Меню Закрыть

Крутящий момент это простым языком: Что такое крутящий момент двигателя

Содержание

Увеличиваем крутящий момент двигателя своими силами

У каждого двигателя есть какие-то характеристики. У какого-то они больше, у другого меньше. Все известно, что для лучшей динамики автомобилю требуется большая мощность, но мало кто знает, что такое крутящий момент двигателя. Говоря простым языком, — это момент силы, который прилагается к коленчатому валу для того, чтобы провернуть его в полный оборот. Логично предположить, что если это сила, то измеряется она в Нм. Таким образом, чем выше этот показатель, тем динамичнее автомобиль.

Но если мощность растет примерно до 5500-6000 оборотов, то максимальный крутящий момент двигателя развивается на средних оборотах. Что касается дизельных моторов, то у них такая характеристика серьезно превосходит бензиновые, поскольку степень сжатия в них почти в два раза больше, следовательно, к поршню прилагается большая энергия, которая, впоследствии, передается на коленчатый вал.

Как ни крути, самым распространенным двигателем является «четверка». Их объем варьируется, но производители придерживаются именно такой конструкции, поскольку ее удобно размещать поперечно, кроме того, она не так дорога в производстве, как, скажем, «шестерка». Но неоспоримым фактом является тот момент, что увеличение количества цилиндров, без изменения других характеристик, приводит к пропорциональному увеличению крутящего момента. К примеру, если крутящий момент двигателя, который имеет 4 цилиндра и 2 литра объема, составляет 150 Нм, то увеличение количества цилиндров до 6 поднимет его до 225 Нм. Естественно, нужно учесть потери на трение и прочие сторонние силы, таким образом, чистая прибавка составляет примерно треть, то есть конечный результат – 200 Нм.

Крутящий момент и мощность постоянно стараются увеличить. Самый простой способ это сделать – уменьшить объем камеры сгорания либо другими путями повысить степень сжатия. В этом случае стоит помнить о запасе двигателя, потому что головку блока цилиндров попросту может сорвать со шпилек или болтов крепления.

Второй способ – это установка коленчатого вала с большим коленом. В таком случае упадет оборотистость двигателя, кроме того, нужно менять и цилиндры, потому что изменится ход поршня. Фактически – это простое увеличение рабочего объема.

Теперь – немного теории. Вернемся к нашему увеличению количества цилиндров. Чем же оно так эффективно? Дело в том, что в первом случае (4) взрыв в камере сгорания происходит каждые 180 градусов. Это значит, что на всей длине хода поршня используется энергия одного цилиндра. В шестицилиндровом моторе этот взрыв происходит каждые 90 градусов вращения коленчатого вала. В этом случае, пока поршень проходить половину рабочего хода, происходит еще один взрыв в другом цилиндре, теперь коленвал вращают уже два поршня. Когда первый дойдет до нижней мертвой точки, второй пройдет половину хода, произойдет взрыв в третьем и так далее. Очевидно, что такая конструкция эффективнее.

Крутящий момент двигателя – это довольно важная характеристика, которая способна выделить агрегат из общего ряда. В заключение стоит добавить, что более объемные двигатели обладают большим крутящим моментом и большей мощностью.

Как определить крутящий момент двигателя формула

Крутящий момент редуктора является одним из важнейших параметров устройства. Именно этот показатель позволяет увеличить характеристики принимающего устройства и достичь нужной мощности. Разберемся, как меняется значение в зависимости от вида механизма и как правильно рассчитать требуемые параметры.

Навигация по статье

Крутящий момент с учетом вида редуктора

Формула расчета

График мощности и крутящего момента — о чем он говорит?

Пример графика мощности и крутящего момента, полученный со стенда для испытания двигателей PowerTest.

Где

  • ω — угловая скорость вращения вала
  • M — крутящий момент
  • π — число

3.1416

  • n — частота вращения, измеряемая в оборотах в единицу времени (в данном случае одна минута).
  • Важно отметить что мощность в этой формуле получается в ваттах, для получения результата в лошадиных силах мощность в кВт необходимо умножить на коэффициент 0,735499.

    КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ (TORQUE)

    — это произведение силы в Н, которая приложена к валу не напрямую, а через рычаг (плечо) длиной 1 м, прикрепленный к валу (точка измерения крутящего момента), отсюда и единица измерения Н*м. При такой нагрузке происходит деформация вала ,только не изгиб, который был бы при нулевой длине плеча, а скручивание, при котором отдельные сечения вала не повторяют друг друга, а оказываются повернутыми друг относительно друга на определённые углы, тем большие, чем больше приложенная сила, или чем больше рычаг при одной и той же силе. По этой причине момент называют крутящим. Не следует ожидать, что вы увидите эту закрутку стального вала диаметром, например, 20 мм, нанеся перед нагрузкой на поверхность вала линии, параллельные его оси. Величина закрутки будет в реальности настолько мала, что её непросто измерить даже с помощью специальных приборов, измерителей крутящего момента.

    ОБОРОТЫ (RPM — Revolutions Per Minute)

    — здесь все еще проще, это число оборотов, которое совершает ВАЛ за одну минуту. Измеряется в об/мин.

    Часто кажется, что люди не вполне понимают разницу между МОЩНОСТЬЮ и МОМЕНТОМ, тем более, последние связаны друг с другом через еще один ключевой параметр, как на стенде испытаний двигателя, так и в условиях реальной эксплуатации. Это угловая скорость вращения вала.

    Например к нам часто приходят запросы «Нам нужно измерить параметры двигателя мощностью 200л.с.» или «какой гидротормоз вы посоветуете на 140 кВт?»

    Ответить на этот вопрос можно, но это не гарантирует что заказчик получит желаемый результат. Потому что в вопросе отсутствует информация о скоростных режимах испытываемого на стенде двигателя.


Работа и мощность

Теперь остановимся на таком понятии как «работа», которое в данном контексте имеет особое значение. Работа совершается всякий раз, когда сила — любая сила — вызывает движение. Работа равна силе, умноженной на расстояние. Для линейного движения мощность выражается как работа в определённый момент времени.

Если мы говорим о вращении, мощность выражается как вращающий момент (T), умноженный на частоту вращения (w).

Частота вращения объекта определяется измерением времени, за которое определённая точка вращающегося объекта совершит полный оборот. Обычно эта величина выражается в оборотах в минуту, т. е. мин-1 или об/мин. Например, если объект совершает 10 полных оборотов в минуту, это означает, что его частота вращения: 10 мин-1 или 10 об/мин.

Итак, частота вращения измеряется в оборотах в минуту, т.е. мин-1.

Приведем единицы измерения к общему виду.

Для наглядности возьмём разные электродвигатели, чтобы более подробно проанализировать соотношение между мощностью, вращающим моментом и частотой вращения. Несмотря на то, что вращающий момент и частота вращения электродвигателей сильно различаются, они могут иметь одинаковую мощность.

Например, предположим, что у нас 2-полюсный электродвигатель (с частотой вращения 3000 мин-1) и 4-полюсной электродвигатель (с частотой вращения 1500 мин-1). Мощность обоих электродвигателей 3,0 кВт, но их вращающие моменты отличаются.

Таким образом, вращающий момент 4-полюсного электродвигателя в два раза больше вращающего момента двухполюсного электродвигателя с той же мощностью.

Как образуется вращающий момент и частота вращения?

Теперь, после того, как мы изучили основы вращающего момента и скорости вращения, следует остановиться на том, как они создаются.

В электродвигателях переменного тока вращающий момент и частота вращения создаются в результате взаимодействия между ротором и вращающимся магнитным полем. Магнитное поле вокруг обмоток ротора будет стремиться к магнитному полю статора. В реальных рабочих условиях частота вращения ротора всегда отстаёт от магнитного поля. Таким образом, магнитное поле ротора пересекает магнитное поле статора и отстает от него и создаёт вращающий момент. Разницу в частоте вращения ротора и статора, которая измеряется в %, называют скоростью скольжения.

Скольжение является основным параметром электродвигателя, характеризующий его режим работы и нагрузку. Чем больше нагрузка, с которой должен работать электродвигатель, тем больше скольжение.

Помня о том, что было сказано выше, разберём ещё несколько формул. Вращающий момент индукционного электродвигателя зависит от силы магнитных полей ротора и статора, а также от фазового соотношения между этими полями. Это соотношение показано в следующей формуле:

Сила магнитного поля, в первую очередь, зависит от конструкции статора и материалов, из которых статор изготовлен. Однако напряжение и частота тока также играют важную роль. Отношение вращающих моментов пропорционально квадрату отношения напряжений, т.е. если подаваемое напряжение падает на 2%, вращающий момент, следовательно, уменьшается на 4%.

Почему это важно?

При выборе нагружающего устройства это критически важно, так как одну и ту же мощность двигатель может выдавать на стенде как при 1500 об/мин (дизельный двигатель), так и на 20 000 об/мин (двигатель гоночного мотоцикла). Для каждого типа двигателя необходимо подбирать соответствующее нагружающее устройство. А иногда даже не одно, а тандем из двух, первое из которых работает при низких оборотах, а второе при высоких. Если речь идет об испытаниях вновь создаваемых двигателей с широким скоростным диапазоном вращения вала.

Что это означает на практике?

Если отойти от теории, то график мощности и крутящего момента — это основные характеристики двигателя. Когда вы въезжаете на своем автомобиле в горку и пытаетесь поддерживать одну и ту же скорость, вам приходится сильнее нажимать на педаль газа. Многим при этом кажется, что мощность останется та же, т.к. скорость не меняется. Но это не так!

При движении в горку двигатель выдает большую мощность при тех же оборотах. (при неизменной передаче). Это легко проверить, взглянув на текущий расход топлива.

Также это объясняет, зачем двигателю нужна коробка передач, ведь для эффективного разгона и преодоления подъёмов нам необходимо поддерживать обороты в диапазоне максимальной мощности двигателя.

А вот электромобили обходятся без нее. Кривая крутящего момента и мощности у электродвигателя намного более линейна, и к тому же электродвигатель выдает куда большую мощность на низких оборотах.

Момент электродвигателя

Мощность [кВт или л.с.] связывает вращающий момент с частотой вращения, чтобы определить общий объём работы, который должен быть выполнен за определённый промежуток времени.

Рассмотрим взаимодействие между вращающим моментом, мощностью и частотой вращения, а также их связь с электрическим напряжением на примере электродвигателей Grundfos. Электродвигатели имеют одну и ту же номинальную мощность как при 50 Гц, так и при 60 Гц.

Это влечёт за собой резкое снижение вращающего момента при 60 Гц: частота 60 Гц вызывает 20%-ное увеличение числа оборотов, что приводит к 20%-ному уменьшению вращающего момента. Большинство производителей предпочитают указывать мощность электродвигателя при 60 Гц, таким образом, при снижении частоты тока в сети до 50 Гц электродвигатели будут обеспечивать меньшую мощность на валу и вращающий момент. Электродвигатели обеспечивают одинаковую мощность при 50 и 60 Гц.

Графическое представление вращающего момента электродвигателя изображено на рисунке.

Иллюстрация представляет типичную характеристику вращающий момент/частота вращения. Ниже приведены термины, используемые для характеристики вращающего момента электродвигателя переменного тока.

Пусковой момент (Мп): Механический вращающий момент, развиваемый электродвигателем на валу при пуске, т.е. когда через электродвигатель пропускается ток при полном напряжении, при этом вал застопорен.

Минимальный пусковой момент (Ммин): Этот термин используется для обозначения самой низкой точки на кривой вращающий момент/частота вращения электродвигателя, нагрузка которого увеличивается до полной скорости вращения. Для большинства электродвигателей Grundfos величина минимального пускового момента отдельно не указывается, так как самая низкая точка находится в точке заторможенного ротора. В результате для большинства электродвигателей Grundfos минимальный пусковой момент такой же, как пусковой момент.

Блокировочный момент (Мблок): Максимальный вращающий момент — момент, который создаёт электродвигатель переменного тока с номинальным напряжением, подаваемым при номинальной частоте, без резких скачков скорости вращения. Его называют предельным перегрузочным моментом или максимальным вращающим моментом.

Вращающий момент при полной нагрузке (Мп.н.): Вращающий момент, необходимый для создания номинальной мощности при полной нагрузке.

