Что такое ньютон метр в автомобиле
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 падения — 9,81 м/см2) 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.
Показатели ньютон-метров на примере двигателя V6 3,5 литра Lexus GS450hВсе 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 (с низов) 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 топливо — 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 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 при нажатие на педаль акселератора. К тому же это закрывает такую проблему, как провалы при наборе скорости, так как величина КМ 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.
Мощность и крутящий момент — что это?
ЧТО ТАКОЕ ЛОШАДИНАЯ СИЛА?
— У тебя сколько сил? — такой вопрос слышал любой, кто хоть немного касался мира автомобилей. Никому даже пояснять не надо, какие силы на самом деле имеются в виду — лошадиные. Именно в них мы привыкли оценивать мощность мотора, одну из важнейших потребительских характеристик машины.
Уже и гужевого транспорта практически не осталось даже в деревнях, а эта единица измерения живёт и здравствует больше ста лет. А ведь лошадиная сила — величина, по сути, нелегальная. Она не входит в международную систему единиц (полагаю, многие со школы помнят, что называется она СИ) и потому не имеет официального статуса. Более того, Международная организация законодательной метрологии требует как можно скорее изъять лошадиную силу из обращения, а директива ЕС 80/181/EEC от 1 января 2010 прямо обязует автопроизводителей использовать традиционные «л.с.» только как вспомогательную величину для обозначения мощности.
Но не зря считается, что привычка — вторая натура. Ведь говорим же мы в обиходе «ксерокс» вместо копир и обзываем клейкую ленту «скотчем». Вот и непризнанные «л.с.» сейчас используют не только обыватели, но и едва ли не все автомобильные компании. Какое им дело до рекомендательных директив? Раз покупателю удобнее — пусть так и будет. Да что там производители — даже государство на поводу идёт. Если кто забыл, в России транспортный налог и тариф ОСАГО именно от лошадиных сил высчитываются, как и стоимость эвакуации неправильно припаркованного транспорта в Москве.
Лошадиная сила родилась в эпоху промышленной революции, когда потребовалось оценить, насколько эффективно механизмы заменяют животную тягу. По наследству от стационарных двигателей эта условная единица измерения мощности со временем перешла и на автомобили
И никто бы к этому не придирался, если не одно весомое «но». Задуманная, чтобы упростить нам жизнь, лошадиная сила на самом деле вносит путаницу. Ведь появилась она в эпоху промышленной революции как совершенно условная величина, которая не то что к автомобильному мотору, даже к лошади имеет достаточно опосредованное отношение. Смысл этой единицы в следующем — 1 л.с. достаточно, чтобы поднять груз массой 75 кг на высоту 1 метр за 1 секунду. Фактически, это сильно усреднённый показатель производительности одной кобылы. И не более того.
Иными словами, новая единица измерения очень пригодилась промышленникам, добывавшим, к примеру, уголь из шахт, и производителям соответствующего оборудования. С её помощью было проще оценить преимущество механизмов над животной силой. А поскольку приводились станки уже паровыми, а позднее и керосиновыми двигателями, то «л.с.» перешли по наследству и к самобеглым экипажам.
Джеймс Уатт — шотландский инженер, изобретатель, учёный, живший в XVIII — начале XIX века. Именно он ввёл в обращение как «нелегальную» сейчас лошадиную силу, так и официальную единицу измерения мощности, которую назвали его именем
По иронии судьбы изобрёл лошадиную силу человек, именем которого названа официальная единица измерения мощности — Джеймс Уатт. А поскольку ватт (а точнее, применительно к могучим машинам, киловатт — кВт) к началу XIX века тоже активно входил в оборот, пришлось две величины как-то приводить друг к другу. Вот здесь-то и возникли ключевые разногласия. Например, в России и большинстве других европейских стран приняли так называемую метрическую лошадиную силу, которая равна 735,49875 Вт или, что сейчас нам более привычно, 1 кВт = 1,36 л.с. Такие «л.с.» чаще всего обозначают PS (от немецкого Pferdestärke), но есть и другие варианты — cv, hk, pk, ks, ch... При этом в Великобритании и ряде её бывших колоний решили пойти своим путём, организовав «имперскую» систему измерений с её фунтами, футами и прочими прелестями, в которой механическая (или, по-другому, индикаторная) лошадиная сила составляла уже 745,69987158227022 Вт. А дальше — пошло-поехало. К примеру, в США придумали даже электрическую (746 Вт) и котловую (9809,5 Вт) лошадиные силы.
Вот и получается, что один и тот же автомобиль с одним и тем же двигателем в разных странах на бумаге может иметь разную мощность. Возьмём, например, популярный у нас кроссовер Kia Sportage — в России или Германии по паспорту его двухлитровый турбодизель в двух вариантах развивает 136 или 184 л.с., а в Англии — 134 и 181 «лошадку». Хотя на самом деле отдача мотора в международных единицах составляет ровно 100 и 135 кВт — причём в любой точке земного шара. Но, согласитесь, звучит непривычно. Да и цифры уже не такие впечатляющие. Поэтому автопроизводители и не спешат переходить на официальную единицу измерения, объясняя это маркетингом и традициями. Это как же? У конкурентов будет 136 сил, а у нас всего 100 каких-то кВт? Нет, так не пойдёт...
КАК ИЗМЕРЯЮТ МОЩНОСТЬ?
Впрочем, «мощностные» хитрости игрой с единицами измерения не ограничиваются. До последнего времени её не только обозначали, но даже измеряли по-разному. В частности, в Америке долгое время (до начала 1970-х годов) автопроизводители практиковали стендовые испытания двигателей, раздетых догола — без навески вроде генератора, компрессора кондиционера, насоса системы охлаждения и с прямоточной трубой вместо многочисленных глушителей. Само собой, сбросивший оковы мотор легко выдавал процентов на 10-20 больше «л.с.», так необходимых менеджерам по продажам. Ведь в тонкости методики испытаний мало кто из покупателей вдавался.
Другая крайность (но гораздо более приближенная к реальности) — снятие показателей прямо с колёс автомобиля, на беговых барабанах. Так поступают гоночные команды, тюнинговые мастерские и прочие коллективы, которым важно знать отдачу мотора с учётом всех возможных потерь, и трансмиссионных в том числе.
Мощность также зависит от того, как её измерять. Одно дело крутить на стенде «голый» мотор без навесного оборудования и совсем другое — снимать показания с колёс, на беговых барабанах, с учётом трансмиссионных потерь. Современные методики предлагают компромиссный вариант — стендовые испытания двигателя с необходимой для его автономной работы навеской
Но в итоге за образец в различных методиках вроде европейских ECE, DIN или американских SAE приняли компромиссный вариант. Когда двигатель устанавливают на стенде, но со всей необходимой для бесперебойного функционирования навеской, включая стандартный выпускной тракт. Снять можно только оборудование, относящееся к другим системам машины (к примеру, компрессор пневмоподвески или насос гидроусилителя руля). То есть тестируют мотор ровно в том виде, в котором он фактически стоит под капотом автомобиля. Это позволяет исключить из финального результата «качество» трансмиссии и определить мощность на коленвале с учётом потерь на привод основных навесных агрегатов. Так, если говорить о Европе, то эту процедуру регламентирует директива 80/1269/EEC, впервые принятая ещё в 1980 году и с тех пор регулярно обновляемая.
ЧТО ТАКОЕ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ?
Но если мощность, как говорят в Америке, помогает автомобили продавать, то двигает их вперёд крутящий момент. Измеряют его в ньютон-метрах (Н∙м), однако у большинства водителей до сих пор нет чёткого представления об этой характеристике мотора. В лучшем случае обыватели знают одно — чем выше крутящий момент, тем лучше. Почти как с мощностью, не правда ли? Вот только чем тогда «Н∙м» отличаются от «л.с.».?
На самом деле, это связанные величины. Более того, мощность — производная от крутящего момента и оборотов мотора. И рассматривать их по отдельности просто нельзя. Знайте — чтобы получить мощность в ваттах необходимо крутящий момент в ньютон-метрах умножить на текущее число оборотов коленвала и коэффициент 0,1047. Хотите привычные лошадиные силы? Нет проблем! Делите результат на 1000 (таким образом получатся киловатты) и умножайте на коэффициент 1,36.
