Torque Converter
Daya Pulas: Memahami Tork dalam Semua Unit
Fahami tork dalam aplikasi automotif, kejuruteraan, dan ketepatan. Tukar dengan yakin antara N⋅m, lbf⋅ft, kgf⋅m, dan lain-lain dengan contoh yang jelas.
Asas-asas Tork
Apakah tork?
Tork adalah setara putaran bagi daya linear. Ia menerangkan kesan pusingan daya yang dikenakan pada jarak dari paksi putaran.
Formula: τ = r × F, di mana r adalah jarak dan F adalah daya yang serenjang dengan jejari.
- Asas SI: newton-meter (N⋅m)
- Imperial: paun-daya kaki (lbf⋅ft)
- Arah adalah penting: ikut arah jam atau lawan arah jam
Konteks automotif
Tork enjin menentukan rasa pecutan. Tork yang lebih tinggi pada RPM rendah bermakna kuasa tarikan yang lebih baik.
Spesifikasi tork untuk pengikat menghalang pengetatan berlebihan (merosakkan benang) atau pengetatan yang kurang (melonggar).
- Output enjin: 100-500 N⋅m biasa
- Nat tayar: 80-140 N⋅m
- Ketepatan: ketepatan ±2-5% diperlukan
Tork lwn. Tenaga
Kedua-duanya menggunakan dimensi N⋅m tetapi merupakan kuantiti yang berbeza!
Tork adalah vektor (mempunyai arah). Tenaga adalah skalar (tidak mempunyai arah).
- Tork: daya putaran pada jarak
- Tenaga (joule): kerja yang dilakukan untuk bergerak melalui jarak
- Jangan gunakan 'joule' untuk spesifikasi tork!
- Gunakan N⋅m untuk spesifikasi metrik, lbf⋅ft untuk automotif di AS
- Tork adalah daya putaran, bukan tenaga (walaupun dimensi N⋅m)
- Sentiasa gunakan sepana tork yang ditentukur untuk pengikat kritikal
Bantuan Ingatan
Matematik Mental Pantas
N⋅m ↔ lbf⋅ft
1 lbf⋅ft ≈ 1.36 N⋅m. Untuk anggaran kasar: darab dengan 1.4 atau bahagi dengan 0.7.
kgf⋅m ↔ N⋅m
1 kgf⋅m ≈ 10 N⋅m (tepatnya 9.807). Fikirkan graviti: berat 1 kg pada 1 meter.
lbf⋅in ↔ N⋅m
1 lbf⋅in ≈ 0.113 N⋅m. Bahagi dengan 9 untuk anggaran pantas ke N⋅m.
N⋅cm ↔ N⋅m
100 N⋅cm = 1 N⋅m. Hanya alihkan perpuluhan dua tempat.
ft-lbf (terbalik)
ft-lbf = lbf⋅ft. Nilai yang sama, notasi yang berbeza. Kedua-duanya bermaksud daya × jarak.
Tork × RPM → Kuasa
Kuasa (kW) ≈ Tork (N⋅m) × RPM ÷ 9,550. Menghubungkaitkan tork dengan kuasa kuda.
Rujukan Tork Visual
| Mengetatkan Skru dengan Tangan | 0.5-2 N⋅m | Ketat dengan jari - apa yang anda gunakan dengan jari sahaja |
| Skru Telefon Pintar | 0.1-0.3 N⋅m | Halus - kurang daripada daya cubitan |
| Nat Roda Kereta | 100-120 N⋅m (80 lbf⋅ft) | Tarikan sepana yang kuat - menghalang roda daripada tercabut! |
| Pedal Basikal | 30-40 N⋅m | Orang dewasa yang kuat boleh menggunakan ini sambil berdiri di atas pedal |
| Membuka Balang Jem | 5-15 N⋅m | Penutup balang yang degil - daya pulas pergelangan tangan |
| Output Enjin Kereta | 150-400 N⋅m | Apa yang membuat kereta anda memecut - kuasa putaran berterusan |
| Kotak Gear Turbin Angin | 1-5 MN⋅m | Besar - bersamaan dengan 100,000 orang menolak tuas 10m |
| Gerudi Elektrik | 20-80 N⋅m | Kuasa pegang tangan - boleh menggerudi melalui kayu/logam |
Kesilapan Biasa
- Mengelirukan Tork dan TenagaFix: Kedua-duanya menggunakan N⋅m tetapi tork adalah daya putaran (vektor), tenaga adalah kerja yang dilakukan (skalar). Jangan sekali-kali sebut 'joule' untuk tork!
