Меню Закрыть

Крутящий момент двигателя что это: Что такое крутящий момент двигателя

Содержание

Крутящий момент двигателя: что это такое

Крутящий момент мотора (он же вращательный момент, или момент силы) – это векторная физическая величина, характеризующая вращательное действие силы на твёрдое тело и равная векторному произведению радиус-вектора, который проведёт от оси вращения к точке приложения силы. В физике момент силы понимается в качестве «вращающей силы». В общепринятой системе единиц единицей измерения момента силы стал Ньютон-метр (Н.м). 1 Н.м равен силе в 1 Ньютон, приложенной к рычагу в 1 метр.

Крутящий момент и лошадиная сила

Автолюбители нередко дискутируют друг с другом: чей двигатель мощнее. Но иногда и не представляют при этом, из чего складывается данный параметр. Общепринятый термин «лошадиная сила» был введён изобретателем Джеймсом Уаттом в XVIII веке.  Он придумал его, наблюдая за лошадью, которая была запряжена в поднимающий уголь из шахты механизм. Он рассчитал, что одна лошадь за минуту может поднять 150 кг угля на высоту 30-ти метров. Одна лошадиная сила эквивалентна 735,5 Ватт, или 1 кВт равен 1,36 л.с.

В первую очередь, мощность любого мотора оценивают в лошадиных силах, и лишь потом вспоминают о крутящем моменте. Но эта тяговая характеристика тоже даёт представление о конкретных тягово-динамических возможностях автомобиля. Крутящий момент является показателем работы силового агрегата, а мощность – основным параметром выполнения этой работы. Эти показатели тесно связаны друг с другом. Чем больше производится двигателем лошадиных сил, тем больше и потенциал крутящего момента. Реализуется этот потенциал в реальных условиях через трансмиссию и полуоси машины. Соединение этих элементов вместе и определяет, как именно мощность может переходить в крутящий момент.

Простейший пример – сравнение трактора с гоночной машиной. У гоночного болида лошадиных сил много, но крутящий момент требуется для увеличения скорости через редуктор. Чтобы такая машина двигалась вперёд, надо совсем немного работы, потому что основная часть мощности используется для развития скорости.

Что касается трактора, то у него может быть мотор с таким же рабочим объёмом, который вырабатывает столько же лошадиных сил. Но мощность в этом случае используется не для развития скорости, а для выработки тяги (См. тяговый класс). Для этого она пропускается через многоступенчатую трансмиссию. Поэтому трактор не развивает высоких скоростей, зато он может буксировать большие грузы, пахать и культивировать землю, и т.д.

В двигателях внутреннего сгорания сила передаётся от газов сгорающего топлива поршню, от поршня – передаётся на кривошипный механизм, и далее на коленчатый вал. А коленвал, через трансмиссию и приводы, раскручивает колёса.

Естественно, крутящий момент двигателя не постоянен. Он сильней, когда на плечо действует бо́льшая сила, и слабей – когда сила слабнет или перестаёт действовать. То есть, когда водитель давит на педаль газа, то сила, воздействующая на плечо, повышается, и, соответственно увеличивается крутящий момент двигателя.

Мощность обеспечивает преодоление всевозможных сил, которые мешают двигаться автомобилю. Это и сила трения в двигателе, трансмиссии и в приводах автомобиля, и аэродинамические силы, и силы качения колёс и т.д. Чем больше мощность, тем большее сопротивление сил машина сможет преодолеть и развить большую скорость. Однако мощность – сила не постоянная, а зависящая от оборотов мотора. На холостом ходу мощность одна, а на максимальных оборотах – совершенно другая. Многими автопроизводителями указывается, при каких оборотах достигается максимально возможная мощность автомобиля.

Необходимо учитывать, что максимальная мощность не развивается сразу. Автомобиль стартует с места практически при минимальных оборотах (немного выше холостого хода), и для того, чтобы отмобилизировать полную мощность, требуется время. Тут и вступает в дело крутящий момент двигателя. Именно от него и будет зависеть, за какой отрезок времени автомашина достигнет своей максимальной мощности – то есть, динамика её разгона.

Зачастую водитель сталкивается с такими ситуациями, когда требуется придать автомобилю значительное ускорение для выполнения необходимого маневра. Прижимая педаль акселератора в пол, он чувствует, что автомобиль ускоряется слабо. Для быстрого ускорения нужен мощный крутящий момент. Именно он и характеризует приёмистость автомобиля.

Основную силу в двигателе внутреннего сгорания вырабатывает камера сгорания, в которой воспламеняется топливно-воздушная смесь. Она приводит в действие кривошипно-шатунный механизм, а через него – коленчатый вал. Рычагом является длина кривошипа, то есть, если длина будет больше, то и крутящий момент тоже увеличится.

Однако увеличивать кривошипный рычаг до бесконечности невозможно. Ведь тогда придётся увеличивать рабочий ход поршня, а вместе с ним и размеры двигателя. При этом уменьшатся и обороты двигателя. Двигатели с большим рычагом кривошипного механизма можно применить только лишь в крупномерных плавательных средствах. А в легковых автомашинах с небольшими размерами коленчатого вала не поэкспериментируешь.

Физические определения мощности и крутящего момента двигателя

Из курса физики за девятый класс нам известно, что крутящий момент М равняется произведению силы F, прикладываемой к рычагу длиной плеча L. Высчитывается он по формуле: М = F * L.

Определение мощности мотора и понимание данного параметра, сложившееся в науке, звучит следующим образом: это физическая величина, которая характеризует работу двигателя, выполняемую им за определённое время. То есть, мощность показывает, как быстро машина, имеющая определённую массу, сможет преодолеть определённое расстояние. Чем выше мощность, тем большую максимальную скорость разовьёт автомобиль при его неизменной снаряжённой массе. В классической физике мощность измеряют в ваттах или киловаттах, а лошадиная сила является внесистемной единицей измерения.

Понимание крутящего момента сложнее. Крутящим моментом двигателя является качественный показатель, который характеризует силу вращения коленчатого вала мотора. Рассчитывается он как произведение силы, приложенной к поршню, на плечо (т.е. расстояние от центра оси вращения коленвала до места крепления поршня (шатунной шейки). Крутящий момент напрямую зависит от силы давления газов в цилиндре на поршень, а также от рабочего объёма мотора и от степени сжатия топливно-воздушной смеси в цилиндрах. Значительно более высоким крутящий момент получается у дизельных двигателей – как раз потому, что у них чрезвычайно высока степенью сжатия смеси солярки и воздуха в камерах сгорания.

Высокий крутящий момент двигателя даёт автомашине лучшую динамику разгона, уже при низких оборотах вращения коленчатого вала, существенным образом увеличивает тяговые характеристики мотора: повышает грузоподъёмность машины и её проходимость.

 

Своего наибольшего значения крутящий достигает при определённых оборотах. Моторам бензиновым оборотов требуется больше, чем дизелям. По сути, мощность двигателя является вторичной рабочей характеристикой мотора, которая является производной крутящего момента. Она линейно зависима от частоты вращения коленвала: чем обороты выше, тем больше и мощность мотора (естественно, до определённых пределов).

Крутящий момент тоже увеличивается при увеличении оборотов двигателя. Но, достигнув своего наивысшего значения (при определённой частоте вращения коленчатого вала), его показатели начинают понижаться, уже вне зависимости от дальнейшего прироста оборотов.

Как изменение крутящего момента влияет на динамику машины

Чтобы обеспечить как можно более высокие динамические характеристики машины, автопроизводителями разрабатываются такие силовые агрегаты, которые обладают максимальным крутящим моментом в более широком диапазоне оборотов мотора. Высокий крутящий момент характерен для дизелей, а также для моторов многоцилиндровых и турбированных.

Чтобы реально оценить роль мощности и крутящего момента при формировании динамических характеристик машины, требуется учесть следующее:

  • автомобиль с двигателем более мощным, но не обладающим достаточным крутящим моментом, будет уступать в разгонной динамике машине с меньшей мощностью, но более высоким крутящим моментом;
  • высокий крутящий момент, который двигатель способен «подхватить» уже на низких оборотах, позволит автомобилю ускоряться намного эффективнее;
  • наибольшая скорость, которую может развить автомобиль, напрямую зависит от мощности его двигателя, а крутящий момент, в отличие от динамики разгона, не влияет на этот показатель. Максимальная скорость автомобиля, который обладает огромным крутящим моментом, может быть и невелика. Например, мощные внедорожники имеют внушительный крутящий момент и невысокую максимальную скорость, а гоночные машины могут иметь небольшой крутящий момент на карданном валу, но высокую скорость.

Таким образом, вне зависимости от мощности двигателя, разгонная динамика машины, его способность без проблем преодолевать подъёмы всецело зависят от того, каков максимальный крутящий момент. Чем больший крутящий момент передастся на ведущие колёса, и чем шире диапазон оборотов мотора, в котором он будет достигнут, тем увереннее автомобиль будет ускоряться и преодолевать непростые участки дорог.

Необходимо заметить, что прямое сравнение характеристик конструкционно идентичных, но имеющих различные крутящие моменты двигателей, будет иметь смысл только при одинаковых параметрах и трансмиссии тоже – когда коробки переключения передач будут обладать схожими передаточными отношениями. Если же эти параметры будут разными, то и сравнивать крутящие моменты и возможности двигателей нет практического смысла.

Крутящий момент у бензиновых и дизельных моторов

Бензиновые двигатели отличаются не самым большим крутящим моментом. Своего наибольшего значения крутящий момент бензинового двигателя достигает на оборотах не менее чем 3-4 тыс. об/мин. Однако бензиновый двигатель быстро сможет увеличить мощность и раскрутиться до 7-8 тыс. об/мин. При таких сверхвысоких оборотах мощность возрастает в разы.

Дизельный двигатель не отличается высокими оборотами. Обычно это 3-5 тыс. об/мин максимум, и тут он бензиновым моторам проигрывает. Однако крутящий момент дизельного двигателя выше в разы, и доступным он становится очень быстро, практически с холостого хода.