Чтобы обеспечить дизелю (на фото слева) высокую степень сжатия, инженеры вынуждены делать его длинноходным (это когда ход поршня превышает диаметр цилиндра). Поэтому у таких моторов крутящий момент конструктивно получается большим, но предельное число оборотов приходится ограничивать ради повышения ресурса. Разработчикам бензиновых агрегатов, наоборот, проще получить высокую мощность — детали здесь не такие массивные, степень сжатия меньше, так что двигатель можно сделать короткоходным и высокооборотным. Впрочем, в последнее время различие между дизелями и бензиновыми агрегатами постепенно стирается — они становятся всё более похожими как по конструкции, так и по характеристикам
Выражаясь техническим языком, мощность показывает, сколько работы способен выполнить мотор за единицу времени. А вот крутящий момент характеризует потенциал двигателя к совершению этой самой работы. Показывает сопротивление, которое он может преодолеть. Например, если машина упрётся колёсами в высокий бордюр и не сможет тронуться с места, мощность будет нулевой, так как никакой работы мотор не совершает — движения нет, но крутящий момент при этом развивается. Ведь за то мгновение, пока движок не заглохнет от натуги, в цилиндрах сгорает рабочая смесь, газы давят на поршни, а шатуны стараются привести во вращение коленвал. Иными словами, момент без мощности существовать может, а мощность без момента — нет. То есть именно «Н∙м» являются основной «продукцией» двигателя, которую он производит, превращая тепловую энергию в механическую.
Если проводить аналогии с человеком, «Н∙м» отражают его силу, а «л.с.» — выносливость. Именно поэтому тихоходные дизельные двигатели в силу своих конструктивных особенностей у нас, как правило, тяжелоатлеты — при прочих равных условиях они могут тащить на себе больше и легче преодолевают сопротивление на колёсах, пусть и не так проворно. А вот быстроходные бензиновые моторы скорее относятся к бегунам — нагрузку держат хуже, зато перемещаются быстрее. В общем, действует простое правило рычага — выигрываем в силе, проигрываем в расстоянии или скорости. И наоборот.
Так называемая внешняя скоростная характеристика двигателя отражает зависимость мощности и крутящего момента от оборотов коленвала при полностью открытом дросселе. По идее, чем раньше наступает пик тяги и позже — мощности, тем проще мотору адаптироваться к нагрузкам, его рабочий диапазон увеличивается, что позволяет водителю или электронике реже переключать передачи и почём зря не жечь топливо. На этих графиках видно, что бензиновый двухлитровый турбомотор (справа) выигрывает по этому показателю у турбодизеля аналогичного объёма, но уступает ему в абсолютной величине крутящего момента
Как это выражается на практике? В первую очередь, надо понять, что именно кривые крутящего момента и мощности (вместе, а не по отдельности!) на так называемой внешней скоростной характеристике двигателя будут раскрывать его истинные возможности. Чем раньше достигается пик тяги и позже пик мощности, тем лучше мотор приспособлен к своим задачам. Возьмём простой пример — автомобиль движется по ровной дороге и вдруг начинается подъём. Сопротивление на колёсах возрастает, так что при неизменной подаче топлива обороты станут падать. Но если характеристика двигателя грамотная, крутящий момент при этом наоборот начнёт расти. То есть мотор сам приспособится к увеличению нагрузки и не потребует от водителя или электроники перейти на передачу пониже. Перевал пройден, начинается спуск. Машина пошла на разгон — высокая тяга здесь уже не так важна, критичным становится другой фактор — мотор должен успевать её вырабатывать. То есть на первый план выходит мощность. Которую можно регулировать не только передаточными числами в трансмиссии, а повышением оборотов двигателя.
Здесь уместно вспомнить гоночные автомобильные или мотоциклетные моторы. В силу относительно небольших рабочих объёмов, они не могут развить рекордный крутящий момент, зато способность раскручиваться до 15 тысяч об/мин и выше позволяет им выдавать фантастическую мощность. К примеру, если условный двигатель при 4000 об/мин обеспечивает 250 Н∙м и, соответственно, примерно 143 л.с., то при 18000 об/мин он мог бы выдать уже 640,76 л.с. Впечатляет, не правда ли? Другое дело, что «гражданскими» технологиями это не всегда получается добиться.
И, кстати, в этом плане близкую к идеальной характеристику имеют электродвигатели. Они развивают максимальные «ньютон-метры» прямо со старта, а потом кривая крутящего момента плавно падает с ростом оборотов. График мощности при этом прогрессивно возрастает.
Современные моторы «Формулы 1» имеют скромный объём 1,6 л и относительно невысокий крутящий момент. Но за счёт турбонаддува, а главное — способности раскручиваться до 15000 об/мин, выдают порядка 600 л.с. Кроме того, инженеры грамотно интегрировали в силовой агрегат электродвигатель, который в определённых режимах может добавлять ещё 160 «лошадок». Так что гибридные технологии могут работать не только на экономичность
Думаю, вы уже поняли — в характеристиках автомобиля важны не только максимальные значения мощности и крутящего момента, но и их зависимость от оборотов. Вот почему журналисты так любят повторять слово «полка» — когда, допустим, мотор выдаёт пик тяги не в одной точке, а в диапазоне от 1500 до 4500 об/мин. Ведь если есть запас крутящего момента, мощности тоже, скорее всего, будет хватать.
Но всё же лучший показатель «качества» (назовём его так) отдачи автомобильного двигателя — его эластичность, то есть способность набирать обороты под нагрузкой. Она выражается, например, в разгоне от 60 до 100 км/ч на четвёртой передаче или с 80 до 120 км/ч на пятой — это стандартные тесты в автомобильной индустрии. И может случиться так, что какой-нибудь современный турбомотор с высокой тягой на малых оборотах и широченной полкой момента даёт ощущение отличной динамики в городе, но на трассе при обгоне окажется хуже древнего атмосферника с более выгодной характеристикой не только момента, но и мощности...
Так что пусть в последнее время разница между дизельными и бензиновыми агрегатами становится всё более расплывчатой, пусть развиваются альтернативные моторы, но извечный союз мощности, крутящего момента и оборотов двигателя останется актуальным. Всегда.
крутящий момент или мощность двигателя?
Так уж повелось, что любого автолюбителя при оценке способностей машины в первую очередь интересует такой показатель, как мощность. Но не менее важной характеристикой является крутящий момент. И вот почему
Евгений Яблоков
Несмотря на то, что гужевой транспорт давно «канул в Лету» и «л. с.» является персоной нон-грата в международной системе классификации, «лошадиная» единица измерения мощности продолжает пользоваться спросом. Причем не только у простого люда, но и на государственном уровне. Для этого достаточно взглянуть на квитанцию об уплате транспортного налога.
Между тем, появившаяся в период промышленной революции «л. с.» весьма условна. А все потому, что она определяет относительный уровень производительности среднестатистической лошади путем определения усилий, необходимых для подъема 75-килограммового груза на один метр за одну секунду. Новая единица измерения, взятая на вооружение фабрикантами для оценки превосходства стационарных механизмов над животными, со временем перекочевала в мир подвижного состава.
Позже шотландский инженер Джеймс Уатт ввел в обращение официальную единицу измерения мощности своего имени – «Вт», которую для удобства использования укрупнили до «кВт». Ватт, синхронизированный с л. с. в соотношении 1 кВт = 1,36 л. с., так и не добился всеобщей любви, оставив пальму первенства конской силе. Однако мощность мощностью, но, как говорится, двигает машину не она, а крутящий момент, измеряемый в ньютон-метрах (Н∙м).
Что такое крутящий момент?
У многих автомобилистов нет адекватного представления о том, что это за «зверь». О нем, впрочем, как и о мощности, бытует расхожее мнение: чем больше, тем лучше. По сути, это тесно связанные характеристики. Мощность в ваттах не что иное, как крутящий момент в ньютон-метрах, умноженный на число оборотов и на 0,1047. Другими словами, мощность демонстрирует количество работы, выполняемой двигателем за определенный промежуток времени, а крутящий момент отражает способность силового агрегата эту работу совершить. Если, скажем, автомобиль завяз в глинистом грунте и обездвижился, то производимая им мощность будет равняться нулю. Ведь работа не совершается. А вот момент, хотя его и не хватает для движения, присутствует. Крутящий момент без мощности существовать может, а мощность без момента — нет.
Главным достижением работающего мотора при превращении тепловой энергии в механическую является момент, или тяга. Высокие моментные значения характерны для дизельных двигателей, конструктивная особенность которых – большой (больше диаметра цилиндра) ход поршня. Большой крутящий момент у дизеля нивелируется относительно низким допустимым числом оборотов, которые ограничивают для увеличения ресурса. Высокооборотистым бензиновым моторам свойствен «крен» в сторону мощности, ведь их детали отличаются меньшим весом. И степень сжатия тоже ниже. Правда, современные силовые агрегаты – и дизельные, и бензиновые – совершенствуясь, становятся ближе и конструктивно, и по показателям. Но пока банальное правило рычага сохраняется: выигрывая в силе, проигрываешь в скорости. И, соответственно, в расстоянии.
Лучшие черты двигателя определяются совокупностью оптимальных значений мощности и тяги. Чем раньше наступает максимум крутящего момента и чем позже пик мощности, тем шире диапазон возможностей силового агрегата. Близкие к оптимальным характеристики имеют электрические двигатели. Они располагают тягой, близкой к максимальной, практически с начала движения. В то же время значение мощности прогрессивно возрастает. Существенным фактором в вопросах определения мощности и крутящего момента являются обороты двигателя. Чем они выше, тем большую мощность можно снять.
