Что такое крутящий момент

Крутящий момент, что это и зачем он нужен?

Каждый двигатель внутреннего сгорания рассчитан на определенную максимальную мощность, которую он может выдавать при наборе определенного количества оборотов коленчатого вала. Однако помимо максимальной мощности существует еще и такая величина в характеристике двигателя, как максимальный крутящий момент, достигаемый на оборотах отличных от оборотов максимальной мощности.

Что же означает понятие крутящий момент? Говоря научным языком, крутящий момент равен произведению силы на плечо ее применения и измеряется в ньютон — метрах. Значит если к гаечному ключу длиной 1 метр (плечо), приложить силу в 1 Ньютон (перпендикулярно на конце ключа), то мы получим крутящий момент равный 1 Нм.

Для наглядности: если гайка затянута с усилием 3 кгс, то для ее откручивания придется к ключу с длиной плеча в 1 метр приложить усилие 3 кг. Однако, если на ключ длиной 1 метр надеть дополнительно 2-х метровый отрезок трубы, увеличив тем самым рычаг до 3 метров, то тогда для отворачивания этой гайки потребуется лишь усилие в 1 кг. Так поступают многие автолюбители при откручивании колесных болтов: либо добавляют отрезок трубы, а за неимением такового просто надавливают на ключ ногой, увеличив тем самым силу приложения к баллонному ключу. Так же если на рычаг метровой длины повесить груз равный 10 кг, то появится крутящий момент равный 10 кгм. В системе СИ это значение (перемножается на ускорение свободного падениям) будет соответствовать 98,1 Нм. Результат всегда един — крутящий момент, это произведение силы на длину рычага, стало быть, нужен либо длиннее рычаг, либо большее количество прикладываемой силы.

Все это хорошо, но для чего нужен крутящий момент в автомобиле и как его величина влияет на его поведение на дороге? Мощность двигателя лишь косвенно отражает тяговые возможности мотора, и ее максимальное значение проявляется, как правило, на максимальных оборотах двигателя. В реальной жизни в таких режимах практически никто не ездит, а вот ускорение двигателю требуется всегда и желательно с момента нажатия на педаль газа. На практике одни автомобили уже с низких оборотов ведут себя достаточно резво, другие напротив предпочитают лишь высокие обороты, а на низах показывают вялую динамику. Так у многих возникает масса вопросов, когда они с авто с бензиновым мотором мощностью 105-120 л.с. пересаживаются на 70-80 – сильный дизель, то последний с легкостью обходит машину с бензиновым мотором. Как такое может быть? Связано это с величиной тяги на ведущих колесах, которая различна для этих двух автомобилей. Величина тяги напрямую зависит от произведения таких показателей как, величины крутящего момента, передаточного числа трансмиссии, ее КПД и радиуса качения колеса. Как создается крутящий момент в двигателе. В двигателе нет метровых рычагов и грузов, и их заменяет кривошипно-шатунный механизм с поршнями.

Крутящий момент в двигателе образуется за счет сгорания топлива — воздушной смеси, которая расширяясь в объеме с усилием толкает поршень вниз. Поршень в свою очередь через шатун передает давление на шейку коленчатого вала. В характеристике двигателя нет значения плеча, но есть величина хода поршня (двойное значение радиуса кривошипа коленвала). Для любого мотора крутящий момент рассчитывается следующим образом. Когда поршень с усилием 200 кг двигает шатун на плечо 5 см, появляется крутящий момент 10 кГс или 98,1Нм. В данном случает для увеличения крутящего момента нужно либо увеличить радиус кривошипа, или же увеличить давление расширяющихся газов на поршень. До определенной величины можно увеличить радиус кривошипа, но будут расти и размеры блока цилиндров как в ширину, так и в высоту и увеличивать радиус до бесконечности невозможно. Да и конструкцию двигателя придется значительно упрочнять, так как будут нарастать силы инерции и другие отрицательные факторы. Следовательно, у разработчиков моторов остался второй вариант – нарастить силу, с которой поршень передает усилие для прокручивания коленвала. Для этих целей в камере сгорания нужно сжечь больше горючей смеси и к тому же более качественно. Для этого меняют величину и конфигурацию камеры сгорания, делают «вытеснители» на головках поршней и повышают степень сжатия. Однако максимальный крутящий момент доступен не на всех оборотах мотора и у различных двигателей пик момента достигается на различных режимах. Одни моторы выдают его в диапазоне 1800- 3000 об/мин, другие на 3000-4500 об/мин. Это зависит от конструкции впускного коллектора и фаз газораспределения, когда эффективное наполнение цилиндров рабочей смесью происходит при определенных оборотах.

Наиболее простое решение для увеличения крутящего момента, а следовательно и тяги, это применение турбо или механического наддува, либо применение их в комплексе. Тогда крутящий момент можно уже использовать с 800-1000 об/мин, т.е. практически сразу. К тому же это закрывает такую проблему, как провалы при наборе скорости, так как величина крутящего момента становится практически одинакова во всем диапазоне оборотов двигателя. Достигается это различными путями: увеличивают количество клапанов на цилиндр, делают управляемыми фазы газораспределения для оптимизации сгорания топлива, повышают степень сжатия, применяют выпускной коллектор по формуле 1-4 -2-3, в турбинах применяют крыльчатки с изменяемым и регулируемым углом атаки лопаток и т.д.

Что Такое Крутящий Момент Двигателя Автомобиля

Большинство автовладельцев и водителей оценивают ходовые качества своих автотранспортных средств мощностью двигателя. В процессе эксплуатации транспортных средств часто возникают ситуации необходимости намеренного обгона сопутствующих машин в процессе движения. Находясь в определенном ритме движения, водитель «давит» на педаль акселератора и не получает желаемого ускорения обгона. В этом случае более информативной характеристикой приемистости двигателя является крутящий момент на определенных оборотах двигателя.

Максимальная мощность, указываемая в технических характеристиках двигателя, приводится на соответствующих оборотах. Для бензиновых ДВС обычно эта величина соответствует 5000 – 6000 оборотов в минуту, дизельных – приблизительно 3500 – 4500 об/мин. Поэтому считается, что все бензиновые движки являются высокооборотными, дизельные – низкооборотными. Это не всегда так.