В качестве конкретного примера, можно вспомнить тесты двух двигателей от фирмы Ауди – один дизельный: 2.0 TDI мощностью 140 л.с. и крутящим моментом 320 Н.м, а второй бензиновый: 2.0 FSI мощностью 150 л.с. и крутящим моментом 200 Н.м. По итогам контрольной прогонки в различных режимах получается, что дизель на целых 30-40 л.с. мощнее бензинового двигателя в диапазоне от 1 до 4,5 тыс. оборотов. Поэтому и не сто́ит смотреть только на лошадиные силы. Бывает, что мотор с меньшим рабочим объёмом, но с высоким крутящим моментом показывает себя намного динамичнее, чем двигатель с большим рабочим объёмом, но низким крутящим моментом.

 

В технических характеристиках, которые указываются для каждого автомобиля и его двигателя, показатель максимального крутящего момента всегда указывается в сочетании с величиной оборотов, при которых такой крутящий момент может быть достигнут. При этом обычно считается: если максимальный крутящий момент может быть достигнут на оборотах до 4,5 тыс. об/мин., то такой двигатель можно назвать низкооборотным; а если более 4,5 тыс. об/мин – то высокооборотным.

При малом количестве оборотов в область сгорания поступает незначительное количество воздушно-топливной смеси за единицу времени, поэтому крутящий момент и мощность невелики. Увеличивая обороты, количество топливно-воздушной смеси (а вслед за ним и мощность, и крутящий момент) возрастают. Достигая значительных параметров, мощность начинает снижаться из-за механических потерь на трение механизмов; инерционных потерь; от недостаточного нагнетания воздуха (именуемого кислородным голоданием).

Из соображений обеспечения максимальных количеств поступающего воздуха в камеру сгорания даже на незначительных оборотах двигателя применяются системы турбированного наддува с электронным регулированием. Применяя такие системы турбонаддува, можно обеспечивать равномерность характеристик крутящего момента в широком диапазоне оборотов двигателя.

Какие можно сделать выводы по вышесказанному

Оценивая эксплуатационные параметры автомобиля и непосредственно рабочие характеристики его мотора, величина крутящего момента будет обладать большим приоритетом, чем мощность. Среди двигателей, которые имеют примерно одинаковые конструктивные и рабочие параметры, более предпочтительными будут те, у которых крутящий момент выше.

Для обеспечения лучшей динамики разгона машины и обеспечения оптимальных тяговых свойств двигателя, частоту вращения коленчатого вала надо поддерживать в том диапазоне значений, при которых крутящий момент может достичь пиковых своих показателей.

В итоге, можно сделать вывод о том, что классифицировать и сравнивать машины только по мощности (лошадиных силам) двигателя не совсем правильно. Необходимо обращать особенное внимание ещё и на крутящий момент (Н.м). Если крутящий момент двигателя значительно выше, чем у аналогичного или близкого по ТТХ конкурента, то такой мотор будет обладать бо́льшей динамикой.

Своей наибольшей мощности двигатель внутреннего сгорания развивает на определённых оборотах. Для автомобилей бензиновых это около 6 тысяч оборотов в минуту, для дизельных – менее 4 тысяч об/мин. Вот почему дизельные моторы относятся, как правило, к классу низкооборотных, а бензиновые – высокооборотных.

Для движения в городском ритме лучше всего подходят низкооборотные моторы с турбонаддувом. Если же есть желание посоперничать в скоростях на трассе, то лучше выбрать автомобиль с высокооборотным силовым агрегатом.

Способы прироста в крутящем моменте двигателя

Величину, которая необходима для крутящего момента той или иной модели автомобиля, определяют инженеры ещё на предварительном этапе конструкторской разработки мотора. От неё зависят и другие элементы автомобиля: его подвеска, тормозное и рулевое управление, аэродинамика. Поэтому, прежде чем приступать к самостоятельному форсированию двигателя, важно убедиться, что машина не развалится от умощнения двигателя.

Способов увеличения крутящего момента и, вместе с ним, мощности двигателя, может быть много:

  • изменение геометрических свойств поршневой группы;
  • увеличение компрессии;
  • замена инжекторов или форсунок;
  • установка наддува на атмосферный двигатель;
  • изменения в системе воздухозабора;
  • доработка или замена системы выпуска выхлопных газов;
  • чип-тюнинг, при помощи перепрограммирования топливной карты блока управления мотора.

Однако принудительное увеличение крутящего момента и мощности двигателя в значительной степени уменьшает ресурс его работы.

Как правильно разгоняться, используя максимальный крутящий момент

Для этого важно уметь работать с коробкой передач. Для максимального разгона надо переключаться так, чтобы обороты упали примерно на пик крутящего момента либо выше него, но чтобы оставался запас по увеличению оборотов – разгон больше оборотов максимальной мощности будет проходить медленней. Идеальным вариантом на обычных машинах можно назвать разгон «от пика момента до пика мощности». В тоже время, на двигателях современных автомобилей электроника просто не даст «перекрутить» мотор более его пика мощности – произойдёт «отсечка».

КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ или МОЩНОСТЬ двигателя

…лошадиные силы помогают заработать миллионы, а ньютонометры — выигрывают гонки!

Вот уже более 100 лет двигатели внутреннего сгорания используются практически во всех областях транспорта. Они являются «сердцем» автомобиля, трактора, тепловоза, корабля, самолёта и за последние тридцать-сорок лет стали представлять собой своеобразный симбиоз последних достижений науки и техники. Для нас уже привычными стали такие термины, как МОЩНОСТЬ и КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ, которые являются необходимым критерием оценки силовых возможностей двигателя. Но возникает вопрос — на сколько правильно каждый из нас сможет оценить потенциал двигателя, имея перед глазами лишь цифры с техническими данными автомобиля?

Уверены, что Вы не станете целиком полагаться на заверения продавца в автосалоне, что мотор приобретаемого Вами авто достаточно мощный и полностью Вас удовлетворит. Поэтому Вы приняли решение модернизировать свой двигатель и стоите перед дилеммой – провести оптимизацию для увеличения мощности или увеличить крутящий момент? Для того, чтобы потом не пожалеть о не правильном приобретении и выборе, рекомендуем ознакомиться со всем изложенным ниже.

С давних времён для строительства, перемещения грузов, а так же транспортировки людей человечество использовало всевозможные механизмы и устройства. С изобретением более чем 5 тыс. лет назад ЕГО ВЕЛИЧЕСТВА КОЛЕСА, теория механики претерпела серьёзные изменения. Изначально, роль колеса сводилась только к банальному уменьшению сопротивления (силы трения) и переводу силы трения в качение. Конечно, катить круглое гораздо приятней, чем тащить квадратное!

Но качественное изменение способа применения колеса произошло намного позднее благодаря появлению другого гениального изобретения ― ДВИГАТЕЛЯ! Отцом парового локомотива, чаще называют Джорджа Стивенсона, который построил в 1829 году свой знаменитый паровоз «Ракета». Но ещё в 1808 году англичанин Ричард Тревитик демонстрирует одно из самых революционных изобретений в истории – первый паровоз. Но к нашей всеобщей радости Тревитик сначала построил паровой автомобиль для уличного движения, а затем уж только пришел к мысли o паровозе. Таким образом, автомобиль является в некотором роде прародителем паровоза. К сожалению, судьба первооткрывателя Ричард Тревитика, как впрочем, многих инженеров, но не коммерсантов, сложилась печально. Он разорился, долго жил на чужбине, и умер в нищете. Но не будем о грустном…

Наша задача ― понять, что такое крутящий момент и мощность двигателя, и она значительно упростится, если вспомнить устройство паровоза. Кроме пассивного преобразователя трения из одного вида в другой, колесо стало выполнять еще одну задачу — создавать движущую (тяговую) силу, то есть, отталкиваясь от дороги, приводить в движение экипаж. Давление пара действует на поршень, тот, 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 СИЛА 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 всего лишь 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 КРУТЯЩИМ 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 мероприяти

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. Вы вручную, или автоматическая коробка передач самостоятельно, измените 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 инженера для оценки этого параметра используют термин «ЭЛАСТИЧНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ».

Под эластичностью двигателя понимается соотношение между числом 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, проведенных в Европе:
— Audi А6 (двигатель 2,0 / 170 лс при 4300 об/мин / 280 Нм при 1800 об/мин)
— BMW 523i (двигатель 2,5 / 177 лс при 5800 об/мин / 230 Нм при 3500 об/мин)
— Mercedes E200 Kompressor Classic (двигатель 1,8 / 163 лс при 5500 об/мин / 240 Нм при 3000 об/мин)

Главным образом, рассмотрим характеристики Audi и BMW. 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.

Итак, подведём итог!
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 с 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!

Как выбрать максимальная и номинальная мощность двигателей

В 2010 году европейские и американские производители двигателей прекратили указывать их мощность, ограничившись лишь показателями объема и крутящего момента, выраженного либо в Ньютонах на метр (Н/м) либо в американской системе – футов на фунт (Ft/Lbs). Во втором случае, чтобы получить более привычные для нас единицы, достаточно умножить значение на 1,356. Впрочем, полученные данные все равно не столь очевидны, чтобы сразу сориентироваться в мощности устройства.

Мощность измеряется по формуле P (Вт) = Момент (Н·м) *Частоту вращения (Об/мин) / 9.5492.

Нужно иметь в виду, что максимальная мощность и максимальный момент достигаются при разных оборотах двигателя. Так максимальный момент, как видно из графика, будет на оборотах примерно 2400-2600, а максимальная мощность – при 3600 об/мин. Поэтому, для того, чтобы все-таки узнать на какой мощности у вас работает двигатель, нужно знать, на какие рабочие обороты он настроен, что не все производители указывают. Серьезные компании двигателей указывают для этого график, аналогичный представленному внизу, или конкретные значения мощности, зависящие оборотов. Если у вас есть регулятор оборотов двигателя, значит, максимальная мощность будет на максимальных оборотах.

Этим различием и пользовались производители двигателей: указывая мощность, которую можно получить при завышенных оборотах (например, 5.0 л.с., которую можно достичь при 4500 об/мин), при этом сам двигатель при постоянной работе был настроен на обороты 3600, выдавая всего 3.5 л.с. Численно мощность от оборотов зависит гораздо больше, чем от момента. Надо также понимать, что при завышении оборотов мощность растет, а крутящий момент падает.

