Мощность или крутящий момент
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
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 это, на что влияет, почему он важнее мощности :: Autonews
Многие уверены, что главной характеристикой двигателя автомобиля является мощность, которая обычно измеряется в лошадиных силах (на самом деле — в ваттах, но применительно к машинам часто используют «лошадей»). Но ведь есть еще такая характеристика как крутящий момент.
Что такое крутящий момент?
Крутящий момент – это векторная величина, определяемая как произведение радиус-вектора точки приложения силы и вектора силы. В простейшем случае – это произведение прикладываемой силы на плечо рычага, к которому она прикладывается. Единица измерения у крутящего момента – соответствующая: ньютоны на метры (Н∙м).
Звучит сложно, но попытаемся объяснить на простом примере. Представьте себе механическую мясорубку, которую нужно крутить за ручку. Так вот, в ней прикладываемая сила – это та сила, с которой вы крутите ручку. А плечо – это сама ручка. И чем она длиннее, тем выше крутящий момент при тех же ваших усилиях.
Как это всё относится к двигателю автомобиля? Очень просто. В моторе сила давления сгорающей смеси бензина и воздуха передаётся через поршень на кривошипно-шатунный механизм. Сила «берётся» из сгорания топлива, а в качестве рычага выступают детали механизма.
На что влияет крутящий момент
Крутящий момент характеризует «итоговую» тягу двигателя. Он говорит «насколько двигатель сильный», какую силу тяги может создавать. При этом надо понимать, что на колёса крутящий момент доходит уже изменённым, ведь шины связаны с мотором не напрямую, а через трансмиссию, в которой момент изменяется в зависимости от передаточного соотношения.
Крутящий момент — величина не постоянная. Момент изменяется вместе с количеством поступающей в цилиндр смеси и оборотами двигателями. Поэтому для оценки возможностей двигателя обычно используют график крутящего момента, который иллюстрирует его зависимость от оборотов.
Особенность двигателей внутреннего сгорания в том, что с ростом оборотов крутящий момент рано или поздно начинает снижаться (Фото: Shutterstock)
Чем большее усилие развивает двигатель — тем лучше автомобиль разгоняется. Поэтому максимальное ускорение получается на тех оборотах, при которых момент достигает пиковых значений.
Но особенность двигателей внутреннего сгорания в том, что с ростом оборотов крутящий момент рано или поздно начинает снижаться. Решить эту проблему помогает коробка передач: при разгоне мы включаем нужную передачу, поддерживая обороты на оптимальном уровне. И поэтому так важно, чтобы двигатель на как можно большем промежутке оборотов выдавал максимальную тягу.
Крутящий момент и мощность: что важнее
Но что важнее? Крутящий момент или мощность двигателя? Чтобы ответить на этот вопрос, сначала нужно понять, что такое вообще мощность.
С точки зрения физики мощность получается путём деления совершенной работы на время, за которое работа совершилась. То есть, эта характеристика показывает не «что было сделано», а «что было сделано за определённое время». Например, перенести из пункта А в пункт Б десять ящиков можно за пять минут, а можно за сорок. Выполненная работа будет одинакова. А вот мощность — нет.
Применительно к автомобильному двигателю мощность тоже является такой же «оценочной» характеристикой. При этом, можно сказать, что работой двигателя, по сути, является… крутящий момент. Ведь работа мотора — это крутить коленвал. Следовательно, крутящий момент и мощность — величины взаимосвязанные.
Вернемся к воображаемой мясорубке. Длинная ручка обеспечивает высокий крутящий момент, то есть вы можете прокручивать, например, не обычное мясо, а замороженное. Допустим, за один оборот сквозь мясорубку проходит 10 граммов такого мяса, а если у вас получится делать 100 оборотов в минуту — на выходе получится килограмм фарша. Это и есть ваша мощность.
В автомобилях мощность мотора равняется его крутящему моменту на данных оборотах в минуту, умноженному на число этих оборотов и разделённому на определённый коэффициент. Она показывает «суммарное количество» крутящего момента, то есть, работы, совершённой двигателем за определённое время. Чем больше момент, «сила кручения» — тем больше мощность.