Каждый автовладелец, особенно тот, который желает показать мастерство пилотирования симпатичным девушкам, должен знать характеристики крутящего момента своего авто.

Определение крутящего момента двигателя

Крутящий М момент силы согласно определению равен произведению F силы, действующей на рычаг L длиной. Формула, известная многим из школьного курса физики, представляет:

М=F*L

Если переводить входные величины в единую систему измерений, сила F измеряется в ньютонах, длина (в СИ) в метрах, М будет измеряться в ньютон на метр.

Сила, образуемая при воспламенении воздушно-топливной смеси, приводит в действие кривошипно-шатунный механизм. Чем больше рычаг, то есть разность расстояний от центра воздействия до места его осуществления, тем выше крутящий момент. Теоретически крутящий момент возможно пропорционально длине рычага увеличить. Но при этом уменьшится частота вращения двигателя, и увеличатся размеры механизма коленвала. В судах морских плаваний такие изменения несущественны, но автомобиль требует минимизации размеров всех комплектующих.

Крутящий момент ДВС определяет его мощность. Упрощенная формула для пересчета момента в параметр мощности имеет вид:

Р=М*n / 9549, где М – крутящий момента (в Н*м) на оборотах n (в об/мин). Р – мощность в киловаттах. 9549 – округленное число, полученное в результате сокращения констант.

Для пересчета мощности в более привычные для автолюбителей л.с. результат требуется умножить на 1,36.

Таким образом, мощность прямо пропорциональна количеству оборотов. В силу особенности конструкции бензиновые двигатели эффективно работают на оборотах до 8000 об/мин и выше. Таким образом, высокооборотные движки могут развить достаточно высокую мощность. У дизельных движков максимальная характеристика крутящего момента приходится на оборотах порядка 3500 – 4500 об/минуту. Обычно на таких оборотах происходит крейсерское движение автомобиля в городском ритме. Поэтому совершать маневры обгона и перестроения, резко увеличивая скорость на невысоких оборотах, на автомобилях с дизельными ДВС легче.

Характеристики момента приводятся в технических параметрах транспортного средства только вместе с величиной оборотов, для которых они измерены. В некоторых справочных данных автопроизводители указывают крутящий момент двигателя на холостых оборотах.

Наиболее полную картину ходовых параметров двигателя дают зависимости крутящего момента.

Зависимость мощности и крутящего момента двигателя

Крутящий момент по мере увеличения оборотов двигателя постепенно возрастает, при оборотах около 2800 немного стабилизируется, достигая своего максимума приблизительно 178 н*метр при 4500 об/мин. Мощность двигателя по мере увеличения оборотов продолжает возрастать, что согласуется с приведенной выше формулой. Однако после достижения величины оборотов 5400 об/мин, крутящий момент снижается с большей скоростью, чем растут обороты, и мощность уменьшается.

Это соответствует физической интерпретации процессов в двигателе. На малых оборотах в двигатель поступает мало топлива и воздуха, мощность невысокая. По мере увеличения оборотов сгорает больше топлива, вырабатывается больше энергии. При дальнейшем увеличении количества оборотов двигателя мощность начинает снижаться по причинам:

• увеличение потерь на процессы трения;
• кислородное голодание;
• инерционные и другие механические потери;
• тепловые потери.

Конструкторы ДВС стремятся расширить диапазон стабильного участка характеристики зависимости крутящего момента. В качестве одного из широко распространенных конструктивных решений применяются системы интеллектуального турбонаддува. Они позволяют избежать ситуации кислородного голодания на различных оборотах.

Крутящий момент относительно стабилен при оборотах двигателя от 2500 до 5500 об/мин. Водители могут смело начинать процесс обгона даже на малых оборотах.

Высокооборотные двигатели имеют стабильный момент до 6500 – 7500 об/мин. Это позволяет развить максимальную мощность на оборотах около 7500 об/мин, как приведено на рисунке 3.

Если вы подходите к покупке автомобиля серьезно, желательно покопаться в справочниках, на форумах, ознакомиться с дилерской информацией, погуглить, и найти зависимости крутящего момента и мощности. Тогда вы с научной точки зрения будете судить о ходовых параметрах автомобиля.

Выбирая автомобиль для эксплуатации в городских условиях, целесообразно приобрести дизельный авто, если вы любитель погонять с ветерком на автобанах, подойдет высокооборотный бензиновый двигатель.

Как увеличить крутящий момент

Характеристики крутящего момента двигателя формируются еще на этапе конструкторской разработки конкретной модели движка. Они также учитываются при расчетах тормозной системы, КПП, подвески и других систем. Самостоятельное увеличение крутящего момента двигателя может привести к преждевременному износу деталей авто.

Существует несколько способов повышения крутящего момента:

• форсирование двигателя изменением параметров поршневой группы;
• внесение изменений в топливную систему;
• увеличение производительности воздухозабора;
• чип-тюнинг.

Многие участники различных любительских автосостязаний используют комплексное форсирование двигателя. Однако следует помнить, что увеличение мощности и крутящего момента двигателя на четверть, уменьшает его ресурс вдвое.

мощность или крутящий момент? — журнал За рулем

В технических характеристиках автомобиля присутствуют и максимальная мощность, и максимальный крутящий момент. Рассказываем, какой из показателей «для красоты», а какой — для удобства управления.

Материалы по теме

Конечно, на мощности зациклены все. От знакомых девушек, на которых магия цифр оказывает убийственное влияние, до налоговиков, которые очень радуются каждой ступени повышения мощности после 100 л.с, но особо предпочитают машины с цифрой свыше 250 л.с.

Максимальная мощность определяет возможность транспортного средства достигать максимальной скорости. Здесь зависимость далеко не прямая, но более мощные автомобили при сравнимой массе имеют большую максималку.

А вот на то, как быстро удастся достигнуть максимальной скорости, оказывает влияние характеристика крутящего момента двигателя. Возьмем два мотора с одинаковой максимальной мощностью, но у одного кривая момента имеет форму обычного горба, а другой очень быстро (при небольших оборотах) достигает максимального значения и далее держит полку этого момента вплоть до почти максимальных оборотов. С каким мотором разгон будет лучше? Конечно, со вторым, ведь обычно разгон на каждой передаче происходит в диапазоне оборотов коленвала от 2000 до 4000, ну, возможно, 5000 в минуту. А двигатель все время будет выдавать в этом диапазоне максимальный крутящий момент.

