अपनी कार के टॉर्क (टोक़) को कैसे मापें

टोक़ अश्वशक्ति के समानुपाती होता है और वाहन और उसकी विशेषताओं के आधार पर भिन्न होता है। पहिया का आकार और गियर अनुपात टोक़ को प्रभावित करता है।

चाहे आप एक नई कार खरीद रहे हों या अपने गैरेज में एक हॉट रॉड का निर्माण कर रहे हों, इंजन के प्रदर्शन का निर्धारण करते समय दो कारक काम आते हैं: हॉर्सपावर और टॉर्क। यदि आप अधिकांश डू-इट-योरसेल्फ यांत्रिकी या कार के प्रति उत्साही हैं, तो आपको शायद हॉर्सपावर और टॉर्क के बीच के संबंध की अच्छी समझ है, लेकिन आपको यह समझना मुश्किल हो सकता है कि उन "फुट-पाउंड" नंबरों को कैसे प्राप्त किया जाता है। मानो या न मानो, यह वास्तव में इतना कठिन नहीं है।

इससे पहले कि हम तकनीकी विवरण में आएं, आइए आपको समझने में मदद करने के लिए कुछ सरल तथ्यों और परिभाषाओं को तोड़ते हैं कि हॉर्सपावर और टॉर्क दोनों महत्वपूर्ण कारक क्यों हैं। हमें आंतरिक दहन इंजन प्रदर्शन माप के तीन तत्वों को परिभाषित करके शुरू करना चाहिए: गति, टोक़ और शक्ति।

1 का भाग 4: यह समझना कि इंजन की गति, टॉर्क और पावर समग्र प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करते हैं

हॉट रॉड पत्रिका में हाल के एक लेख में, इंजन के प्रदर्शन के सबसे महान रहस्यों में से एक को आखिरकार मूल रूप से हल किया गया था कि वास्तव में शक्ति कैसे मायने रखती है। ज्यादातर लोग सोचते हैं कि डायनेमोमीटर (इंजन डायनेमोमीटर) इंजन की हॉर्स पावर को मापने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

वास्तव में, डायनेमोमीटर शक्ति को नहीं, बल्कि टॉर्क को मापते हैं। यह टॉर्क फिगर RPM से गुणा किया जाता है जिस पर इसे मापा जाता है और फिर पावर फिगर प्राप्त करने के लिए 5,252 से विभाजित किया जाता है।

50 से अधिक वर्षों के लिए, इंजन टॉर्क और आरपीएम को मापने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले डायनेमोमीटर इन इंजनों द्वारा उत्पन्न उच्च शक्ति को आसानी से नहीं संभाल सकते थे। वास्तव में, उस 500 क्यूबिक इंच नाइट्रो-बर्निंग हेमिस पर एक सिलेंडर एकल निकास पाइप के माध्यम से लगभग 800 पाउंड का जोर पैदा करता है।

सभी इंजन, चाहे आंतरिक दहन इंजन हों या इलेक्ट्रिक, अलग-अलग गति से काम करते हैं। अधिकांश भाग के लिए, एक इंजन जितनी तेजी से अपना पावर स्ट्रोक या चक्र पूरा करता है, उतनी ही अधिक शक्ति पैदा करता है। जब आंतरिक दहन इंजन की बात आती है, तो तीन तत्व होते हैं जो इसके समग्र प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं: गति, टॉर्क और शक्ति।

स्पीड इस बात से तय होती है कि इंजन कितनी तेजी से अपना काम करता है। जब हम मोटर गति को किसी संख्या या इकाई पर लागू करते हैं, तो हम मोटर गति को प्रति मिनट या RPM में क्रांतियों में माप रहे हैं। एक इंजन जो "काम" करता है वह मापनीय दूरी पर लगाया गया बल है। टॉर्क को एक विशेष प्रकार के कार्य के रूप में परिभाषित किया जाता है जो रोटेशन उत्पन्न करता है। यह तब होता है जब एक बल त्रिज्या (या, एक आंतरिक दहन इंजन, चक्का के लिए) पर लागू होता है और आमतौर पर फुट-पाउंड में मापा जाता है।

अश्वशक्ति वह गति है जिस पर कार्य किया जाता है। पुराने दिनों में, अगर वस्तुओं को स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती थी, तो लोग आमतौर पर ऐसा करने के लिए घोड़े का इस्तेमाल करते थे। यह अनुमान लगाया गया है कि एक घोड़ा लगभग 33,000 फीट प्रति मिनट की गति से चल सकता है। यहीं से "अश्वशक्ति" शब्द आया है। गति और टोक़ के विपरीत, अश्वशक्ति को कई इकाइयों में मापा जा सकता है, जिनमें शामिल हैं: 1 एचपी = 746 डब्ल्यू, 1 एचपी = 2,545 BTU और 1 hp = 1,055 जूल।