Часто на графике отображаются сразу две линии: одна обозначает момент, а другая — мощность. (Фото: drive2.ru)
Отметим, что как для крутящего момента, так и для мощности существуют графики, демонстрирующие зависимость от числа оборотов. Более того, часто на графике отображаются сразу две линии: одна обозначает момент, а другая — мощность.
Вот и получается, что вопрос о том, что из этих показателей важнее — не совсем корректен. Во-первых, они взаимосвязаны. А, во-вторых, значение имеют не только сами эти показатели, но и обороты.
Крутящий момент в дизельных и бензиновых двигателях
Какой двигатель обладает большим крутящим моментом — бензиновый или дизельный? Как правило, у дизеля крутящий момент заметно выше, чем у аналогичного бензинового мотора. Причём на низких оборотах эта разница наиболее значительна. Дизель развивает хорошую тягу «сразу», чуть ли не с холостых оборотов. А бензиновый должен сперва раскрутиться.
Максимальное ускорение получается на тех оборотах, при которых момент достигает пиковых значений (Фото: Shutterstock)
С другой стороны, у дизельных двигателей в силу особенности конструкции меньше рабочий диапазон оборотов: когда при разгоне бензиновый двигатель продолжает раскручиваться, дизельный уже требует перехода на высшую передачу.
Значит ли это, что дизель со своим большим крутящим моментом подходит только ля грузовиков и внедорожников? Когда-то многие были в этом уверены. Однако современные дизельные двигатели отлично ведут себя на быстрых спортивных автомобилях.
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.
Мощность или крутящий момент: что важнее для динамики автомобиля? | Об автомобилях | Авто
Обычно при выборе автомобиля покупатели смотрят на мощность двигателя. Многие считают, что именно эта характеристика наглядно демонстрирует динамичность транспортного средства и его способность быстро разгоняться. Однако это не совсем так. Гонщикам и инженерам гораздо интереснее взглянуть на крутящий момент и на график распределения тяги, благодаря которому можно легко оценить возможности мотора. Бывает, что силовой агрегат с меньшей мощностью показывает более хорошие результаты по динамике. Почему?
Мощность для скорости
Изначально количеством лошадиных сил определялся объем совершаемой работы. При сравнении первых паровых машин оказалось, что в единицу времени они поднимали больше груза из шахты, чем стандартный подъемник, использующий в качестве привода одно животное. Сейчас количество лошадиных сил в моторе, как правило, уже превышает 100. Однако это не значит, что они напрямую сказываются на динамичности и маневренности. Бывает, что машина со 120-сильным мотором едет менее азартно, чем аналогичный автомобиль с силовым агрегатом в 105 л. с. и даже 90 л. с.
При взгляде на график распределения мощности атмосферного двигателя видно, как кривая рвется вверх по пологой траектории и достигает пика при 5500 оборотах. Чтобы достигнуть максимальной мощности, мотор необходимо раскручивать до «красной зоны» и тратить слишком много топлива. Однако в диапазоне наиболее часто используемых оборотов (2000-3000) мотор не так силен, как хотелось бы. Атмосферные агрегаты имеют в этом диапазоне примерно 40% тяги и не могут обеспечить эмоционального подхвата. Сколько ни жми на педаль, а автомобиль едет вяло.
Где же скрывается их максимальная мощность? В возможности транспортного средства достигать максимальной скорости. То есть когда мотор раскрутится до «красной зоны», то он сможет обеспечивать стабильность крейсерской скорости.
Чем мощнее моторы у машины, тем сильнее они расталкивают набегающие потоки воздуха на высоких скоростях. А вот насколько быстро автомобиль достигнет этой максимальной скорости, зависит от другой характеристики мотора, а именно от крутящего момента.
Давить сильнее
Крутящим моментом называется сила, которая умножена на плечо ее приложения. Крутящий момент измеряется в ньютонах, а величина рычага — в метрах и зависит как от мощности, так и от конструкции двигателя. К примеру, в тракторах и грузовиках делается большой кривошип, который служит рычагом для поршня, а вот в легковых автомобилях инженеры стараются обеспечить максимально высокое давление на поршень при маленьком плече.
Благодаря конструктивным новшествам, современным системам газораспределения и изменения фаз, а также из-за турбонаддува и непосредственного впрыска некоторые моторы даже при невысокой мощности показывают выдающиеся показатели крутящего момента. В особенности хороши немецкие двигатели, у которых максимальная тяга достигается уже при 1500 оборотах, что ранее было свойственно в основном только дизельным агрегатам. При мощности в 125 л. с. крутящий момент у них достигает 250 Нм.