Мощность и крутящий момент атмосферных двигателей ВАЗ (слева) и китайского турбомотора JLE-4G18TD.

Мощность и крутящий момент атмосферных двигателей ВАЗ (слева) и китайского турбомотора JLE-4G18TD.

Материалы по теме

По такому алгоритму разгоняются на ручных коробках передач, гидромеханических автоматах и роботизированных коробках. Вариаторы стоят несколько особняком. В принципе, более ранние конструкции вариаторов работали честнее современных. На разгоне, особенно в режиме «педаль газа в пол», они обеспечивали в начале разгона самое большое передаточное отношение и позволяли мотору быстро достигнуть оборотов, близких к максимальным. Далее двигатель продолжал работать при максимальных оборотах и мощности, а вариатор, меняя передаточное отношение, обеспечивал самый эффективный разгон. И было почти все равно, моментный мотор или нет. Важна была только максимальная мощность. Хотя не всегда же разгон происходит в режиме кик-дауна.

В последнее время вариаторы, в угоду водительским привычкам, научили имитировать переключение передач. Зачем — непонятно. Я считаю, что водителю важно, чтобы правая педаль обеспечивала максимально ровное, большее или меньшее, в зависимости от ситуации, ускорение.

Итак, моментные моторы обеспечивают более удобное управление ускорением транспортного средства, а, значит, помогают водителю в непростых дорожных условиях. Поэтому моторы с «полкой» крутящего момента нравятся водителям, и такую характеристику им предлагают конструкторы, внедряя прежде всего моторы с турбонаддувом. Высокий, начиная с небольших оборотов крутящий момент повышает удобство управления автомобилем, а потому более важен, чем максимальная мощность, которая не требуется почти никогда.

• Как улучшить управляемость автомобиля, читайте тут.

Что такое крутящий момент, и почему он важен?

Добавлено 28 июля 2019 в 14:30

Сохранить или поделиться

Узнайте о крутящем моменте, его применении к двигателям, и почему значения крутящего момента так важны для ваших проектов.

В базовой физике вы, вероятно, привыкли думать о линейных силах, например, о силе тяжести, притягивающей предметы вниз, или о силе, которую вы прикладываете к тележке для покупок, толкая ее. Крутящий момент аналогичен линейным силам, но в то время как линейные силы заставляют объект двигаться по прямой линии, крутящий момент заставляет объекты вращаться.

Если вы когда-либо открывали дверь, у вас должно быть интуитивное понимание крутящего момента. Когда вы открываете дверь, вы прикладываете силу на той стороне двери, которая находится дальше всего от петель. Поскольку дверь твердая, ваша сила, действующая на расстоянии от центра вращения двери (петли), заставляет дверь вращаться и открываться. Вы можете открыть дверь, нажав на сторону двери, ближайшую к петлям, однако, как вы знаете, для открытия двери в этом случае потребуется гораздо больше усилий. Это потому, что, уменьшая расстояние между вами и центром вращения двери, вы создаете меньший крутящий момент.

Крутящий момент рассчитывается путем умножения линейной силы на расстояние, на котором эта сила действует от центра вращения. Классическим примером крутящего момента является гаечный ключ при откручивании гайки. Если у вас есть гаечный ключ длиной 20 см, и вы нажимаете на ключ с силой 2 кг, крутящий момент на гайке составит (20 см x 2 кг =) 40 кг·см.

Когда мы смотрим на двигатели, расчет крутящего момента аналогичен – сила, умноженная на расстояние.

Единственное отличие состоит в том, что в отличие от гаечного ключа, где сила прикладывается к рычагу, в случае с двигателем крутящий момент прикладывается непосредственно в центре вращения, создавая линейную силу на конце рычага. Размышляя о крутящем моменте двигателя, вы можете представить себе двигатель, использующий руку для поднятия веса. Максимальный вес, который может поднять двигатель, будет соответствовать максимальному крутящему моменту.

Двигатели, предназначенные для обеспечения большего крутящего момента, способны оказывать большее воздействие на другие объекты.

Почему крутящий момент важен?

Крутящий момент, в особенности при разработке систем с двигателями, которые обеспечивают правильную величину крутящего момента, невероятно важен в широком диапазоне различных применений.

Допустим, вы строите робота. Если вы хотите построить более крупного робота или робота, способного поднимать тяжелые предметы, вам понадобятся более мощные двигатели, способные создавать больший крутящий момент, чтобы заставить робота двигаться.

Для летательных аппаратов крутящий момент, создаваемый двигателями, напрямую определяет максимальную подъемную силу, которую могут создавать пропеллеры.

Если вы строите автомобиль и хотите, чтобы он ускорялся быстрее, вам потребуется от двигателей больший крутящий момент – в автомобиле сила, движущая его вперед, равна (примерно) крутящему моменту двигателя, деленному на радиус колес.

Электромобили, такие как Tesla Model S, известны своим быстрым ускорением, потому что их электродвигатели генерируют огромную величину крутящего момента. Этот крутящий момент непосредственно передается в большую силу, применяемую колесами к поверхности дороги. Как учат основы физики, воздействие на объект большей силы заставит его ускоряться быстрее.

Какие факторы влияют на крутящий момент двигателя

Когда речь идет о максимальном значении крутящего момента двигателя, существует три разных, но взаимосвязанных ограничивающих фактора.

Механические свойства материалов

Во-первых, это механические свойства материалов. Хорошим примером такого подхода к проектированию являются разные серводвигатели.

Более дешевые сервоприводы с более низким крутящим моментом используют пластиковые шестерни, обычно сделанные из нейлона. Производство пластиковых шестеренок недорогое, что делает сервоприводы с нейлоновыми шестеренками более дешевыми в производстве, и, следовательно, их можно дешевле купить. Нейлоновые шестерни также более легкие, по сравнению с металлическими, что является важным фактором для робототехники и летательных аппаратов. Однако если на эти нейлоновые шестерни будет приложен слишком большой крутящий момент, они сломаются.

Сервоприводы с более высоким крутящим моментом содержат металлические шестерни, поэтому они могут выдавать более высокий крутящий момент без поломок.

Материалы, используемые в конструкции двигателя, играют огромную роль в определении того, какой крутящий момент двигатель будет способен создать.