Практически это означает, что для косилки, чем больше мощность, тем на большие обороты можно раскрутить нож или на те же обороты, но более длинный/тяжелый нож. Но при этом, если задрать обороты и соответственно уменьшить крутящий момент, то нож сможет преодолевать все меньшее сопротивление. То есть наступает ситуация, что при последующем увеличении оборотов, будет уменьшаться крутящий момент, и двигатель будет раньше глохнуть при увеличении сопротивления (нагрузки) и, значит, хуже будет косить густую траву.

Поэтому с 2010 года чаще всего указывается мощность двигателя, работающего в конкретной технике с учетом ее использования и установленным рабочим числом оборотов.  На двигателях же указывается только максимальный крутящий момент, на который и стоит ориентироваться, ведь чем он больше, тем лучше устройство будет справляться со своей задачей.

Все это касается нормальных (брендовых) производителей техники. Сейчас все больше и больше появляется двигателей из Китая, как и от европейских производителей (MTD, Emak, Stiga, Al-Ko и т.д.), так и собственно китайских брендов Zongshen, Loncin, Rato, Lifan и других. Также существует большое количество «заказных» марок сделанных на основе аутсорсинга, то есть владелец бренда заказывает двигатели под собственным названием на заводах в Китае. А тут уже все зависит от добросовестности заказчика/поставщика этих агрегатов. По вашей просьбе и за ваши деньги в Китае вам напечатают любой паспорт и наклейки с любыми цифрами. Поэтому, покупая культиватор/косилку с гордой надписью 7-8 л.с. с китайским мотором, вы можете получить двигатель реальной мощности 4-5 л.с. Но так как в России потребитель в первую очередь выбирает технику по мощности, то наша компания, по возможности, указывает для бензиновой техники с четырехтактными двигателями две мощности: максимальную — завышенная мощность, которую указывали до 2010 года и продолжают указывать некоторые производители/продавцы для увеличения привлекательности своего товара, и номинальную (реальную). Но номинальную мощность, к сожалению, указывают не все производители или указывают завышенную, выдавая ее за номинальную. При этом этот параметр можно замерить только в заводских условиях, поэтому не во всех товарах есть возможность указать данную характеристику.

Также мы рекомендуем в первую очередь обращать внимание на крутящий момент и объем двигателя. Учитывая, что двигатели на садовой технике сконструированы достаточно просто (нет никакого турбо наддува, форсажа и т.д.), то с одного объема невозможно снять больше мощности на 30-50%.

Что такое крутящий момент двигателя

Конечно, со времен своего изобретения он претерпел значительные изменения, но крутящий момент всегда оставался главным критерием, оценивающим мощность этого силового агрегата. Именно с помощью этих данных можно оценить потенциальные возможности любого двигателя. Поэтому, каждый владелец автомобиля, рано или поздно непременно задумывается о том, как увеличить крутящий момент двигателя. Но для того чтобы это сделать, в первую очередь нужно понять, что такое крутящий момент, и как он связан с мощностью двигателя. Для этого необходимо вспомнить или познакомиться с простейшим устройством паровоза, в котором колесо не только преобразовывало с помощью силы трения одну энергию в другую, но еще и создавало тяговую силу, которая отталкивала транспортное средство от дороги, заставляя его двигаться вперед. И уже в те времена, конструкторы задумывались над тем, как увеличить крутящий момент двигателя, чтобы увеличить эту движущую силу.

В устройстве первых паровых двигателей поршень под давлением пара проворачивал колесо, тем самым, создавая крутящий момент. Таким образом, колесо вращалось, преобразовывая силу пара в трение между колесом и рельсом, отталкивая его, вызывая силу тяги, которая уже передавалась на всю конструкцию транспортного средства. Понятно, что чем больше давление пара, тем больше силы передается на шатун, следовательно, и больше крутящий момент. Изменяя давления пара, диаметр колеса или конструкцию колеса, можно менять эту силу, а значит и скорость.

Все преобразования происходят непосредственно в самом двигателе. Поэтому, для того, чтобы понять, как увеличить крутящий момент двигателя, нужно не только быть знакомым с конструкцией автомобиля, но и знать о дополнительной доводке двигателя не понаслышке. Ведь мы получаем, в отличие от паровоза, не силу, толкающую его вперед, а вращательные движения вала, которые происходят с определенным усилием крутящего момента. При этом автомобильный двигатель развивает мощность, которая с помощью трансмиссии изменяет этот крутящий момент как нужно водителю, и передает ее ведущим колесам.

Понимая как увеличить крутящий момент двигателя, можно использовать надув, отрегулировать впрыск топлива, изменить фазы газораспределения или провести ряд других мероприятий. Все это позволит в дорожной обстановке не снижать скорости движения, а значить и оборотов двигателя, сохраняя достаточную силу тяги на ведущих колесах. Конечно, эти действия можно провести с помощью переключения передач, но именно увеличение крутящего момента позволяет сделать двигатель более «эластичным», что дает возможность изменять скорость движения только за счет нажатия на педаль газа. Для того чтобы определить способность двигателя на «эластичность» можно попробовать разогнать его, на четвертой передачи, с 60 до 100 км/ч. Чем меньше времени уходит на такой разгон, тем «эластичнее» двигатель. Именно эти свойства и характерны для автомобилей немецкого производства, в которых использован двигатель меньшего объема, при этом их мощность абсолютно не уступает «монстрам» американского производства.
 



Что Такое Крутящий Момент Двигателя Автомобиля



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

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

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

Определение крутящего момента двигателя

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

М=F*L

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

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

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

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

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

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

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

Наиболее полную картину ходовых параметров двигателя дают зависимости крутящего момента.

Зависимость мощности и крутящего момента двигателя

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

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

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

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

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

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

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

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

Как увеличить крутящий момент

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

Существует несколько способов повышения крутящего момента:

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

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

Крутящий момент двигателя и тяговые возможности автомобиля

Любой двигатель рассчитан на вполне конкретную мощность, которую он будет иметь, если наберет определенную частоту оборотов. Кроме этой максимальной мощности у двигателей есть не менее важный параметр – наибольший крутящий момент. Он достигается на оборотах не таких, при которых мощность двигателя максимальна.

Две важных параметра – максимальная мощность двигателя и максимальный крутящий момент достигаются на разных оборотах коленвала. Почему это происходит?

Крутящий момент – это момент силы, поворачивающей рычаг. Эта физическая величина, измеряемая Ньютонами на метр (Нм), определяется произведением плеча приложенной к рычагу силы и ее собственной величины. Иначе говоря, если к полуметровой монтировке прикладывается сила 20 Ньютонов (вес тела, массой двадцать килограммов), то крутящий момент получается равным 10 Нм.

Изменить крутящий момент возможно одним из двух способов. Изменением приложенной силы, либо изменением длины рычага. Конечно, можно изменять и то, и другое, но если обе эти величины увеличить в одинаковое количество раз, то увеличение крутящего момента не произойдет.

Можно утверждать, что тяговые возможности двигателя напрямую зависят от его крутящего момента.

Только ли крутящий момент влияет на тяговые возможности автомобиля?

Судить о тяговых способностях автомобильного двигателя по одной только максимальной мощности можно лишь косвенно. На максимальных оборотах вряд ли кто стремится ездить, а вот при движении с места, каждый желает от своей машины получать достаточно хорошее ускорение. Но одни автомобили могут это обеспечить это только на высоких оборотах, а другие и на низких резво разгоняются.

Почему становится возможным случай, когда автомобиль с двигателем в полтора раза менее сильный способен с легкостью обойти более мощного соседа?

Дело в том, что итоговая величина тяги будет связана сразу с несколькими показателями автомобиля. Их четыре – крутящий момент, передаточное число, КПД трансмиссии и размер колеса.

На каких оборотах достигается наибольший крутящий момент

В готовом моторе увеличить крутящий момент возможно только за счет увеличения одной величины – силы. Поэтому максимальным он будет тогда, когда горение рабочей смеси происходит наиболее эффективно. Одни моторы обеспечивают такую возможность при оборотах до 3000 об/мин, другим потребуется более высокие обороты.

При выборе автомобиля стоит поинтересоваться этим показателем.

Что такое крутящий момент двигателя — коротко о главном |

Многим автолюбителям неоднократно доводилось слышать такое определение, как: «крутящий момент двигателя» , при этом далеко не каждый может объяснить своими словами, что это значит. Что лучше, высокий показатель крутящего момента или низкий?

В принципе, за незнание, что такое крутящий момент еще никого не лишали прав и не штрафовали, проще говоря, страшного в этом ничего нет, однако мне кажется каждый уважающий себя автомобилист должен иметь понятие о том, что такое крутящий момент двигателя. Несмотря на то, что источников готовых поведать вам об этом более чем достаточно, сегодня хочу все же поговорить о крутящем моменте двигателя и некоторых его моментах.

Довольно часто замечаю, что когда речь заходит о крутящем моменте, люди невольно начинают ассоциировать его с дрифтом, смею вас огорчить —  ничего общего между этими понятиями нет, ну разве что без первого не было бы второго. Итак, давайте разберемся в том, что такое крутящий момент разложив все, как говорится, по полочкам.

То, какой крутящий момент будет у двигателя, зависит от самого двигателя. В каждом паспорте к тому или иному автомобилю пишутся цифры, именуемые предельными скоростями, которые автомобилю удается развить за счет «лошадок». Наверное каждому доводилось наблюдать такую странную вещь, когда в паспорте указано скорость 100 км/ч., то автомобиль нормально разгоняется до 70 км/ч., после этого стрелка словно тяжелеет на несколько килограмм и ей все сложнее подниматься вверх. Замечали наверное, что выжимая максимум из своего двигателя он отдавал свою мощь лишь при определенном количестве оборотов. Поэтому, чем больше оборотов он продуцирует, тем больший запас силы у него появляется, следовательно, если максимум автомобиля составляет 5000-6000 об/мин, педаль газа уже не так легко будет вдавливаться в пол, имея хороший запас. Хотя в простых городских условиях, без наличия заторов и «пробок» не так уж и легко набрать все эти обороты, например, для того чтобы обогнать медленно тянущегося дальнобойщика. В итоге выходит, что чем больше скорости вам надо, тем дольше двигатель собирает все необходимые для этого «лошадки».

Именно здесь данный показатель и включается в работу. Чем выше у автомобиля будет показатель в ньютон-метрах, тем быстрее он будет набирать обороты, тем резвее мощь всех имеющихся «лошадок» будут собираться под вашей ступней и педалью газа.