Уже с оборотов холостого хода такой мотор может выдавать необходимую для активной езды тягу.
Если посмотреть на графики современных турбированных агрегатов, то видно, как кривая резко взлетает вверх и стабилизируется, образуя пологую полку момента, которая длится от 1500 до 5000 оборотов. Это значит, что мотор будет одинаково хорошо тянуть как на малых оборотах, так и на больших, и не потребует перед рывком на обгон раскручивания коленвала до «красной зоны». Он обеспечит приемлемое ускорение даже с 3000 оборотов.
Поэтому при аналогичной мощности турбированные моторы с длинной «полкой» крутящего момента больше нравятся водителям, чем атмосферные агрегаты, у которых крутящий момент на низких оборотах в полтора раза ниже. И при выборе двигателя лучше обращать внимание на крутящий момент.
Что же касается максимальной мощности, то она применяется водителями крайне редко. Мало кто постоянно раскручивает мотор до «красной зоны» тахометра. Это дорого и чревато большим износом деталей силового агрегата.
Современный двигатель: мощность или крутящий момент? | Vincast.ru
Уже более века двигатели внутреннего сгорания используются практически во всех областях транспорта. Они являются "сердцем" автомобиля, трактора, тепловоза, корабля, самолёта и за последние тридцать лет стали представлять собой своеобразный сплав последних достижений науки и техники. Для нас уже привычными стали такие характеристики двигателя , как мощность двигателя и его крутящий момент, они являются необходимым критерием оценки силовых возможностей двигателя. Но на сколько правильно Вы можете оценить потенциал двигателя, имея перед глазами лишь скупые цифры с техническими данными автомобиля?
Чтобы понять что такое крутящий момент и мощность двигателя, вспомним устройство паровоза: давление пара действует на поршень, который, в свою очередь, давит на шатун, последний проворачивает колесо, создавая крутящий момент. Вращение колеса под действием крутящего момента вызывает появление пары сил. Одна из них - сила трения между рельсом и колесом - как бы отталкивается от рельса назад, а вторая - та самая искомая нами силя тяги через ось колеса передается на детали рамы паровоза. На примере паровоза заметно, что чем больше давление пара, действующее на поршень, а через него - на шатун, тем большая сила тяги будет толкать его вперед. Очевидно, изменяя давление пара, диаметр колеса и положение точки крепления шатуна относительно центра колеса, можно менять силу и скорость паровоза. То же самое происходит в автомобиле.
Разница в том, что все преобразования сил осуществляются непосредственно в самом двигателе. На выходе из него мы имеем просто вращающийся вал, то есть, вместо силы, толкающей паровоз вперёд, здесь мы получаем круговое движение вала с определенным усилием ― крутящим моментом. А мощность, развиваемая двигателем, ― это его способность вращаться как можно быстрее, одновременно создавая при этом на валу крутящий момент. Затем вступает в действие силовая передача автомобиля ( трансмиссия ), которая этот крутящий момент изменяет так, как нам нужно, и подводит к ведущим колесам. И только в контакте между колесом и дорожным покрытием крутящий момент снова "выпрямляется" и становится тяговой силой.
Очевидно, что тяговую силу предпочтительно иметь наибольшую. Это обеспечит нужную интенсивность разгона, способность преодолевать подъемы и перевозить больше людей и груза.
В технической характеристике автомобиля есть такие параметры, как число оборотов двигателя при максимальной мощности и максимальном крутящем моменте и величина этой мощности и момента. Как правило, они измеряются соответственно в оборотах в минуту (мин־¹), киловаттах (кВт) и ньютонометрах (Нм). Необходимо уметь правильно понимать внешнюю скоростную характеристику двигателя.
Это графическое изображение зависимости мощности и крутящего момента от оборотов коленчатого вала . Наиболее показательной является форма кривой крутящего момента, а не его величина. Чем раньше достигается максимум и чем более полого кривая падает по мере увеличения оборотов (то есть мотор имеет неизменную тягу), тем правильнее спроектирован и работает двигатель . Однако получить двигатель, обладающий достаточным запасом мощности, высокими оборотами да еще и стабильным крутящимп моментом в широком диапазоне оборотов, непросто. Именно на это направлены применение наддува различных систем, электронного регулирования впрыска топлива, переменные фазы газораспределения, настройка выпускной системы и ряд других мероприятий.