Зачем измерять мощность и крутящий момент?

Во-первых это необходимая процедура при разработке и сертификации любого нового двигателя.

Во-вторых эти данные помогут при дальнейшей настройке и доработке двигателя, чтобы добиться наилучших эксплуатационных характеристик.

В третьих кривая мощности и крутящего момента, если её сравнить с паспортной — это прямой показатель технического состояния любого двигателя.

Графики мощности дизельного двигателя до ремонта и после ремонта, полученные с испытательного стенда на базе гидротормоза, который можно приобрести в нашей компании.

Источник

Расчет крутящего момента электродвигателя

Крутящий момент электродвигателя – это сила вращения его вала. Именно момент вращения определяет мощность Вашего двигателя. Измеряется в ньютонах на метр или в килограмм-силах на метр.

Виды крутящих моментов:

  • Номинальный – значение момента при стандартном режиме работы и стандартной номинальной нагрузке на двигатель.
  • Пусковой – это табличное значение. Сила вращения, которую в состоянии развивать электродвигатель при пуске. При подборе эл двигателя убедитесь, что данный параметр выше, чем статический момент Вашего оборудования — насоса, либо вентилятора и т.д. В противном случае электродвигатель не сможет запуститься, что чревато перегревом и перегоранием обмотки.
  • Максимальный
    – предельное значение, по достижении которого нагрузка уравновесит двигатель и остановит его.
  • Мощность и вращающий момент электродвигателя

    Данная глава посвящена вращающему моменту: что это такое, для чего он нужен и др. Мы также разберём типы нагрузок в зависимости от моделей насосов и соответствие между электродвигателем и нагрузкой насоса.

    Вы когда-нибудь пробовали провернуть вал пустого насоса руками? Теперь представьте, что вы поворачиваете его, когда насос заполнен водой. Вы почувствуете, что в этом случае, чтобы создать вращающий момент, требуется гораздо большее усилие.

    А теперь представьте, что вам надо крутить вал насоса несколько часов подряд. Вы бы устали быстрее, если бы насос был заполнен водой, и почувствовали бы, что потратили намного больше сил за тот же период времени, чем при выполнении тех же манипуляций с пустым насосом. Ваши наблюдения абсолютно верны: требуется большая мощность, которая является мерой работы (потраченной энергии) в единицу времени. Как правило, мощность стандартного электродвигателя выражается в кВт.

    Вращающий момент (T) — это произведение силы на плечо силы. В Европе он измеряется в Ньютонах на метр (Нм).

    Как видно из формулы, вращающий момент увеличивается, если возрастает сила или плечо силы — или и то и другое. Например, если мы приложим к валу силу в 10 Н, эквивалентную 1 кг, при длине рычага (плече силы) 1 м, в результате, вращающий момент будет 10 Нм. При увеличении силы до 20 Н или 2 кг, вращающий момент будет 20 Нм. Таким же образом, вращающий момент был бы 20 Нм, если бы рычаг увеличился до 2 м, а сила составляла 10 Н. Или при вращающем моменте в 10 Нм с плечом силы 0,5 м сила должна быть 20 Н.

    Таблица крутящих моментов электродвигателей

    В данной таблице собраны крутящие моменты наиболее распространенных в Украине электродвигателей АИР, а также требуемый при пуске – пусковой, максимально допустимый для данного типа электродвигателя – максимальный крутящий момент и момент инерции двигателей АИР (усилие важное при подборе электромагнитного тормоза, например)

    ДвигателькВт/обМном, НмМпуск, НмМмакс, НмМинн, Нм
    АИР56А20,18/27300,6301,3851,3851,133
    АИР56В20,25/27000,8841,9451,9451,592
    АИР56А40,12/13500,8491,8681,8681,528
    АИР56В40,18/13501,2732,8012,8012,292
    АИР63А20,37/27301,2942,8482,8482,330
    АИР63В20,55/27301,9244,2334,2333,463
    АИР63А40,25/13201,8093,9793,9793,256
    АИР63В40,37/13202,6775,8895,8894,818
    АИР63А60,18/8601,9994,3974,3973,198
    АИР63В60,25/8602,7766,1086,1084,442
    АИР71А20,75/28202,5406,6046,8584,064
    АИР71В21,1/28003,7528,2549,0046,003
    АИР71А40,55/13603,8628,8839,2696,952
    АИР71В40,75/13505,30613,26413,79412,733
    АИР71А60,37/9003,9268,2458,6376,282
    АИР71В60,55/9205,70910,84812,5609,135
    АИР71В80,25/6803,5115,6186,6714,915
    АИР80А21,5/28804,97410,94312,9328,953
    АИР80В22,2/28607,34615,42719,10013,223
    АИР80А41,1/14207,39816,27517,75512,576
    АИР80В41,5/141010,16022,35124,38317,271
    АИР80А60,75/9207,78516,34917,12812,457
    АИР80В61,1/92011,41825,12126,26320,553
    АИР80А80,37/6805,19610,39311,9527,275
    АИР80В80,55/6807,72415,44916,22110,814
    АИР90L23/286010,01723,04026,04517,030
    АИР90L42,2/143014,69229,38535,26229,385
    АИР90L61,5/94015,23930,47935,05128,955
    АИР90LА80,75/70010,23215,34820,46415,348
    АИР90LВ81,1/71014,79622,19432,55122,194
    АИР100S24/285013,40426,80732,16821,446
    АИР100L25,5/285018,43038,70344,23229,488
    АИР100S43/141020,31940,63844,70232,511
    АИР100L44/141027,09256,89465,02143,348
    АИР100L62,2/94022,35142,46749,17235,762
    АИР100L81,5/71020,17632,28240,35230,264
    АИР112М27,5/290024,69849,39754,33639,517
    АИР112М45,5/143036,73173,46291,82758,769
    АИР112МА63/95030,15860,31666,34748,253
    АИР112МВ64/95040,21180,42188,46364,337
    АИР112МА82,2/70030,01454,02666,03142,020
    АИР112МВ83/70040,92973,67190,04357,300
    АИР132М211/291036,10057,75979,41943,320
    АИР132S47,5/144049,74099,479124,34979,583
    АИР132М411/145072,448173,876210,100159,386
    АИР132S65,5/96054,714109,427120,37087,542
    АИР132М67,5/95075,395150,789165,868120,632
    АИР132S84/70054,57198,229120,05776,400
    АИР132М85,5/70075,036135,064165,079105,050
    АИР160S215/294048,72497,449155,9182,046
    АИР160М218,5/294060,094120,187192,2992,884
    АИР180S222/294071,463150,071250,1194,288
    АИР180М230/294097,449214,388341,0716,821
    АИР200М237/2950119,780275,493383,29516,769
    АИР200L245/2940146,173380,051584,69419,003
    АИР225М255/2955177,750408,824710,99835,550
    АИР250S275/2965241,568628,078966,27384,549
    АИР250М290/2960290,372784,0031161,486116,149
    АИР280S2110/2960354,899887,2471171,166212,939
    АИР280М2132/2964425,3041233,3811488,563297,713
    АИР315S2160/2977513,2681231,8441693,786590,259
    АИР315М2200/2978641,3701603,4252116,521962,055
    АИР355SMA2250/2980801,1741281,8792403,5232163,171
    АИР160S415/146098,116186,421284,5387,457
    АИР160М418,5/1460121,010229,920350,93011,375
    АИР180S422/1460143,904302,199402,93215,110
    АИР180М230/1460196,233470,959588,69927,276
    АИР200М437/1460242,021532,445847,07246,952
    АИР200L445/1460294,349647,568941,91866,229
    АИР225М455/1475356,102997,0851317,576145,289
    АИР250S475/1470487,2451218,1121559,184301,605
    АИР250М490/1470584,6941461,7351871,020467,755
    АИР280S4110/1470714,6262072,4152429,728578,847
    АИР280М4132/1485848,8891697,7782886,2221612,889
    АИР315S4160/14871027,5722568,9313802,0172363,416
    АИР315М4200/14841287,0623217,6554247,3053603,774
    АИР355SMA4250/14881604,5033690,3564492,6088985,215
    АИР355SMВ4315/14882021,6735054,1835862,85312534,375
    АИР355SMС4355/14882278,3945012,4666151,66315493,078
    АИР160S611/970108,299205,768314,06712,021
    АИР160М615/970147,680339,665443,04120,675
    АИР180М618,5/970182,139400,706546,41829,324
    АИР200М622/975215,487517,169711,10850,209
    АИР200L630/975293,846617,077881,538102,846
    АИР225М637/980360,561721,1221081,684186,050
    АИР250S645/986435,852784,5331307,556440,210
    АИР250М655/986532,7081012,1451811,207633,922
    АИР280S675/985727,1571454,3152326,9041090,736
    АИР280М690/985872,5891745,1782792,2841657,919
    АИР315S6110/9871064,3361809,3722873,7084044,478
    АИР315М6132/9891274,6212166,8553696,4005735,794
    АИР355МА6160/9931538,7712923,6663539,17411848,540
    АИР355МВ6200/9931923,4643654,5824423,96817118,832
    АИР355MLA6250/9932404,3304568,2285529,96025485,901
    AИР355MLB6315/9923032,5106065,0207278,02440029,133
    АИР160S87,5/73098,116156,986235,47913,246
    АИР160М811/7301007,3291712,4592417,589181,319
    АИР180М815/730196,233333,596529,82941,994
    АИР200М818,5/728242,685509,639606,71467,952
    АИР200L822/725289,793579,586724,48388,966
    АИР225М830/735389,796701,6331052,449214,388
    АИР250S837/738478,794861,8291196,985481,188
    АИР250М845/735584,6941052,4491520,204695,786
    АИР280S855/735714,6261357,7892143,8781071,939
    АИР280М875/735974,4901754,0822728,5711851,531
    АИР315S890/7401161,4861509,9322671,4194413,649
    АИР315М8110/7421415,7682265,2293964,1516370,957
    АИР355SMA8132/7431696,6352714,6163902,26112215,774
    AИР355SMB8160/7432056,5283496,0974935,66618097,443
    AИР355MLA8200/7432570,6594627,1876940,78126991,925
    AИР355MLB8250/7434498,6547647,71210796,77058032,638
    Расчет крутящего момента – формула

    Примечание: при расчете стоит учесть коэффициент проскальзывания асинхронного двигателя. Номинальное количество оборотов двигателя не совпадает с реальным. Точное количество оборотов вы сможете найти, зная маркировку, в таблице выше.

    Расчет онлайн

    Для расчета крутящего момента электродвигателя онлайн введите значение мощности ЭД и реальную угловую скорость (количество оборотов в минуту)

    тут будет калькулятор

    После расчета крутящего момента, посмотрите схемы подключения асинхронных электродвигателей звездой и треугольником на сайте «Слобожанского завода»

    Источник

    Понятие крутящего момента двигателя

    КМ можно представить как показатель силы вращения коленвала. Перед тем, как в нем разобраться, начнем с мощности и количества оборотов, а также разберем, почему все эти параметры взаимосвязаны. Первая характеристика подразумевает работу, которая производится за временную единицу. Под работой подразумевается преобразование энергии сгорания топлива в кинетическую. Вторая характеристика говорит о количестве оборотов вала в минуту. Ну, а крутящий момент можно назвать производной от этих характеристик величиной.

    Учитывая принятую систему измерения силы в ньютонах (Н), а длины в метрах (м), крутящий момент измеряется в «Нм», поскольку речь о силе, прикладываемой к поршню и длине плеча коленчатого вала. Чем больше эта величина, тем выше динамика авто, соответственно, тем быстрее оно развивает заявленное количество «лошадок».

    Рекомендации по выбору двигателей автомобиля

    Часто, выбирая конкретную модификацию двигателя автомобиля, потенциальные покупатели обращают внимание лишь на литраж мотора, его мощность и показатели расхода топлива. Однако одним из важных параметров является именно крутящий момент

    , от которого будет зависеть динамичность авто и его способность быстро ускоряться в широком диапазоне скоростей и оборотов двигателя.

    Как уже было сказано выше, максимально возможный крутящий момент отмечается у дизельных двигателей

    , причём у них пик мощности агрегат выдает на низких оборотах. Это обеспечивает ураганное ускорение и великолепную приемистость мотора, который позволяет с любых оборотов отлично разгонять автомобиль. Однако у такого огромного едва ли не рекордного показателя крутящего момента имеются и свои определенные недостатки. В первую очередь, это повышенные требования к конструкции трансмиссии и коробки передач.