Максимальное напряжение двигателя

Вторым фактором, влияющим на максимальный крутящий момент двигателя, является максимальное напряжение, на которое рассчитан двигатель. Если вы посмотрите на страницу характеристик любого сервопривода, вы найдете разные значения крутящего момента для разных напряжений. Более высокие напряжения дают двигателю большую мощность для обеспечения более высокого крутящего момента. Тем не менее, двигатель и его схема управления могут принимать ограниченное напряжение из-за возможности перегрева и сгорания. Максимальное напряжение, которое двигатель может принять без сбоев, влияет на величину его максимального крутящего момента.

Тепловыделение двигателя

Это подводит нас к последнему фактору, ограничивающему максимальный крутящий момент двигателя. Поскольку двигатели работают, они генерируют ненужное тепло. Чем тяжелее работает двигатель, тем больше тепла он выделяет.

Для большинства двигателей, используемых в любительских проектах, от двигателей постоянного тока до сервоприводов и шаговых двигателей, создаваемое тепло просто излучается в воздух. У них нет активного охлаждения, как, например, в электромобиле. Следовательно, двигатель ограничен тем, какой крутящий момент (а также скорость) он может генерировать без риска сбоя по температуре.

Измерьте крутящий момент двигателя сами

Мы рассмотрели, почему так важно оставаться в пределах максимального крутящего момента двигателя. Так что же делать, если вы думаете, что ваш двигатель не соответствует требованиям? Не бойтесь! У нас есть проект, который может показать вам, как измерить крутящий момент серводвигателя (в следующей статье).

Дважды проверьте крутящий момент вашего серводвигателя перед тем, как добавить его в свой проект. Это поможет вам избавиться от разочарований от сборки и от повторного переделывания.

Оригинал статьи:

Теги

Сохранить или поделиться

Что такое крутящий момент двигателя?

Крутящий момент (крутящая сила) — это физическая величина, представляющая собой произведение силы на длину вращающегося рычага. Поэтому основной единицей крутящего момента является ньютон-метр [Нм] или 1 Н x 1 м.

Если принять, что радиус вращения коленчатого вала двигателя равен одному метру, то шатун давит на вал с силой один ньютон создает крутящий момент в 1 Нм. Простой пример — затяжка болта гаечным ключом.Если длина ключа 1 м, то приложенная к нему сила 1 Н создает крутящий момент 1 Нм.

Значение крутящего момента отличается в зависимости от вращения. На самых низких оборотах двигателя крутящий момент низкий. По мере увеличения товарооборота он увеличивается до своего максимального значения, а затем медленно снижается. Скорость с максимальным значением крутящего момента также является наивысшим КПД двигателя.

Пунктирная линия и крутящий момент
Сплошная линия

(фото.мат. Пресс-релизы / Audi)

В двигателях с турбонаддувом крутящий момент увеличивается с увеличением оборотов очень быстро и довольно часто остается в определенном диапазоне оборотов, близком к своему максимуму. Без подзарядки крутящий момент нарастает относительно медленно, и его ход в зависимости от числа оборотов относительно плоский, но значения ниже.

Дизельные двигатели с турбонаддувом имеют более высокое значение крутящего момента, чем бензиновые двигатели, но при более низких оборотах он начинает быстро падать.У бензиновых двигателей диапазон высоких значений крутящего момента шире по отношению к оборотам.

Вопреки распространенному мнению, крутящий момент является важнейшим параметром, определяющим характеристики двигателя , но не максимальное его значение, а пробег во всем диапазоне оборотов. Чем выше крутящий момент при заданной частоте вращения, тем быстрее он реагирует на добавление газа и тем больше приемистость автомобиля.

Чем выше значение крутящего момента в более высоком диапазоне оборотов, тем больше мощность двигателя.Проще говоря, мощность двигателя есть не что иное, как количество крутящего момента, умноженное на число оборотов , при которых возникает это значение. Вот почему некоторые спортивные двигатели достигают очень высокой мощности, несмотря на очень низкие значения крутящего момента.

Крутящий момент влияет не только на динамику, но и на грузоподъемность автомобиля. Вот почему чем тяжелее автомобиль, тем больше крутящего момента, а не обязательно больше мощности. Поэтому двигатели коммерческих автомобилей, а также строительных машин, грузовиков и машин достигают очень высоких значений крутящего момента, но относительно низкой максимальной мощности.

Что такое крутящий момент двигателя? Этот параметр важнее мощности

Мощность двигателя зачастую является одной из самых важных сведений, на основании которой каждый из нас может определиться с выбором конкретного автомобиля.Было бы хорошо, если бы мы обратили внимание еще на один момент. Его действие лучше всего ощущается при быстром ускорении, когда наше тело ощущает притяжение к спинке кресла гораздо сильнее, чем обычно. Крутящий момент двигателя выражается в ньютон-метрах (Нм) и указывает силу, создаваемую приводом. Это произведение величины силы, возникающей в результате давления газов, действующих на поршень, и длины кривошипа коленчатого вала. Если у автомобиля высокий крутящий момент, значит, он будет более динамичным.Например, он будет быстрее идти в гору, справляясь с весом и нагрузкой.

Крутящий момент двигателя зависит от типа привода

Крутящий момент двигателя будет отличаться не только у бензиновых агрегатов по сравнению с дизельными.Он также будет отличаться во внутренних кругах. Теоретически первые наименее благоприятны. В их случае величина Нм находится в пределах 120-200, а максимальный крутящий момент доступен в очень узком диапазоне оборотов. Их количество увеличивается с увеличением частоты вращения двигателя, поэтому наибольшая сила проявляется только в районе 5000-6000 об/мин. Разницу мы заметим в случае чуть более мощных агрегатов, а также оснащенных турбокомпрессорами. При малых оборотах вала мы не получим крутящего момента, но зато полная доступная мощность появится гораздо быстрее, т.е. в районе 3000-5000 об/мин./ мин.

не зря широко устанавливаются на грузовые автомобили и строительную технику. При относительно небольшом водоизмещении они предлагают достаточно большое количество Нм.В средних легковых автомобилях мы можем иметь крутящий момент даже на уровне бензинового спортивного автомобиля. Это будут такие цифры, как 250-300 Нм и 1500-3500 об/мин, необходимые для достижения полной силы для эксплуатации. Таким образом, эти двигатели вместе с соответствующей коробкой передач могут сделать специализированные машины способными выполнять свои сложные задачи.