Давайте рассмотрим пример. Вам предстоит преодолеть подъем, а увеличить скорость движения (разогнать автомобиль перед подъемом) нельзя из-за дорожной обстановки. Для сохранения темпа движения потребуется увеличить силу тяги. Тут часто возникает ситуация, которая выглядит так, добавление газа не даёт прироста силы тяги. Это вызывает снижение скорости, а значит, и оборотов двигателя, сопровождающееся дальнейшим уменьшением силы тяги на ведущих колесах.
Так что же делать? Как поддержать большую тяговую силу при малой скорости движения, если двигатель "не тянет", то есть, не обеспечивает достаточный крутящий момент? Вступает в действие трансмиссия. Коробка изменит передаточное число так, чтобы сила тяги и скорость движения находились в оптимальном соотношении. Но это дополнительные неудобства в управлении автомобилем. Напрашивается вывод: было бы лучше, если бы двигатель сам приспосабливался к работе в таких ситуациях. Например, вы въезжаете на подъем. Сила сопротивления движению автомобиля возрастает, скорость падает, но силу тяги можно добавить, просто сильнее нажав на педаль газа. Автомобильные конструктора для оценки этого параметра используют термин "эластичность двигателя".
Это соотношение между числами оборотов максимальной мощности и оборотов максимального крутящего момента (об/мин Pmax/об/мин Mmax). Оно должно быть таковым, чтобы по отношению к оборотам максимальной мощности обороты максимального крутящего момента были как можно ниже. Это позволит снижать и увеличивать скорость только за счет работы педалью газа, не прибегая к переключению передач, а также ехать на повышенных передачах с малой скоростью. Практически оценить эластичность мотора можно путем проверки способности автомобиля разгоняться от 60 до 100 км/ч на четвёртой передаче. Чем меньше времени займет этот разгон, тем эластичнее двигатель.
В подтверждение вышеизложенного, обратимся к результатам тестов автомобилей Audi, BMW и Mercedes, проведенных в Европе и опубликованных российским издательством немецкого журнала Auto Motor und Sport в ноябрьском номере за 2005 год. Главным образом, рассмотрим характеристики Audi и BMW. Из приведённой таблицы видно, что двигатель Audi, гораздо меньшего объёма и почти такой же мощности, практически не уступает баварцу в разгоне с места, но зато в замерах на эластичность и экономичность кладёт конкурента на обе лопатки. Почему это происходит? Потому что коэффициент эластичности мотора Audi 2,39 (4300/1800) против 1,66 (5800/3500) у BMW, а поскольку вес автомобилей приблизительно равный, жеребец из Мюнхена позволяет дать завидную фору своему соотечественнику. Причём эти впечатляющие результаты достигаются на топливе АИ-95.
Итог таков: 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 упростит манипуляции рычагом коробки передач. Под все эти условия попадают современные бензиновые и дизельные двигатели с наддувом. Эксплуатируя автомобиль с таким мотором, Вы получите массу приятных впечатлений!
Источник: www.wkr-chiptuning.comМощность двигателя, связь с крутящим моментом
Так принято, что во время оценки технических характеристик любого автомобиля, прежде всего, смотрят на его мощность, однако не менее значительным показателем считается крутящий момент. Что представляют собой оба этих понятия, какова история их появления – обо всем этом и многом другом пойдет речь в нашем сегодняшнем материале.
Лошадиная сила и Ватт
Читайте также: Лошадиная сила - что это такое
Понятие «лошадиная сила» впервые использовал известный изобретатель и инженер конца 18-го – начала 19-го века Джеймс Уатт. Именно он придумал паровой мотор, а также первым просчитал мощность, которую развивает лошадь, поднимая уголь из шахты.
С тех пор, а это уже более чем 200 лет, развиваемая одной лошадью мощность, то бишь одна лошадиная сила, составляет 33 тыс. футов в мин. Эта мера используется в некоторых мировых государствах, но если говорить о Европе, то большее распространение там получила еще одна единица измерения мощности, именуемая ваттами. Ученые даже вывели формулу, и в соответствии с ней 1 л.с. = 746 Вт. Говоря иными словами, 1 кВт, равный 1 тыс. ваттам, соответствует 1 л.с., которая была умножена на 1,34.