    Чтобы переварить такой высокий показатель крутящего момента коробка передач должна выполняться не только мощной, она имеет усложненную конструкцию, что неизменно сказывается на ее надежности и стоимости. А вот простые автоматы использовать на сверхмощных дизелях не рекомендуется, так как такая коробка передач выдержит от силы 100-150 тысяч километров пробега, после чего потребуется выполнять ее дорогостоящий ремонт.

    У турбированных автомобилей

    показатели крутящего момента также могут быть высокими, однако их максимум приходится на максимальные обороты, соответственно добиться равномерного ускорения машины будет попросту невозможным. В особенности подобное часто отмечалось на старых турбомоторах с большими нагнетатели, где была выражена так называемая турбояма, то есть провал мощности при резком нажатии на педаль газа. На современных автомобилях эта проблема отчасти решена, однако полностью исключить турбояму всё же не представляется возможным.

    Покупателям новых подержанных автомобилей при выборе конкретной модификации двигателя можно порекомендовать не гнаться за рекордными показателями мощности двигателя и его крутящего момента. Дело в том, что не всегда такая повышенная мощность требуется водителю, а новички часто просто не могут справиться с динамичным авто, что приводит не только к опасным ситуациям на дороге, но и серьёзным дорожно-транспортным происшествиям. Поэтому при выборе следует придерживаться некой золотой середины между мощностью, показателем крутящего момента и топливной экономичностью.

    Также необходимо различать понятия среднего крутящего момента

    и его максимального значения. Многие автопроизводители в своей технической документации указывают, что 80% и более крутящего эффекта достигается уже при 3000 оборотов, а при раскручивании двигателя до 5000 вращений коленвала этот показатель достигает своих пиковых значений.

    Выводы

    Под показателем крутящего момента, который измеряется в оборотах двигателя и Ньютон метрах, принято понимать приземистость авто и его способность быстро ускоряться. От этой характеристики напрямую зависят динамические показатели машины, а также возможность быстрого ускорения с любой скорости и на любой передаче. По причине особенностей конструкции максимально возможные показатели крутящего момента отмечаются у дизельных турбированных авто, которые великолепно тянут уже буквально с 2-3 тысяч оборотов, тогда как для достижения максимальной мощности бензиновый мотор требуется раскрутить до 5000 оборотов коленвала и более.

    Источник

    От чего зависит величина крутящего момента двигателя?

    • радиус кривошипа коленвала;
    • давление, создаваемое в цилиндре;
    • поршневая площадь;
    • объем.

    По большей части, величина будет зависеть от объема ДВС: с его увеличением будет расти сила, которая воздействует на поршень. Конечно, немаловажную роль играет и радиус кривошипа, но учитывая конструктивные особенности современных двигателей, варьирование этой величины возможно только в небольших пределах. Также стоит сказать о зависимости от давления: чем оно больше, тем больше прикладываемая сила.

    От чего зависит этот показатель?

    В первую очередь показатель крутящего момента будет зависеть от объема и мощности двигателя. Небольшому мотору, объём которого составляет 1,5 литра, будет сложно разогнать тяжелую машину, а вот 3 литровый турбированный агрегат сможет обеспечить максимум ускорения и отличные динамические показатели. Однако в последние годы отмечается тенденция, когда большинство автопроизводителей используют небольшие по объему турбированные агрегаты, у которых кривая мощности сглажена, а более 80% крутящего момента приходится уже на диапазон до 3000 оборотов в минуту.

    Также эта характеристика зависит от мощности, которая выражается в лошадиных силах. Мощность нужна автомобилю для преодоления воздушного сопротивления, а также при движении под горку. На низких оборотах пик мощности приходится лишь у дизельных авто, а вот бензиновые турбированные агрегаты имеют максимум крутящего момента на 5-6 тысяч оборотов коленвала, что вынуждает автовладельцев выкручивать мотор до своего максимума.

    Формула расчета крутящего момента

    Сначала посмотрим на формулу расчета мощности:

    Р(мощность, кВт) = М(крутящий момент, Нм) х n (число оборотов в минуту) / 9550.

    Расчет КМ выглядит следующим образом:

    М(крутящий момент, Нм) = Р(мощность, кВт) x 9550 / n (число оборотов в минуту).

    Дабы рассчитать нужные величины и не запутаться, достаточно воспользоваться конвертером, который доступен на многих автолюбительских сайтах.

    Как измеряется крутящий момент?

    Для этого достаточно взглянуть на техническую документацию своего авто. Но реальные измерения также доступны: необходимо использовать специальные датчики. Они позволят провести статические и динамические измерения.

    Измерение заключается в создании ситуации, где двигатель набирает максимальные обороты, затем тормозится: в процессе создается график, демонстрирующий максимальный момент мотора в момент нажатия на тормоз. Сначала показатель будет небольшим, затем будет наблюдаться рост, достижение пика и падение.

    СТО должны оснащаться профессиональными тензометрами: все измерения обрабатывает специальное ПО, а результаты отображаются в виде графиков. Основная сложность в измерении КМ – достичь высокой точности показаний. Устаревшие контактные, светотехнические или индукционные тензометры не обеспечивали должной эффективности, поэтому в настоящий момент используются измерители в виде компактного передатчика, закрепляемого на вал: он передает данные на прибор-приемник, предоставляющий данные, не нуждающиеся в обработке.

    Измерение момента силы[править | править код]

    Измерение момента силы осуществляется с помощью специальных приборов — торсиометров. Принцип их действия обычно основан на измерении угла закручивания упругого вала, передающего крутящий момент, либо на измерении деформации некоторого упругого рычага. Измерения деформации и угла закручивания производится различными датчиками деформации — тензометрическими, магнитоупругими, а также измерителями малых перемещений — оптическими, ёмкостными, индуктивными, ультразвуковыми, механическими.

    Существуют специальные динамометрические ключи для измерения крутящего момента затягивания резьбовых соединений и регулируемые и нерегулируемые ограничители крутящего момента, так называемые «трещотки», применяемые в гаечных ключах, шуруповёртах, винтовых микрометрах и др.

    Мощность или крутящий момент – что важнее?

    Для решения этой дилеммы необходимо понять несколько фактов:

    • мощность имеет линейную зависимость от частоты оборотов коленвала: быстрее вращение – больше показатель;
    • мощность – производная КМ;
    • до определенного значения рост КМ зависим от числа оборотов: быстрее вращение – выше КМ. Но преодолев пиковое значение, он снижается.

    Отсюда можно прийти к выводу, что крутящий момент – приоритетный параметр, характеризующий возможности мотора. В то же время, нельзя пренебрегать мощностью: это значит, что производители автомобилей должны настроить работу агрегата таким образом, чтобы соблюдался баланс этих величин.

    Что такое крутящий момент

    Говоря простым языком, это усилие, чторазвивает коленчатый вал при работе ДВС. Данный показатель зависит от давлениягазов на днище поршня. Чем больше давление, тем выше момент. Измеряется показательв Ньютон-метрах (Н/м).

    Крутящий момент

    Крутящий момент двигателя

    Следует знать, что тяговое усилие ДВСотносится к коленчатому валу или маховику. Тяговое усилие на колесах – это«переработанный» коробкой момент двигателя. Его показатели отличаются взависимости от передаточного числа трансмиссии.

    Как можно увеличить крутящий момент двигателя?

    1. Смена коленчатого вала. К недостатка метода можно отнести тот факт, что это редкая для многих марок авто деталь: часто ее делают на заказ. Кроме того, это снизит долговечность двигателя.
    2. Расточка цилиндров. Более популярный метод, основанный на увеличении объема цилиндра. Метод доступен в большинстве автосервисных мастерских.
    3. Настройка карбюратора. Зачастую используется в дополнение к расточке.
    4. Увеличение турбонаддува. Доступно в моделях с турбированным двигателем. Тем не менее, снимая ограничения в блоке, который отвечает за управление компрессором – достаточно опасный способ, снижающий запас нагрузок в моторе. Тем, кто на него решается, также приходится прибегать к увеличению камеры сгорания, улучшению охлаждения, регулировке впускного клапана и смене распредвала, коленвала и поршней.
    5. Изменение газодинамики. Еще один метод, который по плечу только профессионалам. К тому же, убирая ограничения можно столкнуться не только с выросшей динамикой, а и с ухудшением сцепления.
    6. Использование масляного фильтра. Простой способ, снижающий засорение двигателя и продлевающий срок эксплуатации его запчастей.

    Как видно, мотор – это сложный агрегат. Он уже рассчитан с использованием сложных инженерных формул и технологий, а значит, увеличение характеристики крутящего момента нежелательно. Если желание все же есть, стоит обратить внимание на два первых пункта. Можно, конечно, попытаться устранить заводские дефекты: убрать в камерах сгорания непродуваемые зоны и убрать в стыках заостренные углы, а также, неровности на клапанах. Но придется доверить эти операции специалистам своего дела.

    Отдельно стоит сказать о так называемых усилителях КМ: их принцип основан на отборе мощности уменьшением оборотов, что не лучшим способом сказывается на долговечности конструкции. Подобные решения не увеличивают КМ, а позволяют его плавно менять на постоянных оборотах.

    Какому двигателю отдать предпочтение?

    В настоящий момент к привычным ДВС на дизельном топливе или бензине добавились еще и электродвигатели. Во всех этих конструкциях крутящий момент двигателя может кардинально отличаться.

    Бензиновый двигатель

    Действие основано на впрыске и формировании воздушно-топливной смеси с последующим возгоранием от искры свечей зажигания. Процесс происходит при температуре в 500 градусов, а коэффициент сжатия находится в районе 10 единиц.

    Дизельный двигатель

    Здесь коэффициент сжатия достигает уже 25 единиц, а температура составляет 900 градусов. При таких условиях смесь воспламеняется без необходимости в использовании свечей.

    Электродвигатель

    Пожалуй, самый простой и прогрессивный вариант, который лучше вообще исключить из списка. Дело в том, что трехфазный асинхронный двигатель работает по другому принципу, кардинально отличающемуся от традиционных ДВС. Здесь пикового КМ в 600 Нм можно достичь на любой скорости. Если же говорить о «лошадях», у Теслы их количество составит 416.

    Но пока электрокары не получили повсеместного распространения. И если этот вариант по каким-либо причинам недоступен, рассмотрим особенности бензиновых и дизельных агрегатов. При одинаковых объемах первый способен давать высокую скорость, второй – быстрый разгон.

    Нагрузка насосов и типы нагрузки электродвигателя

    Выделяют следующие типы нагрузок:

    Постоянная мощность

    Термин «постоянная мощность» используется для определённых типов нагрузки, в которых требуется меньший вращающий момент при увеличении скорости вращения, и наоборот. Нагрузки при постоянной мощности обычно применяются в металлообработке, например, сверлении, прокатке и т.п.

    Постоянный вращающий момент

    Как видно из названия — «постоянный вращающий момент» — подразумевается, что величина вращающего момента, необходимого для приведения в действие какого- либо механизма, постоянна, независимо от скорости вращения. Примером такого режима работы могут служить конвейеры.

    Переменный вращающий момент и мощность

    «Переменный вращающий момент» — эта категория представляет для нас наибольший интерес. Этот момент имеет отношение к нагрузкам, для которых требуется низкий вращающий момент при низкой частоте вращения, а при увеличении скорости вращения требуется более высокий вращающий момент. Типичным примером являются центробежные насосы.

    Вся остальная часть данного раздела будет посвящена исключительно переменному вращающему моменту и мощности.

    Определив, что для центробежных насосов типичным является переменный вращающий момент, мы должны проанализировать и оценить некоторые характеристики центробежного насоса. Использование приводов с переменной частотой вращения обусловлено особыми законами физики. В данном случае это законы подобия, которые описывают соотношение между разностями давления и расходами.

    Во-первых, подача насоса прямо пропорциональна частоте вращения. Это означает, что если насос будет работать с частотой вращения на 25% больше, подача увеличится на 25%.

    Во-вторых, напор насоса будет меняться пропорционально квадрату изменения скорости вращения. Если частота вращения увеличивается на 25%, напор возрастает на 56%.

