आमतौर पर छोटे) स्थानीय मैक्सिमा के लिए सेवन की लंबाई कैम कैम के अलावा या इसके बजाय भी भिन्न हो सकती है। इसके उदाहरण माजदा के वीआरआईएस हैं , वीडब्ल्यू के चर सेवन वीआर 6 , यामाहा के वाईसीसी -आई पर कई गुना हैं

चर कैम

मजबूर प्रेरण (विनियमित)

अब, चलो मजबूर प्रेरण पर विचार करें। एक सक्षम कंप्रेसर (या तो सुपरचार्जर या टर्बोचार्जर) के साथ, यह आरपीएम रेंज के माध्यम से एक चर द्रव्यमान चार्ज करने में सक्षम होगा। कई कारणों से, बायपास / ब्लोऑफ वाल्व, वेस्टगेट, क्लच, और इसी तरह के उपकरण एक ज्ञात मूल्य तक राशि को सीमित करते हैं, आमतौर पर दबाव पर आधारित (कहते हैं, 21 पीएसआई)। इस दबाव पर, यदि हम एक स्थिर तापमान (जिसे हम व्यवहार में नहीं ला सकते हैं) मान सकते हैं, जो कि पर्याप्त बढ़ावा के तहत सिलेंडर में प्रवेश करने वाले सैद्धांतिक रूप से स्थिर द्रव्यमान का उत्पादन करेगा। हवा के एक निर्धारित द्रव्यमान के साथ, और एक ईसीयू ईंधन की इसी मात्रा को इंजेक्ट करता है, इंजन एक निरंतर मात्रा में टोक़ का उत्पादन करेगा

प्रत्येक विस्फोट घटना वायु द्रव्यमान और ईंधन की उस निर्धारित मात्रा के विस्तार के दबाव का अनुभव करेगी, और आपकी टोक़ रेखा सपाट हो जाती है क्योंकि हवा की 21psi एक निरंतर तरीके से दबावयुक्त सेवन के माध्यम से मजबूर होती है (प्राकृतिक आकांक्षा के चर ड्रा के विपरीत)। यह 'फ्लैट' होने में विफल हो जाएगा जब कंप्रेसर विनियमित राशि से अधिक दबाव उत्पन्न करने में असमर्थ होता है, जो तब होगा जब दोनों कंप्रेसर पर्याप्त तेजी से स्पिन नहीं कर रहे हैं (आरपीएम के बहुत कम) और जब हवा की मात्रा इंजन को प्रवाहित करती है RPM की आवश्यकता कंप्रेसर से अधिक (RPM की बहुत अधिक) प्रदान कर सकती है।

मजबूर प्रेरण

मजबूर प्रेरण (अनियमित)

अब सिद्धांत रूप में, यदि आपके इंजन घटकों को बहुत अधिक टोक़ को संभालने के लिए बनाया गया था, अन्यथा उन्हें अन्यथा जरूरत पड़ने पर, आप कचरे के डिब्बे / क्लच सिस्टम को हटा सकते थे और चोटी के दबाव को कम कर सकते थे, अनिवार्य रूप से कंप्रेसर की प्रवाह विशेषताओं को जो भी चोटी को परिभाषित करने की अनुमति देता है। उत्पादन कर सकते हैं, सभी तरह से जब तक कंप्रेसर अपनी दक्षता के बाहर है कि यह एयर चार्ज को गर्म कर रहा है (और इस तरह इसका विस्तार) इतना है कि यह या तो पूर्वगामी पैदा कर रहा है, घटकों को विफल करने के लिए, या उच्च दबाव के साथ भी प्रभावी वायु द्रव्यमान को कम करने का कारण बनता है। , या उसके कुछ संयोजन।

अनियंत्रित बलपूर्वक प्रेरित करना

मजबूर इंडक्शन - थ्योरी बनाम प्रैक्टिस

यह भी ध्यान दें कि एक 'सैद्धांतिक' डायनो चार्ट के बीच एक बड़ा अंतर है, पूरी तरह से सपाट / चिकनी लाइनों के साथ, और व्यवहार में एक 'सही' डायनो चार्ट। यहां तक ​​कि एक सेट दबाव पर पूरी तरह से विनियमित मजबूर इंडक्शन सिस्टम के साथ (ऊपर के उदाहरण में 21 पीएसआई, नीचे दिए गए ग्राफ में 7.5psi), विभिन्न आरपीएम पर सेवन और कैम सिस्टम के तापमान और प्रवाह विशेषताओं के कारण मामूली बदलाव होंगे। जिससे 'फ्लैट-ईश' क्षेत्र में ढलान और छोटी चोटियाँ / घाटियाँ बन सकती हैं।

मजबूर इंडक्शन - रियल

फ्लैट टॉर्क क्यों?