- Menggunakan Sepana Tork yang Tidak DitentukurFix: Sepana tork kehilangan penentukuran dari semasa ke semasa. Kalibrasi semula setiap tahun atau selepas 5,000 kitaran. Ralat ±2% boleh merosakkan benang!
- Mengabaikan Urutan PengetatanFix: Kepala silinder, roda tenaga memerlukan corak tertentu (bintang/lingkaran). Mengetatkan satu sisi terlebih dahulu akan meledingkan permukaan!
- Mencampurkan ft-lbf dan lbf⋅ftFix: Mereka SAMA! ft-lbf = lbf⋅ft. Kedua-duanya sama dengan daya × jarak. Hanya notasi yang berbeza.
- Mengetatkan Berlebihan 'untuk Keselamatan'Fix: Lebih banyak tork ≠ lebih selamat! Pengetatan berlebihan meregangkan bolt melepasi had keanjalannya, menyebabkan kegagalan. Ikut spesifikasi dengan tepat!
- Menggunakan Tork pada Benang Berpelincir lwn. KeringFix: Minyak mengurangkan geseran sebanyak 20-30%. Spesifikasi 100 N⋅m 'kering' menjadi 70-80 N⋅m apabila diminyaki. Periksa sama ada spesifikasi adalah untuk kering atau berpelincir!
Di Mana Setiap Unit Sesuai
Automotif
Spesifikasi enjin, nat roda, dan pengikat menggunakan N⋅m atau lbf⋅ft bergantung pada rantau.
- Output enjin: 150-500 N⋅m
- Nat roda: 80-140 N⋅m
- Palam pencucuh: 20-30 N⋅m
Jentera berat
Motor industri, turbin angin, dan peralatan berat menggunakan kN⋅m atau MN⋅m.
- Motor elektrik: 1-100 kN⋅m
- Turbin angin: julat MN⋅m
- Jengkaut: beratus-ratus kN⋅m
Elektronik & ketepatan
Peranti kecil menggunakan N⋅mm, N⋅cm, atau ozf⋅in untuk pemasangan yang halus.
- Skru PCB: 0.1-0.5 N⋅m
- Telefon pintar: 0.05-0.15 N⋅m
- Peralatan optik: gf⋅cm atau ozf⋅in
Bagaimana Penukaran Berfungsi
- lbf⋅ft × 1.35582 → N⋅m; N⋅m × 0.73756 → lbf⋅ft
- kgf⋅m × 9.80665 → N⋅m; N⋅m ÷ 9.80665 → kgf⋅m
- N⋅cm × 0.01 → N⋅m; N⋅m × 100 → N⋅cm
Penukaran Biasa
| Dari | Ke | Faktor | Contoh |
|---|---|---|---|
| N⋅m | lbf⋅ft | × 0.73756 | 100 N⋅m = 73.76 lbf⋅ft |
| lbf⋅ft | N⋅m | × 1.35582 | 100 lbf⋅ft = 135.58 N⋅m |
| kgf⋅m | N⋅m | × 9.80665 | 10 kgf⋅m = 98.07 N⋅m |
| lbf⋅in | N⋅m | × 0.11298 | 100 lbf⋅in = 11.30 N⋅m |
| N⋅cm | N⋅m | × 0.01 | 100 N⋅cm = 1 N⋅m |
Contoh Pantas
Perbandingan Tork Merentasi Aplikasi
| Aplikasi | N⋅m | lbf⋅ft | kgf⋅m | Nota |
|---|---|---|---|---|
| Skru jam tangan | 0.005-0.01 | 0.004-0.007 | 0.0005-0.001 | Sangat halus |
| Skru telefon pintar | 0.05-0.15 | 0.04-0.11 | 0.005-0.015 | Ketat dengan jari sahaja |
| Skru pemasangan PCB | 0.2-0.5 | 0.15-0.37 | 0.02-0.05 | Pemutar skru kecil |
| Membuka penutup balang | 5-15 | 3.7-11 | 0.5-1.5 | Pulasan pergelangan tangan |
| Pedal basikal | 35-55 | 26-41 | 3.6-5.6 | Pemasangan yang ketat |