Мощность двигателя: как измеряют
Говоря о понятии «мощность двигателя», важно отметить, что для него существуют не только различные единицы измерения, но и разные их способы, причем, каждый из этих способов измерения демонстрирует другой результат.
Так, в Японии и Соединенных Штатах для этого привлекают две разновидности показателей:
- Нетто. Подразумевается испытание мотора на стенде, причем, мотора, который оснащен всем, что необходимо для полноценной эксплуатации ТС – глушителем, вентилятором, генератором и т.д.
- Брутто. Данным способом испытывают обычно силовые установки, которые не оснащены дополнительными агрегатами. Мощность брутто на 10-20 процентов превышает мощность нетто.
DIN. Этот способ расчета мощности был внедрен немецким институтом стандартизации специально для измерения показателей моторов с т.н. неотделимым оборудованием, которое присутствует в машине по умолчанию. В этом случае имеется в виду насос и вентилятор системы охлаждения, генератор без нагрузки, топливный и масляный насос.
Крутящий момент, его соотношение с мощностью
Обе упомянутых выше единицы измерения мощности (лошадиные силы и ватты, а для укрупнения показателей последней единицы принято использовать понятие киловатт) придумал Дж. Уатт, однако движет авто крутящий момент, измеряемый в ньютон-метрах. Почему не от мощности двигателя машины зависит ее способность к движению?
Мощность и крутящий момент – тесно связанные между собой характеристики: мощность, измеряемая в ваттах, представляет собой пример умножения крутящего момента на 0,1047 и на число об./мин.
Говоря иными словами, мощность показывает объем работы, выполняемой за указанный промежуток времени. Крутящий момент демонстрирует саму способность двигателя выполнять эту работу.
Например, если авто застряло в болоте и перестало двигаться, мощность мотора равняется нулю, т.к. никакая работа не выполняется, тогда как крутящий момент присутствует даже при том, что его показатели окажутся минимальными, недостаточными для начала движения. Таким образом, крутящий момент без мощности бывает, но не наоборот.
На практике от мощности напрямую зависят скоростные показатели транспортного средства: чем она выше, тем быстрее может двигаться автомобиль. Крутящий момент (его еще называют «момент силы») - показатель силы вращения коленвала и его способность оказывать сопротивление вращению. Высокий крутящий момент двигателя нагляднее всего в процессе разгона или при езде в тяжелых условиях, когда мотор выдерживает критические нагрузки.
Еще одним важнейшим показателем, отображающим возможности двигателя, по праву считается диапазон оборотов, когда достигается наибольшая тяга. Также немаловажное значение имеет эластичность мотора, то есть его возможность развивать высокие обороты под большой нагрузкой. Имеется в виду соотношение между числом оборотов для наивысшей мощности и для достижения максимально возможного крутящего момента.
Это влияет на регулировку скорости движения посредством педалей акселератора и тормоза без использования КПП, а также возможность движения с маленькой скоростью на высших передачах.
Так, например, благодаря хорошей эластичности двигателя машина на 5-й передаче ускорится с 75-80-ти км/час до 120-ти, и чем быстрее это произойдет, тем эластичнее силовая установка. Если будет стоять выбор между двумя моторами с аналогичным объемом и мощностью, то лучше тот, который эластичнее, ведь он экономичнее, тише в работе, отличается большей износостойкостью.
Обороты силовой установки
При указании технических характеристик ТС присутствует понятие не только крутящего момента, но и оборотов двигателя. Понять, как они связаны между собой, можно лишь разобравшись в самой природе ДВС, а он представляет собой агрегат, в котором химическая энергия сгорающего в рабочей зоне топлива превращается в механическую работу.
Так, из-за возгорания топливной смеси начинается перемещение поршня, влекущее за собой проворачивание коленвала. Получается, что происходящие поочередные циклы расширения и сжатия активируют механизм, а он обеспечивает преобразование движений поршня в обороты коленвала.