Однако вернемся «к нашим баранам», хотя в нашем случае лошадям — не важно. Продолжим о наших 70 км/час. Не задумывались, почему авто имеющее хороший крутящий момент двигателя, так сложно разогнать? Все дело в том, что у каждого силового агрегата есть показатель под названием максимально выдаваемый крутящий момент. В переводе на «человеческий» язык — необходимо разогнать двигатель до определенного количества оборотов, и только после этого произойдет включение, так сказать второго дыхания и включится максимальный крутящий момент. Затем добавив газку, водитель может заставить весь «подкапотный табун лошадей» мчать ваш автомобиль стремительнее. Именно поэтому важно, какой это показатель у вашего автомобиля чем он будет больше, и чем меньшим будет количество максимальных оборотов при его допустимом максимуме, тем «живее» и быстрее будет езда на таком транспортном средстве.

Итак, мы вкратце рассмотрели, что такое крутящий момент, теперь предлагаю поговорить о том, от чего он зависит. А зависит он от литража или объема двигателя, здесь все вроде понятно — чем литров больше, тем больше будет у автомобиля возможностей  стремительно разогнаться. К примеру, всем наверное известно, что на малолитражках — 1.5 л и ниже, резко ускориться или «стартонуть» довольно сложно, если и вовсе невозможно.

Кроме мощности двигателя и крутящего момента существует еще одно важное понятие от которого зависят два первых, именуемое эластичностью двигателя. Допустим, если взять два автомобиля с двигателями одинакового объема и мощностью, и устроить им заезд, то к финишу придет первым тот автомобиль, у которого более эластичный двигатель.

Что такое эластичность? Это соотношение максимальной мощности мотора, количества его оборотов и оборотов при максимальном крутящем моменте. Чем ниже будет последней показатель относительно второго, тем эластичнее будет двигатель. Благодаря этому показателю водитель сможет легко работать только одной педалью газа, наращивая или снижая скорость, не переключая при этом передачи. Или такой еще пример, эластичный мотор может ехать на небольшой скорости, на высоких передачах. Максимально эластичный двигатель с хорошим показателем максимального крутящего момента позволит вам получать истинное удовольствие от езды, а ваш «стальной любимец» станет для вас предметом гордости и объектом вожделения для тех, кто в этом разбирается!

Ну вот, вроде бы все. Надеюсь теперь вам все понятно!? Полагаю теперь вам не придется робеть в случае если кто-то заведет разговор о мощности мотора или его «лошадистости». Удачи вам, заходите к нам почаще!

Текст принадлежит: АвтоПульсар

Что такое крутящий момент в автомобилях?

Мощность и крутящий момент являются основными показателями мощности трансмиссии. Лошадиная сила, по какой-либо причине, получает известность и дает право на хвастовство. Да, больше лошадей означает больше мощности, но мощность в лошадиных силах измеряет только максимальную производительность двигателя или мотора и не является мерой его силы.

Крутящий момент измеряет крутящую силу или силу двигателя или мотора. Ощущение, будто тебя толкают обратно на сиденье, когда ты нажимаешь на педаль акселератора? Это крутящий момент.На примере, не относящемся к автомобилестроению, при открытии банки крутящий момент — это усилие, с которым вы открываете крышку, а мощность — это скорость, с которой вы ее раскручиваете.

Проще говоря, крутящий момент заставляет вас двигаться, а мощность заставляет вас двигаться. И, в зависимости от того, как вы собираетесь использовать свой автомобиль, одно будет иметь значение выше другого. Крутящий момент также работает по-разному в зависимости от типа двигателя и источника энергии.

Как работает крутящий момент в бензиновом двигателе

Крутящий момент и мощность имеют разные характеристики, часто достигая пика в разных диапазонах оборотов двигателя, более известных как обороты в минуту (об / мин).

В двигателе внутреннего сгорания (ДВС) крутящий момент отображается в виде кривой колокола. После того, как крутящий момент достигнет своих пиковых оборотов, он будет снижаться, поскольку мощность в лошадиных силах одновременно увеличивается до максимальных оборотов. Этот пик крутящего момента наступает, когда двигатель достигает своей наиболее эффективной и максимальной скорости для этого номинального крутящего момента.

Когда автомобиль движется, крутящий момент не так важен. Например, при движении по шоссе двигатель обычно работает на самой высокой передаче и на минимально возможных оборотах.Почему? Дополнительный крутящий момент больше не требуется для поддержания движения автомобиля, поэтому трансмиссия переключается в наиболее эффективный режим работы.

В небольших транспортных средствах обычно используются небольшие двигатели с более низким крутящим моментом и мощностью в лошадиных силах. Их меньший вес и предполагаемое использование владельцами означает, что им не требуются более мощные и мощные двигатели. Простота двигателей также делает автомобили доступными и экономичными. Но это не значит, что на всех маленьких машинах скучно ездить.

Mazda MX-5 Miata — яркий пример спортивного автомобиля с меньшей мощностью и меньшим крутящим моментом, чем у его конкурентов. Тем не менее, его низкие характеристики двигателя не влияют на его динамику движения. С 2,0-литровым 4-цилиндровым двигателем MX-5 Miata выдает 181 л.с. при 7000 об / мин и 151 фунт-фут крутящего момента при 4000 об / мин. Но он также весит не более 2388 фунтов и имеет почти идеальное распределение веса на переднюю и заднюю оси. Его спортивные характеристики обусловлены его высокооборотистым двигателем и сбалансированными характеристиками управляемости, а не чистой скоростью разгона.

Как работает крутящий момент в дизельном двигателе

Дизельные двигатели имеют больший крутящий момент на более низких оборотах, чем бензиновые двигатели, что обеспечивает лучшую способность буксировки, буксировки и подъема, поскольку двигателю не нужно работать так тяжело, чтобы привести автомобиль в движение.

Ford F-150 2021 года предлагает дополнительный 3,0-литровый турбодизель V-6 мощностью 250 л.с. при 3250 об / мин и 440 фунт-фут. крутящего момента, начиная с низких 1750 об / мин. В линейке двигателей F-150 турбодизель имеет один из самых низких показателей мощности, но один из самых высоких значений крутящего момента.Буксирная способность составляет 12 100 фунтов (при надлежащем оснащении), а максимальная полезная нагрузка составляет 1840 фунтов. Для сравнения: самый мощный из предложенных двигателей, 3,5-литровый двухцилиндровый бензиновый V-6, обладает мощностью 400 л.с. и мощностью 500 фунт-фут. крутящего момента. Однако крутящий момент достигает 3100 об / мин, что в два раза медленнее, чем у дизеля.

Поднявшись на ступеньку лестницы грузовика Ford, Super Duty, оснащенный опциональным 6,7-литровым турбодизельным двигателем V-8, развивает 475 л.с. при 2600 об / мин и лучший в своем классе 1050 фунтов.-фт. крутящий момент начиная с 1600 об / мин. Буксировка рассчитана на 15 000 фунтов с полезной нагрузкой 2462. Имейте в виду, что это минимальный показатель буксировки, поскольку сверхмощный F-450 может буксировать 37000 фунтов с гусиной шеей или 5 -колесное сцепное устройство.

Как работает крутящий момент в двигателе с турбонаддувом

Турбонаддув и наддув также влияют на крутящий момент, поскольку пиковая мощность возникает в более широком диапазоне оборотов, а не в определенной точке на кривой крутящего момента.

Рассмотрим Honda Accord 2020 года выпуска.Его стандартный 1,5-литровый рядный 4-цилиндровый двигатель с турбонаддувом невелик для размера этого автомобиля, но он выдает 192 л.с. при 5500 об / мин и развивает 192 фунт-фут. крутящего момента между 1600-5000 об / мин. Опциональный 2,0-литровый турбо-четырехцилиндровый двигатель Accord предлагает 252 л.с. при 6500 об / мин и максимальный крутящий момент 273 фунт-фут. от 1500-4000 об. / мин. Когда пиковый крутящий момент распространяется в широком диапазоне оборотов, как этот, он вызывает быстрое ускорение и удовлетворительную тягу, которую вы чувствуете, когда вас толкают обратно в свое сиденье.

Теоретически турбонаддув и наддув позволяют автопроизводителям использовать в своих автомобилях более экономичные двигатели меньшего размера.Однако, чем сложнее вы его выгоните в реальном мире, тем менее заметен выигрыш в экономии топлива.

Как работает крутящий момент в электромобиле

В электромобилях (электромобилях) энергия поступает от электродвигателей. Когда двигатель не запускается, максимальный крутящий момент достигается мгновенно. Вот почему электромобили, такие как Tesla Model 3, в которых официально не указаны данные о мощности или крутящем моменте, могут разгоняться до 100 км / ч за 3,2 секунды. (Для справки, согласно Motor Trend , эта полноприводная модель Performance с двумя двигателями развивает мощность 450 л.с. и 471 фунт.-фт. мгновенного крутящего момента).

Даже электромобили, считающиеся низкими с точки зрения мощности, по-прежнему быстро выходят из строя и служат в качестве динамичных пригородных транспортных средств с постоянными остановками. Chevrolet Bolt EV развивает мощность 200 л.с., но его мощность составляет 266 фунт-футов. крутящего момента при нулевых оборотах это шустрый автомобильчик. Аналогичным образом, Kia Niro EV имеет мощность 201 л.с. и крутящий момент в 291 фунт-фут. для большого количества скутеров.

Это же преимущество распространяется и на гибриды, в которых электродвигатель сочетается с ДВС. Быстрая передача крутящего момента от электрического вспомогательного двигателя гибрида приводит в движение автомобиль на более низких скоростях.Toyota Prius — хороший тому пример. В то время как Prius рассчитан на скудную мощность в 121 л.с., его электрический вспомогательный двигатель выдает 120 фунт-футов. крутящего момента в момент, когда водитель нажимает на педаль акселератора.

Крутящий момент двигателя — обзор

5 НАСТРОЙКА ИЗМЕРЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ И ИССЛЕДОВАННЫЕ РАБОЧИЕ ТОЧКИ

На основе технических характеристик серийного производства турбонагнетателя испытательного двигателя был создан прототип турбонагнетателя, включающий описанную бесконтактную систему определения крутящего момента на валу.Стандартный серийный турбонагнетатель был заменен прототипом. Компрессор и турбина не претерпели изменений. Следовательно, что касается согласования двигателя и турбонагнетателя, двигатель может безопасно эксплуатироваться в полном рабочем диапазоне.