| Nat roda kereta | 100-140 | 74-103 | 10-14 | Spesifikasi keselamatan kritikal |
| Enjin motosikal | 50-150 | 37-111 | 5-15 | Tork output |
| Enjin kereta (sedan) | 150-250 | 111-184 | 15-25 | Tork output puncak |
| Enjin lori (diesel) | 400-800 | 295-590 | 41-82 | Tork tinggi untuk menunda |
| Gerudi elektrik | 30-80 | 22-59 | 3-8 | Alat kuasa pegang tangan |
| Motor elektrik industri | 5,000-50,000 | 3,700-37,000 | 510-5,100 | 5-50 kN⋅m |
| Turbin angin | 1-5 juta | 738k-3.7M | 102k-510k | Skala MN⋅m |
Tanda Aras Harian
| Benda | Tork biasa | Nota |
|---|---|---|
| Skru yang diketatkan dengan tangan | 0.5-2 N⋅m | Tanpa alat, hanya dengan jari |
| Membuka penutup balang | 5-15 N⋅m | Balang acar yang degil |
| Pemasangan pedal basikal | 35-55 N⋅m | Mesti ketat |
| Nat roda kereta | 100-120 N⋅m | 80-90 lbf⋅ft biasa |
| Output enjin motosikal | 50-120 N⋅m | Berbeza mengikut saiz |
| Puncak enjin kereta kecil | 150-250 N⋅m | Pada ~3,000-4,000 RPM |
| Enjin diesel lori | 400-800 N⋅m | Tork tinggi untuk menunda |
| Turbin angin | 1-5 MN⋅m | Megaton-meter! |
Fakta Menarik tentang Tork
Kekeliruan N⋅m lwn. Joule
Kedua-duanya menggunakan dimensi N⋅m, tetapi tork dan tenaga SANGAT berbeza! Tork adalah daya putaran (vektor), tenaga adalah kerja yang dilakukan (skalar). Menggunakan 'joule' untuk tork adalah seperti memanggil kelajuan 'meter' — secara teknikalnya salah!
Mengapa Diesel Rasa Lebih Kuat
Enjin diesel mempunyai 50-100% lebih tork daripada enjin petrol bersaiz sama! Diesel 2.0L mungkin menghasilkan 400 N⋅m manakala petrol 2.0L menghasilkan 200 N⋅m. Itulah sebabnya diesel lebih baik menarik treler walaupun kuasa kudanya lebih rendah.
Tork Segera Motor Elektrik
Motor elektrik memberikan tork puncak pada 0 RPM! Enjin petrol memerlukan 2,000-4,000 RPM untuk tork puncak. Itulah sebabnya EV terasa begitu pantas di garisan permulaan — 400+ N⋅m penuh serta-merta!
Tork Turbin Angin Sangat Gila
Turbin angin 5 MW menghasilkan 2-5 juta N⋅m (MN⋅m) tork pada pemutar. Itu seperti 2,000 enjin kereta berputar bersama — daya yang cukup untuk memulas sebuah bangunan!
Pengetatan Berlebihan Merosakkan Benang
Bolt meregang apabila diketatkan. Pengetatan berlebihan sebanyak 20% sahaja boleh mengubah bentuk benang secara kekal atau mematahkan bolt! Itulah sebabnya spesifikasi tork wujud — ia adalah zon 'Goldilocks'.
Sepana Tork Dicipta pada Tahun 1918
Conrad Bahr mencipta sepana tork untuk mengelakkan pengetatan berlebihan paip air di NYC. Sebelum ini, tukang paip hanya 'merasakan' ketat, menyebabkan kebocoran dan kerosakan yang berterusan!
