¿Por qué los autos y las bicicletas tienen engranajes? ¿Por qué no simplemente un acelerador y un freno?

El neumático promedio de un automóvil mide aproximadamente 25 pulgadas de alto, con una circunferencia de 25 * pi u 80 pulgadas. A 5 MPH, el neumático gira aproximadamente 1x por segundo. Y a 60 MPH, gira 12X por segundo.

Ningún motor de combustión interna es igual de eficiente (caballos de fuerza, par y consumo de combustible) en un rango tan amplio de velocidades de rotación. La única forma de mantener el motor girando cerca de su “punto óptimo” (2000 a 4000 RPM para el par) es cambiar la relación de transmisión entre el motor y los neumáticos a medida que cambia la velocidad del automóvil. Ese es el trabajo de la transmisión. Cuantos más engranajes tenga el transexual, mayor será la probabilidad de que a una velocidad de carretera dada, esté disponible un engranaje para mantener el motor cerca de su eficiencia máxima de rotación.

Luego, depende del conductor y una transmisión manual, o una transmisión automática, seleccionar la marcha que sea apropiada para la velocidad de carretera deseada del automóvil.

Por supuesto, si el motor usa un mecanismo de propulsión diferente como la electricidad o una turbina de gas, el rango de velocidades de rotación donde el motor funciona eficientemente puede ser mucho mayor que en la combustión interna. Es por eso que el automóvil eléctrico de Tesla puede mantener un alto nivel de par y potencia en una amplia gama de RPM del motor utilizando una transmisión con una sola marcha.

De hecho, podríamos eliminar los engranajes y obtener motores que aceleren en una gran banda de revoluciones, lo que podría traducirse directamente en la velocidad del vehículo.

De hecho, hay un ejemplo extremo: MTT Turbine Superbike, que es mínima en engranajes.

En motocicletas y automóviles convencionales:

Cuanto más bajo es el engranaje, más torque obtienes, pero no mucha velocidad; esto es necesario para superar la inercia de estar parado. A medida que hace clic más arriba, el par disminuye, pero la velocidad aumenta, todo mientras se mantiene en el ancho de banda eficiente del motor y no tiene que diseñarlo para acelerar a un número muy alto de revoluciones.

Tener velocidades también le da al piloto / conductor el control sobre la aceleración, y puede acomodar varios estilos de conducción.

Como se dijo anteriormente, la relación entre la velocidad de revoluciones más baja y la velocidad de revoluciones más alta de un motor no cubre el rango de velocidad deseado del vehículo. Por lo tanto, necesita una caja de cambios con diferentes relaciones de transmisión. Dicho esto, me gustaría mencionar el tipo de cajas de cambios CVT (transmisión variable continua). Es muy popular entre vehículos como motonetas y motos de nieve. Esta caja de cambios ajusta la relación de transmisión de acuerdo con la velocidad actual y la aceleración deseada actualmente. La mayoría de los scooters combinan el CVT con un embrague de volante, que se abre tan pronto como el motor está en ralentí. Entonces, un scooter solo tiene frenos y el agarre del acelerador. Una moto de nieve puede tener otra manija para poner la caja en marcha atrás. También hay autos con cajas de cambios CVT. Por lo general, tienen una palanca de cambio automático convencional (PRND) y alguna opción tiptronic para elegir manualmente relaciones fijas. Estas proporciones fijas son útiles cuando necesita un efecto de freno engione, por ejemplo, cuando va cuesta abajo.

Una máquina de vapor y motores eléctricos tienen un par máximo (potencia) desde cero RPM, por lo que pueden acelerar sin cambios. Un motor eléctrico puede tener engranajes para permitir que vaya más rápido, pero en realidad no necesita engranajes para despegar.

Los motores de combustión interna tienen poco torque (potencia) a bajas RPM y generalmente no pueden acelerar desde un punto muerto, excepto con las marchas. Los engranajes, y se vuelve complicado aquí, trabajan para aumentar la potencia, pero a medida que uno acelera, la ventaja proporcionada por la primera marcha se agota, por lo que cambia a la segunda velocidad para una mayor velocidad ya que ya ha despegado y así sucesivamente.

La razón por la que los motores de combustión interna han prevalecido a pesar de su complejidad y otras desventajas es que las máquinas de vapor eran difíciles de operar y requerían un calentamiento prolongado, por lo que con la llegada del arrancador eléctrico perdieron su ventaja. Eran extremadamente poderosos manteniendo el récord de velocidad de la tierra durante años. También tenían el récord de velocidad no oficial de 200 mph.

La falta de alcance del auto eléctrico perjudicó sus ventas.

Entonces, al final, el motor de combustión interna se ha convertido en el estándar.

Howard Hughes y William Powell Lear (inventor de la radio del automóvil y el primer avión jet privado) jugaron con el desarrollo de un práctico automóvil con motor de vapor y ambos se dieron por vencidos. Hughes se rindió por el peligro de morir escaldado en un accidente.

Los engranajes se agregan principalmente para administrar la carga en el motor.
No importa cuán grande o pequeño sea el motor, no tiene suficiente par de arranque (la mayoría de las veces) para iniciar el movimiento. La caja de cambios nos ayuda al aumentar este par de arranque para que el vehículo pueda moverse.
Además, a altas velocidades, los motores no necesitan un alto par, sino más velocidad, por lo que también se hace cambiando las relaciones de transmisión para que la velocidad del eje de transmisión sea mayor que el cigüeñal.

http://500kmotors.com .
Si conduce solo al 50% del potencial del automóvil, podrá salirse con la suya cambiando bruscamente de marcha y frenando, acelerando y manejando agresivamente.
Pero cuando conduce cerca de los límites de su automóvil, estas acciones pueden provocar la pérdida de tracción, tiempos de seguimiento deficientes y un mayor riesgo de accidente.
Es importante adquirir buenos hábitos, incluso si no viaja a una velocidad vertiginosa.

eso es todo sobre el par y las RPM … el par proporcionado por el motor no se puede usar directamente porque tiene que superar la fricción estática + aceleración que es demasiado que el par predeterminado del motor … para aumentar el par significa aplicar engranajes …
ahora cómo los engranajes hacen eso: –
b / w dos engranajes engranados la potencia transferida idealmente es la misma … así que si dos engranajes tienen diferente no. de dientes el que tiene más no. de dientes tendrá menos rpm significa más torque como potencia = torque * RPM

Los ejes del motor funcionan a diferentes RPM que las ruedas a una velocidad particular, por lo que los engranajes se utilizan para cambiar la relación de velocidad angular. Los engranajes también actúan como un medio para transferir energía a distancias cortas donde no se pueden usar cadenas.

1) El par MÁXIMO n RPM se fija para un motor.

2) Los engranajes lo ayudan a manipular el torque y las rpm de la rueda, lo cual está dictado por su condición de carretera / mental.

3) La marcha atrás también es una marcha.

Los engranajes permiten que el motor funcione a la velocidad que es más eficiente en un amplio rango de velocidades. Si tenía un engranaje, entonces conducir en la autopista siempre estaría cerca de volver a alinear el motor. Tu motor no duraría tanto.

Simple … ¿por qué estamos usando pasos para subir las escaleras? ¿Por qué no piensas que solo una rampa sin escalones es suficiente?

Los engranajes transmiten la uniformidad de potencia del motor. No hay fluctuaciones en el rendimiento.
Administre nuestra velocidad mientras tanto la cantidad variable de actos de carga.