В этом контексте уместно упомянуть о гоночных моторах. Из-за относительно скромных объемов они не блещут умопомрачительным крутящим моментом. Однако способны раскручиваться до 15–20 тыс. оборотов в минуту (мин-1), что позволяет им выдавать супермощность. Так, если рядовой силовой агрегат при 4000 об/мин генерирует 250 Н∙м и порядка 140 л. с., то при 18 000 мин-1 он мог бы выдать в районе 640 л. с.
К сожалению, повышать частоту вращения довольно сложно. Мешают силы инерции, нагрузки, трение. Скажем, если раскрутить мотор от 6000 до 12 000 мин-1, то силы инерции возрастут вчетверо, что потенциально грозит опасностью перекрутить мотор. Повысить величину крутящего момента можно с помощью турбонаддува, но в этом случае негативную роль начинают играть тепловые нагрузки.
Принцип максимальной отдачи мощности красноречиво иллюстрируют моторы болидов «Формулы-1», имеющие весьма скромный объем (1,6 литра) и относительно невысокий показатель тяги. Но за счет наддува и способности раскручиваться до высоких оборотов выдают порядка 600 л. с. Плюс к тому, конструкция у «Ф1» – гибридная, и электродвигатель, дополняющий основной мотор, при необходимости добавляет еще 160 «лошадей».
Важной характеристикой, отражающей возможности мотора, является диапазон оборотов, при котором доступна максимальная тяга. Но еще важнее эластичность двигателя, то есть способность набирать обороты под нагрузкой. Другими словами, это соотношение между числами оборотов для максимальной мощности и оборотов для максимального крутящего момента. Оно определяет возможность снижения и увеличения скорости за счет работы педалью газа без переключения передач. Или возможность езды на высоких передачах с малой скоростью. Эластичность, к примеру, выражается способностью автомобиля разгоняться на пятой передаче с 80 до 120 км/ч на пятой. Чем меньше времени займет этот разгон, тем эластичнее двигатель. Из двух двигателей одинакового объема и мощности предпочтителен тот, у которого выше эластичность. При прочих равных условиях такой мотор будет меньше изнашиваться, работать с меньшим шумом и меньше расходовать топливо, а также облегчит работу трансмиссии.
А если все-таки задаться вопросом о том, что важнее – крутящий момент или мощность, деля мир на черное и белое, ответ будет предельно прост: так как это зависимые величины, важно и то и другое.
Редакция рекомендует:
Хочу получать самые интересные статьи
Сколько лошадиных сил нужно в городе? — журнал За рулем
Мощный двигатель — удовольствие дорогое: тут вам и высокие налоги, и большой расход топлива, и прочие сопутствующие «прелести». Но и с «овощным» мотором в городе не жизнь! Рассказываем, какая же мощность будет в самый раз!
Помните анекдот?
— Что такое лошадиная сила?
— Это сила, которую развивает лошадь высотой один метр и весом один килограмм.
— Где ж вы такую лошадь видели?
— Ее не так-то просто увидеть: она хранится в Париже в Палате мер и весов.
В современных реалиях на вопрос о мощности двигателя возникает соблазн сразу же ответить в риторическом ключе: дескать, при нынешних штрафах и повсеместных камерах видеофиксации чем меньше лошадиных сил в моторе, тем лучше. Ведь логично же: если машина разгоняется лениво, то и ездить быстро на ней вряд ли захочется — а значит, и на штраф нарваться будет меньше шансов.
Материалы по теме
И все же давайте прикинем, какова оптимальная мощность для автомобиля в условиях городской езды. Начнем с того, что лошадь лошади рознь. С широким распространением турбомоторов значение максимальной мощности в известном смысле отошло на второй план, поскольку инженеры научились извлекать большой крутящий момент из маленьких двигателей. Дело в том, что интенсивность разгона автомобиля определяют не лошадиные силы, а ньютон-метры. И чем шире диапазон, в котором силовой агрегат производит максимум тяги, тем удобнее на такой машине перемещаться по городу: автомобиль легко трогается с места и набирает ход.
Вот смотрите: возьмем схожие по размерам и массе Nissan X-Trail с атмосферником 2.5 и Skoda Kodiaq с турбо 1.4 TSI. Ниссан мощнее: 171 сила против 150 «элэс» у Шкоды. При этом Кадьяк по основным потребительским характеристикам смотрится выигрышнее: у него стремительнее разгон до сотни (9,7 с против 10,5) и скромнее расход топлива — в среднем на 1,2 л на каждые сто километров пробега. И управлять тягой удобнее, поскольку ее максимальное значение у шкодовского мотора (250 Н.м) достигается в диапазоне 1500–3500 об/мин, в то время как двигатель Икс-Трейла выдает предельные 233 Н.м на 4000 об/мин.
На самом деле всегда сложно однозначно говорить о том, сколько должно быть сил под капотом, чтобы уверенно чувствовать себя в городе. По большому счету, если двигатель позволяет разгоняться до сотни быстрее, чем за 11–12 секунд, этого вполне достаточно для поездок по мегаполису: такая динамика разгона вполне достаточна для того, чтобы смело встраиваться в поток, выезжая на оживленную трассу, или резко ускоряться на выезде с дворовой территории или при разъезде на перекрестке.
В принципе, даже внушительные внедорожники не особо нуждаются в моторах мощностью более 250 сил — тем паче, что эта цифра определяет границу финансового комфорта, выше которой начинается существенная налоговая нагрузка на владельца. А если говорить о менее крупном формате, то для небольших машин (до гольф-класса включительно) вполне достаточно мотора в 100–130 сил; седаны среднего класса и компактные паркетники могут довольствоваться двигателями 150–180 л. с., а среднеразмерным кроссоверам за глаза хватит мощности порядка 200 сил.
Текст: Нина Буже
Мощность и крутящий момент | Тюнинг ателье VC-TUNING
Мощность и крутящий момент… Эти термины часто вводят в ступор многих посетителей автомобильных форумов. Энцо Феррари однажды сказал: «Лошадиные силы продают автомобиль, крутящий момент выигрывает гонки».
Мы не собираемся представлять здесь все уравнения и формулы, позволяющие рассчитать мощность и крутящий момент: объяснить многие вещи в одной статье достаточно трудно. Да это вам и не понадобится, если, конечно, вы не планируете стать крупным специалистам в данной области. Но мы постараемся доступным языком объяснить, как мощность и крутящий момент соотносятся друг с другом и как они влияют на производительность автомобиля.
Лошадиная сила
Термин «лошадиная сила» был впервые использован Джеймсом Уаттом, британским изобретателем, чье имя неразрывно связано с созданием парового двигателя. Строго говоря, лошадиная сила – это скорость, с которой может быть выполнена работа. Уатт использовал этот термин для сравнения мощности парового двигателя с мощью рабочей лошадки. Наравне с лошадиными силами сегодня используется и системная единица измерения мощности – ватт (Вт).
1 л.с. = 746 Вт
Эффективная мощность двигателя измеряется на коленчатом валу с помощью динамометра. Производители автомобилей, как правило, используют для ее обозначения термин «пиковая мощность» (максимальная мощность при определенном числе оборотов в минуту).
Мощность рассчитывается путем умножения крутящего момента двигателя на число оборотов и последующего деления на 5252. Откуда взялась последняя цифра? Если вы не хотите скучных и путаных объяснений, просто поверьте на слово и запомните эту константу.
крутящий момент * угловая скорость (RPM)
мощность = —————————————————
5252
Здесь не мешало бы упомянуть о динамометрических роликовых стендах, но из-за большого разнообразия стендовых динамометров, мы опишем основные из них в другой статье. Следует отметить, что существует немало причин, по которым цифры, наблюдаемые при езде по дороге, оказываются ниже полученных на стенде. Автомобиль на стенде неподвижен, а на открытой дороге свой вклад вносят давление воздуха, перепады температуры и многие другие факторы, которые сложно учесть при испытаниях, хотя многие пытаются компенсировать их отсутствие с помощью вентиляторов и т.д.
Крутящий момент
Крутящий момент – вращательное усилие, которое будет применено к ведущим колесам автомобиля. Крутящий момент можно рассматривать в качестве меры способности двигателя выполнить работу. Единицы измерения крутящего момента – фунт*фут и Ньютон*метр (Нм). Один фунт*фут крутящего момента представляет собой усилие, необходимое для поворота 1-футовой оси, на конце которой прикреплен груз весом 1 фунт. Если на конце 1-футовой оси находится груз весом 200 фунтов, крутящий момент будет составлять 200 фунтов*фут. Очевидно, что чем больше это число, тем больше вращательное усилие на колесах.