Tork × RPM = Kuasa
Enjin yang menghasilkan 300 N⋅m pada 6,000 RPM menghasilkan 188 kW (252 HP). 300 N⋅m yang sama pada 3,000 RPM = hanya 94 kW! RPM tinggi menukar tork kepada kuasa.
Anda Mencipta 40 N⋅m Semasa Mengayuh
Seorang penunggang basikal yang kuat menghasilkan 40-50 N⋅m setiap kayuhan pedal. Penunggang Tour de France boleh mengekalkan 60+ N⋅m selama berjam-jam. Itu seperti membuka 4 balang jem yang degil secara serentak!
Rekod & Ekstrem
| Rekod | Tork | Nota |
|---|---|---|
| Terkecil boleh diukur | ~10⁻¹² N⋅m | Mikroskopi daya atom (piconewton-meter) |
| Skru jam tangan | ~0.01 N⋅m | Kerja ketepatan yang halus |
| Turbin angin terbesar | ~8 MN⋅m | Rotor turbin luar pesisir 15 MW |
| Aci kipas kapal | ~10-50 MN⋅m | Kapal kontena terbesar |
| Enjin roket Saturn V (F-1) | ~1.2 MN⋅m | Setiap pam turbo pada tujahan penuh |
Sejarah Ringkas Pengukuran Tork
1687
Isaac Newton mentakrifkan daya dan gerakan putaran dalam Principia Mathematica, meletakkan asas bagi konsep tork
1884
Istilah 'torque' (tork) pertama kali digunakan dalam bahasa Inggeris oleh James Thomson (abang kepada Lord Kelvin) daripada perkataan Latin 'torquere' (memulas)
1918
Conrad Bahr mencipta sepana tork untuk mengelakkan pengetatan berlebihan paip air di Bandaraya New York
1930s
Industri automotif menyeragamkan spesifikasi tork untuk pemasangan enjin dan pengikat
1948
Newton-meter secara rasmi diterima pakai sebagai unit SI untuk tork (menggantikan kg⋅m)
1960s
Sepana tork jenis klik menjadi standard dalam mekanik profesional, meningkatkan ketepatan kepada ±3%
1990s
Sepana tork digital dengan penderia elektronik menyediakan bacaan masa nyata dan pengelogan data
2010s
Kenderaan elektrik mempamerkan penghantaran tork maksimum segera, mengubah cara pengguna memahami tork berbanding kuasa
Rujukan Pantas
Penukaran biasa
Faktor utama untuk kegunaan harian
- 1 lbf⋅ft = 1.356 N⋅m
- 1 kgf⋅m = 9.807 N⋅m
- 1 N⋅m = 0.7376 lbf⋅ft
Petua sepana tork
Amalan terbaik
- Simpan pada tetapan terendah untuk mengekalkan spring
- Kalibrasi setiap tahun atau selepas 5,000 penggunaan
- Tarik pemegang dengan lancar, jangan sentap
Pengiraan kuasa
Kaitkan tork dengan kuasa
- Kuasa (kW) = Tork (N⋅m) × RPM ÷ 9,550
- HP = Tork (lbf⋅ft) × RPM ÷ 5,252
- Lebih banyak tork pada RPM rendah = pecutan lebih baik
Petua
- Sentiasa gunakan sepana tork yang ditentukur untuk pengikat kritikal
- Ikut urutan pengetatan (corak bintang/lingkaran) untuk kepala silinder dan roda tenaga
- Simpan sepana tork pada tetapan terendah untuk mengekalkan ketegangan spring
- Periksa sama ada spesifikasi tork adalah untuk benang kering atau berpelincir — perbezaan 20-30%!