Это позволяет нам сделать вывод, что основные характеристики любого ТС – это крутящий момент и мощность двигателя плюс обороты, когда требуемые показатели достигаются. Само понятие обозначает число выполненных коленвалом оборотов в мин. Мощность и крутящий момент – переменные величины, непосредственное воздействие на которые оказывает как раз количество оборотов.
Для расчета мощности специалисты пользуются обычными математическими вычислениями, в частности, существует формула крутящего момента через мощность, которая выглядит так:
Где
- М - крутящий момент;
- n - частота вращения, измеряемая в оборотах в минуту;
- w - угловая скорость вращения вала.
У многих людей возникает вполне логичный вопрос о том, зачем измерять мощность через обороты и крутящий момент. На самом деле это важно по ряду причин и во многих случаях, в частности составление графика крутящего момента двигателя - обязательная процедура в процессе разработки и сертификации каждой новой силовой установки.
Полученные данные нужны для возможного дальнейшего совершенствования двигателя и достижения максимальных эксплуатационных характеристик.Благодаря периодическому проведению всех требуемых замеров и составлению графика можно оценить реальное техническое состояние мотора.
Что важнее?
Ключевым достижением или главной целью любого работающего мотора является тяга, для нее тепловая энергия и трансформируется в механическую. Высокие тяговые показатели больше присущи силовым агрегатам, работающим на дизтопливе, которые отличаются большим ходом поршня.
Высокий крутящий момент в этом случае сводится на нет сравнительно небольшим максимально допустимым количеством оборотов – это специальное решение конструкторов с целью увеличения ресурса мотора.
Для бензиновых же агрегатов характерно большее число оборотов, а также определенный крен к мощности, и обусловлено это легкостью деталей и низкой степенью сжатия. Справедливости ради следует отметить, что с каждым годом оба вида моторов (и на дизельном топливе, и на бензине) совершенствуются, поэтому они становятся ближе не только с конструктивной точки зрения, но и в плане показателей, а вот простейшее правило рычага все еще сохраняется: если больше сила, ниже скорость и меньше расстояние и наоборот.
Однозначно никто не скажет, что важнее – мощность или крутящий момент, не существует, ведь оба показателя важны.
Так как с ростом крутящего момента увеличивается мощность, то те силовые установки, обороты которых выше, обычно характеризуются и большим количеством «лошадок».
Здесь целесообразно упомянуть понятие рабочего диапазона - расстояния, если можно так выразиться, между предельно высоким крутящим моментом и аналогичной мощностью, когда мотор работает наиболее эффективно и демонстрирует высокую производительность в сочетании с экономичным расходом топлива.
Подводя итоги
Подводя итоги, следует отметить, что и мощность двигателя, и крутящий момент неимоверно важны. Касаемо того, какую силовую установку предпочесть – более мощную или ту, у которой выше крутящий момент, то при сравнительно одинаковой мощности лучше взять мотор более «моментный». Это особенно актуально в машинах и механической коробкой передач.
Мощность и крутящий момент двигателя
Поиск запроса "мощность двигателя" по информационным материалам и форуму
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 длинным передаточным числом позволит вам наслаждаться более низкими оборотами двигателя при движении по дороге или автомагистрали, что снижает уровень шума 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 доступны 8-, 9- и даже 10-ступенчатые коробки передач, причем 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. Благодаря этому заднеприводные и полноприводные машины могут быстрее разгоняться. 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.
.Крутящий момент и мощность — основы для всех »Oponeo
Чтобы полностью понять, как работают машины, 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.
| Автомобиль | двигатель | Максимальный крутящий момент |
|---|---|---|
| Opel Astra 1,4 Petrol | 150 HP | 245 NM. л.с. 90 062 90 061 600 Нм при 2250 - 3250 об/мин |
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 и мощность - что это такое, как их рассчитать, как они влияют на характеристики автомобиля
Соперничество между автовладельцами продолжается. Одним из его аспектов является сравнение возможностей двигателей ваших автомобилей. Для описания этих возможностей обычно используются два термина: крутящий момент и мощность. Однако правильно ли мы описываем двигатели, основываясь в первую очередь на этих двух значениях? Какое значение имеет мощность двигателя и крутящий момент?
Что такое крутящий момент двигателя? Как она меняется со скоростью вращения?