Крутящий момент двигателя — электрический

Электромобили управляются совершенно другими принципами работы силовых агрегатов, чем их бензиновые или дизельные собратья.Крутящий момент двигателя этого типа не увеличивается с определенного уровня оборотов, а в основном доступен с самого начала. В момент запуска автомобиля водитель имеет высокий, но не максимальный крутящий момент. По мере ускорения он сначала немного падает, затем поднимается до максимального уровня, прежде чем снова упасть. Высокий пусковой момент обусловлен дополнительной нагрузкой на двигатель, связанной с фазой запуска.

Как рассчитать крутящий момент двигателя?

Что делать, если при выборе автомобиля мы хотим узнать крутящий момент двигателя, а эта информация не предоставлена? Для этого, имея другие данные, мы можем воспользоваться онлайн-калькулятором или воспользоваться математической формулой.Полученные результаты необходимо сопоставить с готовыми диаграммами, которые зачастую составляются для конкретных марок и моделей автомобилей, а также их приводов. Чтобы рассчитать самостоятельно, просто умножьте крутящий момент на скорость вращения (об/мин). Полученный результат следует разделить на число 7023,5. Помните, однако, что такие результаты не должны быть обязательными, так как они учитывают сам привод. Достоверные расчеты должны также включать нагрузку двигателя различными типами компонентов.

Крутящий момент и мощность — основы для всех »Oponeo

Чтобы полностью понять, как работают автомобили, недостаточно время от времени заглядывать под капот, а часто приходится вникать в определения и правила, взятые прямиком из мира физики. Однако для большинства водителей ключ не в том, как что-то работает, а в том, что из этого получается. Поэтому, если вам интересно, что такое крутящий момент и как он влияет на мощность автомобиля, вы узнаете в этой статье.

Двигатель — сердце любого автомобиля. Что такое крутящий момент двигателя?

Чтобы представить сложные определения, потребовалось бы несколько сложных абзацев и формула крутящего момента. Ведь сама концепция не так уж сложна для понимания, поэтому мы сразу переходим к тому, как теория воплощается в жизнь.

На автомобиль постоянно действуют силы, которые он должен преодолеть, чтобы двигаться. И здесь в игру вступает крутящий момент , который равен силе двигателя сопротивляться сопротивлению .Чем она выше, тем большую силу необходимо приложить к автомобилю, чтобы его остановить. Если говорить еще проще – за тяговое усилие транспортного средства отвечает крутящий момент.

Крутящий момент измерим – он выражается в ньютон-метрах (Нм) – и зависит, например, от мощности или конструкции привода. Бензиновый двигатель будет иметь другие характеристики, чем дизельное топливо.

Что дает крутящий момент в машине?

Крутящий момент увеличивается с увеличением оборотов, но только до определенного уровня, а затем начинает уменьшаться.Например, при достижении высокого крутящего момента автомобиль без особых проблем поднимется в гору или потянет за собой прицеп. Когда сопротивление слишком велико по отношению к крутящему моменту, двигатель заглохнет.

Стоит обратить внимание не только на значение максимального крутящего момента в автомобиле, но и на диапазон оборотов, в котором он возникает, потому что оба значения переводят в гибкость двигателя . Чем дольше сохраняется высокий крутящий момент, тем лучше автомобиль адаптируется к изменяющимся нагрузкам и, в результате, более плавной будет поездка.Это означает, что на вышеупомянутом холме вам не нужно будет переключаться на пониженную передачу, чтобы не потерять сцепление с дорогой.

Мощность двигателя

Когда мы покупаем различное оборудование, нас часто интересует его мощность. Чем он выше, тем больше работы новый миксер или тостер сможет выполнять одновременно. Это значит, что мы быстрее замесим блинное тесто или приготовим гренки. То же самое и с двигателем в машине — разница только в том, что на этот раз максимальная скорость выше.

Мощность и крутящий момент, выраженные в киловаттах или лошадиных силах, являются взаимосвязанными величинами - первая является производной от второй. Мощность двигателя является произведением крутящего момента и скорости вращения. Из этого следует, что чем раньше мы достигнем высокого крутящего момента, тем скорее мы будем использовать больше мощности, что, в свою очередь, приводит к лучшему ускорению .

Например, автомобили с двигателями большой мощности, но с низким крутящим моментом могут быстро реагировать на нажатие педали акселератора, но легко сбиваются при плавном вождении, что приводит к переключению на более низкую передачу и падению оборотов.С другой стороны, если агрегат предлагает высокий крутящий момент, но низкую мощность, он будет тянуть вагон с углем, но не будет демоном скорости.

Пример последовательности кривых крутящего момента и мощности.

Мощность и крутящий момент и характеристики автомобиля

Оба значения многое говорят о транспортном средстве и его назначении. Например, в грузовиках ключом является высокий крутящий момент с самых низких возможных оборотов. Почему? Из-за веса, который должен тянуть мотор.В Mercedes Actros одна версия силового агрегата предлагает 2100 Нм максимального крутящего момента с 1100 об/мин. Благодаря этому транспортное средство может легко трогаться с места, несмотря на свой огромный вес.

А легковые автомобили? На этот раз воспользуемся примерами из таблицы.В Volkswagen мы имеем дело с высокой мощностью двигателя и, что характерно для дизельных двигателей, относительно высоким крутящим моментом, который, однако, доступен в узком диапазоне оборотов. В результате автомобиль будет быстро разгоняться, но при этом быстро терять эту способность, что требует более частых переключений передач для повторного входа в диапазон крутящего момента. Так что этот автомобиль хорошо себя зарекомендует на дороге, и крутой подъезд не станет для него препятствием — при условии, конечно, что мы хорошо используем передачи.

Несколько иная ситуация в случае Opel, где и мощность, и крутящий момент ниже, чем у Volkswagen, но диапазон крутящего момента гораздо больше. На этот раз машина будет развивать меньшую максимальную скорость и будет разгоняться чуть медленнее, но вы сможете дольше удерживать педаль газа, не переключая передачи.