इंजन की शक्ति का उत्पादन करने के लिए ये तीन तत्व एक साथ काम करते हैं। चूंकि टोक़ स्थिर रहता है, गति और शक्ति आनुपातिक रहती है। हालाँकि, जैसे-जैसे इंजन की गति बढ़ती है, टॉर्क को स्थिर रखने के लिए शक्ति भी बढ़ती है। हालांकि, बहुत से लोग भ्रमित हैं कि टॉर्क और पावर इंजन की गति को कैसे प्रभावित करते हैं। सीधे शब्दों में कहें तो जैसे-जैसे टॉर्क और पावर बढ़ती है, वैसे-वैसे इंजन की स्पीड भी बढ़ती है। इसका उल्टा भी सच है: जैसे-जैसे टॉर्क और पावर घटता है, वैसे-वैसे इंजन की गति भी घटती है।

2 का भाग 4: अधिकतम टॉर्क के लिए इंजन कैसे डिज़ाइन किए जाते हैं

कनेक्टिंग रॉड के आकार या लंबाई को बदलकर और बोर या सिलेंडर बोर को बढ़ाकर एक आधुनिक आंतरिक दहन इंजन को शक्ति या टोक़ बढ़ाने के लिए संशोधित किया जा सकता है। इसे अक्सर बोर से स्ट्रोक के अनुपात के रूप में जाना जाता है।

टॉर्क को न्यूटन मीटर में मापा जाता है। सीधे शब्दों में कहें तो इसका मतलब है कि टॉर्क को 360 डिग्री सर्कुलर मोशन में मापा जाता है। हमारा उदाहरण एक ही बोर व्यास (या दहन सिलेंडर व्यास) के साथ दो समान इंजनों का उपयोग करता है। हालांकि, दो इंजनों में से एक में लंबा "स्ट्रोक" (या लंबी कनेक्टिंग रॉड द्वारा बनाई गई सिलेंडर गहराई) है। एक लंबे स्ट्रोक इंजन में अधिक रैखिक गति होती है क्योंकि यह दहन कक्ष के माध्यम से घूमता है और उसी कार्य को पूरा करने के लिए अधिक उत्तोलन होता है।

टॉर्क को पाउंड-फीट में मापा जाता है, या किसी कार्य को पूरा करने के लिए कितना "टोक़" लगाया जाता है। उदाहरण के लिए, कल्पना कीजिए कि आप जंग लगे बोल्ट को ढीला करने की कोशिश कर रहे हैं। मान लीजिए कि आपके पास दो अलग-अलग पाइप रिंच हैं, एक 2 फीट लंबा और दूसरा 1 फुट लंबा। यह मानते हुए कि आप समान मात्रा में बल लगा रहे हैं (इस मामले में 50 पौंड दबाव), आप वास्तव में दो फुट के रिंच (100 x 50) और केवल 2 पाउंड के लिए 50 फीट-पाउंड का टार्क लगा रहे हैं। सिंगल लेग रिंच के साथ टॉर्क (1 x 50)। कौन सा रिंच आपको बोल्ट को अधिक आसानी से खोलने में मदद करेगा? उत्तर सरल है - अधिक टॉर्क वाला।

इंजीनियर एक ऐसा इंजन विकसित कर रहे हैं जो उन वाहनों के लिए उच्च टॉर्क-टू-हॉर्सपावर अनुपात प्रदान करता है जिन्हें गति बढ़ाने या चढ़ने के लिए अतिरिक्त "शक्ति" की आवश्यकता होती है। आप आमतौर पर रस्सा या उच्च प्रदर्शन इंजनों के लिए उपयोग किए जाने वाले भारी वाहनों के लिए उच्च टोक़ के आंकड़े देखते हैं जहां त्वरण महत्वपूर्ण है (जैसे ऊपर एनएचआरए शीर्ष ईंधन इंजन उदाहरण में)।

यही कारण है कि कार निर्माता अक्सर ट्रक विज्ञापनों में उच्च-टोक़ इंजन की क्षमता को उजागर करते हैं। इग्निशन टाइमिंग को बदलकर, ईंधन/वायु मिश्रण को समायोजित करके, और यहां तक ​​कि कुछ परिदृश्यों में आउटपुट टॉर्क को बढ़ाकर भी इंजन टॉर्क को बढ़ाया जा सकता है।

3 का भाग 4: संपूर्ण मोटर रेटेड टॉर्क को प्रभावित करने वाले अन्य वेरिएबल्स को समझना

जब टोक़ को मापने की बात आती है, तो आंतरिक दहन इंजन में विचार करने के लिए तीन अद्वितीय चर होते हैं:

विशिष्ट RPM पर उत्पन्न बल: यह किसी दिए गए RPM पर उत्पन्न अधिकतम इंजन शक्ति है। जैसे ही इंजन में तेजी आती है, एक RPM या हॉर्सपावर कर्व होता है। जैसे-जैसे इंजन की गति बढ़ती है, अधिकतम स्तर तक पहुँचने तक शक्ति भी बढ़ती है।

