edwin9135 wrote:
這裡有很多論點是從F=ma這個運動定理去討論加速度,基本上是沒錯,可是用質點平面運動去解,就把a單純化了。

計算上, 是這樣子沒錯, 就一部汽車前行的所有物質(受力)移動軌跡而言, 不全然
是直線運動, 而既是受力而移動, 就是耗功 (耗力). 耗功是無所謂, 但耗了功,
有沒有達到我們要的目的, 是設計上的考量. 例如考慮這張圖:


如果我們把負載物掛在上右圖的 ABCD 之任一點, 然後推轉圓形物一周, 則圓形物
"受力" 而 "移動" (受力而移動即作功), 請問把負重物放在 ABCD 哪一點最佳?
(以上左圖來解釋, 對運送酬載來說, 有意義的施力移動只有水平移動的分量, 而上
下移動的分量對運動物體是無用的) 是否重物掛愈接近圓心, 用同樣大的力矩扭轉
愈省力愈快完成 (ie. 加速度較大)?

當如果我有 2 個重物要搬動, 一個重 1 kg, 另一個重 500 kg, 那上圖 ABCD
四個掛載點著要挑兩個來荷重, 我們又應如何選擇呢?

---
噢, 對了, 我忘了說, 由馬達軸考量角加速度不是不可以, 但軸的角加速度大跟車體
的直線運動加速度不必然一樣, 比較俗白的說法是, 轉速錶拉得快, 不見得時速錶拉
得快~
ACON99 wrote:
光你這句就完蛋了 ...(恕刪)


感謝告知,看一下原來a的方向相反了,原要設加速度,變成減速度。

你覺得輪胎與地面滾動摩擦力是阻抗力嗎?需要消耗馬達的馬力嗎?

當角加減速度過大,就會由滾動變成滑動。
所以計算求出角加減速度後,接著要做滾動變成滑動臨界驗算。這時才需要輪胎與混凝土摩擦力。
ΣFt=mrα,這ΣFt就是切線力。當有旋轉體有角加速度時,就會產生切線力。
當ΣFt ≥ μN 就會由滾動變成滑動,這μN就是摩擦力,滑動是不受控制的。

舉例:輪胎與混凝土的摩擦係數μ=0.9,ao=rα 。輪胎外徑0.6 m
ΣFt = μN → mrα= μmg → ao= μg =0.9*9.81= 8.83 m/s2 ,α=29.4 rad/ s2
結論:當加減速度ao ≥ 8.83 m/s2 或角加減速度α ≥ 29.4 rad/ s2 時發生滑動。


dancingra wrote:
計算上, 是這樣子...(恕刪)


你是要速度還是要省力,決定位置。
(質量慣性矩要注意有平行軸定理)

直線運動體(整部車體重)一樣有質量慣性矩。
如要計算馬達軸,則要將所有轉動體及直線移動體的質量慣性矩換算至馬達軸。
所以不管用那一軸都是可代表的,只是要透過換算(有稱等效,也有稱等價)。
扭力大就起步快,馬力大就跑的快這樣不是很簡單嗎⋯
套用一堆條件只會讓問題越來越複雜而已。
馬力就像賽跑選手的跑步速度,扭力就像開跑剛衝刺出去的那個爆發力。
又帶入車重又帶入風阻⋯帶入那麼多條件,這樣永遠也比不完啦。
受害者 wrote:
扭力大就起步快,馬力...(恕刪)


這邊討論是"加速" ,這個討論串開始其實就有點在問柴油車的大扭力/小馬力和汽油車的小扭力大馬力,誰的加速快

是不是只需看扭力值就可判斷誰加速快

但因為兩種引擎輸出特性的不同,就算相同車款/車重/同一顆變速箱,以一般常見的0-100Km/h的加速項目來說

大扭力柴油款或許起步是比較快一些,但可能在時速60 or 70km/h之後被大馬力的汽油款給追過去

柴油款的最大扭力假設是3500轉,需要到3檔才有100km/h,汽油款假設是7000轉,2檔可以到100km/h

都是需要拉高轉速換檔後才比的出結果,所以需要把轉速的因素考慮進去

但如果比的是比起步加速1秒後誰快,兩車都還在1檔,那可能就是柴油款比較快

至於電動車,以Tesla來說,只有固定的減速比,沒有變速箱,但也可說成,從起步到尾速都只有一個檔位

加上一開始就有最大扭力輸出,再乘上高馬達轉速,馬力輸出的曲線和數字都很大,加速自然很快

總之,把扭力/終傳(減速比)和轉速/檔位的條件帶入,換算出來的馬力,大概可以做為加速的比較依據


edwin9135 wrote:
你是要速度還是要省力,決定位置。


是的, 這沒什麼標準答案. 但就如您所說, 要的是什麼. 用定扭力轉動一周做功, 就是
那麼多焦耳, 不會因為掛在哪個位置就生出更多能量, 要走長的路徑, 那整條軌跡上就
只能用小小的定推力在推, 要走短的路徑, 那整條軌跡上就是可以有較大的定推力.