    В-третьих, что особенно интересно, мощность пропорциональна кубу изменения скорости вращения. Это означает, что если требуемая частота вращения уменьшается на 50%, это равняется 87,5%-ному уменьшению потребляемой мощности.

    Итак, законы подобия объясняют, почему использование приводов с переменной частотой вращения более целесообразно в тех областях применения, где требуются переменные значения расхода и давления. Grundfos предлагает ряд электродвигателей со встроенным частотным преобразователем, который регулирует частоту вращения для достижения именно этой цели.

    Так же как подача, давление и мощность, потребная величина вращающего момента зависит от скорости вращения.

    На рисунке показан центробежный насос в разрезе. Требования к вращающему моменту для такого типа нагрузки почти противоположны требованиям при «постоянной мощности». Для нагрузок при переменном вращающем моменте потребный вращающий момент при низкой частоте вращения — мал, а потребный вращающий момент при высокой частоте вращения — велик. В математическом выражении вращающий момент пропорционален квадрату скорости вращения, а мощность — кубу скорости вращения.

    Это можно проиллюстрировать на примере характеристики вращающий момент/частота вращения, которую мы использовали ранее, когда рассказывали о вращающем моменте электродвигателя:

    Когда электродвигатель набирает скорость от нуля до номинальной скорости, вращающий момент может значительно меняться. Величина вращающего момента, необходимая при определённой нагрузке, также изменяется с частотой вращения. Чтобы электродвигатель подходил для определённой нагрузки, необходимо чтобы величина вращающего момента электродвигателя всегда превышала вращающий момент, необходимый для данной нагрузки.

    В примере, центробежный насос при номинальной нагрузке имеет вращающий момент, равный 70 Нм, что соответствует 22 кВт при номинальной частоте вращения 3000 мин-1. В данном случае насосу при пуске требуется 20% вращающего момента при номинальной нагрузке, т.е. приблизительно 14 Нм. После пуска вращающий момент немного падает, а затем, по мере того, как насос набирает скорость, увеличивается до величины полной нагрузки.

    Очевидно, что нам необходим насос, который будет обеспечивать требуемые значения расход/напор (Q/H). Это значит, что нельзя допускать остановок электродвигателя, кроме того, электродвигатель должен постоянно ускоряться до тех пор, пока не достигнет номинальной скорости. Следовательно, необходимо, чтобы характеристика вращающего момента совпадала или превышала характеристику нагрузки на всём диапазоне от 0% до 100% скорости вращения. Любой «избыточный» момент, т.е. разница между кривой нагрузки и кривой электродвигателя, используется как ускорение вращения.

    Мощность или крутящий момент: что важнее для динамики автомобиля? | Об автомобилях | Авто

    Обычно при выборе автомобиля покупатели смотрят на мощность двигателя. Многие считают, что именно эта характеристика наглядно демонстрирует динамичность транспортного средства и его способность быстро разгоняться. Однако это не совсем так. Гонщикам и инженерам гораздо интереснее взглянуть на крутящий момент и на график распределения тяги, благодаря которому можно легко оценить возможности мотора. Бывает, что силовой агрегат с меньшей мощностью показывает более хорошие результаты по динамике. Почему?

    Мощность для скорости

    Изначально количеством лошадиных сил определялся объем совершаемой работы. При сравнении первых паровых машин оказалось, что в единицу времени они поднимали больше груза из шахты, чем стандартный подъемник, использующий в качестве привода одно животное. Сейчас количество лошадиных сил в моторе, как правило, уже превышает 100. Однако это не значит, что они напрямую сказываются на динамичности и маневренности. Бывает, что машина со 120-сильным мотором едет менее азартно, чем аналогичный автомобиль с силовым агрегатом в 105 л. с. и даже 90 л. с.

    При взгляде на график распределения мощности атмосферного двигателя видно, как кривая рвется вверх по пологой траектории и достигает пика при 5500 оборотах. Чтобы достигнуть максимальной мощности, мотор необходимо раскручивать до «красной зоны» и тратить слишком много топлива. Однако в диапазоне наиболее часто используемых оборотов (2000-3000) мотор не так силен, как хотелось бы. Атмосферные агрегаты имеют в этом диапазоне примерно 40% тяги и не могут обеспечить эмоционального подхвата. Сколько ни жми на педаль, а автомобиль едет вяло.

    Где же скрывается их максимальная мощность? В возможности транспортного средства достигать максимальной скорости. То есть когда мотор раскрутится до «красной зоны», то он сможет обеспечивать стабильность крейсерской скорости.

    Чем мощнее моторы у машины, тем сильнее они расталкивают набегающие потоки воздуха на высоких скоростях. А вот насколько быстро автомобиль достигнет этой максимальной скорости, зависит от другой характеристики мотора, а именно от крутящего момента.

    Давить сильнее

    Крутящим моментом называется сила, которая умножена на плечо ее приложения. Крутящий момент измеряется в ньютонах, а величина рычага — в метрах и зависит как от мощности, так и от конструкции двигателя. К примеру, в тракторах и грузовиках делается большой кривошип, который служит рычагом для поршня, а вот в легковых автомобилях инженеры стараются обеспечить максимально высокое давление на поршень при маленьком плече.

    Благодаря конструктивным новшествам, современным системам газораспределения и изменения фаз, а также из-за турбонаддува и непосредственного впрыска некоторые моторы даже при невысокой мощности показывают выдающиеся показатели крутящего момента. В особенности хороши немецкие двигатели, у которых максимальная тяга достигается уже при 1500 оборотах, что ранее было свойственно в основном только дизельным агрегатам. При мощности в 125 л. с. крутящий момент у них достигает 250 Нм.

    Уже с оборотов холостого хода такой мотор может выдавать необходимую для активной езды тягу.

    Если посмотреть на графики современных турбированных агрегатов, то видно, как кривая резко взлетает вверх и стабилизируется, образуя пологую полку момента, которая длится от 1500 до 5000 оборотов. Это значит, что мотор будет одинаково хорошо тянуть как на малых оборотах, так и на больших, и не потребует перед рывком на обгон раскручивания коленвала до «красной зоны». Он обеспечит приемлемое ускорение даже с 3000 оборотов.

    Поэтому при аналогичной мощности турбированные моторы с длинной «полкой» крутящего момента больше нравятся водителям, чем атмосферные агрегаты, у которых крутящий момент на низких оборотах в полтора раза ниже. И при выборе двигателя лучше обращать внимание на крутящий момент.

    Что же касается максимальной мощности, то она применяется водителями крайне редко. Мало кто постоянно раскручивает мотор до «красной зоны» тахометра. Это дорого и чревато большим износом деталей силового агрегата.

    Зачем нужен тахометр в современной машине

    Автоиндустрия сделала все возможное, чтобы новый автомобиль шел в ногу с современными технологиями и помогал водителю отслеживать состояние транспортного средства. Поэтому автовладельцу не обязательно штудировать учебники по автомеханике, чтобы запомнить устройство своего автомобиля. Однако далеко не каждый водитель сможет ответить на вопрос, зачем ему нужен тахометр на панели приборов. Мастера автосервиса Прагматика попробуют объяснять это простым языком.

    Даже если автовладелец заучит фразу из википедии, что тахометр – это прибор, предназначенный для измерения  частоты вращения коленчатого вала автомобиля за одну минуту, далеко не все смогут объяснить, зачем водителю следить за этим показателем.

    Продвинутые автовладельцы, как правило, с МКПП могут раскрутить мотор до высоких оборотов для улучшения динамики. Однако ни для кого не секрет, что езда в таком режиме существенно сокращает срок жизни двигателя. Так же, как и движение на пониженных оборотах. Именно для функции контроля оптимального количества оборотов и создан тахометр. Это позволит не только увеличить ресурс двигателя, но и прилично сэкономить драгоценное топливо.

    У каждого автомобиля свой оптимальный диапазон для стрелки тахометра. Как правило, это 2000-3000 оборотов в минуту.

    В авто с механической коробкой передач  и ручным режимом АКПП обороты на тахометре контролируются переключением передач. В «автомате  это делают при помощи педали газа.

    Знаете ли вы, что по тахометру можно диагностировать неисправность двигателя? Если на холостом ходу показатель оборотов неустойчив и стрелка «носится» по циферблату, то это явный признак, что пора в автосервис.

    Конечно, вряд ли каждый водитель захочет тратить время на ручную настройку оборотов коленвала, особенно с автоматической коробкой передач. Поэтому в большей степени тахометр используется мастерами автосервиса при диагностике двигателя.

    Поделиться в соцсетях:

    Крутящий момент двигателя формула — Automotoworld.ru

    Какой максимальный вращающий момент и как его можно увеличить?

    Двигатель

    Мощность двигателя – важнейший его показатель. Как в плане эксплуатации, так и в плане начисления налогов на авто. Крутящий момент нередко путают с мощностью или упускают его из виду в процессе оценки ходовых качеств авто. Многие упрощают автомобиль, считая, что большое количество лошадиных сил – главное преимущество любого мотора. Однако, вращающий момент – более важный показатель. Особенно, если автомобиль не предполагается использовать в качестве спортивного.

    Что такое крутящий момент

    Крутящим моментом называют единицу силы, которая необходима для поворота коленчатого вала ДВС. Эта не «лошадиная сила», которой должна обозначаться мощность.

    ДВС вырабатывает кинетическую энергию, вращая таким образом коленвал. Показатель мощности двигателя (сила давления) зависит от скорости сгорания топлива. Крутящий момент – результат от действия силы на рычаг. Эта сила в физике считается в ньютонах. Длина плеча коленвала считается в метрах. Поэтому обозначение крутящего момента – ньютон-метр.

    Технически, крутящий момент – это усилие, которое должно осуществляться двигателем для разгона и движения машины. При этом сила, оказывающая действие на поршень, пропорциональна объему двигателя.

    Маховик – одна из важнейших деталей, которая должна через редуктор передавать вращательный момент от мотора к коробке передач, от стартера на коленвал, от коленвала на нажимной диск. Собственно, крутящий момент – итог давления на шатун.

    Формула расчета крутящего момента

    Показатель КМ рассчитывается так: мощность (в л. с.) равно крутящий момент (в Нм) умножить на обороты в минуту и разделить на 5,252. При меньших чем 5,252 значениях крутящий момент будет выше мощности, при больших – ниже.

    В пересчете на принятую в России систему (кгм – килограмм на метр) – 1кг = 10Н, 1 см = 0,01м. Таким образом 1 кг х см = 0,1 Н х м. Посчитать вращательный момент в разных системах измерений ньютоны/килограммы и т.д. поможет конвертер – в практически неизменном виде он доступен на множестве сайтов, с его помощью можно определять данные по практически любому мотору.

    На графике изображена зависимость крутящего момента двигателя от его оборотов

    От чего зависит крутящий момент

    На КМ будут влиять:

    • Объем двигателя.
    • Давление в цилиндрах.
    • Площадь поршней.
    • Радиус кривошипа коленвала.

    Основная механика образования КМ заключается в том, что чем больше двигатель по объему, тем сильней он будет нагружать поршень. То есть – будет выше значение КМ. Аналогична взаимосвязь с радиусом кривошипа коленвала, но это вторично: в современных двигателях этот радиус сильно изменить нельзя.

    Давление в камере сгорания – не менее важный фактор. От него напрямую зависит сила, давящая на поршень.

    Для снижения потерь крутящего момента при тряске машины во время резкого газа можно использовать компенсатор. Это специальный (собранный вручную) демпфер, компенсация которого позволит сохранить вращающий момент и повысить срок эксплуатации деталей.

    На что влияет крутящий момент

    Главная цель КМ – набор мощности. Часто мощные моторы обладают низким показателем КМ, поэтому не способны разогнать машину достаточно быстро. Особенно это касается бензиновых двигателей.

    ВАЖНО! При выборе авто стоит рассчитать оптимальное соотношение вращательного момента с количеством оборотов, на которых чаще всего мотор будет работать. Если держать вращательный момент на соответствующем уровне, это позволит оптимально реализовать потенциал двигателя.

    Высокий КМ также может влиять на управляемость машины, поэтому при резком увеличении скорости не лишним будет использование системы TSC. Она позволяет точнее направлять авто при резком разгоне.