1 фунт*фут = 1.36 Н*м
Однако важно понимать, что по мере увеличения крутящего момента вашего двигателя возрастает вероятность самопроизвольного поворота колес. Это довольно частое явление у мощных переднеприводных (FWD) автомобилей с большим крутящим моментом. Поскольку в данном случае передние колеса задействованы также и в управлении автомобилем, вы можете столкнуться с эффектом, называемым паразитным силовым подруливанием. В принципе проблема «непослушания» приводных колес свойственна не только переднеприводным машинам, а любым мощным автомобилям с большим крутящим моментом. Однако, разделив крутящий момент на все четыре колеса (в случае полноприводных (4WD) автомобилей), вы можете уменьшить этот эффект и больше мощности передать дороге. Хотя есть еще много факторов (например, размер и структура шин, настройка подвески и ходовой части, передаточные числа), которые могут помочь переднеприводным (FWD) или заднеприводным (RWD) автомобилям эффективно использовать свою мощность.
Сравнение мощности и крутящего момента
(Как мощность и крутящий момент влияют на производительность)
Причина недопонимания ряда вопросов автолюбителями кроется в том, что в качестве характеристики двигателя автомобиля производители, как правило, приводят пиковые показатели мощности. Это ведет к путанице, люди пытаются сравнивать производительность автомобиля с его мощностью. «Моя машина имеет большее количество лошадиных сил, поэтому она будет быстрее вашей» – некорректное, но достаточно распространенное сравнение.
Есть много факторов, влияющих на производительность автомобиля, и крутящий момент, безусловно, один из них. Кроме того, и мощность, и крутящий момент будут зависеть от передаточных чисел. И, конечно же, большую роль играет то, как и для чего используется автомобиль.
Если вы когда-либо управляли машиной с высоким крутящим моментом (например, автомобилем с большим объемом двигателя или турбодизелем), вы, вероятно, заметили, что способны с легкостью ускоряться на большинстве передач. Это является результатом того, что имеется достаточно мощности в виде крутящего момента, чтобы автомобиль двигался при более широком диапазоне оборотов. Ускорение прямо пропорционально крутящему моменту, т.е. машина, будет ускоряться в соответствии с кривой крутящего момента.
Однако, если вы используете численно более высокое передаточное отношение для увеличения крутящего момента, вы на самом деле уменьшаете максимальную скорость вращения привода. Это может привести к тому, что автомобиль с высоким крутящим моментом (допустим, 680 НМ) достигнет своего предела уже при 30 км/ч.
При всем этом разговоры о крутящем моменте не просто игра слов. Следует понять, что лошадиная сила – просто другой способ измерения мощности (вспомните приведенное выше уравнение: лошадиная сила – это крутящий момент, умноженный на угловую скорость и деленный на 5252). Однако двигатель может быть рассчитан на более высокие обороты и более высокую мощность и, таким образом, на создание большего крутящего момента.
Из всего вышесказанного следует, что лошадиные силы и крутящий момент связаны друг с другом, однако это не одно и то же. Автомобиль с большим крутящим моментом будет ускоряться иначе, чем автомобиль с большим числом лошадей под капотом, с разными точками переключения передач и диапазонами оборотов в минуту. Автомобили с меньшим крутящим моментом (большим числом лошадиных сил), как правило, набирают больше оборотов, но максимальная мощность достигается только на больших оборотах. Машины с большим крутящим моментом (меньшим числом лошадиных сил) имеют меньшую мощность, но сравнительно более широкий диапазон оборотов. Все очень запутано: вроде бы крутящий момент и лошадиные силы – это одно и то же, но разгоняют машину по-разному. Хорошим автомобилем можно считать тот, что имеет оптимальное соотношение крутящего момента и лошадиных сил и возможность повышения обоих параметров.
Что еще влияет на ускорение
- Вес автомобиля. Многие ошибочно полагают, что чем больше весит машина, тем больше нужно энергии, чтобы сдвинуть ее с места.
- Аэродинамика. Снова требуется много энергии, чтобы машина могла преодолевать сопротивление встречным потокам воздуха.
- Сопротивление качению. Шины и привод (шестерни, приводные валы, оси и т.д.) требуют энергии, чтобы они могли вращаться с контактирующими поверхностями.
- Шестерни/передачи. Чтобы автомобиль мог разгоняться и ускорятся, он оборудован коробкой передач. Шестеренки в коробке влияют на крутящий момент, передаваемый на ведущие колеса, но они не могут изменить количество лошадиных сил в машине. В коробке передач все начинается с шестерни, которая запускает крутящий момент. Он позволяет ускоряться в относительно умеренном темпе, но избежать быстрых оборотов двигателя. Каждая последующая передача помогает развить скорость. Вот почему автомобиль, например, может разогнаться от 0 до 96 км/час за 5 секунд, но от 0 до 160 км/час разгон уже займет 13 секунд, поскольку ему нужно еще 8 секунд, чтобы набрать добавочную скорость в 64 км/час. При этом важно учитывать кинетическую энергию и аэродинамику (сопротивление ветру).
Динамометр фиксирует хороший крутящий момент не только на низких оборотах, но и во всем диапазоне оборотов. В сочетании с равномерно возрастающей кривой лошадиных сил, такой двигатель дает возможность машине разгоняться и выжимать педаль газа до упора. Хотя, все зависит от привода и комплектации самой машины. Но в целом, он имеет хорошую мощность и динамику.
Хочется надеяться, что после прочтения статьи о лошадиных силах и крутящем моменте вы не будете путать эти два понятия. Главное – запомнить, что машина с очень хорошим разгоном – это та, у которой двигатель может выдавать постоянно высокую мощность, даже на самых больших оборотах. Например, система газораспределительного механизма VVT-i эффективна для небольших двигателей, она помогает оптимизировать мощность на переменных оборотах. На самом деле не столь важно, с большим количеством лошадей ли машина или с высоким крутящим моментом, потому, что есть много других факторов, влияющих на ее характеристики.
Ускорение
И снова не будем вас утомлять скучными техническими терминами, а просто подсчитаем кое-что. Крутящий момент двигателя зависит от шестерней в коробке передач. Он нарастает по мере того, как вы переключаетесь на другую скорость. На автомобиле с низким крутящим моментом, его можно увеличить путем изменения передаточного числа. В результате этого трансмиссия или коэффициент привода изменяют диапазон оборотов двигателя, а также то, как используется крутящий момент (не оценивайте это в процессе). A V8 и Vtec производят крутящий момент разными способами посредством зубчатой передачи. Эти способы зависят от конструкции двигателя.
При всем этом интересно, как уже упоминалось ранее, что, хорошо набирающая скорость машина, имеет хорошую динамику крутящего момента, которая распространяется в самом широком диапазоне оборотов (высокий диапазон оборотов помогает поддерживать максимальный крутящий момент). Чтобы добиться максимума от машины, нужно знать, как выглядит динамика мощности и какие обороты у двигателя на каждой из передач. Также необходимо знать, как меняются обороты двигателя, когда переключается скорость: повышается или понижается передача. Это поможет вам узнать, что такое динамика крутящего момента на каждой отдельной передаче. Автомобиль разгоняется сильнее всего на пике крутящего момента, но стоит вам переключиться, как падают обороты, и ослабевает крутящий момент. Вся фишка в том, чтобы найти на каких оборотах будет хороший крутящий момент на следующей передаче, без потери динамики на текущей. Конечно, многое зависит от авто и его водителя, но есть наиболее общие рекомендации. Итак, если ваша машина производит максимальный крутящий момент на 4000 оборотах, и вы не хотите переключаться на следующую скорость с этой отметки, поскольку думаете, что потеряете сейчас эти ценные обороты и не сможете сохранить такой же крутящий момент на следующей передаче, а соответственно и скорость движения. Общая рекомендация в этом случае – для максимального ускорения переключаться тогда, когда стрелка тахометра ляжет на красную отметку (у некоторых легковых и гоночных авто есть специальные индикаторы).
Обозначение мощности авто в лошадиных силах
Американские машины
Лошадиные силы (HP Gross)
До 1972 года в Америке мощность двигателя автомобиля измерялась в лошадиных силах следующим образом: на стенде испытывался двигатель, который не оснащен воздушным фильтром, системой выхлопа или системой контроля над выбросами, но иногда оснащенный коллектором. В результате показатели максимальной мощности и крутящего момента отражали только теоретические значения, но не демонстрировали реальную мощность двигателя. Таким образом, измерялась общая мощность двигателя.
Лошадиные силы (HP net)
После 1972 года в Америке стали измерять полезную мощность двигателя. У полностью укомплектованного и установленного двигателя измерялась мощность на маховике, но при этом не учитывались потери при переключении передачи.
Запомните, что американские автомобили оснащены большими двигателями CU, которые выдают высокий крутящий момент и обеспечивают высокую производительность машины.