दूरी: यह कनेक्टिंग रॉड के स्ट्रोक की लंबाई है: स्ट्रोक जितना लंबा होगा, उतना ही अधिक टॉर्क उत्पन्न होगा, जैसा कि हमने ऊपर बताया है।

टॉर्क कांस्टेंट: यह एक गणितीय संख्या है जो सभी मोटर्स, 5252 या एक स्थिर RPM को असाइन की जाती है जहां पावर और टॉर्क संतुलित होते हैं। 5252 नंबर इस अवलोकन से लिया गया था कि एक हॉर्सपावर एक मिनट में 150 फीट की यात्रा करने वाले 220 पाउंड के बराबर है। इसे फ़ुट-पाउंड के टार्क में व्यक्त करने के लिए, जेम्स वाट ने गणितीय सूत्र प्रस्तुत किया जिसने पहले भाप इंजन का आविष्कार किया।

सूत्र इस प्रकार दिखता है:

यह मानते हुए कि 150 पाउंड का बल एक फुट त्रिज्या (या एक चक्र जो आंतरिक दहन इंजन के सिलेंडर के अंदर है, उदाहरण के लिए) पर लागू होता है, आपको इसे फुट-पाउंड के टार्क में बदलना होगा।

220 fpm को RPM में एक्सट्रपलेशन करने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए, दो पाई संख्या (या 3.141593) को गुणा करें, जो 6.283186 फीट के बराबर है। 220 फीट लें और 6.28 से विभाजित करें और हमें प्रत्येक क्रांति के लिए 35.014 आरपीएम मिलते हैं।

150 फीट लें और 35.014 से गुणा करें और आपको 5252.1 मिलता है, हमारा स्थिरांक जो फुट-पाउंड के टार्क में गिना जाता है।

4 का भाग 4: कार के टॉर्क की गणना कैसे करें

टॉर्क का सूत्र है: टॉर्क = इंजन पावर x 5252, जिसे RPM से विभाजित किया जाता है।

हालाँकि, टॉर्क के साथ समस्या यह है कि इसे दो अलग-अलग जगहों पर मापा जाता है: सीधे इंजन से और ड्राइव व्हील्स से। अन्य यांत्रिक घटक जो पहियों पर टोक़ रेटिंग को बढ़ा या घटा सकते हैं उनमें शामिल हैं: चक्का आकार, संचरण अनुपात, ड्राइव धुरा अनुपात, और टायर/पहिया परिधि।

व्हील टॉर्क की गणना करने के लिए, इन सभी तत्वों को एक समीकरण में शामिल किया जाना चाहिए जो कि डायनेमिक टेस्ट बेंच में शामिल कंप्यूटर प्रोग्राम के लिए सबसे अच्छा है। इस प्रकार के उपकरणों पर, वाहन को रैक पर रखा जाता है और ड्राइव पहियों को रोलर्स की एक पंक्ति के बगल में रखा जाता है। इंजन एक कंप्यूटर से जुड़ा है जो इंजन की गति, ईंधन खपत वक्र और गियर अनुपात को पढ़ता है। इन नंबरों को पहिया की गति, त्वरण और RPM के साथ ध्यान में रखा जाता है क्योंकि कार को वांछित समय के लिए डायनो पर चलाया जाता है।

इंजन टॉर्क की गणना करना निर्धारित करना बहुत आसान है। ऊपर दिए गए सूत्र का पालन करने से, यह स्पष्ट हो जाता है कि इंजन का टॉर्क इंजन की शक्ति और आरपीएम के समानुपाती होता है, जैसा कि पहले खंड में बताया गया है। इस सूत्र का उपयोग करके, आप आरपीएम वक्र पर प्रत्येक बिंदु पर टोक़ और अश्वशक्ति रेटिंग निर्धारित कर सकते हैं। टॉर्क की गणना करने के लिए, आपके पास इंजन निर्माता द्वारा प्रदान किया गया इंजन पावर डेटा होना चाहिए।

टोक़ कैलकुलेटर

कुछ लोग मेज़रस्पीड डॉट कॉम द्वारा पेश किए गए ऑनलाइन कैलकुलेटर का उपयोग करते हैं, जिसके लिए आपको अधिकतम इंजन पावर रेटिंग (निर्माता द्वारा प्रदान की गई या पेशेवर डायनो के दौरान भरी हुई) और वांछित आरपीएम दर्ज करने की आवश्यकता होती है।

यदि आप देखते हैं कि आपके इंजन के प्रदर्शन में तेजी लाना कठिन है और उसमें वह शक्ति नहीं है जो आपको लगता है कि होनी चाहिए, तो AvtoTachki के प्रमाणित यांत्रिकी में से एक को समस्या के स्रोत को निर्धारित करने के लिए निरीक्षण करने के लिए कहें।