Кроме того, поскольку был доступен частично программируемый ЭБУ, определенными условиями рабочих точек можно было управлять независимо, например фазы газораспределения, которая использовалась для организации специальных вариаций параметров для детального исследования взаимодействия между двигателем внутреннего сгорания и системой наддува.

Для измерений крутящего момента вала турбины турбонагнетателя с временным разрешением использовалась частота регистрации более 100 кГц. С помощью DFT был исследован спектр измеряемого сигнала на предмет его ширины полосы и максимальной соответствующей частоты. Затем необработанные данные были соответствующим образом отфильтрованы и пересчитаны на угол поворота коленчатого вала (разрешение 0,1 ° CA). Этот рабочий процесс обеспечивает высокое качество данных с разрешением по углу поворота коленчатого вала и разумный конечный размер файла. Для показанных устойчивых рабочих точек примерно 200 последовательных циклов двигателя были записаны, обработаны, отфильтрованы и затем рассчитан средний цикл двигателя.

В таблице 1 дается обзор рабочих точек двигателя, представленных в этой статье. Все точки были зафиксированы при частоте вращения двигателя 1250 об / мин. Представлены четыре стационарных стабильных рабочих точки, в которых изменялась только фаза кулачков для впускных и выпускных клапанов для регулирования нагрузки двигателя, в то время как дроссельная заслонка оставалась в условиях WOT. Нагрузка указана в процентах от полного крутящего момента двигателя серийного производства при 1250 об / мин.

Таблица 1. Рабочие точки двигателя

900_0109

9

900_
No. Скорость Педаль Нагрузка Cam_int Cam_exh Лямбда
об / мин % % ° CRK ° CRK
116_00 1250 WOT / 100% 63,6 110 — 110 0,99
116_01 1250 WOT / 100% 78.5 85 — 85 1
116_02 1250 WOT / 100% 91,6 82 — 80 1,09 100% 112,9 82 — 72 1,18

Очевидно, насколько сильно время перекрытия клапанов влияет на крутящий момент двигателя. Любое изменение нагрузки двигателя вызывается исключительно изменением фаз впускных и выпускных клапанов и, таким образом, тесно связано с так называемым механизмом «продувки», который (в дополнение к обычному турбонаддува) усиливает двигатель.Благодаря этой хорошо известной стратегии работы ([7], [8], [9]) крутящий момент двигателя может быть увеличен почти вдвое. Даже при серийном применении крутящий момент при полной нагрузке может быть превышен, что, как считается, связано с двумя основными причинами:

Сливной клапан был механически заблокирован для минимизации утечки — состояние, которое, безусловно, не может быть достигнуто в последовательном режиме. производственный двигатель в импульсном режиме горячего газа. Повышенный массовый расход через турбинное колесо приводит к увеличению мощности на валу турбины и, следовательно, мощности компрессора.

Производитель оригинального оборудования следует консервативной стратегии продувки, чтобы гарантировать долговечность двигателя, а также определенно избегать преждевременных воспламенений при любых обстоятельствах в полевых условиях.

В исследуемом случае двигатель был хорошо подготовлен и эксплуатировался под наблюдением системы контроля и управления, поэтому указанные выше ограничения могут быть превышены. Все четыре стационарные точки работали с термостойкостью и близкой к пределу детонации двигателя.

Для рабочих точек, перечисленных в Таблице 1, был проведен комбинированный анализ сгорания и газообмена, например, для четвертого цилиндра, с использованием коммерчески доступного программного обеспечения Tiger [10]. Соответствующие результаты показаны на рисунке 5. Хотя — из-за сложных режимов потока — операцию очистки трудно точно проанализировать с помощью нульмерного или ограниченного одномерного кода, результаты ясно показывают долю поглощенной массы. Эффективные площади клапана показаны пунктирными черными линиями.Давления во впускном и выпускном каналах четвертого цилиндра показаны сплошными синими и красными кривыми. Соответствующие расчетные массовые потоки на впуске и выпуске показаны пунктирными синими и красными кривыми.

Рис. 5. Результаты анализа газообмена

Очевидно, смещение кривых подъема клапана вызывает два изменения: во-первых, это позволяет вообще продувку, поскольку впускные и выпускные клапаны могут открываться одновременно с определенным перекрытием. . Во-вторых, он также перемещает относительное положение импульсов давления и перекрытия клапана в желаемом направлении.Для продувки давление на входе в цилиндр (~ давление на выходе компрессора) должно быть выше давления на выходе из цилиндра (~ давление на входе в турбину).

В конце процесса продувки (близко к закрытию выпускного клапана) может наблюдаться отрицательный массовый расход. Это вызвано абсолютной длиной фаз газораспределения (выпускных), поскольку событие открытия выпускного клапана следующего цилиндра отодвигает некоторый массовый расход, в то время как выпускной клапан фактического цилиндра все еще открыт. В четырехцилиндровом двигателе укороченная и / или регулируемая длина момента выпуска может помочь избежать этого, как показано в [7], [8].Этот эффект свидетельствует о несовершенном разделении потоков выхлопных каналов, особенно в четырехцилиндровых двигателях, где время открытия выпускного клапана больше, чем расстояние между двумя тактами выпуска. Это также одна из основных движущих сил для концепций двойной спирали или двойной спирали, где разделение потока осуществляется внутри корпуса турбины. Альтернативой является событие переменного открытия выпускного клапана, реализующее это разделение потока внутри головки блока цилиндров. Однако короткая продолжительность открытия выпускного клапана может быть эффективно использована только для области нижнего конечного крутящего момента, так как для высоких скоростей и нагрузок требуется более длительная продолжительность (вместе с газодинамическими эффектами), чтобы реализовать обмен массой газа в цилиндре в очень короткие сроки. ограниченный период времени.

5 различий между крутящим моментом и мощностью

16 августа 2019 г., Авто Новости

Существует пять основных различий между крутящим моментом и мощностью, чтобы знать, покупаете ли вы новый или подержанный автомобиль. В этом руководстве рассказывается, как отличить крутящий момент от мощности, и почему они важны для вашей следующей покупки автомобиля.

Когда вы покупаете новый или подержанный автомобиль, вы, вероятно, захотите посмотреть, что находится под капотом.Понимание разницы между крутящим моментом и мощностью помогает принять окончательное решение о покупке. Вот что вам нужно знать о них, когда вы путешествуете по пути покупки автомобиля.

5 различий между крутящим моментом и мощностью

Во-первых, вот небольшая справка о том, что такое крутящий момент и мощность на самом деле. И то и другое является побочным продуктом двигателя вашего автомобиля, когда вы включаете зажигание и нажимаете на газ. Они являются частью процесса преобразования воздуха и топлива в двигателе в энергию, необходимую для движения вашего автомобиля.

Теперь, когда мы это выяснили, давайте подробнее рассмотрим разницу между крутящим моментом и л.с. для ускорения:

1. Они измеряют разные вещи

Проще говоря, крутящий момент — это способ измерения силы. В частности, это измерение силы вращения двигателя вашего автомобиля на коленчатом валу.

С другой стороны,

лошадиных сил измеряет количество мощности, передаваемой от двигателя на колеса. Это измерение основано на весе перемещаемого объекта (в данном случае, вашей машины), расстояния, на которое он перемещается, и времени, за которое он преодолевает это расстояние.Самый простой способ рассчитать мощность — это умножить крутящий момент на количество оборотов в минуту или на 5 252 об / мин.

2. Они по-разному работают на ускорение автомобиля

Когда вы нажимаете педаль газа, ваш автомобиль движется за счет комбинации крутящего момента и мощности. Но с точки зрения того, как они помогают вам ускоряться, у каждого из них есть своя функция.

Короче говоря, крутящий момент заключается в том, чтобы заставить вашу машину двигаться при первоначальном ускорении. Когда машина тронется, именно лошадиные силы помогают вам набрать скорость и поддерживать ее.

3. Для буксировки важнее крутящий момент

Если вы обычно перевозите трейлеры, кемперы, лодки или что-нибудь еще, то крутящий момент имеет значение для снижения нагрузки на ваш автомобиль и снятия нагрузки.

Крутящий момент — это то, что помогает вашему автомобилю заводиться и преодолевать холмы, и он может быть более мощным, чем лошадиные силы, для обеспечения плавной работы вашего двигателя при большой нагрузке. Транспортному средству с более высоким крутящим моментом, например грузовику большой грузоподъемности, может потребоваться больше времени для разгона, но именно низкая мощность крутящего момента делает возможной транспортировку

4.Лошадиная сила — это все о производительности автомобиля

Автомобили с высокой мощностью созданы для водителей, которым нужна скорость и мощность под капотом. Чем выше рейтинг мощности транспортного средства, тем быстрее он будет двигаться относительно своего размера.

Спортивный автомобиль, например, может опередить большой седан, даже если он имеет такую ​​же мощность в лошадиных силах, как спортивный автомобиль легче или компактнее. Автомобиль с большей мощностью также может предложить лучшую управляемость на дорогах.

Однако автомобили с более высокой мощностью по-прежнему полагаются на крутящий момент.Эти автомобили спроектированы таким образом, чтобы иметь правильный баланс между крутящим моментом и мощностью для получения наилучших впечатлений от вождения.

5. Крутящий момент и мощность не равны для топливной экономичности

Последняя разница между крутящим моментом и мощностью может быть для вас наиболее важной, если вы хотите автомобиль с максимальной экономией топлива.

Оба влияют на топливную экономичность, но по-разному. Чем больше у автомобиля лошадиных сил, тем быстрее он будет сжигать топливо как при ускорении, так и при нормальных условиях движения.И наоборот, чем больше крутящий момент на низких оборотах автомобиля, тем медленнее оно может сжигать топливо, в зависимости от вашего типичного стиля вождения и привычек.

И последнее, что следует отметить, это то, что величина крутящего момента и мощности транспортного средства может влиять на скорость его износа. Это важно знать, если вы планируете продавать в какой-то момент и хотите максимизировать стоимость перепродажи. Если вы ищете новый или подержанный автомобиль, обратите внимание на широкий выбор Birchwood Credit Solutions, чтобы найти правильное сочетание крутящего момента и мощности.