यह संभव होगा, सिद्धांत रूप में, समान परिणाम उत्पन्न करने के लिए स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड इंजन में कृत्रिम चर प्रतिबंध लगाने के लिए, लेकिन यह सिर्फ बेकार है। वैकल्पिक रूप से, यदि आप एक आदर्श निरंतर चर कैम और इनटेक सिस्टम को डिजाइन कर सकते हैं, तो शायद यह प्रणाली एक निरंतर वायु द्रव्यमान और इस प्रकार फ्लैट वक्र को प्राप्त कर सकती है।

दबाव नियमन के साथ दबाव विनियमन आमतौर पर डिज़ाइन बाधाओं के कारण होता है, जैसे कि शॉर्ट टॉर्क स्पाइक को संभालने के लिए घटकों को ओवरराइड करने के लिए कीमत, संभवतः ईंधन इंजेक्टर से पिस्टन और रॉड धातु विज्ञान के लिए सब कुछ, और इसी हिट सहित जो बहुत छोटे लाभ के लिए विश्वसनीयता में लिया जाएगा।


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अश्वशक्ति = (टॉर्क * RPM) / 5252 हमेशा।

आमतौर पर इंजनों को अपने वायु और ईंधन में चूसना पड़ता है, ताकि वे केवल एक निश्चित सीमा में एक इष्टतम राशि में चूस सकें। एक टर्बो के साथ आप हवा को मजबूर कर रहे हैं, इसलिए इंजन एक विस्तृत श्रृंखला पर अधिक टोक़ बना सकता है। यदि अधिकतम टोक़ है जिसे निर्माता (ट्रांसमिशन / ड्राइवट्रेन पर टोक़ सीमा के लिए) सेट करना चाहता है, तो वे एक बूस्ट सीमा निर्धारित कर सकते हैं, इसलिए एक फ्लैट टोक़ रेखा है। शेल्बी ने GLHS के साथ ऐसा किया, उन्होंने 2000 RPM रेंज में अधिकतम टॉर्क बनाया।


शायद एक और कारण धुन के विभिन्न स्तरों में एक ही इंजन के बीच स्पष्ट अंतर स्थापित करना भी है। उदाहरण के लिए, पिछले ट्रांज़िट में Ford Duratorq 2.2 TDCi 100/125/140 HP - लेकिन यह भी 310/330/350 एनएम है, जो मूल रूप से एक ही इंजन (लेकिन अलग-अलग मूल्य निर्धारण) है।
एलन वार्ड

पॉवर = (टॉर्क * आरपीएम) / 5252 केवल अगर पॉवर को हॉर्सपावर (hp) में मापा जाए और टॉर्क को फुट पाउंड (फीट। एलबीएस) (इंपीरियल यूनिट्स) में मापा जाए। पॉवर = (टॉर्क * आरपीएम) / 9549 अगर पॉवर को केडब्ल्यू में मापा जाता है और न्यूटन मीटर (एनएम) (एसआई यूनिट्स) में टॉर्क को मापा जाता है। चुनी गई इकाइयों के आधार पर, शक्ति, टोक़ और आरपीएम से संबंधित आयामहीन 'स्थिर' अलग-अलग होंगे।
एह्रीक जूल 27'16

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यह एक यथार्थवादी फ्लैट-टॉर्क ग्राफ नहीं है। यह वास्तविक दुनिया में निम्नलिखित की तरह दिखना चाहिए:

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यद्यपि आप यह जानते हैं कि यदि आप RPM बैंड पर किसी भी बिंदु पर गणना लागू करते हैं तो हॉर्सपॉवर v टॉर्क सही है।


@ पॉलस्टार 2 हॉर्सपावर और टॉर्क कर्व्स केवल 5252 को पार करेंगे यदि वे एक-दूसरे (डब्ल्यू और एनएम, या एचपी और फीट एलबीएस) के सापेक्ष सही इकाइयों में व्यक्त किए जाते हैं और यह भी कि अगर यूनिट्स वाई अक्ष पर समान हैं। इस उत्तर के ग्राफ पर, और ओपी के, ध्यान दें कि hp और टोक़ को अलग-अलग y- अक्षों के खिलाफ रेखांकन किया गया है। आपने ध्यान दिया, 5252 4900 और 5600 लाइनों के बीच लगभग आधा है, जो 'क्रॉसिंग' के बिना ~ 300hp और ~ 300 फीट। lbs। पढ़ता है।
एह्रीक

@ इरिक - एआरजीएच! तुम सही हो ... मुझे हर बार निकाल फेंकता है। यह इंगित करने के लिए धन्यवाद!!! मैंने इसे सही ढंग से पढ़ने की कमी के
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

कोई चिंता नहीं, यहाँ पर यह एक अच्छा लेख है brIIIubengineering.com/machine-design/… और एक बेहतर वीडियो youtube.com/watch?v=fgLNO3ThGD4 ब्रश करने के लिए!
एह्रीक

ग्राफ वास्तव में यथार्थवादी है। हिमाचल प्रदेश = (टीक्यू * आरपीएम) / 5252 एचपी में फीट और पावर में टॉर्क को मापने पर सही (टॉर्क और एचपी लाइनों को 5252 पर पार करने वाला) रखती है। आप ध्यान देंगे कि यह एनएम में है और पॉवर क्वाड में है; यही कारण है कि वे 5252 पर पार नहीं करते हैं।

@ इरिक - ओह, यह ब्रश करने की बात नहीं है, लेकिन मेरे सिर को अपनी पीठ के पीछे से खींचकर दो अलग-अलग पैमानों को पढ़ने में सक्षम होना चाहिए। फिर से, मैं सही खड़ा हूँ। ये दूसरों की तरह अच्छे से अधिक हैं, हालाँकि, उन्हें पोस्ट करने के लिए धन्यवाद!
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
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