Крутящий момент против мощности

Задавать вопрос о том, что важнее - мощность или крутящий момент, это все равно, что засунуть палку в муравейник, ведь сколько людей, столько и мнений.Однозначный ответ найти сложно, хотя бы потому, что сити-кару далеко до болида Ф1, а у их водителей совсем другие потребности. Оба значения влияют на характеристики автомобиля, поэтому стоит учитывать оба.

Распространено мнение, что важнее всего мощность, но это не так, ведь высокая максимальная скорость не означает, что машина будет быстро разгоняться . Оптимальная ситуация, когда высокий крутящий момент доступен в широком диапазоне оборотов, тогда езда будет комфортной хотя бы потому, что не будет необходимости в частых переключениях передач, а с другой стороны, мы будем выполнять маневр обгона или другой маневр, который требует добавления газа.

Крутящий момент двигателя - что это такое, ед.

Что такое крутящий момент?

Крутящий момент двигателя определяется как сила, создаваемая двигателем, измеренная на коленчатом валу. Эта сила измеряется при вращении. Как это считается? Формула крутящего момента на самом деле представляет собой произведение, в котором вы умножаете силу, создаваемую давлением газов, действующих на поршень, а второе значение представляет собой длину кривошипа коленчатого вала. Значение или величина крутящего момента, специфичного для каждого автомобиля, больше зависит от первого фактора, который представляет собой силу, действующую на поршень.

Вы можете встретить и другое объяснение крутящего момента. Ее называют мерой физического взаимодействия, происходящего между телами: силой и плечом, на которое она действует.

Ньютон-метры или единицы измерения крутящего момента двигателя

Единицей измерения крутящего момента является ньютон-метр (Нм). Это мера силы, создаваемой двигателем внутреннего сгорания. Он интерпретируется таким образом, что при высоких значениях, достигаемых крутящим моментом, автомобиль легче преодолевает сопротивление, возникающее в момент трогания и движения автомобиля.

Почему на самом деле измеряется крутящий момент двигателя?

Почему следует проверять значение крутящего момента при покупке автомобиля? Приводной агрегат, которым является двигатель автомобиля, приводится во вращение, за которое отвечает коленчатый вал.Он должен преодолеть некоторое сопротивление и принять нагрузку. Различные механизмы и другие элементы автомобиля создают сопротивление в двигателе. Автомобиль может разгоняться только тогда, когда крутящий момент двигателя одновременно превышает сопротивление автомобиля.

Крутящий момент и мощность двигателя - что у них общего?

Термины крутящий момент, мощность двигателя и частота вращения двигателя связаны. Как? Мощность двигателя — это просто количество энергии, которое может быть получено в данную единицу времени.Выражается в киловаттах (кВт) или в лошадиных силах (л.с.). Чем больше максимальный крутящий момент, который двигатель может развивать на высоких оборотах, тем больше будет максимальная мощность двигателя, которую двигатель может развивать автоматически.

Оптимальная ситуация для вас как водителя, когда двигатель автомобиля постоянно поддерживает высокий крутящий момент во всем диапазоне оборотов. Это важно, потому что при вождении такого автомобиля при каждом нажатии на педаль газа вы сразу почувствуете ускорение автомобиля, а то и рывок вперед.

Крутящий момент и ускорение

Бензиновые двигатели с турбонаддувом в популярных легковых автомобилях раньше раскрывают свой максимальный крутящий момент, что делает вождение динамичным. Вы можете быстро отправиться в путь, например, на светофоре. К сожалению, городские автомобили обычно быстро теряют максимальный крутящий момент. Совершенно иначе обстоит дело со спортивными и высокопроизводительными моделями автомобилей, где двигатели рассчитаны на работу в диапазоне высоких оборотов. Максимальный крутящий момент приходится на верхний диапазон оборотов, благодаря чему двигатель лучше разгоняется и лучше адаптируется к условиям спортивной езды.Таким образом, крутящий момент и ускорение имеют много общего.

Каково практическое значение крутящего момента двигателя?

На практике вам необходимо знать, что крутящий момент двигателя является мерой силы, которую можно получить с данным приводом. Вы можете определить способность автомобиля буксировать другой автомобиль с определенным весом. Крутящий момент и ускорение прямо пропорциональны друг другу. Если транспортное средство имеет высокий крутящий момент на высоких оборотах в сочетании с высокими оборотами двигателя, у него будет достаточно мощности для ускорения. Эта мощность отвечает за максимальную скорость, которую может развить транспортное средство.

Какой крутящий момент является хорошим?

Тип привода, установленного в автомобиле, на самом деле напрямую влияет на то, как выглядит так называемая кривая крутящего момента. В бензиновых двигателях, которыми комплектуются многие легковые автомобили, значение крутящего момента будет наименее благоприятным и находится в пределах 120-200 Нм. Максимальный крутящий момент доступен в узком диапазоне оборотов, поэтому наибольшую силу автомобиля вы сможете использовать даже в районе 5-6 тысяч.число оборотов в минуту.

Если у вас двигатель оснащен турбокомпрессором, то даже с небольшим объемом в районе 1 литра он сможет генерировать крутящий момент 160-200 Нм на 3-5 тыс. оборотов в минуту. Вы это почувствуете почти сразу, ведь машина будет динамично разгоняться и реагировать на нажатие педали газа.

Вы получите наибольшее значение крутящего момента в Нм при большем объеме двигателя и большем количестве воздуха, которое будет нагнетаться нагнетателем.

Крутящие моменты в дизельных двигателях с турбонаддувом показывают очень хорошую динамику. При относительно небольшом объеме цилиндров они могут выдавать порядка 230-300 Нм в диапазоне 1500-3500 об/мин.

Мощность и крутящий момент в сравнении с характеристиками автомобиля

Что такое крутящий момент и мощность?

Крутящий момент - это мощность двигателя внутреннего сгорания. Чем выше значение крутящего момента, тем легче преодолевать все сопротивления, возникающие при движении автомобиля.

Мощность двигателя - это работа, которую двигатель может выполнить за заданное время. Само значение мощности зависит от крутящего момента и скорости двигателя.

Крутящий момент и гибкость двигателя

Чем выше крутящий момент, тем больше двигателю приходится выдерживать сопротивление, возникающее во время движения.Чрезвычайно важен и диапазон скоростей, при котором возникают максимальные значения крутящего момента. Двигатель является наиболее гибким в этом отношении.

