บทความ
 เคมี (Chemistry)
 สู่อิสรภาพทางการเงิน (To Financial Freedom)
 การคำนวณ และออกแบบ (Calculation and design)
 เทคโนโลยีการเกษตร (Agricultural Technology)
 เครื่องมือกล (Machine tools)
 Laws of Nature
 อวกาศ
 พลังงาน
 อิเล็กทรอนิกส์
 ทฤษฏีสัมพัทธภาพ
 ไครโอเจนิกส์
 เฮลิคอปเตอร์
 เกียร์อัตโนมัติ
 โทรศัพท์มือถือ
 ยาง
 รถไฟความเร็วสูง
 คลัตช์ และกระปุกเกียร์ธรรมดา
 เจ็ทแพ็ค
 แผ่นดินไหว
 คู่มือ ต้องรอด
 โรงไฟฟ้าพลังน้ำ
 ดาวเทียม
 เชื่อมโลหะใต้น้ำ
 กังหันลมผลิตไฟฟ้า
 เครื่องยนต์ดีเซล
 เครื่องยนต์เบนซิน
 คัมภีร์สงครามซุนวู ฉบับเข้าใจง่าย
 โลหะ
 ฟิสิกส์
 ปัญหาพระยามิลินท์
 ยานยนต์สมัยใหม่
 แมคาทรอนิกส์
 เครื่องกล 6 แกน
 เครื่องยนต์เจ็ท
 หุ่นยนต์
 สินค้า ผลงาน
 เขียนแบบ
 ออกแบบ คำนวณ
 วางโครงการ
 งานโลหะ
 อุปกรณ์
 เครื่องกล
วันนี้ 1,659
เมื่อวาน 2,926
สัปดาห์นี้ 1,659
สัปดาห์ก่อน 16,616
เดือนนี้ 42,636
เดือนก่อน 62,658
ทั้งหมด 4,449,791
  Your IP :44.221.70.232

2.6 ต้นกำลังของยานยนต์ และลักษณะของการส่งกำลัง

 

      แรงฉุดลากสูงสุดของรถยนต์ มีปัจจัยที่เป็นข้อจำกัดอยู่สองอย่าง อันที่หนึ่งก็คือ แรงฉุดลากสูงสุดที่เกิดจากยาง กับพื้นถนนที่สัมผัสกัน ตัวแปรตามสมการที่ 2.21 และ 2.23

 

 

รูปยาง ที่สัมผัสกันกับพื้นถนน

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

 

และอีกอันหนึ่ง แรงฉุดลากที่เกิดจากเครื่องยนต์ตำกำลังสร้างแรงบิดออกมา แล้วผ่านอัตราทดของเกียร์ที่จะกำหนดความเร็วในการขับเคลื่อนที่ให้มา ตัวแปรดังสมการที่ 2.29

 

รูปเครื่องยนต์ และเกียร์

 

      นอกเหนือจากปัจจัยหลักทั้งสอง ยังมีปัจจัยในส่วนอื่น ๆ รองลงมา ที่จะนำมาคิดคำนวณศักยภาพในการทำงานของยานยนต์ เพื่อการขับขี่บนถนน

 

      แต่ไม่ค่อยสำคัญเท่ากับสองปัจจัยข้างต้น ในการคำนวณจากการทำงานโดยรวมของยานยนต์ จะต้องพิจารณาจากการคำนวณที่เครื่องยนต์ และการส่งกำลัง 

 

 

2.6.1 ลักษณะของต้นกำลัง

 

      ในการนำต้นกำลังไปใช้ในงานที่เกี่ยวกับยานยนต์ ลักษณะของกราฟสมรรถนะในทางอุดมคติของต้นกำลัง ก็คือ กำลังงานด้านขาออกที่ต้องมีค่าที่เป็นเส้นตรงคงที่และเหนือกว่าแรงบิด เมื่อมีความเร็วสูงสุด ดังนั้นแรงบิดเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นก็จะมีรูปร่างเหมือนไฮเปอร์โบลิก ดังแสดงในรูปด้านล่าง

 

รูปสมรรถนะมอเตอร์ไฟฟ้า

 

ส่วนที่ความเร็วต่ำ แรงบิดจะถูกจำกัดที่ค่าคงที่ แต่ก็ไม่เหนือกว่าขีดจำกัดสูงสุด ที่แนบกันระหว่างพื้นที่ของ ยางกับพื้นถนน

 

      ลักษณะกำลังงานที่คงที่นี้ จะให้ยานยนต์พร้อมมีความพร้อมกับแรงฉุดลากที่สูง ที่ความเร็วรอบต่ำ ซึ่งมีความต้องการในการเร่ง, ลากดึง (Drawbar pull) หรือความสามารถในการไต่ขึ้นทางชันจะมีสูง

 

รูปเครื่องยนต์ที่ใช้ในยานยนต์

 

รูปมอเตอร์ที่ใช้ในยานยนต์

 

      เนื่องจากเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน และมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นที่นิยมนำมาใช้เป็นเครื่องต้นกำลังสำหรับยานยนต์จนถึงปัจจุบัน มันจึงมีจำเป็นที่จะทบทวนพื้นฐานของความรู้เหล่านี้ เพื่อจะได้ก้าวไปสู่การออกแบบสมรรถนะของยานยนต์ และการขับเคลื่อน