В Birchwood Credit Solutions мы стремимся помочь вам получить финансирование для ваших потребностей в покупке автомобилей. Мы обслуживаем самых разных клиентов, включая новичков в Канаде, а также людей с любым кредитным опытом. Чтобы начать финансирование сегодня, заполните онлайн-заявку , чтобы найти автомобиль, который подходит для вашего бюджета и стиля жизни.

Бесплатное руководство покупателя

Загрузите наш путеводитель по новичкам в Канаде

Скачать сейчас

Что такое крутящий момент? Объяснение NM и LB-FT

Если вы посмотрите на технические характеристики двигателя автомобиля, вы увидите цифры мощности и крутящего момента.Мощность говорит сама за себя, но крутящий момент? Не так много.

Большие цифры мощности могут выглядеть впечатляюще, но они — только часть истории при выяснении того, каким будет управлять автомобиль. Крутящий момент имеет не меньшее, а возможно и большее значение, в зависимости от того, как вы используете свой автомобиль. В этом руководстве вы найдете все, что вам нужно знать о крутящем моменте.

  • Объяснение определения крутящего момента
  • Почему крутящий момент имеет значение при выборе следующего автомобиля
  • Какие автомобили имеют двигатели с низким крутящим моментом?
  • Какие автомобили имеют двигатели с высоким крутящим моментом?
  • Как крутящий момент влияет на экономию топлива
  • У электромобилей низкий или высокий крутящий момент?

Что такое крутящий момент?

Power показывает, насколько быстро будет ехать автомобиль с определенным двигателем.Двигатель с большой мощностью будет разгоняться до предела оборотов, производя много шума и чувствуя себя очень возбуждающе. Но большинство людей не ездят так, и именно здесь крутящий момент играет важную роль. Крутящий момент говорит вам, насколько силен двигатель.

Представьте, что вы затягиваете гайку гаечным ключом. Использование короткого гаечного ключа требует больших усилий для затяжки гайки. Использование более длинного гаечного ключа требует меньших усилий для затяжки гайки до такой же степени. Более длинный гаечный ключ имеет больший крутящий момент.

Давайте выразим это в терминах автомобилей.Вы едете со скоростью 40 миль в час на высшей передаче и опускаете ногу. Автомобиль с низким крутящим моментом — гаечный ключ — не разгоняется быстро. Автомобиль с большим крутящим моментом — гаечный ключ — будет.

Крутящий момент измеряется в Ньютон-метрах (Нм), или вы можете увидеть фунт-фут (фунт-фут) в британской системе мер. Если вы хотите рассчитать преобразование для себя, 1 Нм эквивалентен 0,738 фунт / фут.

Посмотрите на тягу к крутящему моменту в нашем видео о перетягивании каната.

Почему крутящий момент имеет значение?

Как упоминалось ранее, крутящий момент показывает, как двигатель чувствует себя при ускорении.Автомобили с двигателями с высоким крутящим моментом, как правило, ускоряются медленнее на заданной скорости, но быстрее на низких оборотах на высокой передаче.

И наоборот, автомобили с двигателями с низким крутящим моментом имеют тенденцию ускоряться быстрее, чем обычно, но медленнее на низких оборотах на высокой передаче.

Автомобили с двигателями с низким крутящим моментом могут быть немного неистовыми и тяжелыми, требуя большого количества переключений передач и высоких оборотов, чтобы поддерживать прибывающую мощность. В правильном контексте это может быть довольно весело.

Автомобили с двигателями с высоким крутящим моментом намного проще ездить.Им нужно меньше переключений передач, и они взлетят, просто нажав на дроссельную заслонку во время движения. Это делает их фантастическими на автомагистралях.

Двигатели с высоким крутящим моментом, возможно, лучше подходят для большинства людей, что делает жизнь за рулем максимально легкой.

Какие автомобили имеют двигатели с низким крутящим моментом?

Как правило, автомобили с меньшими по объему бензиновыми двигателями без турбонаддува. Обычно это городские автомобили, такие как Toyota Aygo, и спортивные автомобили, такие как Mazda MX-5.

Какие автомобили имеют двигатели с высоким крутящим моментом?

Практически все остальное.Большие двигатели, как бензиновые, так и дизельные, по своей природе обладают высоким крутящим моментом. Но некоторые из последних небольших бензиновых двигателей с турбонаддувом также удивительно сильны. Например, 1,0-литровый 3-цилиндровый двигатель EcoBoost с турбонаддувом может быть небольшим, но его крутящего момента более чем достаточно для всех ситуаций, кроме самых сложных.

Однако обычно дизельный двигатель развивает больший крутящий момент, чем эквивалентный бензиновый двигатель. Это потому, что у них более длинный ход поршня — поршень должен дальше перемещаться внутри цилиндра.Как и в приведенной выше аналогии с маленьким / большим гаечным ключом, более длинный ход поршня создает больший крутящий момент, чем меньший.

Также дизельные двигатели обычно оснащаются турбонаддувом. Турбокомпрессор помогает создать большее давление внутри цилиндра, что снова увеличивает крутящий момент.

Если вам нужна машина для буксировки прицепа или автоприцепа, вам понадобится дополнительная мощность двигателя с высоким крутящим моментом, который поможет справиться с лишним весом.

Стоит отметить, что двигатели с крутящим моментом, превышающим 400 Нм (295 фунт / фут), будь то бензиновые или дизельные, обычно лучше всего работают с автоматической коробкой передач.При крутящем моменте более 500 Нм (369 фунтов / фут) большинство двигателей в любом случае оснащаются автоматической коробкой передач, поскольку они лучше справляются с работой такого мощного двигателя.

Влияет ли крутящий момент на экономию топлива?

Да. Двигатели с низким крутящим моментом менее экономичны, потому что они должны работать больше, чем двигатели с высоким крутящим моментом. И наоборот, именно поэтому дизельные автомобили — хороший выбор, если вы отправляетесь в длительные скоростные поездки по автомагистралям. Они будут намного более экономичными, чем бензиновый автомобиль.

У электромобилей низкий или высокий крутящий момент?

Какой крутящий момент производит электромобиль, зависит от мощности двигателя, и некоторые цифры не кажутся такими впечатляющими.Но что отличает электромобили, так это то, что весь крутящий момент доступен мгновенно. Двигатели внутреннего сгорания развивают максимальный крутящий момент только при определенных оборотах двигателя.

Благодаря мгновенному крутящему моменту электромобили очень быстро выходят из строя — как Tesla Model 3, изображенная выше. Но, как и в случае с двигателями внутреннего сгорания, только двигатели с очень высоким крутящим моментом могут сильно разгоняться при большой нагрузке — например, при движении по автомагистрали.

Что дальше?
Не знаете, какой крутящий момент понадобится вашему следующему автомобилю? Тогда ознакомьтесь с инструментом Car Chooser.Просто ответьте на несколько вопросов о том, какой автомобиль вам нужен, и мы покажем вам автомобили, которые лучше всего соответствуют вашим потребностям. Затем вы можете проверить лучшие предложения на эти автомобили в нашей сети проверенных местных и национальных дилеров.

Готовы купить следующую машину?

  • Создайте свой идеальный автомобиль на Carwow.
  • Дилеры приходят к вам со своими лучшими предложениями.
  • Сравните лучшие цены на carwow.
carwow средняя экономия
2 900 фунтов стерлингов

Готовы купить следующую машину?

  • Создайте свой идеальный автомобиль на Carwow.
  • Дилеры приходят к вам со своими лучшими предложениями.
  • Сравните лучшие цены на carwow.
Выберите машину

лошадиных сил против крутящего момента: в чем разница?

Когда вы сравниваете автомобили, вы, скорее всего, увидите, что характеристики их двигателей описываются в лошадиных силах, и большинство людей считает, что большее число означает более мощный двигатель. В какой-то степени это верно, но есть еще одно число, которое вам следует принять во внимание, чтобы получить полную картину выходной мощности двигателя.

(Fiat Chrysler Automobiles)

Это крутящий момент, и легко найти множество причудливых математических объяснений того, что это такое. Говоря простым автомобильным языком, это мера крутящего момента, создаваемого двигателем или двигателем. Эта вращающая сила затем применяется к шестерням трансмиссии и передается на колеса.

Крутящий момент отличается от лошадиных сил, но эти два числа связаны.

В чем разница?

Лошадиная сила — это показатель работы, выполненной за определенный период времени.В частности, одна лошадиная сила — это количество усилий, необходимых для поднятия 33000 фунтов одним футом за одну минуту. Покупатели часто считают мощность в лошадиных силах синонимом скорости или быстроты автомобиля, но это гораздо сложнее.

Конечно, у автопроизводителей нет груды блоков весом в 33 000 фунтов, чтобы выяснить, сколько лошадиных сил производит автомобиль. Они используют устройство, называемое динамометром, которое измеряет крутящий момент двигателя при различных оборотах двигателя, а затем выполняют вычисления, используя числа крутящего момента и обороты двигателя, чтобы определить его мощность.

Из этих вычислений они получают графики мощности и крутящего момента при увеличении частоты вращения двигателя от холостого хода до максимальной номинальной скорости или красной линии. Цифры, которые публикуют производители, обычно представляют собой максимальные точки на графике и обороты двигателя, на которых они встречаются.

(Porsche Cars North America, Inc.)

Например, четырехцилиндровый двигатель Honda Accord 2017 выдает 185 лошадиных сил при 6400 об / мин в большинстве моделей и 181 фунт-фут крутящего момента при 3900 об / мин. Для сравнения, Dodge Challenger Hellcat 2017 выдает 707 лошадиных сил при 6200 об / мин и 650 фунт-фут крутящего момента при 4800 об / мин.

Некоторые автомобили, особенно с турбокомпрессорами и нагнетателями, могут развивать максимальную мощность в широком диапазоне оборотов двигателя. Возьмем, к примеру, Porsche 718 Boxster 2017 года. Его четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом выдает 300 лошадиных сил при 6500 об / мин и 280 фунт-фут крутящего момента при частоте вращения двигателя от 1950 до 4500 об / мин. Это называется широким диапазоном мощности или плоской кривой крутящего момента.

Пиковая мощность почти всегда наблюдается в верхнем правом квадранте графика при сочетании значительного крутящего момента и высоких оборотов.С другой стороны, пиковый крутящий момент может возникать при разных оборотах двигателя, в зависимости от типа двигателя и его назначения. За счет увеличения размера камеры сгорания или давления на поршень, создаваемого сгоранием топливно-воздушной смеси в цилиндрах двигателя, можно увеличить максимальный крутящий момент двигателя.