Крутящий момент есть не что иное, как сила, умноженная на длину рычага при вращательном движении .Его значение описывает силу, создаваемую двигателем автомобиля и измеряемую на коленчатом валу. На самом деле, однако, речь должна идти не о крутящем моменте, а о моменте силы - термин "крутящий момент" настолько прижился в автомобилестроении, что теперь вытеснил почти правильную версию. Следует отметить, что момент силы стал крутящим именно благодаря тому, что сила измеряется на коленчатом валу, который во время работы непрерывно вращается вокруг своей оси.
Значение крутящего момента всегда указывается в ньютон-метрах (Нм), которые рассчитываются по уравнению 1 Н x 1 м.Как следует понимать ньютон-метры? Предполагая, что радиус вращения коленчатого вала двигателя вашего автомобиля равен 1 метру, нажимая на этот же вал с силой 1 Ньютон, вы получите крутящий момент на валу 1 Нм .
Говоря о крутящем моменте, следует также помнить, что его значение изменяется по графику, учитывающему скорость вращения. И так:
- При низких оборотах двигателя крутящий момент остается низким.
- С увеличением скорости вращения увеличивается и крутящий момент, достигая максимально возможного для данного двигателя значения.
- При достижении максимального значения и дальнейшем увеличении частоты вращения крутящий момент начинает медленно снижаться.
В момент, когда крутящий момент достигает своего максимального значения, мы имеем дело с оборотами двигателя с наивысшей эффективностью.
Что такое мощность двигателя? Как его можно рассчитать и чем отличается мощность самого двигателя от мощности автомобиля?
Проще говоря, мощность двигателя можно определить как величину крутящего момента, умноженную на скорость вращения .Это определение дает уравнение, позволяющее точно определить мощность каждого двигателя. Это уравнение должно быть составлено по следующей формуле:
Подставив в эту формулу значение крутящего момента, развиваемого двигателем вашего автомобиля, и его частоту вращения, вы получите мощность двигателя в киловаттах (КВт). Вы можете превратить эту мощность в известную всем автолюбителям лошадиную силу (HP) следующим действием:
Но будьте осторожны! Выполняя этот вид расчета, вы должны помнить, что мощность двигателя и мощность автомобиля — это две разные величины .Почему?
Расчет мощности двигателя позволит определить мощность самого привода, не нагруженного какими-либо другими компонентами. Однако если бы вы отвезли свой автомобиль на динамометр или просто посмотрели его руководство, то оказалось бы, что мощность автомобиля ниже мощности двигателя. На его понижение влияют все последующие системы, приводимые в действие двигателем, которые отнимают у него часть его фактического потенциала.
Что важнее: мощность двигателя или крутящий момент? На какие из этих значений следует обратить внимание?
Среди водителей и автомобильных экспертов нет единого мнения относительно того, какое значение следует считать ведущим.Есть мнения, что важнейшим параметром, определяющим характеристики двигателя, является крутящий момент, но не как максимальное его значение, а его пробег во всем диапазоне оборотов . Очень интересно эту тему прокомментировал Кшиштоф Холовчиц, который с точки зрения превосходства мощности или крутящего момента определенно сосредоточился на… балансе. По мнению нашего мастера , лучшим решением будет выбрать автомобиль, крутящий момент и мощность которого находятся на сопоставимом уровне, с небольшим преимуществом мощности .Автомобили с высоким крутящим моментом, но малой мощностью идеально подходят в качестве транспортных средств, а автомобили с большой мощностью и низким крутящим моментом отличаются высокой динамикой. Однако только сочетание этих двух величин на уровне относительного баланса дает эффект одновременно сильного и динамичного автомобиля.
Гжегож КинчевскиМой повседневный подход к вождению современный, может быть, даже современный. Я стараюсь совмещать практику с теорией, потому что знаю, что стоит знать не только то, как что-то работает, но и то, для чего оно должно служить.Однако в некоторых отношениях я абсолютный традиционалист. Традиционно я подчеркиваю важность регулярных осмотров и замены деталей или жидкостей. И поясняю, что среднестатистический водитель не может себе позволить экономить ни на одном из этих...
.90 000 мощность против крутящего момента - Техника вождения автомобиля «Техника вождения автомобиляНемного 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 »»
.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 изменяемые фазы газораспределения, благодаря которым можно оптимально удалять выхлопные газы из камеры сгорания и быстрее наполнять ее топливно-воздушной смесью.
.