Лошадиные силы (bhp)
Мощность измеряется в лошадиных силах при помощи динамометра. Замер происходит на испытательном стенде в месте выхода вала из двигателя (коленчатый вал, который соединяется с маховиком). Окончательная цифра получается из крутящего момента, который используется для вычисления мощности в лошадиных силах (bhp).
Обратите внимание, что показатель мощности в лошадиных силах PS, принятый в Германии, отличается от обозначения bhp. Многие производители используют значение PS для лошадиных сил BHP.
Значения приблизительные:
- 1 Bhp = 1.005 Hp (net) – (разница не существенная)
- 1 Bhp = 1.0187 PS
- 1 PS = 0.986 Hp
- 1 Hp = 1.01387 PS
Иногда происходит путаница потому, что одни говорят о мощности в лошадиных силах, измеренной динамометром, другие об измерении с учетом потерь, а третьи о способе измерения по колесам WHP.
Что такое крутящий момент? что такое лошадиная сила? — Авто блог
Производители машин постоянно ищут преимущество над соперниками. Значительно чаще автомобильные компании обращают внимание на мощность автомобиля, пробуя привлечь потенциального клиента. Но мощность машины еще не показывает, что автомобиль в конечном итоге есть замечательным. Так автомобиль, имеющий больше лошадиных сил возможно не сильный автомобиля, имеющий меньше количество л.с., но у которого больший крутящий момент.
В чем отличие между этими измерениями? Что они означают? На удивление эти измерения идеальны различные по собственному смыслу, но взаимосвязаны.
Кое-какие транспортные средства, при маленьком количестве двигателя, имеют громадную мощность. Так рекордсменом среди классических атмосферных двигателей есть спортивный автомобиль Honda S2000, производство которого было прекращено пара лет назад. Как лезвие самурайского меча, данный спортивный автомобиль был весьма резким и весьма стремительным.
Первые модели данной марки оснащались 2,0-х литровым бензиновым двигателем, мощностью 240 л.с.!!! Потрясает одно, что достигнуть таковой мощности Японской компании удалось без применения турбонагнетателей (турбин). Мощность, которую выдавала S2000 была естественна, благодаря возможности работы двигателя практически на 9000 оборотах!!!
Воображаете, какой гул мотора был при большом ускорении автомобили?
Но в случае если взглянуть подробнее характеристики этого автомобиля, то мы заметим, что крутящий момент образовывает всего 208Нм (Ньютон-метр), что сопоставимо с маломощными машинами.
Без оглядки на это, Honda S2000 была замечательным автомобилем, но это достигалось лишь благодаря неистовым оборотам двигателя (что плакал, как звук сирены воздушной тревоги), каковые всегда находились около страшной красной черты тахометра.
Заберём второй совсем противоположный пример — автомобиль Dodge Ram 3500 Пикап. Клиенты смогут выбрать супер-мощную комплектацию с дизельным двигателем компании Cummins, количеством 6,7 литра, что выдает мощность в 330 л.с. и крутящим моментом 895Нм. Это весьма сильный автомобиль, что способен сдвинуть с места все что угодно (Примеч. авт. «либо практически все»)
Происхождение лошадиных сил
Имеется один поворотный момент в истории, в то время, когда один человек сыграл огромную роль и оказал содействие в развитии мира, в котором мы на данный момент живем. Данный человек инженер-изобретатель Джеймс Уатт, положивший начало промышленной революции в Англии, а после этого во всем мире в 1700-х годах. Самые известные изобретения Джеймса это ножной стартер и улучшенный паровой двигатель, что инженер сделал более действенным, замечательным и производительным.
Но это еще не все. Изобретатель, в первый раз в мире, создав паровой котел (паровой двигатель) придумал понятие мощности, которая выражается Ваттах (Ватт), в лошадиных силах и в крутящем моменте.
По сути, эти понятия и совокупность измерения мощности Джеймс Уайт придумал чтобы при продаже собственных паровых котлов (двигателей) более несложнее растолковать клиенту, какую мощность выдает его котел. Так как согласитесь существенно проще сообщить клиенту котла: паровой двигатель будет делать работу двух лошадей, чем сообщить в 18-веке, что мощность парового двигателя образовывает N-количество «Нм» либо «Фунт-Футов» силы. Никто бы не осознал.
Применяйте силу
Сила эта основное, дабы достигнуть какой-то скорости. Так как без затрачивания сил не будет и скорости.Соответственно скорость будет зависеть от того, какой количество силы мы затратили с целью достижения скорости. Для примера: В случае если пара метров пробежать за 5 секунд и 10 секунд, то соответственно сила, которую мы израсходуем для данной маленькой пробежки, будет разна.
Так как для более стремительной пробежки нужна громадная сила.
Второй пример: Если вы передвигаете мебель в доме, то если вы желаете стремительнее ее передвинуть, вам нужна, куда громадная сила, чем, в случае если двигать мебель медлительно и не торопясь. И сила при таковой работе куда серьёзнее скорости.
Л.с. и Н.м.
Мощность и крутящий момент неразрывно взаимосвязаны. Так как лошадиная сила происходит из крутящего момента. Формула для расчета мощности двигателя весьма несложна.
Для начала нужно силу, которая выражается в Ньютон-метрах (Н.м.) умножить на 0,7376 чтобы перевести значения в Английскую и Американскую единицу измерения силы (Фунт-Фут), а потом воспользовавшись вышеуказанной формулой умножить на количество оборотов двигателя (RPM), а потом поделить полученное значение на число 5252. В итоге мы возьмём примерное значение мощности двигателя, которое выражается в лошадиных силах.
На примере, указанной ниже формулы, сделан расчет мощности двигателя при силе 100 фунт-фут (1000 оборотов в 60 секунд двигателя). На примере оказалось, что при силе в 100 фунт-оборотах и футах 1000 в 60 секунд, мощность двигателя составила примерно около 19 л.с.
Отличие между мощностью и силой легко понять на еще одном примере. Если вы на автомобиле буксируете, какой-то груз в гору, то вам будет нужен низкий крутящий момент, но больше силы для более легкого буксирования. В случае если же вы желаете максимально скоро разогнать автомобиль с 0 до 100 км/час, то вам нужно предельное число оборотов двигателя и не довольно много силы для разгона машины за маленький временной отрезок.
Но чем больше будет мощность, тем стремительнее вы разгоните автомашину до 100 километров.
Исходя из этого, в большинстве случаев, разная грузовая и подъемная техника, оснащается дизельными двигателями, каковые имеют громадную тягу, но не высокое предельное число оборотов двигателя если сравнивать с бензиновыми силовыми агрегатами. Дизельные двигатели способны передвигать транспортные средства, каковые имеют огромную массу. Но таковой автотранспорт весьма медлительно разгоняется с места из-за маленького количества л.с.
Вот из-за чего Honda S2000 может сорваться с места и разогнаться до 100 км/ч приблизительно за 6 секунд, Dodge RAM 3500 может буксировать груз весом более 8000 килограмм (на прицепе). Это полное различие между крутящим моментом и лошадиной силой.
В транспортных средствах имеется еще один элемент, что оказывает помощь автомобилю передавать крутящий момент на колеса — это коробка переключения скоростей, которая предназначена для передачи большого крутящего момента при определенной скорости. К примеру, трактора и тракторные тягачи для перевозки тяжелых грузов в прицепах, оснащаются громадными дизельными двигателями, у которых громадный крутящий момент и громадная сила, выраженная в Ньютон-метрах (Н.м.).
Но такие двигатели не имеют много лошадиных сил. Такие двигатели созданы не для разгона транспортного средства до высокой скорости, а созданы для перевозки тяжелых грузов. Кое-какие такие тракторы оснащены 10 ступенчатыми коробками переключения передач.
Так мощность и крутящий момент близко связаны конкретно между собой. Лошадиная сила зависит от крутящего момента (силы Н.м.) и от количества оборотов в 60 секунд двигателя.
Крутящий момент — по собственной сути это сила и мощность, с которой возможно сделать определенную работу. И чем меньше затрачивается времени для исполнения (либо комплекта определенной скорости), тем больше мощность автомобиля, которая выражается в лошадиных силах.
Автомобиль, что может с места проехать 1,5 километра за 4 секунды испытывает недостаток в большей мощности, чем машина проезжающая данный же отрезок за 12 секунд.
Крутящий момент, мощность и обороты двигателя. Несложными словами
Темы которые будут Вам интересны:
Крутящий момент двигателя
Крутящий момент двигателя — это тяговая характеристика двигателя, которая в отличие от мощности дает весьма отдаленное представление об истинных возможностях автомобиля. Для более полного раскрытия этого понятия необходимо прежде всего уяснить, что момент двигателя и момент на колесах автомобиля — это две большие разницы. Крутящий момент двигателя, будучи величиной равной силе на плечо (Н*м) — сила давления сгоревших в двигателе газов через поршень и шатун на плечо кривошипа коленвала — показывает лишь потенциал мотора, а сам автомобиль, в конечном итоге, движет крутящий момент на колесах.
