¿Aumentar la relación de transmisión del automóvil (de 2.73 a 3.73) afectaría el ahorro de combustible si condujera a la misma velocidad y pueda alcanzar las mismas RPM en una marcha más alta?

Answer 1

Afectará drásticamente su economía de combustible, y no será bonito.

La mejor economía de combustible siempre se logra maximizando el par (trabajo) por revoluciones requeridas para un peso (carga) dado. Cuanto más bajas son las rpm, menos combustible se quema.

No hay absolutamente ninguna ley lógica, científica o de ingeniería mecánica que se aplique a su ejemplo.

1. Motor: opera a través de un amplio rango de rpm para lograr la velocidad (potencia) diseñada para un peso bruto mínimo y máximo del vehículo y un rango de velocidad utilizando mezclas variables de aire / combustible para un rango de temperatura mínimo y máximo.
2. Transmisión: opera a través de múltiples relaciones de transmisión para mover cargas de peso mínimo / máximo por apalancamiento (par) que permite el impulso (movimiento).
3. Relación de eje: opera con una calificación de rendimiento diseñada (probada) que logra la mejor combinación general para lograr el # 1 y # 2.

La selección del engranaje de transmisión (todos los engranajes) se basa en la carga, la pendiente de la carretera y la velocidad requerida para lograr la aceleración a una velocidad de movimiento estable hacia adelante o hacia atrás.

Un automóvil que pesa 2,000 libras no puede lograr el movimiento hacia adelante con una sola relación de transmisión y mantener las rpm del motor estables que sean eficientes. Cuanto mayor sea el número numérico (conocido como marcha baja) de la relación de transmisión, mayor par puede torcer el eje de transmisión / las ruedas.

Creemos un ejemplo teórico de prueba de automóvil. Un automóvil de 2.0 litros, produce un valor de torque máximo de 190 lb-pie de torque a 2,500 rpm

Digamos que el engranaje del eje trasero (o el eje de la rueda delantera) es 3.50: 1

Y digamos que la transmisión tiene 6 marchas adelante y una marcha atrás. Hagamos una configuración de transmisión Gear:

1.er 3.95: 1

2do 3.45: 1

3.o 2.60: 1

4to 1.50: 1

5to 1.00: 1

6to 0.85: 1

Así que recorramos los engranajes y veamos qué tipo de torque se puede aplicar a las ruedas.

En primera marcha con el motor funcionando a 2.500 rpm, la cantidad de par generado se determina utilizando esta fórmula:

Par x relación de transmisión x relación de eje;

190 x 3.95 x 3.50 = 2,626.75 lbs de torque a 2,500 rpm. Puede revisar todas las relaciones de transmisión de Gear para determinar la cantidad de trabajo posible.

Si intentó arrancar el automóvil moviéndose en la 6ta marcha, con solo 565 pies libras de torque disponible, puede ver dónde ocurrirá el problema si el vehículo pesa 2,500 libras. El motor se detendrá.

La selección del engranaje del eje está determinada por las especificaciones de peso máximo (bruto) y la economía de combustible deseada.

Es por eso que los ingenieros son bastante inteligentes al determinar cuáles deberían ser las especificaciones de diseño para lograr un objetivo determinado.

Happy Motoring!

Answer 2

Todas las cosas son iguales, sí. Eso es lo mismo que preguntarle si obtendrá una mejor economía de combustible al conducir 65 mph en la cuarta marcha en lugar de conducir 65 mph en la tercera marcha. Dado que tiene un RPM reducido para la misma velocidad en 4º, eso le da un mejor kilometraje.

Sin embargo, si tiene la intención de conducir a 2500 RPM y en este momento puede avanzar 55 mph en la cuarta y esperar 65 mph y aún mantener 2500 RPM, obtendrá un kilometraje peor debido al aumento de la resistencia del aire. Es más un factor de lo que muchos creen (por ejemplo, ir a 60 mph en lugar de 30 mph no duplica la resistencia al viento, lo cuadruplica).

Sin embargo, realmente no quieres comenzar a jugar con esto. El fabricante ha determinado que todo tiene las mejores relaciones posibles y funciona de manera eficiente con su relación de transmisión final. Si una marcha más alta fuera práctica, sería una opción. La energía adicional que su motor tendrá que usar para mantener ciertas RPM también aumentará, lo que significa que, para mantener una cierta velocidad, por ejemplo, subiendo una colina, tendrá que darle más gas con una relación más alta que una relación más baja. mantén esa velocidad. Esto contribuiría a cancelar cualquier ahorro potencial que pueda tener al usar una proporción más alta.

Está bien teorizar, pero prácticamente, como dije, la ingeniería se ha trabajado para encontrar las proporciones óptimas que coincidan con el tamaño / rendimiento del motor, la transmisión final y el tamaño de la llanta, lo que también afecta el kilometraje, ya que cuanto mayor es la circunferencia del neumático , la marcha más alta que efectivamente le da a su automóvil.

Answer 3

Bueno, en primer lugar, si cambia la relación de transmisión, no conducirán a la misma velocidad y alcanzarán las mismas RPM.

La eficiencia del motor se ilustra en un complejo mapa tridimensional que combina RPM, presión y consumo de combustible, y típicamente, el punto de mayor eficiencia se encuentra cuando el motor está funcionando a (o muy cerca) de su pico de torque. Por lo tanto, cambiar una marcha más alta (numéricamente más baja) por una más corta (numéricamente más alta) solo funcionará si ha estado cargando el motor a RPM por debajo de ese par máximo.

Answer 4

El consumo de combustible durante su crucero de 70 mph a 2500 RPM en la próxima marcha será el mismo que antes (para ser pedante, cada vez un poco más alto, ya que las pérdidas por fricción serán un poco más altas debido a que las partes internas de la transmisión giran más rápido, pero puede descuidar eso).

El automóvil perderá algo de velocidad máxima (que probablemente nunca usará de todos modos) y se esforzará más en cada marcha.

Muchos autos tienen relaciones finales demasiado largas y, de todos modos, no pueden alcanzar las RPM de potencia máxima en la marcha final.