Редакция рекомендует:

Чистка салона автомобиля и стирка обивки. Путеводитель
Польский суперкар допущен к трафику
Лучшие подержанные компактвэны за 10-20 тысяч.

В оптимальном сценарии высокий крутящий момент остается постоянным во всем диапазоне оборотов двигателя.Хорошим примером является Porsche Cayenne S, который поддерживает максимальный крутящий момент 550 Нм в диапазоне от 1350 до 4500 об/мин. Ехая в такой машине, практически при каждом впрыске газа вы будете чувствовать, как машина мчится вперед.

Бензиновые двигатели с турбонаддувом популярных автомобилей также рано развивают свой максимальный крутящий момент. Это очень выгодно при езде по городу, так как позволяет динамично и без усилий двигаться из-под фар. Дизельные двигатели имеют схожие характеристики.Примером может служить Volkswagen Passat 2.0 TDi. Версия мощностью 170 л.с. развивает крутящий момент 350 Нм в диапазоне 1800–2500 об/мин. Все, кто ездил на автомобилях с турбодизелями, знают, что этот тип автомобилей "тянет" с низких оборотов, а после превышения определенного уровня - обычно 3800-4200 об/мин, теряют бодрость, не находясь у красного поля на тахометре.

Противоположное верно для спортивных и высокопроизводительных моделей, поскольку автомобиль и, следовательно, двигатели созданы для работы на высоких скоростях.Их максимальный крутящий момент должен быть в верхнем диапазоне оборотов, что позволяет двигателю лучше разгоняться и быть более гибким при спортивном вождении. Это обратная сторона повседневного вождения, так как при трогании с места или обгоне требуется проворачивать двигатель на высоких оборотах. Примером бескомпромиссного автомобиля является Honda S2000 — до фейслифтинга ее атмосферный двигатель 2.0 VTEC развивал 207 Нм только при 7500 об/мин.

По максимальным значениям мощности и крутящего момента и оборотам, при которых они достигаются, можно сделать первые выводы о характеристиках двигателя и даже автомобиля.Подчеркнем, однако, что не только двигатель влияет на динамику. От чего еще зависят ускорения?

Коробка передач - помимо различных конструкций, стоит обратить внимание на передаточные числа. Коробка передач с длинными передаточными числами позволит вам наслаждаться более низкими оборотами двигателя при движении по дороге или по шоссе, что снижает шум и расход топлива, но снижает маневренность. Короткоступенчатая коробка передач, напротив, обеспечивает хорошее ускорение и позволяет двигателю быстро достигать высоких оборотов при каждом впрыске газа.Неслучайно этот тип трансмиссии используется в раллийных автомобилях. В настоящее время существуют 8-, 9- и даже 10-ступенчатые коробки передач, как короткие, так и длинные. Он сочетает в себе лучшее из обоих типов передач, обеспечивая динамичное ускорение на низких передачах и комфортное и экономичное вождение на более высоких скоростях на самых высоких передачах.

Трансмиссия - при трогании с места и ускорении вес автомобиля временно переносится на заднюю часть. В этом случае передние колеса теряют часть своего механического сцепления, а задние колеса получают его.Наибольшие выгоды в этой ситуации получают автомобили с приводом на заднюю ось. Поэтому автомобили с задним приводом и автомобили с полным приводом могут разгоняться быстрее. К сожалению, из-за большего веса и дополнительных компонентов трансмиссии им приходится тратить больше энергии на приведение автомобиля в движение, что сказывается на расходе топлива и динамике на высоких скоростях.

Шины - это один из решающих элементов, когда речь идет об ускорении автомобиля, а также о поведении всего транспортного средства.Они соединяют автомобиль с землей. Чем более цепкие шины, тем лучше будет реакция автомобиля на газ и торможение. В дополнение к составу протектора и рисунку шин решающим фактором является размер колес. Более узкая шина будет иметь меньшее сопротивление качению и меньшую площадь контакта с асфальтом. В обратном случае, более широкая шина улучшит сцепление с дорогой, позволит лучше добраться до асфальта и сведет к минимуму пробуксовку колес, что позволит нам насладиться динамичной ездой.

См. также: Как ухаживать за батареей?

Мы рекомендуем: Мы проверяем, что может предложить Nissan Qashqai 1.6 дКи

Вес автомобиля - о его влиянии на динамику узнавали все, кто отправился в путешествие с полным комплектом пассажиров и багажа. Практически в каждом автомобиле добавление нескольких сотен килограммов ограничит динамику и маневренность.

Аэродинамика — область, играющая значительную роль в современных моделях. Это позволило сэкономить топливо и снизить шум в салоне. Автомобили с более обтекаемыми кузовами более динамичны на высоких скоростях и имеют более высокие максимальные скорости.Примером может служить Mercedes CLA, который благодаря низкому коэффициенту аэродинамического сопротивления 0,26 достигает 230 км/ч в версии CLA 200 мощностью 156 л.с.

— что это такое и как его увеличить?

При покупке автомобиля вы можете ошибочно обращать внимание только на мощность двигателя. Между тем, крутящий момент двигателя также важен. Что такое крутящий момент и как следует интерпретировать значения, предоставляемые производителями автомобилей?

Что такое крутящий момент? Крутящий момент — это сила, создаваемая двигателем во время его работы. Эта сила поддается измерению - она ​​измеряется на коленчатом валу, который является составной частью узла привода. Для понимания крутящего момента полезно следующее соотношение: чем выше крутящий момент, тем больше сила, необходимая для остановки коленчатого вала и, следовательно, двигателя. Единицей измерения крутящего момента в Европе или США является ньютон-метр [Нм] и фунт-фут [фунт-фут] соответственно.

Хотите знать, каков выходной крутящий момент? Хотя крутящий момент — это только один из параметров двигателя, он влияет на:

• грузоподъемность автомобиля - иными словами, именно эта величина определяет, преодолеет ли автомобиль заданный подъем или сможет перевезти прицеп из одной точки в другую; не случайно, например,строительная техника имеет высокий крутящий момент (и в то же время малую мощность).
• ваш комфорт - в качестве водителя; управлять автомобилем с более высоким крутящим моментом удобнее, поскольку это означает, помимо прочего, более легкий обгон и возможность быстро влиться в поток и тронуться в путь, когда загорится зеленый сигнал светофора.