    Широко распространенный 8-клапанный двигатель ВАЗ выдает вращательный момент 120 (при 2500-2700 оборотах). Ручная коробка или АКПП стоит на машине – не принципиально. При использовании КПП немаловажен опыт водителя, на автоматической коробке плавный старт обеспечивает преобразователь.

    Как увеличить крутящий момент

    Увеличение рабочего объема. Чтобы повышать КМ используются разные методы: замена установленного коленвала на вал с увеличенным эксцентриситетом (редко встречающаяся запчасть, которую трудно находить) или расточка цилиндров под больший диаметр поршней. Оба способа имеют свои плюсы и минусы. Первый требует много времени на подбор деталей и снижает долговечность двигателя. Второй, увеличение диаметра цилиндров с помощью расточки, более популярен. Это может сделать практически любой автосервис. Там же можно настроить карбюратор для повышения КМ.

    Изменение величины наддува. Турбированные двигатели позволяют достичь более высокого показателя КМ благодаря особенностям конструкции – возможности отключить ограничения в блоке управления компрессором, который отвечает за наддув. Манипуляции с блоком позволят повысить объем давления выше максимума, указанного производителем при сборке автомобиля. Способ можно назвать опасным, поскольку у каждого двигателя есть лимитированный запас нагрузок. Кроме того, часто требуются дополнительные усовершенствования: увеличение камеры сгорания, приведение охлаждения в соответствие повышенной мощности. Иногда требуется отрегулировать впускной клапан, иногда – сменить распредвал. Может потребоваться замена чугунного коленвала на стальной, замена поршней.

    Изменение газодинамики. Редко используемый вариант, поскольку двигатель – сложная конструкция, созданием которого занимаются профессионалы. Теоретически можно придумать, как убрать ограничения, заложенные конструкторами для увеличения срока эксплуатации двигателя и его деталей. Но на практике, если убрать ограничитель, результат не гарантирован, поскольку поменяются все характеристики: например, динамика вырастет, но шина не будет цепляться за дорогу. Чтобы усовершенствовать двигатель такие образом надо быть не просто автомобильным конструктором, но и математиком, физиком и т.д.

    ВАЖНО! Простой способ повысить КМ – использовать масляный фильтр. Он снизит засорение двигателя и продлит срок эксплуатации всех деталей.

    Определение крутящего момента на валу

    Для измерения крутящего момента на валу автомобильного двигателя применяется множество методик. Это может быть показатель подачи топлива, температуры выхлопных газов и т.д. Такие методы не гарантируют высокой точности.

    Распространенный метод повышенной точности – применение тензометрического моста. На вал крепятся тензометры, электрически соединенные по мостовой схеме. Сигнал передается на считывающее устройство.

    Измеритель крутящего момента

    Главная сложность в измерителе крутящего момента, использующего тензометры, является точность передачи данных. Применявшиеся ранее контактные, индукционные и светотехнические устройства не гарантировали необходимой эффективности. Сейчас данные передаются по цифровым радиоканалам. Измеритель представляет собой компактный радиопередатчик, который крепится на вал и передает данные на приемник.

    Сейчас такие устройства доступны по стоимости и просты в эксплуатации. Применяются в основном в СТО.

    Датчик крутящего момента

    Аналогичные устройства, измеряющие КМ, в автомобиле могут быть установлены не только на коленвал, но и на рулевое колесо. Он ставится на модели машин с электроусилителем руля и позволяет отслеживать работу системы управление автомобилей. При выходе датчика из строя, усилитель, как правило, отключается.

    Максимальный крутящий момент

    Максимальным называется крутящий момент, представляющий пик, после которого момент не растет, несмотря на количество оборотов. На малых оборотах в цилиндре скапливается большой объем остаточных газов, в результате чего показатель КМ значительно ниже пикового. На средних оборотах в цилиндры поступает больше воздуха, процент газов снижается, крутящий момент продолжает расти.

    При высоких оборотах растут потери эффективности: от трения поршней, инерционных потерь в ГРМ, разогрева масла и т.д. будет зависеть работа мотора. Поэтому рост качества работы двигателя прекращается или само качество начинает снижаться. Максимальный крутящий момент достигнут и начинает снижаться.

    В электродвигателях максимальный вращательный момент называется «критический».

    Таблица марок автомобилей с указанием крутящего момента:

    Какому двигателю отдать предпочтение

    Сегодня множество моделей производители оснащают разными типами моторов: бензиновым или дизельным. Эти модели идентичны только по цене и другим характеристикам.

    Из-за разных типов мотора одна и та же модель может отличаться по показателям мощности мотора и крутящему моменту, при этом разница может быть значительной.

    Бензиновый двигатель

    Бензиновый двигатель формирует воздушно-топливную смесь, заполняющую цилиндр. Температура внутри него поднимается до примерно 500 градусов. У таких моторов номинальный коэффициент сжатия составляет порядка 9-10, реже 11 единиц. Поэтому, когда происходит впрыск необходимо использование свечей зажигания.

    Дизельный двигатель

    В цилиндрах работающего на дизеле движка коэффициент сжатия смеси может достигать показателя в 25 единиц, температура – 900 градусов. Поэтому смесь зажигается без использования свечи.

    Электродвигатель

    Автомобильный трехфазный асинхронный электродвигатель работает по совершенно другим законам, поэтому его мощность и КМ отличаются от традиционных кардинально. Электромотор состоит из ротора и статора, кратность которых позволяет выдавать пиковый КМ (600 Нм) на любой скорости. При этом мощность электродвигателя, например, у Теслы, составляет 416 л. с.

    Чтобы ответить на вопрос – дизельный, бензиновый или электродвигатель лучше, надо сначала исключить третий вариант, поскольку электродвигатели пока не так распространены, как первые два типа.

    ВАЖНО! Что касается выбора между бензиновым и дизельным двигателями, они в первую очередь отличаются мощностью и крутящим моментом. На практике это означает, что при одинаковом объеме двигателя дизельный быстрее разгоняется, а бензиновый позволяет давать более высокую скорость.


    Кроме того, благодаря большему крутящему момент автомобиль, использующийся как грузовой, обладает большей грузоподъемностью за счет двигателя. Особенно если двигатель дизель-генераторный.

    Улучшение разгона авто за счет изменения момента вращения

    Чем выше показатель крутящего момента – тем быстрее двигатель набирает мощность. Таким образом, вырастет скорость движения. На практике это означает, что, например, во время разгона крутящий момент позволит быстрее обогнать едущий впереди автомобиль.

    Чтобы улучшить разгон автомобиля за счет изменения момента вращения, достаточно повысить показатели последнего. Как это сделать – описано выше.

    Зависимость мощности от крутящего момента

    Крутящий момент, как говорилось выше, это показатель того, с какой скоростью двигатель может набирать обороты. По сути, мощность мотора – прямая производная от КМ на коленвале. Чем больше оборотов – тем выше показатель мощности.

    Зависимость мощности от вращательного момента выражается формулой: Р = М*n (Р – мощность, М – крутящий момент, n – количество оборотов коленвала/мин).

    Что такое крутящий момент двигателя и как его рассчитать?

    Среди всех важных параметров двигателя авто наиболее показательным является мощность. Автолюбители часто оперируют «лошадиными силами» и забывают про еще один важный параметр, характеризующий машину – крутящий момент двигателя. Хотя данный показатель считается менее значимым, он определяет, насколько резким будет старт и дальнейшее ускорение авто.

    Понятие крутящего момента двигателя

    КМ можно представить как показатель силы вращения коленвала. Перед тем, как в нем разобраться, начнем с мощности и количества оборотов, а также разберем, почему все эти параметры взаимосвязаны. Первая характеристика подразумевает работу, которая производится за временную единицу. Под работой подразумевается преобразование энергии сгорания топлива в кинетическую. Вторая характеристика говорит о количестве оборотов вала в минуту. Ну, а крутящий момент можно назвать производной от этих характеристик величиной.

    Читайте также Восстановление цилиндров блока двигателя

    Учитывая принятую систему измерения силы в ньютонах (Н), а длины в метрах (м), крутящий момент измеряется в «Нм», поскольку речь о силе, прикладываемой к поршню и длине плеча коленчатого вала. Чем больше эта величина, тем выше динамика авто, соответственно, тем быстрее оно развивает заявленное количество «лошадок».

    От чего зависит величина крутящего момента двигателя?

    • радиус кривошипа коленвала;
    • давление, создаваемое в цилиндре;
    • поршневая площадь;
    • объем.

    По большей части, величина будет зависеть от объема ДВС: с его увеличением будет расти сила, которая воздействует на поршень. Конечно, немаловажную роль играет и радиус кривошипа, но учитывая конструктивные особенности современных двигателей, варьирование этой величины возможно только в небольших пределах. Также стоит сказать о зависимости от давления: чем оно больше, тем больше прикладываемая сила.

    Формула расчета крутящего момента

    Сначала посмотрим на формулу расчета мощности:

    Р(мощность, кВт) = М(крутящий момент, Нм) х n (число оборотов в минуту) / 9550.

    Расчет КМ выглядит следующим образом:

    М(крутящий момент, Нм) = Р(мощность, кВт) x 9550 / n (число оборотов в минуту).

    Дабы рассчитать нужные величины и не запутаться, достаточно воспользоваться конвертером, который доступен на многих автолюбительских сайтах.

    Как измеряется крутящий момент?

    Для этого достаточно взглянуть на техническую документацию своего авто. Но реальные измерения также доступны: необходимо использовать специальные датчики. Они позволят провести статические и динамические измерения.

    Измерение заключается в создании ситуации, где двигатель набирает максимальные обороты, затем тормозится: в процессе создается график, демонстрирующий максимальный момент мотора в момент нажатия на тормоз. Сначала показатель будет небольшим, затем будет наблюдаться рост, достижение пика и падение.

    СТО должны оснащаться профессиональными тензометрами: все измерения обрабатывает специальное ПО, а результаты отображаются в виде графиков. Основная сложность в измерении КМ – достичь высокой точности показаний. Устаревшие контактные, светотехнические или индукционные тензометры не обеспечивали должной эффективности, поэтому в настоящий момент используются измерители в виде компактного передатчика, закрепляемого на вал: он передает данные на прибор-приемник, предоставляющий данные, не нуждающиеся в обработке.

    Мощность или крутящий момент – что важнее?

    Для решения этой дилеммы необходимо понять несколько фактов:

    • мощность имеет линейную зависимость от частоты оборотов коленвала: быстрее вращение – больше показатель;
    • мощность – производная КМ;
    • до определенного значения рост КМ зависим от числа оборотов: быстрее вращение – выше КМ. Но преодолев пиковое значение, он снижается.

    Отсюда можно прийти к выводу, что крутящий момент – приоритетный параметр, характеризующий возможности мотора. В то же время, нельзя пренебрегать мощностью: это значит, что производители автомобилей должны настроить работу агрегата таким образом, чтобы соблюдался баланс этих величин.

    Как можно увеличить крутящий момент двигателя?

    1. Смена коленчатого вала. К недостатка метода можно отнести тот факт, что это редкая для многих марок авто деталь: часто ее делают на заказ. Кроме того, это снизит долговечность двигателя.
    2. Расточка цилиндров. Более популярный метод, основанный на увеличении объема цилиндра. Метод доступен в большинстве автосервисных мастерских.
    3. Настройка карбюратора. Зачастую используется в дополнение к расточке.
    4. Увеличение турбонаддува. Доступно в моделях с турбированным двигателем. Тем не менее, снимая ограничения в блоке, который отвечает за управление компрессором – достаточно опасный способ, снижающий запас нагрузок в моторе. Тем, кто на него решается, также приходится прибегать к увеличению камеры сгорания, улучшению охлаждения, регулировке впускного клапана и смене распредвала, коленвала и поршней.
    5. Изменение газодинамики. Еще один метод, который по плечу только профессионалам. К тому же, убирая ограничения можно столкнуться не только с выросшей динамикой, а и с ухудшением сцепления.
    6. Использование масляного фильтра. Простой способ, снижающий засорение двигателя и продлевающий срок эксплуатации его запчастей.
    Как видно, мотор – это сложный агрегат. Он уже рассчитан с использованием сложных инженерных формул и технологий, а значит, увеличение характеристики крутящего момента нежелательно. Если желание все же есть, стоит обратить внимание на два первых пункта. Можно, конечно, попытаться устранить заводские дефекты: убрать в камерах сгорания непродуваемые зоны и убрать в стыках заостренные углы, а также, неровности на клапанах. Но придется доверить эти операции специалистам своего дела.