(Mazda North American Operations)

Математически существует взаимосвязь между мощностью, крутящим моментом и частотой вращения двигателя. Двигатели, которые создают большой крутящий момент на низких оборотах, могут достигать тех же показателей мощности, что и двигатели, которые не развивают большой крутящий момент, но работают на очень высоких скоростях.

Какой лучше?

То, что вы хотите, зависит от того, для чего вам нужен автомобиль. Если вы собираетесь буксировать, предпочтительнее двигатели с высоким крутящим моментом, а дизели — короли, когда дело доходит до крутящего момента. Ram 1500 EcoDiesel 2016 года производит всего 240 лошадиных сил, но он развивает наши 420 фунт-фут крутящего момента. Другими словами, когда вам нужно вытащить лодку из воды, у Ram есть много рычания на низких оборотах, чтобы выполнить свою работу.

С другой стороны, спортивные автомобили с высокими оборотами, которые не развивают большой крутящий момент.Mazda MX-5 Miata 2017 развивает крутящий момент всего 148 фунт-футов при 4600 об / мин, но водители любят заставлять его кричать, поощряя его четырехцилиндровый двигатель развивать максимальную мощность в 155 лошадиных сил при 6000 об / мин. Если бы вы попытались тянуть прицеп с Miata, двигатель должен был бы работать на высокой скорости, чтобы генерировать достаточно лошадиных сил, чтобы даже заставить автомобиль двигаться.

Другими словами, большую тяговую мощность обеспечивают двигатели, которые достигают максимального крутящего момента на низких оборотах, но более спортивные характеристики имеют двигатели с высокими оборотами и высокой мощностью.Говорят, что лошадиные силы заставляют вас двигаться быстро, но крутящий момент — это сила, которая заставляет вас вернуться на сиденье, когда вы покидаете стартовую линию.

В легковых и грузовых автомобилях с бензиновыми и дизельными двигателями мощность и крутящий момент возрастают с увеличением частоты вращения двигателя, достигая пика, а затем обычно снижается. У электромобилей и некоторых гибридов пик крутящего момента возникает в тот момент, когда двигатель начинает вращаться, а затем снижается. Это дает электромобилям, таким как Chevrolet Bolt 2017 года, отличные характеристики при езде по городу, но их ускорение иссякает вскоре после того, как они достигают скорости на шоссе.

Дополнительные инструменты для покупок из U.S. News & World Report

Изучите наши новые рейтинги автомобилей, прежде чем приступить к покупке. Покупатели могут сравнивать конкурентов по нескольким факторам, включая производительность, чтобы найти правильный баланс мощности и цены для своих нужд. Прежде чем заключить сделку, покупатели должны попробовать нашу программу лучших цен, в рамках которой мы работаем с местными дилерами, чтобы обеспечить гарантированную экономию от рекомендованной розничной цены.

В чем разница: крутящий момент в зависимости от мощности

Являясь как давним спором о том, какая спецификация имеет большее значение, так и причиной путаницы для новичков в автомобильном мире, крутящий момент и мощность часто являются наиболее часто используемыми статистическими данными при классификации мощности под капотом автомобиля.Выраженные внешне в автомобильных рекламных роликах, автомобильных блогах и рекламных объявлениях, эти спецификации получают свой блеск, когда на них есть гарантия или когда производители автомобилей ищут идеальные точки продажи для автомобиля. Но при всей шумихе вокруг этих двух измерений мощности часто бывает трудно понять, что именно означают эти числа, как они созданы, как измеряются и как мощность и крутящий момент влияют на общее впечатление от вождения.

Именно по этим причинам уместно краткое изложение обоих.Потому что, когда доходит до этого, мощность и крутящий момент — это разные методы измерения одного и того же: мощности. И если подумать, такое измерение мощности почти нереально, учитывая количество энергии, которое потенциально может быть получено из оставшегося галлона очищенного динозавра. Это человеческая изобретательность в лучшем виде, использование энергетических ресурсов для общего блага и небольшое развлечение на стороне. Итак, что касается веселья, если мощность и крутящий момент все еще остаются для вас загадкой, продолжайте читать.Мы разберем это как можно лучше.

Крутящий момент и мощность

Знакомство с основами

Если говорить об основах, крутящий момент и мощность — это то, что вырабатывают двигатели, когда вы садитесь в седло, поворачиваете ключ и нажимаете ногой на акселератор. Когда это происходит, воздух и топливо, которые затем воспламеняются в двигателе внутреннего сгорания автомобиля, в свою очередь, проворачивают коленчатый вал. Вырабатываемая здесь мощность вращает трансмиссию и ведущие мосты; который затем отправит вас в путь к намеченному пункту назначения.

Это, конечно, очень упрощенная версия того, как работает внутренняя механика двигателя. Однако независимо от того, как вы это разрезаете — если источником энергии в автомобиле не является аккумулятор, — процесс почти всегда останется прежним. Итак, прежде чем все станет еще сложнее, давайте еще раз взглянем на некоторые определения основ в начальной школе:

Энергия : способность выполнять работу. В случае с автомобилем двигатель — это элемент, выполняющий работу.

Работа : Результат силы, действующей на расстоянии, также классифицируемый как толкающее или тянущее действие между двумя телами.В физике работа измеряется умножением пройденного расстояния (D) на приложенную силу (F).

Крутящий момент : Проще говоря, крутящий момент — это сила вращения или скручивания вокруг оси, которая измеряется в фунт-футах.

Power : измерение скорости выполнения заданного объема работы.

Итак, помня об этих определениях, теперь мы можем перейти к гайкам и болтам того, как измеряются крутящий момент и мощность в лошадиных силах, как эти числа рассчитываются и что они означают для производительности вашего двигателя.Просто имейте в виду две вещи: мощность — это скорость выполненной работы за заданный промежуток времени, а мощность в лошадиных силах — это функция крутящего момента двигателя при определенных оборотах.

Момент

Что заставляет вас двигаться

Чтобы понять суть определения крутящего момента, мы сделаем шаг назад от сложного двигателя и сделаем его максимально простым. Здесь стоит отметить — и во избежание путаницы — что термин крутящий момент используется не только для описания мощности двигателя.Фактически, это измерение силы скручивания вокруг оси.

При этом, и поскольку крутящий момент рассчитывается путем умножения единиц силы на расстояние от оси вращения, давайте представим, что вы используете гаечный ключ длиной 1 фут, чтобы попытаться ослабить болт. Однако для этого вам нужно приложить к этому болту силу в 10 фунтов, чтобы должным образом ослабить его. Следуя уравнению, в этом случае вы приложили бы крутящий момент 10 фунт-фут. Теперь, если бы длина гаечного ключа была 2 или даже 3 фута, и вы приложили ту же силу, вы бы применили крутящий момент 20 или 30 фунт-футов соответственно в этом случае.

Рассматривая это в перспективе, если говорят, что автомобиль может похвастаться крутящим моментом 300 фунт-фут, это означает, что потребуется 300 фунтов силы на одноножковый рычаг, чтобы остановить движение двигателя.

Теперь, чтобы рассчитать крутящий момент для двигателя, мы должны помнить, что, поскольку кривошип вращается в круговом движении, мы должны учитывать количество оборотов в минуту (об / мин), поскольку величина крутящего момента, создаваемого двигателем, изменяется вместе с частотой вращения двигателя. . Имея это в виду, уравнение выглядит следующим образом: л.с. x 5252 / об / мин.

В качестве примечания, стоит понимать, что при 5252 об / мин, независимо от объема двигателя или марки / модели автомобиля, значения мощности и крутящего момента всегда равны. Это означает, что если 6-цилиндровый двигатель выдает 270 л.с. при 5252 об / мин, автомобиль также будет производить 270 фунт-фут крутящего момента на этой скорости. Просто так оно и есть.

Мощность

Начало работы

Как вы могли догадаться, это немного устаревший термин, зарезервированный для измерения того, сколько работы может выполнить лошадь.При этом требуется 1 лошадиная сила, чтобы поднять 550 фунтов на 1 фут за одну секунду. Следовательно, 1 л.с. = 33 000 фунт-сила-футов в минуту. Проще говоря, лошадиные силы используются для измерения того, чего не могут измерить крутящий момент и работу. То есть насколько быстро выполняется объем работы с течением времени.

Чтобы проиллюстрировать это еще раз, рассмотрим, что вы — и на этот раз ваш друг — пытаетесь ослабить упорный болт. Если требуется 75 фунт-фут крутящего момента, чтобы закрутить гайку на болте на один полный оборот, и вы выполняете работу за 8 секунд против 4 секунд вашего друга, то ваш друг будет вдвое мощнее, так как он выполнил такой же объем работы. вдвое быстрее.

Один из способов легко измерить и понять крутящий момент и мощность — использовать динамометр. Эти результирующие графики, получившие название Dyno Graphs, и взаимосвязь между крутящим моментом и мощностью более подробно объясняются здесь Брайаном Кули.

Аналогичная логика следует и для автомобильных двигателей. Если два автомобиля с одинаковым весом подъезжают к вершине холма, теоретически автомобиль с большей мощностью доберется туда за более короткий промежуток времени, поскольку более мощный автомобиль может выполнить такой же объем работы (расстояние в в этом случае) за меньшее время.

При расчете мощности транспортного средства мы следуем аналогичному уравнению для расчета крутящего момента: (Крутящий момент x об / мин) / 5252. С учетом этого уравнения становятся очевидными тонкие различия между двумя силами. То есть автомобиль может создавать большой крутящий момент на низких оборотах, но при этом иметь низкую мощность. С другой стороны, если у вас есть высокооборотный двигатель меньшего размера, который не выдает большого крутящего момента, автомобиль все равно может поддерживать высокую мощность. Вот почему типичные большие грузовики часто могут похвастаться высоким крутящим моментом при умеренной мощности, а спортивные автомобили — обратным эффектом.

Остается вопрос, есть ли лучший вариант? И в великой гонке на вершину что лучше купить автомобиль, который может похвастаться большей мощностью или крутящим моментом? Что ж, как и все сложные темы, это действительно зависит от того, что вы ищете. Да, если вы ищете что-то быстрое, быстрое, стремительное или какие-то другие прилагательные, которые вы хотите использовать, чтобы описать свой спортивный автомобиль мечты, мощность в лошадиных силах явно будет для вас определяющим фактором.

