العلاقة بين العزم والقوة الحصانية

[NFS]

^1
ما هي العلاقة بين عزم المحرك والقوة الحصانية؟؟ وكيف تحسب القوة الحصانية عن طرق جهاز الـdynamometer؟؟؟؟

في البداية خلينا نعرف ما هو الـdynamometer "أو الداينو" ؟؟؟

الداينو هو عبارة عن جهاز يحتوي على أسطوانتين توضع عجلات السيارة الدافهة عليهما "يعني اذا كانت السيارة ذات دفع خلفي فأن العجلات الخلفية هي التي توضع على الأسطوانتين وهكذا" ، فعندما توضع السيارة على هذا الجهاز فلابد من أن تكون السيارة معشقة على غيار معين "في العادة على الغيار الثالث" ثم تضغط دواسة البنزين ألى آخرها فيبداء الداينو بحساب "العزم" الذي يولده المحرك "على العجلات" عند تلك السرعة ثم يبداء الداينو بالكبح "يعني يضيف ثقل" على عجلات السيارة فتقل سرعة المحرك ويقوم الداينو بحساب العزم مرة أخرى عند تلك السرعة وتتكرر تلك العملية ألى أن تصل سرعة المحرك ألى 1000 أو 500 دورة .
كان هذا شرح مختصر ومبسط عن عمل الداينو وهذه بعض الصور للداينامومتر :
http://www.mustangdyne.com/images/maingraphics/md100wcar.jpg
http://www.mustangdyne.com/images/maingraphics/twinpaus.jpg
http://www.mustangdyne.com/images/maingraphics/WynnSpeed.jpg
http://www.mustangdyne.com/images/maingraphics/AWD_wfari.jpg

وجهاز الداينو يكون متصل بحاسوب يقوم تحليل العزم ويحسب القوة الحصانية بناءً على تلك البايانات و يكون شكلها مماثل لهذه الصورة :
http://home.wi.rr.com/montecarloss/images/408graph.jpg

فالخط الأحمر يمثل القوة الحصانية والخط الأخضر في هذا المثال يمثل العزم.

لكن الى الأن لم يتضح كيف قام جهاز الحاسوب بحساب القوة الحصانية بدلالة العزم؟؟؟؟


الأجابة على هذا السؤال هو: أن الحاسوب يطبق المعادلة "الخطيرة" التالية في حساب القوة الحصانية:
http://mypage.ayna.com/djbinabd/hp.gif
مع مراعاة أن وحدة قياس العزم هي:الرطل * قدم ووحدة قياس سرعة المحرك هي دورة لكل دقيقة.

هذه المعادلة الخطيرة فسرت الكثير الكثير من الأسئلة التي كنت أعجز عن فهمها ، من تلك الأسئلة:
(1)على أي أساس يتم تحديد القوة الحصانية في المحرك؟؟
(2)ما الذي يجعل بعض المحركات قوتها الحصانية أعلى من منافساتها مع أن لها نفس السعة وعزم أقل؟؟؟؟وفي بعض الأحيان أقل في السعة "مثال الماكسيما "HP227" واللومينا 6 سليندر "HP210"؟؟؟؟
(3)ما هو الشيء المميز في محرك الهوندا S2000 الذي يجعله يولد 240 حصان مع أنه يولد عزم عادي جداً بالنسبة لمحرك سعته 2 لتر؟؟؟

فأجابة هذه الأسئلة وجدتها في هذه العلاقة "المعادلة"وهي:
يتم تحديد أو حساب القوة الحصانية بناءً على هذه المعادلة ، فبما أن هذه العلاقة غير خطية "أي تحتوي على أكثر من متغير وهي عبارة عن كسر ، فأن أكبر قيمة للكسر هي عندما يكون مقام الكسر أكبر ما يمكن أي اما جعل المحرك يدور على سرعات عالية أو جعل المحرك يولد أغلب عزمه أو حتى ثلاثة أربعه قبل الخط الأحمر بقليل "Red Line".
وهذا أيضاً يفسر قدرة محركات الدراجات النارية على توليد تلك القوة "بعضها يصل الى 150حصان" رغم أن سعة المحرك لا تتجاوز 1.2 لتر!