Если сопротивление (например, от крутого, высокого холма) автомобилю превышает значение крутящего момента, двигатель выключается.

Крутящий момент двигателя - это не то значение, на которое чаще всего обращают внимание водители - их обычно интересует мощность двигателя. Что такое мощность двигателя? Об этом параметре стоит знать, что:

• определяет какую работу сможет выполнить двигатель за заданное время - здесь принцип тоже простой: чем больше мощность у двигателя, тем меньше времени транспортное средство преодолеет расстояние.
• , как правило, выражается в киловаттах (кВт),
• особенно актуален для спортивных автомобилей из-за влияния на максимальную скорость; если вы используете типичный городской автомобиль, крутящий момент двигателя должен быть для вас важнее мощности.

Хотя крутящий момент и мощность — это две разные величины, при покупке автомобиля следует обращать внимание на каждую из них. От них зависит ваше удовлетворение от вождения.

Крутящий момент не является постоянной величиной - он изменяется в зависимости от условий движения (оборотов двигателя). Так как же рассчитать крутящий момент? Вам не нужно этого делать, потому что производителей автомобилей предоставляют стоимость каждого автомобиля, который они предлагают. Однако проблема может возникнуть при интерпретации предоставленной информации.

Например, на сайте Volkswagen можно прочитать, что крутящий момент автомобиля Volkswagen Polo (объем двигателя — 999 см3, мощность — 81кВт) составляет 200 Нм/2000-3000/1 мин. Это означает, что максимальный крутящий момент этого автомобиля составляет 200 Нм в диапазоне от 2 000 до 3 000 об/мин.

Производители предоставляют информацию о крутящем моменте для каждой предлагаемой модели. Так что у вас не будет проблем с доступом к параметрам двигателя. В свою очередь, зная максимальный крутящий момент, вы сможете судить о том, как это значение повлияет на ваш комфорт от вождения данного автомобиля.

Вы слышали, что дизель имеет больший крутящий момент, и вам интересно, почему? В основном это результат характеристик данного типа двигателя.

Хотите улучшить свой автомобиль? Если вы задаетесь вопросом как увеличить крутящий момент двигателя то знайте что один из способов это чип тюнинг . С его помощью можно изменить два параметра: мощность двигателя и крутящий момент автомобиля.

Чип-тюнинг – это внесение изменений в программное обеспечение, отвечающее за управление работой двигателя. Однако для получения удовлетворительных результатов работу необходимо доверить профессионалам. Неправильно выполненный чип-тюнинг может серьезно повредить привод.

Немного физики

Если бы вы попытались поднять один килограмм веса, прикрепленного к полу, с силой в один килограмм (или 10, или 50…), вы бы приложили силу и затратили энергию, но никакой работы не было бы. Если отцепить груз от пола и приложить достаточно силы, чтобы поднять груз на высоту 1 метр, будет совершена работа в 1 килограмм на метр. Если бы вам потребовалась одна минута, вы бы выполняли работу со скоростью 1 килограмм-метр в минуту.Если бы задание заняло у вас одну секунду, вы бы работали со скоростью 60 килограмм-метров в минуту и ​​так далее...

Некоторое время назад джентльмен по имени Уатт (тот самый джентльмен, который изобрел паровой двигатель) заметил, что типичная лошадь его времени могла поднять 550 фунтов веса на один фут за одну секунду. Таким образом, он работал со скоростью 550 фунт-футов в секунду или, если хотите, 33 000 фунтов-футов (перейдите к автомобильному калькулятору) в минуту в течение примерно восьми часов в день.Впоследствии Уатт опубликовал эти откровения и пришел к выводу, что 33 000 фунто-футов в минуту равны мощности одной лошадиной силы. Все с ним согласились, и с тех пор мы использовали меру… механической лошади для описания мощности двигателя.

Для целей этого обсуждения мы должны быть в состоянии измерить силу вращающегося объекта, такого как коленчатый вал. Для этого мы будем использовать термин, определяющий силу вращения, то есть фунт-фут крутящего момента. Фунт-фут крутящего момента — это крутящая сила, необходимая для удержания веса в один фунт на невесомом горизонтальном рычаге на расстоянии одного фута от точки крепления.

В этот момент важно понимать, что никто на Земле не измеряет мощность двигателя. На динамометре измеряется крутящий момент, выраженный в фунто-футах в США и в ньютон-метрах в Европе. Затем мощность рассчитывается путем преобразования вращающей силы крутящего момента, действующего в данный момент времени, в единицы мощности.

Теперь представьте себе массу в один фунт на расстоянии одного фута от точки крепления на руке без массы. Когда мы поворачиваем эту массу на один полный круг, преодолевая сопротивление в один фунт, мы перемещаем ее на 6,2832 фута (Pi x 2-футовый круг) и совершаем работу в 6,2832 фунт-фута.

Помните Ватт? Он сказал, что 33 000 фунто-футов работы в минуту равны одной лошадиной силе. Когда мы разделим это на 6,2832 фунт-фут работы, которую мы сделали за один полный оборот, мы придем к выводу, что 1 фунт-фут крутящего момента при 5252 оборотах. / мин составляет 33 000 фунтов футов в минуту и ​​равняется одной лошадиной силе. Если бы вы вращали эту массу со скоростью 2626 об/мин. /мин будет равняться 1/2 лошадиной силы. Отсюда формула расчета мощности от крутящего момента:

power * = (torque ** x revolutions per minute) / 5252

* horsepower ( HP )

** Крутящий момент в фунт-силах (90 041 фут-фунт-сила )

Перейдите к автомобильному калькулятору, чтобы перевести единицы измерения.

Продолжить чтение: 1 2 3 4 »»

Смотрите также

• 
  Оклейка порогов бронепленкой
• 
  Как покрасить диски
• 
  Как устранить течь в бензобаке автомобиля не снимая с машины
• 
  Как самому обшить руль кожей
• 
  До скольки ампер заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством
• 
  Обогрев заднего стекла ремонт
• 
  Рио это
• 
  Как перепрошить компьютер
• 
  Набор для полировки фар автомобиля своими руками
• 
  Количество сколько л
• 
  Стеклоочиститель электрический