    Отдельно стоит сказать о так называемых усилителях КМ: их принцип основан на отборе мощности уменьшением оборотов, что не лучшим способом сказывается на долговечности конструкции. Подобные решения не увеличивают КМ, а позволяют его плавно менять на постоянных оборотах.

    Какому двигателю отдать предпочтение?

    В настоящий момент к привычным ДВС на дизельном топливе или бензине добавились еще и электродвигатели. Во всех этих конструкциях крутящий момент двигателя может кардинально отличаться.

    Бензиновый двигатель

    Действие основано на впрыске и формировании воздушно-топливной смеси с последующим возгоранием от искры свечей зажигания. Процесс происходит при температуре в 500 градусов, а коэффициент сжатия находится в районе 10 единиц.

    Дизельный двигатель

    Здесь коэффициент сжатия достигает уже 25 единиц, а температура составляет 900 градусов. При таких условиях смесь воспламеняется без необходимости в использовании свечей.

    Электродвигатель

    Пожалуй, самый простой и прогрессивный вариант, который лучше вообще исключить из списка. Дело в том, что трехфазный асинхронный двигатель работает по другому принципу, кардинально отличающемуся от традиционных ДВС. Здесь пикового КМ в 600 Нм можно достичь на любой скорости. Если же говорить о «лошадях», у Теслы их количество составит 416.

    Но пока электрокары не получили повсеместного распространения. И если этот вариант по каким-либо причинам недоступен, рассмотрим особенности бензиновых и дизельных агрегатов. При одинаковых объемах первый способен давать высокую скорость, второй – быстрый разгон.

    В заключение

    Как уже отмечалось, КМ требует внимания непосредственно при выборе авто. Зная ключевые особенности двигателей, теперь не составит труда определиться с выбором. Что до увеличения значений крутящего момента в имеющейся машине, не стоит забывать о балансе, заложенном производителем, и уж тем более нежелательно прибегать к кардинальным мерам. Увеличение динамики можно рекомендовать только в силовых агрегатах, причем КМ должен располагаться в диапазоне, где он может достигать пиковых значений. Как бы там ни было, планомерное распространение электрокаров вскоре может избавить от мук выбора. А пока, лучше быть осведомленным в технических деталях машины, как минимум, это позволит не теряться среди вопросов коллег-автолюбителей.

    Разница между крутящим моментом и лошадиными силами

    Парадокс, но лишь немногие автолюбители ясно представляют принципиальную разницу между «лошадиными силами» и «ньютон-метрами», в которых измеряется крутящий момент. В обиходе определение крутящего момента двигателя напрямую связывают с динамикой разгона, а лошадиные силы с максимальной скорость. Если говорить уж совсем грубо, то формулировка вполне удовлетворительна, хоть и не объясняет всей сути физических процессов. Восполнить теоретические пробелы, а также получить наглядное представление о том, что такое крутящий момент двигателя, — вам поможет предоставленный ниже материал.

    Момент вращения

    Если выражаться языком физики, то понятие о вращающем моменте легко уяснить, зная принцип получения преимущества от использования рычага. Вычисляемые путем сложения приложенных на рычаг усилий (вес груза) к длине плеча (рычага) «ньютон-метры», показывают потенциальное количество выполняемой работы. В случае с ДВС вес груза – это усилие с которым поршень после сгорания топливно-воздушной смеси совершает возвратно-поступательное движение. Длина плеча будет не чем иным, как ходом поршня (расстояние от ВМТ до НМТ). Вращающее усилие создается только во время рабочего такта.

    От чего зависит полка крутящего момента

    Согласно расчетной формуле Мкр = F х L, где F – это сила, а L – длина плеча, момент вращения будет зависеть от КПД сгорания топливно-воздушной смеси (F) и величины хода поршней (L).

    Поскольку автомобиль – это комплексный механизм, на крутящий момент двигателя влияет ряд характеристик других узлов и агрегатов. Ведущие колеса автомобиля будут получать максимальное тяговое усилие лишь в тот момент, когда взаимодействие механизмов является оптимальным. Пик крутящего момента достигается на таких оборотах двигателя, когда наполнение камеры сгорания рабочей смесью, сжигание продуктов горение и вывод отработавших газов осуществляется с минимальными механическими потерями. Для каждого двигателя этот параметр колеблется в зависимости от конструктивных особенностей и типа используемого топлива.

    Мощность

    Количество полезной работы, преобразованное возвратно-поступательными движениями КШМ, обозначается ньютон-метрами (крутящий момент). Тогда что такое мощность двигателя? Мощностью именуется количество произведенной работы за единицу времени. Иными словами, количество единиц крутящего момента, которое мотор способен выдать за определенный промежуток времени. Мощность двигателя измеряется в киловаттах (кВт).

    Формула для расчета мощности в киловаттах:

    P=Mkp*n/9549, где n – количество оборотов коленвала в минуту; Mkp – вращающий момент на коленчатом валу.

    Нехитрое логическое умозаключение приводит нас к тому, что мощность мотора зависит от количества оборотов.

    Соотношение крутящего момента к мощности

    Для получения наглядного представления о взаимодействии двух величин рассмотрим основные характеристики мотора на графике. Он демонстрирует выдаваемую двигателем мощность и крутящий момент двигателя в зависимости от оборотов коленчатого вала.

    График отчетливо демонстрирует тот факт, что тяговое усилие на колесах не прямо пропорционален количеству оборотов либо мощности. Двигатель достигает пика крутящего момента уже на 3 тыс. об/мин. Максимум мощности доступно на 5500 об/мин. В обоих случаях обороты продолжают расти, но отдача падает. Для обозначенного двигателя обороты от 2500 до 5 тыс. наиболее оптимальные.

    В этом режиме работы близкая к максимальному значению «полка» момента позволит полноценно реализовать потенциал мотора на протяжении всего отрезка.

    Приведенный график является примером гражданской настройки современных бензиновых моторов. Преимущества очевидны:

    • стабильный прирост мощности;
    • достаточно широкая «полка» с плавным приростом и затуханием.

    Настройка подобного типа позволяет добиться «эластичности» двигателя. Такая работа обеспечивается не только программно (настройка ЭБУ), но и применением различных вспомогательных технологий (изменяемые фазы газораспределения).

    Разница мощностных характеристик во многом зависит от конструкции системы впуска и выпуска. К примеру, двигатели оснащенные турбонаддувом в точке выхода на «буст» получают значительную прибавку в динамике. Крутящий момент и количество лошадиных сил таких моделей значительно превышают своих атмосферных собратьев.

    Что такое лошадиные силы

    Наблюдательный читатель, скорей всего, отметит подозрительным тот факт, что до сих пор не прозвучало, всеми так любимое «лошадиные силы». Суть в том, что «скакуны» — это лишь дань моде тех времен, когда механизмам приходилось доказывать свое преимущество над живой рабочей силой. Поэтому превосходство (способность выполнить определенное количество работы) удобно было выражать в пересчете на потенциал одной лошади. Фактически 1 л.с – это усилие, которого достаточно для поднятия груза массою 75 кг на 1 м за 1 с.

    Читайте также Электрический подогреватель двигателя

    Для того чтобы получить «лошадиные силы» достаточно умножить значение мощности в киловаттах на коэффициент 1,36.

    Покупатели не потеряют ровным счетом ничего, если производители откажутся использовать «л.с» в качестве показателя мощностных характеристики автомобилей. Обозначить крутящий момент и мощность в кВт вполне достаточно. Но традиция настолько глубоко запечатлелась в сознании, что тратить усилия на ее разрушения попросту нецелесообразно.

    Итоги

    • Мощность мотора зависит от крутящего момента;
    • «л.с» рассчитаны на достижение максимальной скорости. Автомобиль с большим количеством «скакунов» под капотом сможет развить внушительную скорость, но это займет очень много времени;
    • от тягового усилия зависит насколько быстро двигатель сможет развить свою максимальную мощность;
    • большое количество «ньютон-метров» позволяет более выгодно использовать потенциал двигателя. Такие моторы легче переносят нагрузки;
    • чем шире «полка» момента, тем эластичней двигатель и приятней в управлении автомобиль;
    • ввиду особенностей дизельных ДВС (большая степень сжатия, медленное горение смеси), а также применения современных систем дополнительного нагнетания воздуха, дизельные двигатели имеют больший крутящий момент с самих низких оборотов.

    Выражаясь простым языком, «ньютон-метры» – это сила вашего автомобиля, а киловатты – выносливость.

    Удивляюсь, как можно делать такие выводы.
    1.»Мощность мотора зависит от крутящего момента (является его производной)». Мощность мотора на замеренных оборотах — это произведения момента на обороты, при которых он измерен, и на постоянный коэффициент приведения размерности. Т.е. мощность не производная от момента, произведение момента на обороты! Где обороты не менее значимы.
    2. «от тягового усилия зависит насколько быстро двигатель сможет развить свою максимальную мощность» Не от усилия зависит скорость набора оборотов до значения максимальной мощности, а от конструкции мотора. Например моторы с коротким ходом быстрее раскручиваются.
    3.»большое количество «ньютон-метров» позволяет более выгодно использовать потенциал двигателя» С чего это вдруг? И какой потенциал?
    4. «Выражаясь простым языком, «ньютон-метры» – это сила вашего автомобиля, а киловатты – выносливость.» Простым языком-киловатты-это и услие, что может создать мотор на колесах и максимальная скорость. А ньютон -метры это требуемые передаточные числа в трансмиссии и диапазон оборотов двигателя на которых он отдает свою мощность для нужного стиля езды.
    Резюмируя: Моторы создаются под конкретные автомобили. И выбор баланса между значением момента и оборотами на которых он достигается зависит от автомобиля.

    Спасибо за комментарии и желание сделать информацию на нашем ресурсе более достоверной!

    Удивляюсь, как можно делать такие выводы.
    1.»Мощность мотора зависит от крутящего момента (является его производной)». Мощность мотора на замеренных оборотах — это произведения момента на обороты, при которых он измерен, и на постоянный коэффициент приведения размерности. Т.е. мощность не производная от момента, произведение момента на обороты! Где обороты не менее значимы.

    Ваше замечание было бы крайне актуально, если бы в статье отсутствовала формула расчета мощности двигателя. «P=Mkp*n/9549, где n – количество оборотов коленвала в минуту; Mkp – вращающий момент на коленчатом валу»; там же: «Нехитрое логическое умозаключение приводит нас к тому, что мощность мотора зависит от количества оборотов». Как мы понимаем, претензия только к понятию «производная»? Признаем, что формулировка неверна, но при внимательном прочтении статьи никак не влияет на суть понимания поставленного вопроса. Мощность не является производной от крутящего момента, если придерживаться общепринятых трактовок этого понятия. В любом случае суть утверждения зависимости мощности мотора от крутящего момента своей достоверности не меняет (а именно это написано перед скобками).

    2. «от тягового усилия зависит насколько быстро двигатель сможет развить свою максимальную мощность» Не от усилия зависит скорость набора оборотов до значения максимальной мощности, а от конструкции мотора. Например моторы с коротким ходом быстрее раскручиваются.

    Чем быстрее нарастает крутящий момент, и чем раньше достигается ровная полка максимального крутящего момента, тем быстрее двигатель выйдет на пиковую мощность. Цитаты из статьи: «график отчетливо демонстрирует тот факт, что тяговое усилие на колесах не прямо пропорционален количеству оборотов либо мощности.», «Поскольку автомобиль – это комплексный механизм, на крутящий момент двигателя влияет ряд характеристик других узлов и агрегатов. Ведущие колеса автомобиля будут получать максимальное тяговое усилие лишь в тот момент, когда взаимодействие механизмов является оптимальным. Пик крутящего момента достигается на таких оборотах двигателя, когда наполнение камеры сгорания рабочей смесью, сжигание продуктов горение и вывод отработавших газов осуществляется с минимальными механическими потерями. Для каждого двигателя этот параметр колеблется в зависимости от конструктивных особенностей и типа используемого топлива.», «Разница мощностных характеристик во многом зависит от конструкции системы впуска и выпуска. К примеру, двигатели оснащенные турбонаддувом в точке выхода на «буст» получают значительную прибавку в динамике.»