أريد أسمع رأيكم.


وأعذروني على الأخطاء الأملائية لأن الويندوز لا يدعم الكتابة باللغة العربية وأنا قاعد أكتب في موقع وأنسخ وألصق الكتابة بعد ذلك الى سوالف.


**للتحويل العزم من "كلغ*متر" الى "رطل*قدم" نضرب العزم في 7.233
_________________
المصادر:
عدة مواقع مختلفة.

[Ferrari^_^love]

الله عليك يا NFS والله الموضوع جميل ومهم اب نفس الوقت والله يعطيك العافيه على الموضوع ...انا عندي فيلم من اخونا كورفيت كان ايجربون سيارات فيراري على الجهاز هذا وكنت ابي اعرف الجهاز ...بس انت والله ما قصرت عرفتنا بالجهاز ومهامه ...يعني الخلاصه اهيا.....ألف شكر :):)

[S2000]

الله يعطيك العافية وS2000 :) :)


عندي معلومة بسيطة وحبيت أشارك أخواني في المنتدى بها وهي تفسير بسيط ومختصر يدور حول التسارع وعلاقته بالقوة الحصانية والعزم:
- Maximum acceleration at any speed occurs at the HP peak
- Maximum acceleration in any gear occurs at the torque peak

peak = أقصى حد

تعليقك أخوي NFS؟؟؟؟

[E55]

NFS
شكراً لك الموضوع هذا
عندي سؤال إذا ممكن (يمكن أكثر) :)

- الرقم 5252 الموجود في المعادلة ... من وين جبنا الرقم هذا ؟

- ممكن تجاوب على السؤالين 2 و 3 اللي ذكرتهم إنت بشكل أوضح .. أو خلينا نقول بطريقة ميكانيكية أكثر :)

[E55]

S2000
للمرة الثانية
توقيعك يصلح كموضوع :):)
ويا ريت لو تترجمه لنا حرفياً .... خاصة تعليقهم على الكرايسلر PT ;)
PLZ

[أبو نايف]

من افضل المقالات اللي استهوتني ..(سنس) يوم اشتركت في سوالف:)



ياسلام ياجاسم......موضوع قيم جدا..




بس تراك غلطت شويه على الرياضيات:)......غلطه لاتغتفر


فقد قلت
_________________________________________________________
فأن أكبر قيمة للكسر هي عندما يكون مقام الكسر أكبر ما يمكن
_________________________________________________________


والصحيح....عندما يكون بسط الكسر أكبر ما يمكن:):)



شفت وشلون

فيه مشرفين رياضيات...............مايلعبون:)




نرجع للموضوع الرائع:

هل المنحنيات اللي في الشكل البياني عملت لعدة سيارات؟؟

وهل هي صحيحه لجميع السيارات؟؟



الداينو كما فهمت يحسب العزم عند سرعه معينه....

يعني يسجل العزم والسرعه....فيجيب لنا قيمة المتغيرين اللي في بسط المعادله.......ثم حسابيا بتطلع لنا القوه الحصانيه عند كل سرعه.....


يعني الداينو...لايحسب لنا القوه الحصانيه مباشره....


صح والا انا مضيع!!!!!!!!




اتوقع اني مضيع.



بالنسبه للشكل البياني والمعادله

ايهم ناتج من الاخر؟؟؟



اعتقد ان المعادله نا تجه من الشكل البياني واللي هو عباره عن بيانات تجريبيه مسجله في الكومبيوتر ....


اذا كان هذا صحيح.......فاقدر اجاوب الاخ E55
بان الرقم اللي في المقام هو ثابت نتج من هذه البيانات الممثله اعلاه......يعني ثابت عشان يضبط الكيرف....ماله اي دلاله معينه...



الحقيقه الموضوع ماهو سهل.......ويحتاج الى التبسيط....