想必您也明白, 我在談的是合宜設計的傾向是什麼.
一根傳動軸, 一顆齒輪, 只要材質能負荷得住馬達/引擎的扭轉應力, 在最大扭力持續
輸出時都不會斷裂... 那能減重就會減重, 能 downsize 就 downsize, 過大的質量
或尺寸都不合宜. 這也是為什麼 penny216 大會問設計合不合理這種問題. 若以您舉例
的 B 車來說, 光一顆最終減速齒輪就沈重達到全車重的 50% 左右 (若等比放大到全車
1500 kg 看, 那這顆齒輪足有 750 kg 呀), 這車顯然不像是拚速度的車子, 很可能是
傳動系統要承受極大的應力, 在材料科技有限的情況下, 不得不以較粗厚的尺寸與質量存在.

同意您談的這個問題, 那無論扭力重量比, 或是馬力重量比, 都不能判定加速能力.
前提是 --> 車子的轉動件慣量大到一個程度.

幾個數據可以參考看看:
-- 17 吋鋁圈, 估 10 kg
-- 17 吋輪胎, 估 10 kg
-- Mustang MK4 傳動軸, 17 kg
-- Ford TDCi 飛輪加離合器, 20 kg
-- 一般轎車重 1300~1700 kg 之間, 概抓中間值 1500 kg 好了

上述轉動件總重概抓 (四個輪子, 兩支傳動軸, 一顆飛輪加離合器) = 117 kg, 加一些可
能我漏估的, 就高估到 150 kg 好了, 那轉動件就至多約佔車重 10%, 那尺寸的部分, 我
想要差到很大應該不容易, 除非是機車比連結車這種傳動系統應力差距很大的東西.
真的, 我想你一定不會怪我說你的 A, B 車是特例...

整台車, 馬達或引擎做功, 大約 90% 負載(質量)都是在由輪軸向前推行運動, 而 10% 是轉動.

再提一下, 小弟不反對轉動慣量是一個應考慮的問題, 但考慮正常的設計傾向來說, 在考慮
加速性能時, 這部分可以不必佔很大的權重, 這也是為什麼這樓之前許多估算, 直接單純轉
F=ma 算出的秒數也不至於差到太大, 參考看看~

edwin9135 wrote:
感謝告知,看一下原...(恕刪)


很抱歉 你整篇都是亂想
1. 物理學裡只有靜摩擦力 跟滑動時的動摩擦力 : 靜摩擦力 > 滑動時的動摩擦力
公式也只有最大靜摩擦力 F=uN 滑動之後的動摩擦力小很多
2. 摩擦係數u要看介面 橡皮輪胎對於柏油路大約是1 但是對於水面 還是油面 係數就會大減!!
3. 你連加速減速都想不懂很傷腦筋喔.... 汽車輪胎加速跟減速的原理是一樣的! 只是方向相反!
4. 不然妳一般開車踩煞車 車子停下來 輪胎有打滑嗎? 不用輪胎的靜摩擦力是能煞車嗎?
5. ABS煞車發明就是因為煞車踩死滑動時的<動摩擦力>遠小於 滾動可以利用 <<最大靜摩擦力>>比較安全~
6. 同樣的, 高級跑車你亂催油門 起步就燒胎原地打滑 就是因為引擎出力超過輪胎最大靜摩擦力 這樣並不會比較快

Black Ocean wrote:


這邊討論是"加速...(恕刪)

重覆一次,不用帶入那麼多條件
帶入條件每個人給的條件都不一樣永遠沒結論!!
例如:扭力20/140馬力轎車和扭力30/200馬力的拖拉庫誰加速快?
或是扭力20/140轎車 對上扭力20/120的小車誰加速快??
懂嗎?帶入條件你永遠沒有一定的答案!!
只需要簡單說明這問題的答案 扭力就是起步衝刺力就是了~
真要比就直接拿什麼車和什麼車來比,而不是每個人都拿自己設定的條件來比,這只會變成很瞎的討論。
這篇這麼久了,怎麼還有人搞不清楚引擎馬力跟扭力的關係咧…
切記輪上發揮的扭力才是加速的關鍵
引擎的性能要轉換成該速度下的最大輪上扭力需要有適宜的變速箱
然後利用齒比的更換,在加速的過程中讓引擎的轉進盡量接近最大馬力轉速
這樣即可發揮該車輛的最大加速度
這作法很接近大家在開車時的經驗吧

所結論就是要看一顆引擎的最大加速性能,看最大馬力值就行了

受害者 wrote:
重覆一次,不用帶入那麼多條件
只需要簡單說明這問題的答案 扭力就是起步衝刺力就是了~...

真要比就直接拿什麼車和什麼車來比....(恕刪)


真要這樣,就直接看樓主在#1樓的說明,#1291樓舉的例子,和#1538樓的圖表討論

另外討論串也舉了不少大馬力/小扭力的車在0-100km/h加速比小馬力/大扭力的車還快的例子了



關閉廣告
文章分享
評分
評分
複製連結
請輸入您要前往的頁數(1 ~ 257)

今日熱門文章 網友點擊推薦!