Для оценки реальных тягово-динамических возможностей автомобиля необходимо провести довольно утомительный расчет. Для данного расчета также понадобятся, указанные в технических характеристиках, величины оборотов двигателя, передаточных чисел КПП и главной передачи, диаметра колес и т.д. Тогда как указанная величина мощности двигателя, не требуя дополнительных данных и расчетов, наглядно демонстрирует тягово-динамические возможности автомобиля, то есть крутящий момент на колесах.
График крутящего момента
Пример №1. Суперкар мощностью 500 сил с крутящим моментом двигателя 500 Н*м и магистральная фура-тягач с отдачей 500 сил и 2500 Н*м на колесах тем не менее имеют абсолютно равный крутящий момент при движении с одинаковой скоростью на оборотах максимальной мощности: М (момент на колесах, приводящий машины в движение) = N (мощность двигателя) / n (обороты колеса, при условии, что у суперкара и фуры они одинакового диаметра).
Вывод: цифра мощности отражает тягу и динамику автомобиля, а цифра крутящего момента двигателя, не учавствующая в вычислениях, может быть любой и не имеет значения.
Пример №2. Зайдем с другой стороны. Тот же суперкар и фура с вышеуказанными характеристиками (аналоги Porsche 911 GT3 RS 4.0, Scania R500 и многие другие суперкары и грузовики), как правило, имеют максимальные обороты двигателя около 9000 и 1800 соответственно. Для того чтобы компенсировать пятикратную разницу в оборотах (иметь ту же скорость движения), на фуре придется применять в пять раз более «длинную» трансмиссию, которая, соответственно, будет передавать в 5 раз меньше момента на колеса: 2500 Н*м делим на 5 и получаем те же 500 Н*м (приведенный момент), как в суперкаре.
Вывод: мы получили то же равенство тягово-динамического потенциала машин равной мощности, что и в примере №1.
В представленной таблице крутящего момента двигателей цифры Нм приведены к величине 7000 об/мин.
Таблица крутящего момента и мощности
Марка автомобиля | мощность, л.с. | при об/мин | крутящий момент, Нм | приведенный момент, Нм | |
---|---|---|---|---|---|
1 | Alfa Romeo 8C Competizione | 450 | 7000 | 470 | 470 |
2 | Aston Martin DB9 | 477 | 6000 | 600 | 514 |
3 | Audi A3 Sedan 2.0 TDI | 150 | 4000 | 320 | 183 |
4 | Audi A6 3.0 TDI | 204 | 4500 | 400 | 257 |
5 | Audi RS5 Coupe | 450 | 8250 | 430 | 507 |
6 | Audi S3 | 300 | 6200 | 380 | 337 |
7 | Audi S4 | 333 | 7000 | 441 | 441 |
8 | Audi S8 | 520 | 6000 | 652 | 559 |
9 | Audi Q7 4.2 TDI | 327 | 3750 | 760 | 407 |
10 | Audi R8 4.2 | 420 | 7800 | 430 | 479 |
11 | Bentley Mulsanne | 512 | 4200 | 1020 | 612 |
12 | BMW 330d F30 | 258 | 4000 | 560 | 320 |
13 | BMW M135i F21 | 320 | 5800 | 450 | 373 |
14 | BMW M5 F10 | 560 | 7000 | 680 | 680 |
15 | BMW M550d xDrive F10 | 381 | 4400 | 740 | 465 |
16 | BMW 750i F01 | 450 | 5500 | 650 | 511 |
17 | BMW M3 E92 | 420 | 8300 | 400 | 474 |
18 | BMW X5 M50d E70 | 381 | 4400 | 740 | 465 |
19 | Bugatti Veyron 16.4 | 1001 | 6000 | 1250 | 1071 |
20 | Cadillac Escalade | 403 | 5700 | 565 | 460 |
21 | Chevrolet Camaro ZL1 | 580 | 6000 | 754 | 646 |
22 | Chevrolet Corvette Z06 | 507 | 6300 | 637 | 573 |
23 | Citroën C5 V6 HDi 240 | 240 | 3800 | 450 | 244 |
24 | Citroën DS5 eHDi 160 | 160 | 3750 | 340 | 182 |
25 | Dodge Challenger SRT8 392 | 470 | 6000 | 637 | 546 |
26 | Dodge SRT Viper | 650 | 6150 | 814 | 715 |
27 | Ferrari 458 Italia | 570 | 9000 | 540 | 694 |
28 | Ferrari 550 Maranello | 480 | 7000 | 569 | 569 |
29 | Ferrari F12 Berlinetta | 740 | 8700 | 690 | 858 |
30 | Ferrari FF | 660 | 8000 | 683 | 781 |
31 | Ford Explorer 2.0L EcoBoost | 243 | 5500 | 366 | 288 |
32 | Ford Fiesta ST | 182 | 5700 | 240 | 195 |
33 | Ford Focus ST | 250 | 6000 | 340 | 291 |
34 | Ford Kuga 1.6 EcoBoost | 182 | 5700 | 240 | 195 |
35 | Ford Mondeo 2.2 TDCi | 200 | 3500 | 420 | 210 |
36 | Honda Civic Type-R mk8 | 201 | 7800 | 193 | 215 |
37 | Honda CR-V | 190 | 7000 | 222 | 222 |
38 | Honda S2000 | 240 | 7800 | 220 | 245 |
39 | Hyundai Santa Fe 2.2 CRDi | 197 | 3800 | 421 | 229 |
40 | Infiniti G37 Sport | 333 | 7000 | 365 | 365 |
41 | Infiniti FX30d | 238 | 3750 | 550 | 295 |
42 | Jaguar XF 3.0 V6 D S | 275 | 4000 | 600 | 343 |
43 | Jaguar XJ 5.0 SC Supersport | 510 | 6500 | 625 | 580 |
44 | Jaguar XKR-S Coupe | 550 | 6500 | 680 | 631 |
45 | Jeep Grand Cherokee 3.0 CRD | 250 | 4000 | 570 | 326 |
46 | Jeep Grand Cherokee SRT8 | 465 | 6000 | 624 | 535 |
47 | Kia Optima 2.4 | 180 | 6000 | 231 | 198 |
48 | Kia Sorento 2.2 CRDi | 197 | 3800 | 421 | 229 |
49 | Koenigsegg Agera | 940 | 6900 | 1100 | 1084 |
50 | Lamborghini Aventador LP700-4 | 700 | 8250 | 690 | 813 |
51 | Land Rover Discovery 4 5.0 V8 | 375 | 6500 | 510 | 474 |
52 | Land Rover Discovery 4 SDV6 | 245 | 4000 | 600 | 343 |
53 | Lexus LF-A | 560 | 8700 | 480 | 597 |
54 | Lexus IS-F | 423 | 6600 | 505 | 476 |
55 | Maserati 3200GT | 370 | 6250 | 491 | 438 |
56 | Maserati Granturismo S | 440 | 7000 | 490 | 490 |
57 | Maybach 57 | 550 | 5250 | 900 | 675 |
58 | Mazda 6 2.2 SkyActiv-D | 175 | 4500 | 420 | 270 |
59 | Mazda CX-9 Touring AWD | 277 | 6250 | 366 | 327 |
60 | Mclaren F1 | 627 | 7500 | 651 | 698 |
61 | Mclaren MP4-12C | 600 | 7000 | 600 | 600 |
62 | Mercedes-Benz A 45 AMG | 360 | 6000 | 450 | 386 |
63 | Mercedes-Benz C 250 CDI W204 | 201 | 4200 | 500 | 300 |
64 | Mercedes-Benz CLA 250 | 211 | 5500 | 350 | 275 |
65 | Mercedes-Benz GL63 AMG | 558 | 5250 | 759 | 569 |
66 | Mercedes-Benz S 600 W221 | 517 | 5000 | 830 | 593 |
67 | Mercedes-Benz S 63 AMG W222 | 585 | 5500 | 900 | 707 |
68 | Mercedes-Benz SL 65 AMG R231 | 630 | 5000 | 1000 | 714 |
69 | MINI Cooper SD Countryman | 143 | 4000 | 305 | 174 |
70 | MINI JCW | 211 | 6000 | 280 | 240 |
71 | Mitsubishi Lancer Evolution X | 295 | 6500 | 422 | 392 |
72 | Mitsubishi Outlander 3.0 | 230 | 6250 | 291 | 260 |
73 | Mitsubishi Pajero 3.2 DI-D | 200 | 3800 | 441 | 239 |
74 | Nissan GT-R R35 | 550 | 6400 | 632 | 578 |
75 | Nissan Patrol | 405 | 5800 | 560 | 464 |
76 | Opel Astra OPC | 280 | 5500 | 400 | 314 |
77 | Opel Insignia 2.0 CDTI | 195 | 4000 | 400 | 229 |
78 | Opel Insignia OPC | 325 | 5250 | 435 | 326 |
79 | Peugeot 308 2.0 HDI | 140 | 4000 | 340 | 194 |
80 | Peugeot RCZ 200 THP | 200 | 5800 | 275 | 228 |
81 | Porsche 911 Carrera S 991 | 400 | 7400 | 440 | 465 |
82 | Porsche 911 Turbo S 991 | 560 | 6750 | 750 | 723 |
83 | Porsche Carrera GT | 612 | 8000 | 590 | 674 |
84 | Porsche Cayenne S Diesel | 382 | 3750 | 850 | 455 |
85 | Porsche Panamera Diesel | 300 | 4000 | 650 | 371 |
86 | Range Rover 5.0 Supercharged | 510 | 6500 | 625 | 580 |
87 | Range Rover Sport 4.4 TDV8 | 339 | 3500 | 700 | 350 |
88 | Renault Clio RS | 200 | 7100 | 215 | 218 |
89 | Renault Megane dCi 160 | 160 | 3750 | 380 | 204 |
90 | Rolls-Royce Ghost | 570 | 5250 | 780 | 585 |
91 | Rolls-Royce Wraith | 635 | 5600 | 800 | 640 |
92 | Skoda Fabia RS | 180 | 6200 | 250 | 221 |
93 | Skoda Octavia 2.0 TDI | 143 | 4000 | 320 | 183 |
94 | Subaru Impreza WRX STI | 300 | 6200 | 350 | 310 |
95 | Subaru Legacy Outback 3.6 | 250 | 6000 | 335 | 287 |
96 | Toyota GT86 | 200 | 7000 | 205 | 205 |
97 | Toyota RAV4 | 180 | 6000 | 233 | 200 |
98 | Volkswagen Golf GTI | 230 | 6200 | 350 | 310 |
99 | Volkswagen Touareg 3.0 TDI | 204 | 4750 | 450 | 305 |
100 | Volvo S60 T6 | 304 | 5600 | 440 | 352 |
101 | Volvo XC60 D5 | 215 | 4000 | 420 | 240 |
Автор: TRC
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 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 очень быстро увеличивается с увеличением оборотов 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.