واعتقد الافضل اولا يتم تعريف واضح للمتغيرات الثلاثه اللي ذكرها اخونا جاسم.......ثم دراسة علاقة كل متغير بالاخر...قبل دراسة العلاقه بينهم جميعا....




مع التحيه

[NFS]

فيراري:
العفو ، هذا النوع من الداينو يسمى "chassis dynamometer"والقوة الحصانية و العزم الذي يقوم بحسابه هذا الجهاز تكون "دائماً" أقل من القوة والعزم الفعلي للمحرك ، لأن جزء من عزم المحرك يضيع في الأحتكاك الناجم عن إنتقال القوة الدافعة عبر القير والديفرينس وأيضاً تدوير الدينمو ومضخة ماء المحرك و مضخة الباور ستيرنغ.

وهنالك أيضاً "Engine Dynamometer" والذي يمتاز عن سابقه أنه أكثر دقة والنتائج التي يعطيها هذا النوع هو نفسه الذي نقرائه في المجلات وفي الإنترنت "يعني القوة الفعلية للمحرك".


S2000
الله يعافيك ويعطيك NSX ، بالنسبة لمشاركتك فهي صحيحة إذا كان المحرك متصل بناقل حركة متوافق بشكل متقن مع أداء المحرك مثل........;)

E55
تم التوصل إلى هذا الرقم عن طريق تحويل وحدات القياس من "رطل×قدم" إلى "قدرة حصانية أو حصان ميكانيكي" ، وإليك الخطوات:
*من يعرف القوة الحصانية بأنها القدرة على جر 550رطل لمسافة قدم واحدة في الثانية يعني الحصان=550 رطل×قدم/الثانية ،
فإذن هدفنا هو الوصول إلى هذه الوحدة عن طريق تحويل والحدات إبتداءً من العزم "قدم×رطل".
*لنضع وحدة قياس العزم في معادلة كالتالي "يعني طرفي المعادلة متماثل":
http://mypage.ayna.com/djbinabd/hp00.jpg
*من الملاحظ أن الفرق بين وحدة قياس العزم والقوة الحصانية هو عدم وجود وحدة قياس الزمن "لكل ثانية" في العزم فلذلك سوف نضرب طرفي المعادلة بـ"دورة لكل دقيقة أوRPM":
http://mypage.ayna.com/djbinabd/hp01.jpg
*لكن نحتاج أن نحول وحدة الزمن من دقيقة إلى ثانية بالقسمة على 60 وتصبح المعادلة كالتالي:
http://mypage.ayna.com/djbinabd/hp02.jpg
*الأن تأتينا مشكلة الدورة فنحتاج أن نحولها إلى "كمية بدون وحدة قياس أو dimensionless quantity" ، كما نعرف أن "الدورة أو revolution" تساوي 360درجة وتساوي أيضاً 2ط راديان فلذلك سوف نستخدم 2ط راديان في المعادلة وتصبح كالتالي:
http://mypage.ayna.com/djbinabd/hp03.jpg
* بإمكاننا الأن أن نستعيظ بقيمة 2ط÷60 بـ0.1047 فتصبح المعادلة كالتالي:
http://mypage.ayna.com/djbinabd/hp04.jpg
*ألا تلاحظ أن الطرف الأيمن من المعادلة يشابه تعريف القوة الحصانية لكن الأختلاف أنه يساوي (1÷550) من الحصان ، صح؟؟؟
فلذلك نضرب الطرفين بـ550 فتصبح المعادل كالتالي:
http://mypage.ayna.com/djbinabd/hp05.jpg

وهي أيضاً تساوي المعادلة الشهيرة هذه:
http://mypage.ayna.com/djbinabd/hp06.jpg


وإجابة السؤال الثاني بالتفصيل هي:
لناخذ محرك الكامري والماكسيما كأمثلة ،
محرك الماكسيما يولد قوة 227@6400 دورة وعزم مقداره 29.4 كلغ×متر@3600دورة
محرك الكامري يولد قوة 210@5800دورة وعزم مقداره 30.3 كلغ×متر@4400دورة

على الرغم من أن أقصى عزم للماكس يعتبر أقل من الكامري لكن قدرة المحرك للوصول إلى سرعات دوران أعلى وعدم إنخفاض العزم بشكل كبير عند تلك السرعة فإن ذلك يعتبر تفسير لتفوق الماكس في القوة الحصانية مقارنة مع محرك الكامري الذي يولد أقصى قوة على سرعات أقل "يعني أن منحنى العزم ينخفض بشدة بعد سرعة 5800دورة في محرك الكامري".