С другой стороны, если желаемыми перспективами являются буксировка, прочность и более высокая мощность, тогда желаемым вариантом может быть больший крутящий момент.Это не означает, что необходимо принимать во внимание бинарную точку зрения «то-то и то-то». Существует также множество вариантов с двойным турбонаддувом, которые искусственно увеличивают мощность двигателя, так что мощность и крутящий момент находятся на более ровном игровом поле. В идеале вам нужен автомобиль, который обеспечивает достаточный крутящий момент на низких оборотах и ​​выдерживает этот выход до красной черты. Кроме того, мощность в лошадиных силах является очевидным плюсом, поскольку чем больше мощность, тем быстрее двигатель может выполнять работу, а это означает, что вы быстро добираетесь от пункта А до пункта Б и немного спешите в процессе.Последний вывод? Крутящий момент заставляет машину двигаться, мощность дает вам ускорение, и то и другое позволяет вам путешествовать стильно.

AWD или 4WD: что лучше?

Теперь, когда эти характеристики мощности приняты во внимание, как насчет небольшого обучения полноприводным автомобилям в сравнении с полноприводными автомобилями. Вы не поверите, но разница действительно есть.

лошадиных сил против крутящего момента: что важнее?

Вы когда-нибудь задумывались, почему ваша машина может разгоняться или не разгоняться до 100 км / ч за 2 секунды? Ну, это все связано с крутящим моментом и мощностью вашего автомобиля.

Эти две характеристики существенно определяют скорость вашего автомобиля. Чем выше крутящий момент и мощность, тем быстрее вы едете. Вот почему автомобильные рекламные ролики любят хвастаться, сколько лошадиных сил и крутящего момента могут дать их автомобили.

Но что они делают на самом деле и чем они отличаются? Ниже мы приводим все ответы на ваши вопросы, связанные со скоростью, чтобы вы могли определить, какой из них лучше всего подходит для вас.

Что такое мощность в лошадиных силах?

лошадиных сил — это мощность, которую ваш двигатель может выдать за определенный промежуток времени.Итак, чем больше у вашего двигателя лошадиных сил, тем быстрее вы сможете ехать. Все просто, правда?

Ну, это немного сложнее. Лошадиная сила не имеет большого отношения к скорости «вне очереди», но как только машина взлетает, способность использовать высокую максимальную скорость и поддерживать высокие скорости — вот где важна мощность. Мощность, вырабатываемая из двигатель — это то, что заставляет автомобиль двигаться с такой скоростью.

Это время измеряется либо в одной секунде, либо в одной минуте.Эта сила, по сути, связана с тем, насколько быстро ваша машина едет, когда вы нажимаете на педаль газа.

Транспортные средства, такие как Ford Mustang Mach 1 2021 года, могут развивать максимальную скорость 168, потому что мощность, вырабатываемая двигателем, позволяет автомобилю постоянно ускоряться и в конечном итоге поддерживать максимальную скорость.

Что такое крутящий момент?

Крутящий момент, как и количество лошадиных сил, отвечает за скорость вашего автомобиля. Крутящий момент связан с величиной крутящей силы, которую что-то может вытолкнуть.Поэтому, когда вы пытаетесь открыть липкую дверную ручку, сила, необходимая для поворота и открывания двери, зависит от используемого крутящего момента.

Так как это связано с тем, насколько быстро ваша машина может ехать? Что ж, если вы когда-нибудь пробовали гонять кого-нибудь на светофоре, насколько быстро вы двигались от остановки до старта из-за крутящего момента. Он отвечает за то, насколько быстро автомобиль может разгоняться, и помогает вам разогнаться до сотни за считанные секунды.

Движение поршней в двигателе вверх и вниз создает силу.Затем сила передается вашим колесам, что, в свою очередь, заставляет автомобиль двигаться. Это особенно необходимо, если вы планируете буксировать что-либо, потому что количество работы и силы, производимые двигателем, напрямую зависят от того, сколько автомобиль может тянуть и буксировать.

См. Наше Руководство по буксировочной способности.

В чем разница между мощностью и крутящим моментом?

Хотя мощность и крутящий момент идут рука об руку для обеспечения быстрой езды, они по-прежнему являются двумя совершенно разными аспектами возможностей вашего двигателя.Одно невозможно без другого, но можно иметь одно высокое и одно низкое. Поясним.

Посмотрите, например, на большие грузовики. Благодаря новому 3,5-литровому двигателю PowerBoost Full Hybrid V6 любой Ford F-150 2021 года может развивать крутящий момент 570 футов на фунт, но вы не осмелились бы делать ставку на этот пикап в гонке. Это потому, что, несмотря на высокий крутящий момент, он выдает всего 430 лошадиных сил. И хотя это приличная сумма, если учесть вес автомобиля, мощность в лошадиных силах должна быть намного выше, чтобы он мог участвовать в гонках на высоких скоростях.Крутящий момент F-150, однако, способствует его буксировке и грузоподъемности.

Крутящий момент — это, по сути, мощность, необходимая для движения автомобиля. Это то, что помогает ему разогнаться до заветного времени от 0 до 60 миль в час за две-три секунды. С другой стороны, мощность в лошадиных силах будет отвечать за максимальную скорость автомобиля и ее поддержание. Вот почему автомобили с двигателями V8, V12 и с турбонаддувом могут двигаться так быстро, потому что они производят больше мощности. И откуда эта сила?

лошадиных сил!

См. Наше Руководство по полезной нагрузке.

Как они измеряются?

Мощность

При измерении мощности автомобиля вы должны сначала выяснить, с какой скоростью он может поднять 33 000 фунтов на один фут в минуту или об / мин (оборотов в минуту). Итак, когда дело доходит до вашего автомобиля, мощность в лошадиных силах — это то, насколько быстро ваш автомобиль производит мощность. Эта сумма очень важна для достижения максимальной скорости вашего автомобиля.

Возьмем, к примеру, Dodge Charger SRT Hellcat Widebody 2021 года. Он имеет 797 лошадиных сил, что дает ему максимальную скорость 203 миль в час.Как видите, высокая мощность коррелирует с высокой максимальной скоростью.

Для всех вас, математиков, точная формула для расчета мощности: H = T x об / мин / 5252, где T — крутящий момент, об / мин — число оборотов в минуту, а 5252 — константа.

Крутящий момент

С другой стороны, крутящий момент измеряется в фунтах в футы, что означает, что он будет измерять силу, используемую в футах. Один из способов взглянуть на это — представить, что вы используете гаечный ключ длиной 3 фута для затягивания болта.Если вы приложите к гаечному ключу крутящее усилие 300 фунтов, вы получите крутящий момент 300 фунт-фут.

Формула крутящего момента довольно проста: крутящий момент = мощность x 5252, разделенная на число оборотов в минуту. И снова 5252 — это константа.

Крутящий момент — это сила тяги, которую автомобиль производит при нажатии на педаль газа. В то время как крутящий момент важен для грузовиков, поскольку им нужна сила, чтобы тянуть тяжелые предметы, седаны меньшего размера также могут обладать большим крутящим моментом. Например, Chevrolet Camero SS 2021 года имеет крутящий момент 455 фунт-фут, что помогает ему разогнаться от 0 до 60 миль в час всего за четыре секунды.

Как мощность и крутящий момент влияют на ускорение

А пока вы все ждали: мощность и крутящий момент влияют на ускорение, потому что они заставляют машину ускоряться. Что касается ускорения, крутящий момент играет большую роль в том, насколько быстро ваш автомобиль разгоняется. Это потому, что крутящий момент является результатом силы, создаваемой поршнями, и с какой скоростью. Самые быстрые автомобили могут создавать высокие уровни крутящего момента при относительно низких оборотах. Это позволяет автомобилю быстро разгоняться.Поэтому, когда вы чувствуете, как ваша шея прижимается к сиденью после нажатия на педаль газа, это крутящий момент в действии.

Теперь, когда дело доходит до того, насколько быстро ваша машина может ехать, именно здесь сила берет верх. Благодаря лошадиным силам некоторые автомобили с турбированным двигателем V8 или лучше могут развивать максимальную скорость до 300 миль в час. Сила, создаваемая двигателем в лошадиных силах при относительно высоких оборотах, — это то, что позволит вам достичь высоких скоростей.

Итак, что лучше для вас и ваших гоночных мечтаний? Что ж, если вы просто хотите ехать быстро и разогнаться до 140 миль в час, то мощность в лошадиных силах будет для вас более эффективной.Однако если вам нужен прочный автомобиль, который может тянуть валуны и быстро взлетать, для вас может быть важнее высокий крутящий момент. Короче говоря, крутящий момент делает ваш автомобиль быстрым. Лошадиная сила делает это быстро.

Крутящий момент в электромобилях

Итак, поскольку у электромобилей нет двигателей, есть ли у них крутящий момент и мощность? Да, это так.

Как и газовые автомобили, электромобили должны разгоняться и достигать максимальной скорости. Однако мощность измеряется в киловаттах, а не в оборотах в минуту.Но для электромобилей ускорение происходит намного быстрее, чем у их конкурентов.

СВЯЗАННАЯ ИСТОРИЯ: Электромобили с максимальной мощностью в 2022 году

Посмотрите на ускорение электромобиля как на включение света. Мгновенное питание — электричество не нужно нагреваться перед тем, как попасть в лампочку. Поскольку есть мгновенная мощность, электромобили имеют лучший и более сильный крутящий момент, чем их газовые конкуренты.

Tesla Model S Plaid предлагает водителям ошеломляющие 1020 кВт лошадиных сил и 1050 кВт крутящего момента.Транспортные средства, работающие на газе, не могут мгновенно доставить такую ​​мощность. Думайте об этом как о включении газовой плиты, которая тикает до того, как вспыхнет пламя. Газовый двигатель автомобиля должен сначала заработать, прежде чем достигнет максимальной производительности. У электромобилей такой проблемы нет, поскольку их пиковая частота вращения начинается с нуля. Так что, если вы когда-нибудь задумывались, могут ли электромобили идти в ногу с бензиновыми, ответ — да, очень.

Прочтите статьи по теме: .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *