Throwback Thursday: O que o Torque em um carro faz?
Crédito da imagem: 2013 NASCAR Chevrolet SS, via http://www.dieselstation.com/.
É uma das especificações de veículo mais vangloriadas de qualquer entusiasta de corridas. Mas o que significa isso exatamente?
Subviragem é quando você bate na parede com a frente do carro.
Oversteer é quando você bate na parede com a traseira do carro.
A potência é o quão rápido você atinge a parede.
Torque é o quão longe você leva a parede depois de atingi-la . -Credo do velho piloto
Você já viu isso várias vezes quando está lendo as especificações de um carro novo: o número de libras-pé de torque que ele lança. Ainda faltam alguns meses para o Salão do Automóvel de Nova York 2014 , mas sempre há novos carros-conceito empolgantes que são exibidos em eventos como este. De vez em quando, um deles vai chamar minha atenção, como este Mercedes fez alguns anos atrás.
Crédito da imagem: carro-conceito Mercedes-Benz E250, via http://www.carmk.net/thread-89968-1-5.html .
E na descrição de suas estatísticas, junto com o tamanho e a potência do motor, vem isso: 369 libras-pé de torque. (São 500 Newton-metros, para vocês mks/SI.) Mas o que é torque , exatamente, e para que serve?
Torque é a quantidade de poder de giro que você tem, da mesma forma que você gira uma chave inglesa.
369 libras-pé significa que se você tivesse uma chave de 1 pé de comprimento e aplicasse uma força de 369 libras diretamente perpendicular a essa chave, você obteria 369 libras-pé de torque. Você pode aplicar mais força a um braço de alavanca mais curto ou menos força a um braço de alavanca mais longo, mas o produtos dessas duas coisas - em ângulos retos entre si - é o que faz um torque.
Crédito da imagem: Carolyn de http://www.bluepoof.com/motorcycles/0401/041501.html .
Mas o que o torque pode fazer dentro do seu carro? A resposta é: faz com que acelere! A especificação de torque que eles fornecem é a torque máximo do motor de combustão interna , que geralmente é um valor mais alto do que o torque real nas rodas. (Isto é conhecido como torque da máquina .) O valor máximo de torque ocorre em uma faixa limitada de RPMs do motor (rotações por minuto), normalmente atingindo o máximo quando o motor está girando a alguns milhares de RPMs.
Crédito da imagem: curva de torque da motocicleta BMW K 1200 R 2005, via usuário do Wikimedia Commons Nicoguaro .
Como você vai do torque do seu motor para sua potência? Multiplique seu torque pela velocidade de rotação do eixo e (depois de converter suas unidades) você obterá o número de cavalos de potência do motor! Isso faz sentido: obtenha um grande torque trabalhando nesse eixo do motor girando rapidamente e você terá todos os tipos de energia para fazer seu veículo se mover.
Tudo o que você precisa fazer agora é levar essa potência às rodas, o que significa que você precisa conectar o motor às rodas e eixos.
Crédito da imagem: usuário do Wikimedia Commons IP83 .
É para isso que serve um eixo de transmissão! Conecte seu motor potente e de alto torque a um eixo de transmissão para suas rodas e eixos, e isso fará com que suas rodas girem, impulsionando seu carro! Você pode se preocupar que ter esse torque extremamente variável em diferentes RPMs do motor significa que você só obtém uma grande aceleração em pontos muito específicos, mas é por isso que você tem diferentes engrenagens no seu carro, para compensar! Ao todo, é o valor do torque que pode dizer muito sobre o quão rápido o carro pode acelerar.
Vamos transformar isso em um problema de física e ver o que podemos aprender sobre um carro com um torque de 369 libras-pé. Vamos supor que esses 500 Newton-metros sejam um valor real e legítimo para quanto torque os pneus experimentam. Podemos estimar que a massa de um carro típico é de cerca de 1500 kg, e que a distância típica entre o centro de massa do carro e o eixo de rotação da roda é de cerca de 20 cm: isso nos dá uma momento de inércia para o carro de 60 kg m^2. Tamanho da roda do carro mais o raio da parede lateral do pneu é de cerca de 20″, ou 51 cm.
Crédito da imagem: Motor Trend Channel, via http://www.youtube.com/watch?v=JaS7n6qKQe4 .
Com todos esses números lançados lá, qual é a aceleração deste carro? 4,25 m/s^2, ou (mais comumente), pode fazer de 0 a 60 milhas por hora em cerca de 6,3 segundos.
Quer um carro que pode acelerar mais rápido? Aqui estão as coisas que podem ajudar:
- mais torque (duh),
- um carro mais leve,
- um centro de massa mais baixo (mais próximo do eixo da roda em altura),
- rodas e pneus de maior diâmetro,
- e um motor que pode produzir essa quantidade máxima de torque em uma faixa mais ampla de rotações do motor.
O atual detentor do recorde de um carro de produção legal de rua?
Crédito da imagem: retirado de http://www.thesupercars.org/fastest-cars/fastest-cars-by-acceleration-top-10-list/ .
O Bugatti Veyron Super Sport , um carro que faz de 0 a 60 em apenas 2,4 segundos ! Pelo menos, é o caso E se você está se restringindo a veículos de prateleira.
Acredite ou não, o verdadeiro recorde de aceleração pertence aos entusiastas de automóveis Andy Frost , cujo veículo customizado (street-legal), o Vermelho Victor 1 (em sua encarnação original) pode ir de 0 a 60 em menos de um segundo ! Ah, e você pode vê-lo em ação agora mesmo .
http://www.youtube.com/watch?v=PBwK9Lbfx5Q
Isso é muito bom para um empate entre algo que a maioria de nós experimenta diariamente - dirigir um carro - e alguma física em ação do mundo real! Agora, da próxima vez que alguém se gabar para você sobre quanto torque seu carro tem, você vai realmente sabe o que eles estão falando, e talvez até poder ensinar-lhes uma coisa ou duas!
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