    3.»большое количество «ньютон-метров» позволяет более выгодно использовать потенциал двигателя» С чего это вдруг? И какой потенциал?

    Чем ровнее полка момента, и чем раньше достигается пиковый крутящий момент, тем двигатель более тяговитый и эластичный.
    4. «Выражаясь простым языком, «ньютон-метры» – это сила вашего автомобиля, а киловатты – выносливость.» Простым языком-киловатты-это и услие, что может создать мотор на колесах и максимальная скорость. А ньютон -метры это требуемые передаточные числа в трансмиссии и диапазон оборотов двигателя на которых он отдает свою мощность для нужного стиля езды.

    На то он и «простой язык», что допускает размытость формулировки. Опять таки, приведенная в статье формула расчета мощности в киловаттах «P=Mkp*n/9549, где n – количество оборотов коленвала в минуту; Mkp – вращающий момент на коленчатом валу» позволяет понять, что представить себе киловатты без ньютон-метров невозможно. О каких передаточных числах идет речь, если мощность двигателя может быть замерена, что называется, на маховике.

    Резюмируя: Моторы создаются под конкретные автомобили. И выбор баланса между значением момента и оборотами на которых он достигается зависит от автомобиля.
    Разве в статье есть утверждения, противоречащие вашему выводу?

    7.2: Классическая механика

    Область классической механики включает изучение тел в движении, особенно физические законы, касающиеся тел, находящихся под воздействием сил. Большинство механических аспектов проектирования роботов тесно связано с концепциями из этой области. В данном блоке описываются несколько ключевых применяемых концепций классической механики.

    СКОРОСТЬ — это мера того, насколько быстро перемещается объект. Обозначает изменение положения во времени (проще говоря, какое расстояние способен преодолеть объект за заданный период времени). Данная мера представлена в единицах расстояния, взятых в единицу времени, например, в количестве миль в час или футов в секунду.

    ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ – Скорость может также выражаться во вращении, то есть насколько быстро объект движется по кругу. Измеряется в единицах углового перемещения во времени (то есть в градусах в секунду), или в циклах вращения в единицу времени (например, в оборотах в минуту). Когда измерения представлены в оборотах в минуту (RPM), речь идет о частоте вращения. Есть речь идет об об/мин автомобильного двигателя, это означает, что измеряется скорость вращения двигателя.

    УСКОРЕНИЕ – Изменение скорости во времени представляет собой ускорение. Чем больше ускорение, тем быстрее изменяется скорость. Если автомобиль развивает скорость от 0 до 60 миль в час за две секунды, в этом случае ускорение больше, чем когда он развивает скорость от 0 до 40 миль в час за тот же период времени. Ускорение — это мера изменения скорости. Отсутствие изменения означает отсутствие ускорения. Если объект движется с постоянной скоростью — ускорение отсутствует.

    СИЛА — Ускорение является следствием воздействия сил, которые провоцируют изменение в движении, направлении или форме. Если вы нажимаете на объект, это означает, что вы прикладываете к нему силу. Робот ускоряется под воздействием силы, которую его колеса прикладывают к полу. Сила измеряется в фунтах или ньютонах.

    Например, масса объекта воздействует на объект как сила вследствие гравитации (ускорение объекта в направлении центра Земли).

    КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ – Сила, направленная по кругу (вращение объекта), называется крутящим моментом. Крутящий момент — это вращающая сила. Если к объекту приложен крутящий момент, на границе первого возникает линейная сила. В примере с колесом, катящемся по земле, крутящий момент, приложенный к оси колеса, создает линейную силу на границе покрышки в точке ее контакта с поверхностью земли. Так и определяется крутящий момент — как линейная сила на границе круга. Крутящий момент определяется величиной силы, умноженной на расстояние от центра вращения (Сила х Расстояние = Крутящий момент). Крутящий момент измеряется в единицах силы, умноженной на расстояние, например, фунто-дюймах или ньютон-метрах.

    В примере с колесом, катящемся по земле, если известен крутящий момент, приложенный к оси с закрепленным на ней колесом, мы можем рассчитать количество силы, прикладываемой колесом к поверхности. В этом случае, радиус колеса является расстоянием силы от центра вращения.

    Сила = Крутящий момент/Радиус колеса

    В примере с рукой робота, удерживающей объект, мы можем рассчитать крутящий момент, требуемый для поднятия объекта. Если объект обладает массой, равной 1 ньютону, а рука имеет длину 0,25 метра (объект располагается на расстоянии 0,25 метра от центра вращения), тогда

    Крутящий момент = Сила х Расстояние = 1 ньютон х 0,25 метра = 0,25 ньютон-метров.

    Это означает, что для удержания объекта в неподвижном положении, необходимо применить крутящий момент, равный 0,25 ньютон-метров. Чтобы переместить объект вверх, роботу необходимо приложить к нему крутящий момент, значение которого будет превышать 0,25 ньютон-метров, так как необходимо преодолеть силу гравитации. Чем больше крутящий момент робота, тем больше силы он прикладывает к объекту, тем больше ускорение объекта, и тем быстрее рука поднимет объект.

    Для данных примеров, мы можем рассчитать крутящий момент, необходимый для подъем этих объектов.

    Пример 7.2 — Крутящий момент = Сила х Расстояние = 1 ньютон х 0,125 метра = 0,125 ньютон-метров.

    Для данного примера, длина рука равна половине длины руки из Примера 1, поэтому значение требуемого крутящего момента также в два раза меньше. Значение длины руки пропорционально значению требуемого крутящего момента. При равных исходных характеристиках объекта, чем короче рука, тем меньший крутящий момент необходим для подъема.

    Читайте также Где номер двигателя

    Пример 7.3 — Крутящий момент = Сила * Расстояние = 1 ньютон х 0,5 метра = 0,5 ньютон-метров.

    Для данного примера, длина рука равна удвоенной длине руки из Примера 1, поэтому значение требуемого крутящего момента также в два раза больше.

    Еще одна точка зрения относительно ограниченного крутящего момента в соединении руки робота заключается в следующем: более короткая рука сможет поднять объект большей массы, чем более длинная рука; однако, для первой доступная высота подъема объекта будет меньше, чем для второй.

    Эти примеры иллюстрируют руку робота, поднимающую объекты разной массы. Какова взаимосвязь с требуемым количеством крутящего момента?

    Пример 4 — Крутящий момент = Сила х Расстояние = ½ ньютона х 0,25 метра = 0,125 ньютон-метров.

    Пример 5 — Крутящий момент = Сила х Расстояние = 2 ньютона х 0,25 метра = 0,5 ньютон-метров.

    Эти примеры иллюстрируют уменьшение значения требуемого крутящего момента по мере снижения массы объекта. Масса пропорциональна крутящему моменту, необходимому для ее подъема. Чем тяжелее объект, тем больше крутящий момент, требуемый для его подъема.

    Проектировщики роботов должны обратить внимание на ключевые взаимосвязи между значениями крутящего момента, длины руки и массы объекта.

    РАБОТА – Мера силы, приложенной на расстоянии, называется работой. Например, для удерживания объекта необходимо 10 фунтов силы. Далее, чтобы поднять этот объект на высоту 10 дюймов, требуется определенное количество работы. Количество работы, требуемое для подъема объекта на высоту 20 дюймов, удваивается. Работа также понимается как изменение энергии.

    МОЩНОСТЬ — Большинство людей полагает, что мощность является термином из области электрики, но мощность также относится и к механике.

    Мощность — это количество работы в единицу времени. Насколько быстро кто-то может выполнить работу?

    В робототехнике принято понимать мощность как ограничение, так как соревновательные робототехнические системы имеют ограничения в части выходной мощности. Если роботу требуется поднять массу в 2 ньютона (прилагая 2 ньютона силы), скорость подъема будет ограничиваться количеством выходной мощности робота. Если робот способен произвести достаточное количество мощности, он сможет быстро поднять объект. Если он способен произвести лишь малое количество энергии, подъем объекта будет производиться медленно (либо не будет производиться вообще!).

    Мощность определяется как Сила, умноженная на Скорость (насколько быстро выполняется толчок при постоянной скорости), и обычно выражается в Ваттах.

    Мощность [Ватты] = Сила [Ньютоны] х Скорость [Метры в секунду]

    1 Ватт = 1 (Ньютон х Метр) / Секунда

    Как это применяется в соревновательной робототехнике? К проектам роботов применяются определенные ограничения. Проектировщики соревновательных роботов, использующие систему проектирования VEX Robotics Design, также должны учитывать физические ограничения, связанные с применением электромоторов. Электромотор обладает ограниченной мощностью, поэтому он может производить только определенное количество работы с заданной скоростью.

    Примечание: все перспективные концепции имеют базовое описание. Более глубоко обсуждать эти физические свойства учащиеся будут в процессе обучения в ВУЗах, если выберут область STEM в качестве направления обучения.

    От чего зависит крутящий момент двигателя автомобиля

    Традиционно мы привыкли оценивать ходовые характеристики автомобилей мощностью двигателя, выраженной в лошадиных силах либо киловаттах. Однако в обычном ритме движения двигатель не нагружается на полную мощность. Максимальная мощность, отражаемая в технических характеристиках двигателей автомобилей, достигается при оборотах около 4000 об./минуту в дизельных и около 6000 об./минуту для бензиновых авто.

    p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

    p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

    В случаях, когда необходимо придать автомобилю заметное ускорение, например, во время обгона, мы часто встречаемся с ситуацией, когда не получаем реальной отдачи от движка даже максимально утопив педаль акселератора. Именно в таких случаях на приемистость двигателя в первую очередь влияет крутящий момент, а не его максимальная мощность.

    p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

    p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

    Крутящий момент двигателя: формула расчета

    p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

    Согласно физическому определению крутящий момент М есть произведение силы F на длину плеча рычага L, куда эта сила приложена:

    p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

    М = F * L

    p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

    Сила F измеряется в ньютонах, длина – в метрах. Таким образом, момент силы — в ньютон на метр.

    p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

    p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

    Применительно к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) сила, выработанная в рабочем объеме при сгорании топливно-воздушной смеси, давит на поршень, который передает свое усилие кривошипно-шатунному механизму коленвала. Именно длина рычага кривошипа учитывается при расчете крутящего момента. Именно он является определяющей характеристикой при оценке параметров динамического разгона автомобиля.

    p, blockquote 10,0,1,0,0 —>

    Видео — мощность и крутящий момент двигателя: что это такое с примерами

    p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

    p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

    Максимальный крутящий момент двигателя в технических характеристиках всегда указывается совместно с величиной оборотов двигателя, при которых он может быть достигнут. В этом смысле различают низкооборотные и высокооборотные двигатели. К низкооборотным относятся, в большинстве, дизельные двигатели. Они могут «выстрелить» при движении с оборотами от 2000 до 3000 в минуту. Бензиновые двигатели обычно показывают максимальный крутящий момент при более высоких оборотах – от 4500 об./минуту.

    p, blockquote 13,0,0,0,0 —> adsp-pro-1 —>

    Бензиновые высокооборотные двигатели достигают большой мощности за счет того, что им подвластны обороты до 8.000 об./минуту и более. Низкооборотные дизельные двигатели способны при меньшей мощности достигать максимальный крутящий момент на более малых оборотах (вплоть до 2.000), поэтому в динамике движения и обгона в городском ритме нисколько не уступают бензиновым.

    p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

    Для любителей математических вычислений полезна формула расчета мощности двигателя, исходя из его максимального крутящего момента:

    p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

    Р = М * n / 9549 [килоВатт]

    p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

    Здесь Р – мощность двигателя в килоВаттах, М – максимальный крутящий момент, n – количество оборотов двигателя.

    p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

    Для перевода мощности Р в привычные лошадиные силы можно полученную величину умножить на 1,36.

    p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

    p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

    Некоторые производители указывают величину номинального крутящего момента, определяемую на холостых оборотах двигателя.

    p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

    Зависимости вращающего момента и мощности ДВС от частоты оборотов

    p, blockquote 21,1,0,0,0 —>

    В большинстве случаев зависимости величины крутящего момента и мощности двигателя от количества оборотов имеют такой вид, как на графике 1:

    p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

    p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

    Из графика зависимости видно, что при малых оборотах крутящий момент небольшой, по мере их увеличения он достигает максимума 178 ньютон на метр при величине оборотов около 4500 в минуту, затем начинает падать. Вместе с тем мощность, пропорциональная произведению количества оборотов на крутящий момент до 5500 оборотов в минуту продолжает увеличиваться вплоть до 124 лошадиных сил, как на примере, затем после значительного уменьшения крутящего момента, также падает.

    p, blockquote 24,0,0,0,0 —>

    Физически это объяснить нетрудно. На малых оборотах в область сгорания в единицу времени поступает незначительное количество топливно-воздушной смеси, соответственно, сила, воздействующая на поршни, обеспечивающие крутящий момент, небольшие. При увеличении оборотов сгорание больше, крутящий момент увеличивается. Его уменьшение при дальнейшем увеличении оборотов связано с:

    • увеличивающимися потерями мощности на трение механизмов двигателя;
    • инерционными потерями;
    • кислородным голоданием двигателя.

