Пожалуй, это одно из немногих видео, которое наглядно показывает максимальную эффективность этого класса экстремального автоспорта, когда шины работают именно на том грунте, для которого они созданы.
На переднем плане виден гоночный Marshall, с которым можно сравнить размеры монстр-траков.
Итак, какой же крутящий момент на колесах этого класса машин, чтобы при такой массе они могли "рвать когти"? таким образом? с места?
Давайте рассмотрим тему автомобиля на видео - "Extreme Overkill":
Известно, что автомобиль тянет крутящий момент на колесах. Сегодня мы уделим ему внимание.
Ну что, давайте посчитаем? :)
Как видно из информации, это 9,4-литровый (572 кубических дюйма) метаноловый двигатель с нагнетателем (нагнетатель с приводом от коленчатого вала). Его зовут «Мерлин» и он производит 1500 лошадиных сил, а крутящий момент составляет 1320 фунт-фут (фунтов на фут), что в наших терминах составляет 1790 Нм.
«Мерлин»; объем 572 кубических дюйма. Срок службы до капитального ремонта – 28-32 часа.
В грузовиках-монстрах используется дрэг-рейсинговая трансмиссия, чаще всего основанная на древней трансмиссии General Motors «Powerglide». 2-ступенчатая автоматическая коробка передач. Еще есть GM-Turbo 440, модели FORD C4 и C6, но эффективность примерно такая же.
Для автоспорта есть переход на ручное управление (автоматические коробки, как известно, на автоспоттерах везде запрещены).
Передаточное число:
1 передача – 1,76 или 1,82
*2-я передача – 1,00 (прямая передача, выходной момент практически равен входному):
* - чтобы не перегружать ваш и свой мозг, я не буду считать на примерах вторую передачу, а считаю только первую. В конце поста будет опубликован только результат второго эфира.
О реверсе речи не идет, нас это мало интересует в плане ускорения, тем более, что оно примерно равно первому.
В этой коробке первая передача имеет два варианта передаточного числа в зависимости от выбранного планетарного редуктора – это 1,76:1 (высокая скорость) и 1,82:1 (тяга).
Так как гонки на монстр-траках – это скоростной вид спорта, с достаточно мощными двигателями и огромными передаточными числами в коробке передач, то расчет будем производить от выбора более быстрой передачи с коэффициентом 1,76.
Для получения крутящего момента на выходе коробки передач умножаем крутящий момент двигателя на передаточное число и получаем крутящий момент на входе раздаточной коробки: 1790 Нм х 1,76 = 3150 Нм.
Трехосная раздаточная коробка, популярная в конструкции грузовиков-монстров. Передаточное число верхней передачи – 1,3, нижней – 7,6:
Умножаем моменты последовательно на передаточные числа сначала верхнего, а затем нижнего редуктора:
Верх: 3257 x 1,3 = 4095 Нм
Внизу: 4095 х 7,6 = 31 122 Нм (крутящий момент на выходе из раздаточной коробки).
В экстремальном автоспорте с полным приводом межосевой дифференциал обычно отсутствует из-за огромной мощности и постоянной шлифовки колес и без него, поэтому здесь крутящий момент от раздаточной коробки поступает напрямую на оба ведущих моста.
Следующий редуктор у нас — главный привод моста.
Это данные по мостам ZF от команды "BIGFOOT", но на самом деле среднестатистические передаточные числа для этого экстремального класса: передаточное число главной передачи - 3:1, передаточное число - 6:1.
Итак, далее передаточное число главной пары моста (3:1) и момент на 4-х полуосях обоих мостов получаем:
31 122 Нм x 3 = 93 366 Нм (23 341 Нм на полуось).
Но это не все!
Обратите внимание: Топ 3 марки зимней резины, которые любят автолюбители в России..
Внутри ступицы каждого колеса находится колесный (бортовой) редуктор с передаточным числом 6:1, а это значит, что крутящий момент на всех 4-х колесах монстр-трака равен:560 196 Нм (140 049 Нм на руле) на первой передаче.
На второй передаче крутящий момент получаем 318 334 Нм (79 583 Нм на руле).
Конечно, кажется, что в такие моменты машина должна на старте не рваться вперед, а делать сальто на месте. Но этого не происходит по нескольким причинам:
1. Диапазон оборотов двигателя не более 5000, поэтому он быстро достигнет предела.
2. Между двигателем и коробкой передач находится гидротрансформатор (гидромуфта), который не обеспечивает механическую передачу полного крутящего момента от двигателя, поскольку между ведущей частью и ведомой частью происходит постоянное скольжение, обменивающееся потоками масла. Более того, по мере ускорения эффективность гидротрансформатора начинает падать, а, следовательно, и крутящий момент на колесах.
------------------------------------
* Учитывая эти два момента, переключайтесь с 1-й на 2-ю передачу в первые три метра начала движения, чтобы двигатель мог максимально еще немного разогнать автомобиль.
-------------------------------------
3. При массе в 5 тонн и очень больших и широких колесах поверхность контакта шин слишком велика, а удельное давление на грунт настолько мало, что в такие моменты масса автомобиля недостаточна для обеспечения нормального сцепления с дорогой а колесо, хочешь ты того или нет, будет скользить по любому покрытию.
-------------------------------------
* По этой же причине попытки увеличить мощность до 1750 и 2000 (автомобили Raminator и Rammunition Dodge) лошадиных сил не дали ничего, кроме сокращения ресурса двигателя и отказа трансмиссии при посадке, если слишком сильно нажать на педаль газа. (обвалившиеся балки моста и сломанные колесные редукторы).
-------------------------------------
4. При небольшой для таких моментов массе и высоком центре тяжести на первых метрах старта большая часть массы давит на заднюю ось, а передние колеса практически не касаются земли, что уменьшает площадь практически вдвое сцепления колес с землей и эффективности разгона.
5. Достаточно большие потери возникают при вращении двигателем всех вращающихся частей трансмиссии в густом масле, а также при вращении 4-х колес, имеющих все физические характеристики маховиков общей массой более 2 тонн, состоящих из:
- шины (4 шт ~250 кг каждая)
- диски (4 штуки по 150 кг)
- ступица с редукторами (4 шт по 200 кг)
И так далее...
Разумеется, при гонках по грунту (гоночная серия PENDA Points, вошедшая в историю) команды модифицировали грунтозацепы на используемой ими сельскохозяйственной резине, отрезая лишнее и затачивая их для максимального сцепления:
Заостренные ручки.
...как вы могли видеть на видео. Сегодня этого уже не делают, так как баланс шоу сегодня сместился от дрэг-соревнований в пользу фристайла, который более интересен зрителю.
Надеюсь, я не ошибся где-то в расчетах, а если и ошибся, то готов это исправить. :)
Доказательство:
1 https://www.enginebuildermag.com/2020/02/monster-jam-monster-trucks-and-their-engines/
2 https://www.edmunds.com/car-reviews/features/testing-the-gra...
3 https://www.popularmechanics.com/cars/trucks/how-to/g2500/the-ultimate-monster-truck-take-an-inside-look-at-grave-digger/
4 www.tciauto.com
5 www.scsgearbox.com
6 https://www.dieselworldmag.com/events/pri-2016-look-inside-the-massive-show/
7 https://www.thefabricator.com/tubepipejournal/article/tubepipefabrication/the-anatomy-of-a-monster-truck
Бонус тем, кто дочитал всю эту скучную фигню. :)
Больше интересных статей здесь: Обзоры.
Источник статьи: "Момент на колесах 560 тыс. Нм" или "Как разогнать 5 тонн неуправляемых резины и стали до 112 км/ч за 3 секунды?".