- Notasi saintifik automatik: Nilai < 1 µN⋅m atau > 1 GN⋅m dipaparkan dalam notasi saintifik untuk kebolehbacaan
Katalog Unit
SI / Metrik
Unit SI dari nano- hingga giga-newton-meter.
| Unit | Simbol | Newton-meter | Nota |
|---|---|---|---|
| kilonewton-meter | kN⋅m | 1.000e+3 | Kilonewton-meter; skala jentera industri. |
| newton-sentimeter | N⋅cm | 0.01 | Newton-sentimeter; elektronik kecil, skru PCB. |
| newton-meter | N⋅m | 1 (base) | Unit asas SI. 1 N pada jarak serenjang 1 m. |
| newton-milimeter | N⋅mm | 0.001 | Newton-milimeter; pengikat yang sangat kecil. |
| giganewton-meter | GN⋅m | 1.000e+9 | Giganewton-meter; aplikasi teori atau ekstrem. |
| kilonewton-sentimeter | kN⋅cm | 10 | unitsCatalog.notesByUnit.kNcm |
| kilonewton-milimeter | kN⋅mm | 1 (base) | unitsCatalog.notesByUnit.kNmm |
| meganewton-meter | MN⋅m | 1.000e+6 | Meganewton-meter; turbin angin, kipas kapal. |
| mikronewton-meter | µN⋅m | 1.000e-6 | Mikronewton-meter; ukuran skala mikro. |
| milinewton-meter | mN⋅m | 0.001 | Milinewton-meter; instrumen ketepatan. |
| nanonewton-meter | nN⋅m | 1.000e-9 | Nanonewton-meter; mikroskopi daya atom. |
Imperial / Adat AS
Unit imperial berasaskan paun-daya dan auns-daya.
| Unit | Simbol | Newton-meter | Nota |
|---|---|---|---|
| auns-daya inci | ozf⋅in | 0.00706155176214271 | Auns-daya-inci; pemasangan elektronik. |
| paun-daya kaki | lbf⋅ft | 1.3558179483314003 | Paun-daya-kaki; standard automotif AS. |
| paun-daya inci | lbf⋅in | 0.1129848290276167 | Paun-daya-inci; pengikat yang lebih kecil. |
| kilopaun-daya kaki | kip⋅ft | 1.356e+3 | Kilopaun-daya-kaki (1,000 lbf⋅ft). |
| kilopaun-daya inci | kip⋅in | 112.9848290276167 | Kilopaun-daya-inci. |
| auns-daya kaki | ozf⋅ft | 0.0847386211457125 | Auns-daya-kaki; aplikasi ringan. |
| poundal kaki | pdl⋅ft | 0.04214011009380476 | unitsCatalog.notesByUnit.pdl-ft |
| poundal inci | pdl⋅in | 0.0035116758411503964 | unitsCatalog.notesByUnit.pdl-in |
Kejuruteraan / Gravimetrik
Unit kilogram-daya dan gram-daya yang biasa dalam spesifikasi lama.
| Unit | Simbol | Newton-meter | Nota |
|---|---|---|---|
| kilogram-daya sentimeter | kgf⋅cm | 0.0980665 | Kilogram-daya-sentimeter; spesifikasi Asia. |
| kilogram-daya meter | kgf⋅m | 9.80665 | Kilogram-daya-meter; 9.807 N⋅m. |
| sentimeter kilogram-daya | cm⋅kgf | 0.0980665 | unitsCatalog.notesByUnit.cm-kgf |
| gram-daya sentimeter | gf⋅cm | 9.807e-5 | Gram-daya-sentimeter; tork yang sangat kecil. |
| gram-daya meter | gf⋅m | 0.00980665 | unitsCatalog.notesByUnit.gf-m |
| gram-daya milimeter | gf⋅mm | 9.807e-6 | unitsCatalog.notesByUnit.gf-mm |
| kilogram-daya milimeter | kgf⋅mm | 0.00980665 | unitsCatalog.notesByUnit.kgf-mm |
| meter kilogram-daya | m⋅kgf | 9.80665 | unitsCatalog.notesByUnit.m-kgf |
| tan-daya kaki (pendek) | tonf⋅ft | 2.712e+3 | unitsCatalog.notesByUnit.tonf-ft |
| tan-daya meter (metrik) | tf⋅m | 9.807e+3 | Tan metrik-daya-meter (1,000 kgf⋅m). |
Automotif / Praktikal
Unit praktikal dengan daya-jarak terbalik (ft-lbf).