أما في مقارنة محرك الماكس مع اللومينا ، فإن محرك اللومينا يولد 31كلغ×متر@3600دورة مع قوة حصانية مقدارها 215حصان@5200دورة ، و مشكلة هذا المحرك أن الخط الأحمر يبداء عند 5500 دورة ، فلو أفترضت أن الخط الأحمر يبداء من 6000دورة وإنخفض العزم إلى 28كلغ×متر فإن القوة الحصانية تساوي ((6000×7.233×28)÷5252)=231حصان!!!


إجابة للسؤال الثالث:

السر هو أن الخط الأحمر يبداء عند 9000دورة وأن أغلبن العزم متوفر عند تلك السرعة من دوران المحرك ، فالمحرك يولد 240حصان@8300دورة فإذا أردنا حساب العزم عند تلك النقطة في تساوي ((240×5252)÷8300)÷7.233=20.9كلغ×متر ويكفي أن تعلم أن أقصى عزم يولده هذا المحرك هو 21.2كلغ×متر@7500.

هنالك سؤال قد يتبادر إلى الذهن: "هل يعتبر المحرك الذي يولد معظم عزمه على دورات عالية هو الأفضل دائماً؟؟"

الأجابة: لا ، لأن أفتقار المحرك للعزم على سرعات متدنية يجعل التسارع عند تلك السرعات ضعيف مقارنة بمحرك يوفر جزء كبير من عزمه على سرعات متدنية متوسطة ، يعني نستطيع أن نقول أن المحرك ذو الأداء الممتاز هو الذي يكون منحنى العزم "مسطح أو FLAT" يعني معظم العزم يتم توليده على سرعات دوران واسعة على سبيل المثال "من سرعة 2000~4500 دورة مع توفر عزم كافي عند 6000دورة".


فلذلك لا تستغربوا إذا وجدتوا محرك الماكس والـS2000 ضمن قائمة أفضل عشرة محركات في العالم للثلاث سنوات القادمة.

أبو نايف:
شكراً على كلامك اللطيف وهذي شهادة أعتز فيها.

صحيح كلامك يا أبونايف عن أن الكسر بيكبر إذا صغر قيمة المقام "أساساً أنا كنت أقصد هذا الشيء بس الشيطان قص علي وخلاني أقلب السالفة".:)

هذه المعادلة تصلح لجميع أنواع السيارات بلا إستثناء لكن الرسم البياني هو فقط للتوضيح عما سيكون شكل البيانات عندما يقوم الحاسوب بإظهار النتائج ، زين شيك على إستنتاجي للمعادلة السابقة يمكن يكون عندك تعليق:):):)

[تم تعديل الموضوع بواسطة NFS يوم 09-06-2001 في 02:18 AM]

[Ferrari^_^love]

مشكور على تصحيح المعلومه

[E55]

شرح رائع :)

كفييت ووفيت

مع إني محتاج أقرأه أكثر من مرة عشان أفهم كل شي :)

لكن فهمت بشكل عام ، وتعلمت أشياء جديدة :)

شكلك خطير في الرياضيات يا NFS

على فكرة ، المعادلة الأولى ما طلعت !

[NFS]

وشكراً E55 الرد ، أهم شيء أننا نتبادل الخبرات والمعلومات بين بعضنا بعض.

والصورة الأولى أصلاً ما بعد أحطها في الموقع بس عطني وقت علشان أعدل بعض الشغلات.