 

      ลักษณะกราฟตัวอย่างของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน (Gasoline engine) ได้งานสูงสุดขณะที่วาล์วปีกผีเสื้อที่เปิดเต็มที่ ดังแสดงในรูปด้านล่าง

 

รูปกราฟสมรรถนะกำลัง และแรงบิดของเครื่องยนต์

 

และมอเตอร์ไฟฟ้าที่เจอโหลดสูงสุด 2.12 ตามลำดับ

 

กราฟสมรรถนะของมอเตอร์ไฟฟ้า

 

      ในเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน กราฟ แรงบิด-ความเร็ว เมื่อนำไปเทียบกับการใช้งานจริง ดูจะห่างไกลจากกราฟที่คิดคำนวณทางอุดมคติ เพราะมันมีการสูญเสียมากมาย เช่น จากการเผาไหม้, แรงเสียดทาน และการสูญเสียทางความร้อน  คุณภาพของการเผาไหม้ที่ดี และเครื่องยนต์ที่มีแรงบิดสูงสุด จะอยู่ที่ความเร็วรอบกลาง ๆ ถ้าดูจากกราฟ

 

รูปกราฟแสดงสมรรถนะของเครื่องยนต์

 

      ซึ่งความเร็วที่เพิ่มขึ้น ความดันเฉลี่ยจะมีประสิทธิภาพลดลงเพราะว่ามีการสูญเสียอย่างมากขึ้นในท่อทางอากาศเข้าของเครื่องยนต์ ทำให้แรงบิดของเครื่องยนต์ลดลง กำลังงานทางขาออกจึงไม่สูง แต่ถึงอย่างไร มันก็จะเพิ่มสูงที่ความเร็วรอบสูงขึ้น

 

      เหนือจากจุดนี้ แรงบิดเครื่องยนต์จะลดลงอย่างรวดเร็วมาก แต่ความเร็วรอบจะเพิ่มขึ้น แบบนี้ส่งผลถึงกำลังงานด้านขาออกของเครื่องยนต์ที่ลดลง การนำเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในไปใช้ในงานยานยนต์ ความเร็วรอบสูงสุดของเครื่องยนต์ มักจะสูงเพียงเล็กน้อยเหนือความเร็วรอบของกำลังงานขาออกสูงสุด

 

      เครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน ทางภาคปฏิบัติจะมีข้อมูลแรงบิด-ความเร็วรอบแบนราบสัมพันธ์กัน (เมื่อเทียบกันกับในทางอุดมคติ)

ดังนั้น การส่งกำลังแบบมีการเปลี่ยนเกียร์ต่าง ๆ หลายเกียร์ ดูได้ในรูปด้านล่าง

 

กราฟแรงฉุดลากของเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน และช่วงเกียร์ต่าง ๆ กับความเร็วรอบรถยนต์

     

      ส่วนในมอเตอร์ไฟฟ้า มีกราฟความเร็วรอบ-แรงบิด ซึ่งรูปร่างกราฟในทางปฏิบัติ จะใกล้เคียงกับทางอุดมคติมาก ดังรูป

 

กราฟประสิทธิภาพการทำงานของมอเตอร์

 

โดยทั่วไป มอเตอร์ไฟฟ้าจะเริ่มต้นจากความเร็วรอบที่ศูนย์ (มอเตอร์ไม่ได้หมุน) ซึ่งมันเพิ่มความเร็วรอบได้จากการป้อนแรงดันไฟฟ้าเข้าไปในมอเตอร์ แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นตามค่าอัตราที่ใช้งาน ขณะที่ฟลักซ์ (Flux) ยังรักษาค่าคงที่

 

      เมื่ออยู่เหนือจากฐานความเร็ว แรงดันไฟฟ้าจะมีค่าคงที่ แต่ฟลักซ์จะลดลง ส่งผลในกำลังงานขาออกคงที่ขณะที่แรงบิดลดลงเป็นกราฟโค้ง ข้อมูลของกราฟแรงบิด-ความเร็วรอบของมอเตอร์ไฟฟ้าเข้าใกล้สู่อุดมคติ เป็นการส่งกำลังด้วยเกียร์เดียว ที่เป็นเกียร์ใดเกียร์หนึ่ง ขณะการทำงานปกติ ดังแสดงในรูปด้านล่าง

 

กราฟแรงฉุดลากของมอเตอร์ไฟฟ้าเกียร์หนึ่ง กับความเร็วของยานยนต์

 

รูปการเทียบประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ กับมอเตอร์ไฟฟ้า

 

 

 

 

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

 

“คนโง่ย่อมเป็นเหยื่อของคนฉลาด

 

คนฉลาดย่อมเป็นเหยื่อ ของคนฉลาดที่แกล้ง โง่”

Share on Facebook
 
Google

WWW
http://www.thummech.com/
ฟังเพลงออนไลน์ คลิกเลย
 
Copyright © 2013-2015 Thummech All Rights Reserved. 
Powered by  ThaiWebPlus 
คนธรรมดามีความรู้คือคนฉลาด คนฉลาดมีความเข้าใจคือคนธรรมดา