| Unit | Simbol | Newton-meter | Nota |
|---|---|---|---|
| kaki paun-daya | ft⋅lbf | 1.3558179483314003 | Kaki-paun-daya (sama seperti lbf⋅ft, notasi terbalik). |
| inci paun-daya | in⋅lbf | 0.1129848290276167 | Inci-paun-daya (sama seperti lbf⋅in). |
| inci auns-daya | in⋅ozf | 0.00706155176214271 | Inci-auns-daya; kerja halus. |
Sistem CGS
Unit berasaskan dyne Sistem Sentimeter-Gram-Saat.
| Unit | Simbol | Newton-meter | Nota |
|---|---|---|---|
| dyne-sentimeter | dyn⋅cm | 1.000e-7 | Dyne-sentimeter; unit CGS (10⁻⁷ N⋅m). |
| dyne-meter | dyn⋅m | 1.000e-5 | unitsCatalog.notesByUnit.dyne-m |
| dyne-milimeter | dyn⋅mm | 1.000e-8 | unitsCatalog.notesByUnit.dyne-mm |
Saintifik / Tenaga
Unit tenaga yang setara secara dimensi dengan tork (tetapi berbeza secara konsep!).
| Unit | Simbol | Newton-meter | Nota |
|---|---|---|---|
| erg | erg | 1.000e-7 | Erg (unit tenaga CGS, 10⁻⁷ J). |
| kaki-poundal | ft⋅pdl | 0.04214011009380476 | unitsCatalog.notesByUnit.ft-pdl |
| joule | J | 1 (base) | Joule (unit tenaga, secara dimensi sama seperti N⋅m tetapi berbeza secara konsep!). |
| kilojoule | kJ | 1.000e+3 | unitsCatalog.notesByUnit.kJ |
| megajoule | MJ | 1.000e+6 | unitsCatalog.notesByUnit.MJ |
| mikrojoule | µJ | 1.000e-6 | unitsCatalog.notesByUnit.μJ |
| milijoule | mJ | 0.001 | unitsCatalog.notesByUnit.mJ |
Soalan Lazim
Apakah perbezaan antara tork dan kuasa?
Tork adalah daya putaran (N⋅m atau lbf⋅ft). Kuasa adalah kadar melakukan kerja (watt atau HP). Kuasa = Tork × RPM. Tork tinggi pada RPM rendah memberikan pecutan yang baik; kuasa tinggi pada RPM tinggi memberikan kelajuan tertinggi yang tinggi.
Bolehkah saya menggunakan joule sebagai ganti N⋅m untuk tork?
Tidak! Walaupun kedua-duanya menggunakan dimensi N⋅m, tork dan tenaga adalah kuantiti fizikal yang berbeza. Tork adalah vektor (mempunyai arah: ikut/lawan arah jam), tenaga adalah skalar. Sentiasa gunakan N⋅m atau lbf⋅ft untuk tork.
Apakah tork yang patut saya gunakan untuk nat roda kereta saya?
Periksa manual kereta anda. Julat biasa: Kereta kecil 80-100 N⋅m (60-75 lbf⋅ft), Saiz sederhana 100-120 N⋅m (75-90 lbf⋅ft), Lori/SUV 120-200 N⋅m (90-150 lbf⋅ft). Gunakan sepana tork dan corak bintang!
Mengapakah sepana tork saya memerlukan penentukuran?
Spring kehilangan ketegangan dari semasa ke semasa. Selepas 5,000 kitaran atau setiap tahun, ketepatan beralih dari ±3% ke ±10%+. Pengikat kritikal (enjin, brek, roda) memerlukan tork yang betul — kalibrasi semula secara profesional.
Adakah lebih banyak tork sentiasa lebih baik?
Tidak! Pengetatan berlebihan merosakkan benang atau mematahkan bolt. Pengetatan yang kurang menyebabkan kelonggaran. Ikut spesifikasi yang tepat. Tork adalah mengenai ketepatan, bukan daya maksimum.
Mengapakah kereta elektrik memecut dengan begitu pantas?
Motor elektrik memberikan tork puncak pada 0 RPM! Enjin petrol memerlukan 2,000-4,000 RPM untuk tork puncak. Tesla mempunyai 400+ N⋅m serta-merta, manakala kereta petrol membinanya secara beransur-ansur.
Direktori Alat Lengkap
Semua 71 alat yang tersedia di UNITS