[S2000]

أفاااا,,,أكيد مثل ...... ومثل كل سيارات ...... يا NSF ;)


وأبشر على راسي أخوي E55 انت تمون ياشيخ,,قصدي يامشرفنا :)...
لكن لو فيك تنتظر شوي لأن القائمة "البشعة" حقت 2001 في الطريق وان شاء الله أوعدك اذا طاحت في يدي بحطها كموضوع مستقل :)..
بس الصراحة ماتوقعت أبدا ان الـPT ينقال فيها كل هذا وتاخذ الأول :(....


تشا تشاااا....

[FIGO]

هلا :)

مشكور الغالي NFS على الموضوع القيم و الرائع :)




سلامي لكم :)

[M5]

صراحة يا أخوان موضوع مفيد لأبعد درجة ، وممتع للغايه ...

أشكرك مره أخرى أخوي جاسم ،،،،، وأشكر كل من ساهم بابداء رأيه .



وبما أن الموضوع شيق وممتع فأعتقد انه يحتاج لكم سؤال ،،،


لو تسمحلي أخوي NFS :
النقطه الأولى :
============

عند تطبيق المعادله على محرك الكامري أو المكسيما أو أي محرك ما تطلع النتائج 100 % !!!

مثال ....
محرك الكامري عند تطبيق المعادله على سرعة 5800 يعطي 242 حصان!!!

ومحرك الماكسيما يعطي 259 حصان!!!! عند 6400 rpm .


النقطه الثانيــه :
================

لو نبغا نحسب عزم أي محرك ، وليكن المكسيما مثلاً :

العزم = ( القوة بالحصان × 5252 ) ÷ rpm

لو طبقنا المعادله عند سرعة 5500 rpm والقوة هي 259 حصان :

العزم = ( 259 × 5252 ) ÷ 5500

العزم = 247 رطل×قدم

العزم = 247 ÷ 7.233 = 34.2 كلغ×متر !!!!

طلع عزم المحرك 34 عند 5500 ، مع العلم انه أقصى عزم لمحرك المكسيما يتوفر عند 3600 rpm ومقداره 29.4 ......

وبناءً على المنحنى البياني يفترض انه يقل العزم بعد تجاوز المحرك لسرعة 3600 rpm .

( أرجو التوضيح على ما سبق بدون أمر عليك :) )

يمكن أكون مخربط :)




تحياتي للجميع ،،

[NFS]

FIGO
العفو يا صاحب 56 مليون دولار

:):):):):)


شكراً أخي M5 على تعليقك ومشاركتك القيمة في الموضوع.


في النقطة الأولى أنا لم أفهم كيف حسبت قوة محرك الكامري أنها تساوي 242حصان والماكس يساوي 259 حصان ؟
على أي حال أنا سوف أحسب العزم والقوة الحصانية عند كل سرعة دوران تم ذكرها في الموضوع كاملاً:

(1)الماكس:

*عند 6400دورة المحرك يولد 227حصان "نحن متفقين على هذه النقطة" ، فالعزم الذي يولده المحرك عند هذه السرعة هي : ((227×5252)÷6400)=186.28رطل.قدم ، وهو يوازي (186.28÷7.233)=25.75كلغ.متر "وهو أقل من أقصى عزم يولده المحرك".

*عند 3600دورة المحرك يولد 29.4 كلغ.متر ، وهو يوازي (29.4×7.233)=212.65رطل.قدم ، فالقوة الحصانية تساوي ((212.65*3600)÷5252)=145.8حصان فقط !!!

(2)الكامري

*عند 5800دورة المحرك يولد 210حصان ، فالعزم الذي يولده المحرك عند هذه السرعة هي : ((210×5252)÷5800)=190.16رطل.قدم ، وهو يوازي (190.16÷7.233)=26.3كلغ.متر "وهو أقل من أقصى عزم يولده المحرك".

*عند 4400دورة المحرك يولد 30.3 كلغ.متر ، وهو يوازي (30.3×7.233)=219.16رطل.قدم ، فالقوة الحصانية تساوي ((219.16*4400)÷5252)=183.6حصان.