.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 вращательном движении. 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. Величина или величина крутящего момента, специфичная для каждого автомобиля, зависит в большей степени от первого фактора, т.е. силы, действующей на поршень.
Вы также можете встретить 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 с места 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 может развить двигатель на высоких оборотах, тем автоматически больше максимальная мощность, которую может развить двигатель.
Наилучшая 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 рано развивают свой максимальный крутящий момент, делая вождение динамичным.Вы можете быстро отправиться в путь, например, на перекрестке со светофором. К сожалению, городские автомобили обычно быстро теряют свой 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 определенного веса. 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 практически 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.
Турбированные дизельные двигатели показывают очень хорошую динамику. При относительно небольшом объеме цилиндров они могут выдавать порядка 230-300 Нм в диапазоне 1500-3500 об/мин.
.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 представляет собой 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, быстрее пойдет 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.
Дизельные двигателине 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 использования. 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 была 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 двигателя— 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. Следующее соотношение полезно для понимания крутящего момента: чем выше крутящий момент, тем больше сила, необходимая для остановки коленчатого вала и, следовательно, двигателя. Единицей крутящего момента, независимо от того, используется ли она в Европе или Соединенных Штатах, является ньютон-метр [Нм] и фунт-фут [фунт-фут] соответственно.
Хотите знать, какой крутящий момент производит? Хотя крутящий момент является лишь одним 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, крутого 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.
.Мощность или крутящий момент? Что важнее?
Это снова меня. Наткнулся на дискуссию нескольких автомобильных фанатов о том, что важнее момент или мощность . В связи со слабым здоровьем я отказался от участия в обсуждении. У меня просто не было сил. Это дискуссия типа: Что важнее? Легкие или сердце? Что вы думаете?
Что будет в результате? Тестирование вашего стенда буквально занимает мгновение и говорит нам всю правду о состоянии «топки».Foto VTG.plТак как я люблю совать палку в муравейник, открывать двери и изобретать порох, я решил обратиться к теме и представить вам свою интерпретацию этого вопроса, столь важного для водителей. Так что важнее? На этот вопрос нет ответа. Тема более сложная. Но начнем с простых определений и систематизации некоторых вопросов. Прежде всего - что такое крутящий момент? Это полностью измеримое значение.Не вдаваясь в подробности - это сила в ньютонах, действующая на метровое плечо. Я специально использую упрощение, потому что значения крутящего момента для двигателей даны в ньютон-метрах (Нм). Так , если у двигателя 350 Нм, значит, после сцепления коленчатого вала с балкой длиной 1 м, нагруженной на конце усилием 350 Н, двигатель остановится. Я хотел бы вас упростить, но если мы не согласимся на какие-то ярлыки, вы будете уволены, потому что следующие 3 дня вы будете читать этот текст и благодаря ему я буду защищать докторскую диссертацию. Итак, у нас есть момент . Что с ним в машине? Он передается через трансмиссию на колеса. В результате колеса вращаются, а в точке их соприкосновения с землей возникает касательная сила, позволяющая нашей машине «оттолкнуться» и поехать. Благодаря этому мы можем измерить крутящий момент двигателя на динамометре. Только в результате измерения крутящего момента, а затем и потерь в трансмиссии, ЭБУ все просчитывает в памяти и рисует нам графики крутящего момента и мощности в зависимости от вращения коленчатого вала.Это будет очень полезно для нас в данный момент.
Динамометр. Здесь мы узнаем правду о сердце нашей машины. Мы не только измеряем, но и диагностируем состояние привода. График мощности и крутящего момента до и после настройки. Хотя крутящий момент падает с 3000 об/мин, мощность на некоторое время увеличивается за счет увеличения оборотов. Фото VTG.plА какая мощность у ? Это количество энергии, вырабатываемой двигателем в единицу времени. Это напрямую связано с крутящим моментом и частотой вращения коленчатого вала. Как видите, один параметр не существует без другого и они очень зависят друг от друга. Для расчета мощности нам нужно умножить значение крутящего момента на скорость вращения, а затем разделить на 9549. Подставляем крутящий момент в ньютонах, естественно, а скорость вращения в радианах в секунду. Чтобы получить результат в кВт (киловаттах), необходимо разделить на 9549.
Такой дымогенератор требует производительности выше среднего.Что теперь? Что важнее? Сила или момент? Что действительно важно, так это форма кривой крутящего момента. Он раздает карты здесь. Чем выше будет крутящий момент и чем шире диапазон скоростей вращения, тем красивее будет выглядеть график мощности и тем быстрее будет работать автомобиль. Ну а так как мощность это произведение крутящего момента на скорость вращения, то... чем выше крутится двигатель и чем больше крутящий момент, тем больше будет мощность. Как видите, момент и сила подобны легким и сердцу.Как яйцо и курица. Ну может с указанием яйца и сердца ;-).
Так почему же тогда у дизелей с большим крутящим моментом и мощностью результат хуже, до сотни, чем у бензиновых? Потому что такова их природа. Безнаддувный дизельный двигатель не может развивать высокие обороты из-за конструктивных ограничений. Газовый двигатель может. В основном это связано с тем, как топливо сгорает в цилиндрах. Но об этом чуть позже. Так было сделано вот так. В дизельный двигатель добавлен турбокомпрессор.Это позволило достичь более высокого крутящего момента, а значит и более высокой мощности. Но... всегда есть но. Но товарооборот увеличился незначительно. Что это обозначает? Значит дизель сильный, а недолго. А теперь мы подошли к сравнению производительности двух двигателей. Тема тоже очень модная и популярная.
Для справедливости сравним два двигателя с наддувом. Что бросается в глаза, так это меньший разброс между мощностью и крутящим моментом в бензиновом двигателе.Второе — значение оборота, при котором получаются максимальные значения. Предположим, что дизель достигает максимального крутящего момента при 2500 об/мин, а бензин при 5000 об/мин. Это означает, что при дизельном разгоне вам придется заранее переключать передачи. Каковы будут последствия такого действия ? Помните, я в начале писал, что крутящий момент передается на колеса? Через что она проводится? В том числе через редуктор.Коробка передач осуществляет переключение передач. Что это обозначает? На первой, второй и третьей передачах крутящий момент в зоне контакта колеса с землей больше, чем у двигателя . Почему? Потому что эти шестерни уменьшают скорость вращения, а значит, увеличивается крутящий момент, передаваемый на колесо. Мощность везде одинаковая. Так что если две машины стартуют одновременно, то той, что с дизельным двигателем, придется раньше переключать передачи, что снизит ее способность «отталкиваться» от дороги.Поэтому он начнет разгоняться медленнее. А водитель на бензине еще тянет секции на 5000 об/мин.