أريد أضيف معلومة ، هذي المعادلة ي التي تستخدم في قياس القوة الحصانية عند صانعي السيارات وأيضاً في سباقات السيارات الرسمي حيث أن السيارات تصنف إلى مجموعات حسب القوة الحصانية التي تولدها.

[M5]

معليش أخوي جاسم .... كلامك طلع صحيح :

ليش ؟


لأنه في النقطه الأولى قمت بحساب أحصنة المكسيما على سرعة دوران 6400 rpm وعزم 212.6رطل *قدم ( 29.4 × 7.233)

يعني يطلع الحساب :

الحصان = ( rpm × العزم ) ÷ 5252

الحصان = ( 6400 × 212.6 ) ÷ 5252

الحصان = 259 حصان ..................... ( انا حسبتها بالطريقه هذي )

لكنها غلط ، لأنه عزم المحرك مو عند 6400 rpm


انا آسف .... معليش حصل عليه لبس في الموضوع .



طيب لو تسمحلي كمان في نقطه ثالثه ورابعه :)

- نقدر نطلع من المعادلة القوة الحصانيه القصوى لأي محرك ، في حالة كان العزم الأقصى معلوم لدينا .

- نقدر نطلع القوة الحصانيه للمحرك عند أي دورة ، أم ان المعادلة تنحصر في سرعتي دوران فقط اللي هم سرعة الدوران للعزم وسرعة الوران للقوة الحصانيه ؟؟

بمعنى أوضح هل أستطيع حساب قوة المكسيما عند 3000 rpm
أو مثال آخر هل أستطيع حساب عزم محرك الكامري عند 2600 rpm




تحياتي لك مرة أخرى ،،

[NFS]

ما في أي مشكلة أخي M5

إجابة للنقطة الثالثة:
لا ، لأننا نعتمد على شكل المنحنى وخصوصاً على سرعات دوران عالية في حساب القوة الحصانية.

النقطة الرابعة:
تستطيع أن تحسب القوة الحصانية عند أي سرعة كانت بدلالة العزم عند تلك السرعة والعكس صحيح أيضاً ، أي يمكننا أن نحسب العزم عند أي سرعة بدلالة القوة الحصانية.

خذ هذا المثال لمحرك نيسان ماكسيما "النسخة الأمريكية" ستلاحظ أن القوة الحصانية القصوى أقل "لأن الداينو المستخدم هو من النوع الأول أي chassis dynamometer

لكن أنت أدرس الرسم ولاحظ العلقة بين نحنى العزم ومنحنى القوة الحصانية ستلاحظ أن المعادلة تعطيك النتيجة بنفس دقة الرسم.
http://wwwcsif.cs.ucdavis.edu/~chin/images/Maxima/dynob.jpg

[M5]

:)

الله يعطيك العافيه أخوي NFS ..

الآن صار الموضوع واضح ومفهوم :)

الحق انك أتحفتنا بهذي المواضيع الشيقه :)

بس اذا ما في كلفه عليك ودّي يالحبيـب بالمواقع اللي تمت فيها مثل هذي الإختبارات

وتشكر مقدماً





تحياتي ،،

[NFS]

تصدقون يا شباب أن موقع :أين" الغبي مسح كل شيء في صفحتي الشخصية !!!


فعلشان كذا كل الصور اللي توضح المعادلات أختفت "وراح تعب ساعة كاملة وانا أكتب هذي المعادلات:(:(:("

[Lorinser]

الله يعينك ويعوضك عن التعب في المرات اليـايــة انشالله يا NFS :) :)

[روح الامارات]

يا سلام عليك يا NFS كل مواضيعك ما شاء الله عليك قيمة بس في نقطة ما فهمتها وياريت توضحلي اياها وهي عن الرسم البياني عندما يكون الخط المرسوم متجه الى فوق هل هذا يعني العزم ولا السرعة ..........؟
وشكرا مرة اخرى