Такой турбокомпрессор дает отличный наддув, но только на высоких оборотах. Чтобы побудить ее к сотрудничеству при более низком обороте, Гжесек Сташевски должен использовать закись азота.Мощность или крутящий момент? Максимально возможный крутящий момент в самом широком диапазоне скоростей. При соблюдении этого условия мощность будет высокой.Идеальным был бы двигатель с высокой и плоской кривой крутящего момента. Тогда мощность будет возрастать относительно линейно. Как это сделать? Что вам нужно, так это компактный, легкий, короткоходный двигатель с наддувом, обеспечивающий высокое давление в широком диапазоне об/мин. Теперь посмотрите на двигатель болида F1. Ты можешь? Ты сможешь. Это решение будет работать только тогда, когда мы хотим ехать быстро. Наверное, ни у кого нет сомнений, что двигатель F1 плохо заработает на 40-тонном грузовике.Там нужен очень высокий крутящий момент, не обязательно в широком диапазоне оборотов. С его недостатками справляется коробка передач с 16-ю передаточными числами.
Это так называемый широкий полезный диапазон оборотов.Как видите, важна и мощность, и момент. Но самое главное это скорость, при которой достигаются максимальные значения. Чем выше, тем лучше. Но как двигатель это воспримет? Михал Издебски, эксперт технического отдела Castrol, расскажет, как закрепить его при максимальной нагрузке:
Как ни парадоксально это звучит, но для большинства деталей двигателя более высокие обороты более благоприятны из-за образования более прочного т.н.смазочный клин. Получается, что удельный износ за один оборот коленчатого вала двигателя меньше при частоте вращения, например, 6000 об/мин. чем при 1000 об/мин.
Производительность масляного насоса (количество перекачиваемого масла) зависит не только от скорости, но и от самого масла. Если производителем двигателя предусмотрена система смазки SAE 5W-30, то при использовании масла 5W-40 сопротивление двигателя при 100°С (это самая распространенная рабочая температура масла) и масляного насоса будет выше.Это приведет к повышенному расходу топлива или снижению мощности двигателя и уменьшению прокачки масла через узлы трения, что, в свою очередь, может привести к ухудшению противоизносной защиты двигателя и его повреждению.
Запись создана в результате сотрудничества с брендом Castrol.
Присоединяйтесь к нам!
Информационный бюллетень Facebook Инстаграм YouTube .
Не только крутящий момент и мощность • AutoCentrum.pl
Параметры, указанные в пресловутой таблице в заголовке этой статьи, обычно считаются наиболее важными, когда речь идет о работе двигателя. Между тем для полной иллюстрации крутящего момента и мощности данного движителя необходимы также знания о диапазоне его оборотов и степени заполнения камеры сгорания топливно-воздушной смесью.
Какой крутящий момент - такая мощность
Существует два способа определения мощности.Первый - традиционный и в то же время менее точный - в лошадиных силах (л.с.), второй - в киловаттах (кВт). Мощность двигателя напрямую зависит от крутящего момента (выраженного в ньютон-метрах - Нм), а также от диапазона оборотов соответствующего привода. Поэтому значение максимального крутящего момента указывается с частотой вращения, при которой оно достижимо. Другими словами, чем выше крутящий момент и скорость двигателя, тем выше его максимальная мощность. Однако следует помнить, что увеличение мощности за счет увеличения скорости и крутящего момента имеет свои пределы.Об этом следует помнить в первую очередь сторонникам тюнинговых модификаций двигателя, которые зачастую урезаны до опасных пределов.
Осторожно, поршни!
Они наиболее подвержены потенциальному механическому повреждению. С увеличением оборотов двигателя возникает так называемый линейная скорость самих поршней, что, следовательно, увеличивает неблагоприятные силы, действующие на последние. Еще одним вредным фактором, возникающим в результате настройки увеличения мощности силовых агрегатов, является повышенное трение между взаимодействующими деталями двигателя.В дизельных двигателях могут существовать и другие проблемы. С увеличением частоты вращения смешение топлива с воздухом в камере сгорания ускоряется, что отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках дизелей.
14,7 к 1 - это мощность благодаря наполнению
Мощность двигателя также зависит от степени заполнения камеры сгорания. Этот вопрос лучше всего пояснить на примере агрегатов с наддувом с помощью компрессора. Основная задача последнего — нагнетать в цилиндр гораздо больше воздуха, чем в атмосферном двигателе.В то же время контроллер впрыска должен согласовывать соответственно более высокую дозу топлива. Предполагалось, что правильное весовое соотношение воздуха и топлива должно быть соответственно 14,7 к 1. Помимо максимальной мощности, крутящего момента и оптимально заполненной камеры сгорания есть еще один аспект. Мы часто сталкиваемся с термином «гибкий двигатель». Что это на самом деле означает? Привод является гибким, если он развивает высокий крутящий момент на низких скоростях.В этом случае наблюдается наибольшая степень наполнения цилиндров и наибольшее давление сгорания топливно-воздушной смеси.
Крутящий момент на скорости
Как уже было сказано, в технических данных каждого автомобиля крутящий момент указывается вместе с соответствующей частотой вращения. Последнее может относиться к определенному числу оборотов или диапазону оборотов, например, 350 Нм при 2200 об/мин или 360 Нм при 1900–2400 об/мин. Почему эти значения даны вместе? Дело в том, что ниже или выше определенной скорости вращения (или ее диапазона) крутящий момент имеет более низкое значение.С чисто технической точки зрения за его снижение отвечает ухудшение условий топливовоздушного обмена в цилиндрах. Вследствие очень быстрого сгорания последнего мощность двигателя начинает снижаться. Также имеет место инертность выхлопных газов, которые блокируют прохождение топливно-воздушной смеси во впускной системе, что приводит к недостаточному наполнению камеры сгорания. Решением этой проблемы является использование так называемого регулируемые фазы газораспределения, благодаря которым можно оптимально удалять выхлопные газы из камеры сгорания и быстрее наполнять ее топливно-воздушной смесью.
.90 000 250 кВт / 340 л.с. и 600 Нм крутящего момента в этом малыше! • ЭЛЕКТРОМОБИЛИ - www.elektrowoz.plKoenigsegg представил электродвигатель собственной разработки. Устройство весом менее 30 кг и диаметром, примерно вдвое превышающим высоту банки энергетического напитка, способно развивать пиковую мощность 250 кВт и крутящий момент 600 Нм. Сравните его с двигателем от Tesla, Volkswagen или даже Lucida Air.
Quark E-Motor, инновационный двигатель Koenigsegg
Двигатель весит менее 30 килограммов и был построен m.в из углеродных волокон. Его вал был изготовлен из стали 300М, расплавленного в вакууме сплава железа, содержащего, среди прочего, кремний, ванадий, углерод и молибден. Этот же сплав используется, например, для изготовления шасси самолета (источник). Двигатель охлаждается напрямую, по его бокам видны торцы, отвечающие за транспортировку жидкости.
Диаграмма InsideEVs показывает, что двигатель способен развивать максимальную мощность в диапазоне от 4000 до 10000 об/мин. При этом график максимального крутящего момента сохраняется на уровне 0-4000 об/мин.Номинальные значения, которые двигатель может удерживать дольше, составляют около 116 кВт/158 л.с. и 244 Нм крутящего момента.
Koenigsegg Terrier, комплект из двух двигателей Quark в одном корпусе с видимым рядом инвертором (с) Koenigsegg
Автомобиль Koenigsegg Gemera, подключаемый гибридный автомобиль (c) Koenigsegg
Koenigsegg Gemera объединяет два таких двигателя в одном корпусе («Терьер») для выработки крутящего момента 1100 Нм и максимальной мощности 500 кВт/680 л.с. Этот комплект с инвертором весит 84 килограмма, тогда как Volkswagen ID.3 APP 310 набирает 150 кВт/204 л.с. и 310 Нм крутящего момента около 90 кг:
Двигатель Volkswagen ID.3 в сумке (с) Volkswagen
Чтобы показать примерную мощность и габариты двигателя Quark, мы решили переделать подготовленную Lucid Motors инфографику (ниже) . Слева у нас двигатель Porsche Taycan, двигатель Tesla Model 3, двигатели Tesla Model S/X предыдущего поколения и двигатель Lucida Air. Последний справа - приблизительный внешний вид, размер и мощность двигателя Quark (за исключением коробки передач, которую можно увидеть на варианте Terrier).Кто знает, может именно дисковые моторы и есть ответ на вопрос, как Lucid Motors удалось добиться такой высокой мощности при столь компактных размерах?
Примечание редакции www.elektrowoz.pl: электродвигатель кажется старым как мир изобретением, состоящим из нескольких элементов, в котором трудно что-либо улучшить. Поэтому эти недавние достижения Tesla (Plaid drive), Lucid или Koenigsegg кажутся нам поистине удивительными.
Объявления, которые могут вас заинтересовать:Читательский рейтинг
[Всего: 10 голосов Среднее: 4.8].