    Современные двигатели с турбонаддувом обеспечивают поступление топливно-воздушной смеси в полном объеме и на малых оборотах, кроме этого имеют отлаженную систему электронного регулирования. За счет этого характеристика крутящего момента на различных оборотах более равномерная, как показано на графике 2:

    p, blockquote 26,0,0,0,0 —>

    p, blockquote 27,0,0,0,0 —>

    Из графика видно, что высокий крутящий момент обеспечивается на низких оборотах вплоть до 2000 об./минуту и не сильно уменьшается до 5500 об./минуту.

    p, blockquote 28,0,0,0,0 —>

    Высокооборотные двигатели позволяют увеличить мощность за счет увеличения количества оборотов до 7.000 – 8.000 в минуту и более, как показано на графике 3:

    p, blockquote 29,0,0,0,0 —>

    p, blockquote 30,0,0,0,0 —>

    Как видно из графиков, мощность двигателя является зависимой от крутящего момента и количества оборотов двигателя величиной. Приобретая автомобиль, желательно ознакомиться с динамическими характеристиками двигателя, зависимостью крутящего момента от величины оборотов.

    p, blockquote 31,0,0,1,0 —>

    Если вы желаете комфортно передвигаться в городском ритме движения, совершая уверенные обгоны и перестроения, лучше приобрести автомобиль с низкооборотным двигателем либо турбонаддувом. В том случае, если вы любитель погонять с ветерком на автобане, подходит вариант высокооборотного движка.

    p, blockquote 32,0,0,0,0 —> adsp-pro-2 —>

    Видео — крутящий момент, мощность и обороты ДВС:

    p, blockquote 33,0,0,0,0 —>

    p, blockquote 34,0,0,0,0 —>

    Как его увеличить и в каких случаях это оправдано

    p, blockquote 35,0,0,0,0 —>

    Первоначально крутящий момент определяется на этапе конструкторской разработки двигателя внутреннего сгорания. Существенно увеличить эту характеристику можно, разве что при конструктивных изменениях ДВС. В практике специальных мастерских такой метод увеличения крутящего момента называется форсирование двигателя. Он заключается в увеличении компрессии за счет изменения геометрии поршневой группы, замене штатных форсунок, увеличения воздухозабора, других конструктивных решениях.

    p, blockquote 36,0,0,0,0 —>

    Более доступный способ увеличения крутящего момента – коррекция топливной карты с помощью чипования блока управления. Существенного увеличения крутящего момента (более 20%) при чиповании ожидать не следует, но такой метод менее дорогостоящий, не требует конструктивных изменений.

    p, blockquote 37,0,0,0,0 —>

    В любом случае, увеличение крутящего момента значительно уменьшает ресурс двигателя, так как все механические нагрузки на узлы двигателя рассчитаны, исходя из крутящего момента, определенного производителем. Их увеличение может вызвать преждевременный износ деталей.

    p, blockquote 38,0,0,0,0 —>

    Если вы пока не планируете участвовать на своем авто в соревнованиях по дрифтингу, дрэг-рейсингу и другим экстремальным видам автомобильных состязаний, лучше отложить идею увеличения крутящего момента до тех времен, когда участие в таких соревнованиях будет для вас реальной целью.

    p, blockquote 39,0,0,0,0 —>

    Читайте про то, как работает круиз-контроль на механике и какие особенности он имеет.

    А в ЭТОЙ СТАТЬЕ узнаете как правильно демонтировать сигнализацию на машине.

    Как восстановить работу https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/to-i-remont/obogreva-zadnego-stekla.html обогрева заднего стекла автомобиля.

    Лошади или крутящий момент


    Крутящий момент и лошадиные силы . — DRIVE2

    Интересная познaвательная статья для любителей ездить на автомобилях с дизельным двигателем.

    Лошадиные силы решают всё – такой вывод можно сделать, читая иные автомобильные издания, а также рекламные буклеты и техпаспорта. Так ли это? Зачем тогда в технических характеристиках указывают еще и крутящий момент?Что определяют ньютон-метры? Что важнее – «лошади» или «ньютоны»?

    ТЕОРИЯДля начала стоит разобраться с определениями. Вспоминаем школьный учебник физики. Крутящий момент– это произведение силы на плечо рычага, к которому она приложена, Мкр = F х L. Сила измеряется в ньютонах, рычаг – в метрах. 1 Нм – крутящий момент, который создает сила в 1 Н, приложенная к концу рычага длиной 1 м.В двигателе внутреннего сгорания роль рычага исполняет кривошип коленвала. Сила, рождаемая при сгорании топлива, действует на поршень, через который и создает крутящий момент. Выходит, что главная характеристика двигателя – величина крутящего момента на коленчатом валу. Понятно, что момент создается не постоянно, а только в период действия силы – то есть, только во время рабочего хода.Разберемся теперь с мощностью. Все там же – в школьном пособии и про нее сказано предельно ясно. Мощность – это работа, совершенная в единицу времени. Формула банальная – Р = A/t. А так как работу в двигателе совершает именно та сила, которая создает крутящий момент, то мощность, говоря простыми словами, показывает, сколько раз в единицу времени двигатель создает крутящий момент. Не надо быть семи пядей во лбу, чтобы понять – количество «крутящих моментов», то есть мощность, зависит от количества оборотов двигателя. Чтобы нам было уже совсем просто, физики-математики напряглись и вывели наглядную формулу: P = Mкр*n/9549, где Mкр – крутящий момент двигателя (Нм), n – обороты коленвала двигателя (об./мин.). (Мощность получается в киловаттах. Чтобы преобразить ее в «скакунов», умножаем результат на 1,36).Вроде бы с печкой все понятно. Попробуем от нее станцевать. На что влияет мощность, а на что – крутящий момент? Начнем с мощности. Мощность двигателя при движении автомобиля расходуется на преодоление различных сил сопротивления – это силы трения в трансмиссии и качения колес, силы аэродинамического сопротивления и т.д. Чем больше мощность, тем большее сопротивление автомобиль может преодолеть и большей скорости достичь. Повторимся, мощность мотора – величина не постоянная, а зависящая, прежде всего, от оборотов двигателя. Рядом со значениями максимальной мощности всегда указываются обороты, на которых она достигается. На других оборотах мощность иная – более низкая. Какая именно – можно узнать, взглянув на график внешних скоростных характеристик того или иного мотора. Важно другое – при разгоне двигатель не развивает оборотов максимальной мощности сразу (во всяком случае в обычных условиях). Машина стартует обычно с оборотов чуть выше холостого хода. Поэтому, чтобы мобилизовать весь «табун», мотору нужно время на раскрутку. Вот здесь-то и играет решающую роль крутящий момент. Именно от него зависит время достижения двигателем максимальной мощности, а значит и вожделенная динамика разгона. И получается, что забытые некоторыми ньютон-метры значат не меньше, чем хваленые лошадиные силы.

    Противостояние «л.с. – Нм»

    логично выливается в противостояние «бензин – дизель». Серийные бензиновые двигатели развивают не самый большой крутящий момент. К тому же максимального значения он достигает только на средних оборотах (обычно 3000-4000). Зато эти моторы могут раскручиваться до 7-8 тыс. об./мин., что позволяет им развивать довольно большую мощность. Ведь согласно приведенной выше формуле, мощность численно от оборотов зависит гораздо больше, чем от момента.По этой же причине тихоходные дизели (развивают не более 5 000 об./мин.), обладая внушительным моментом, доступным практически с самых «низов», в максимальной мощности проигрывают бензиновым.Однако мощность важна не только максимальная. Как уже было сказано, мощность, которую развивает двигатель на оборотах ниже предельных, как правило, так же далека от максимальной заявленной. Ключом к пониманию характера любого мотора являются кривые его характеристик: мощности и момента.Приводим графики двух двигателей марки Mercedes-Benz. Один – объемом 1,8 л, дизельный (с турбонаддувом). Другой – двухлитровый бензиновый. Заявленные мощности – 109 л.с. и 136 л.с. соответственно. Моменты – 250 и 185 Нм. Мы сравнили мощность этих моторов во всем диапазоне оборотов, а не только максимальную. И получилось, что от 1000 до 4000 об./мин. (а это практически весь «городской» спектр) дизель мощнее «бензина» максимум на 34 л.с., а в среднем – на 17. О превосходстве в моменте даже говорить не стоит.

    Ради интереса мы сравнили также характеристики аналогичных двухлитровых моторов Volkswagen: 2,0 TDI (140 л.с. и 320 Нм) и 2,0 FSI (150 л.с. и 200 Нм). Результат тот же – выигрыш в максимальной мощности оборачивается проигрышем до отметки в 4 500 об./мин. Интересная картина.

    Конь-огонь

    Измерение мощности в лошадиных силах широко распространено только в автомобильной сфере. Причина – неоднозначное определение этой единицы. Мерить мощь моторов по поголовью рысаков впервые предложил Джеймс Уатт (в специальной литературе для этих целей используют его фамилию). Он предположил, что лошадь может поднимать 33 000 фунтов груза (14 968,55 кг) со скоростью 1 фут (30 см) в минуту, что равняется 745,7 Вт. Именно эту единицу до сих пор применяют в Англии (обозначение BHP). В остальных европейских странах лошадиная сила определяется как 735,49875 Вт и обозначается pferdestarke – PS (нем.), cheval – ch (фр.) или просто – л.с.

    Цель и средства

    Наращивать мощность моторов можно по-разному. Самый «примитивный» способ – увеличение рабочего объема – слава богу, свое, похоже, отжил. Теперь в чести более продвинутые методы.Увеличение максимального числа оборотов позволяет поднять мощность без серьезного изменения крутящего момента. Пример – BMW M5/M6, двигатель которых крутится до 8250 об./мин.Турбо- и механический наддув резко повышают крутящий момент мотора. К примеру, двигатель 2,0 FSI (VW, Audi) выдает 150 л.с. и 200 Нм. Он же, но с турбиной (2,0 TFSI) – 200 л.с., 280 Нм.

    Изменение фаз газораспределения (VTEC, VVTi, bi-VANOS) позволяет поднять момент и сдвинуть его в зону «нужных» оборотов. Самый изощренный способ – возможность изменения степени сжатия. Так, на 1,6-литровом турбо-двигателе SAAB, благодаря подвижной головке блока, она варьируется от 8:1 до 14:1. Результат – 308 Нм и 225 л.с.

    ПРАКТИКА

    Понять, что значат на практике «лишние» ньютон-метры и лошадиные силы, мы решили на примере двух новейших Volkswagen Passat с упомянутыми двухлитровыми моторами – турбо-дизелем и бензиновым атмосферником. У первого – 140 л.с. и 320 Нм, у второго – 150 л.с. и 200 Нм. Для кристальной чистоты эксперимента обе машины были с шестиступенчатыми механическими коробками (разницу передаточных отношений главной пары в данном случае считаем несущественной).На дизельном Passat мы уже ездили, а потому хорошо знакомы с его неординарной натурой. На холостых и малых оборотах мотор не проявляет особого энтузиазма, но по достижении 1750 об./мин. (уже с этой отметки водителю доступны все 320 Нм момента) в корне преображается. На кривой хорошо видно, что амплитуда крутящего момента составляет 110 Нм, больше трети максимального значения! Эту разницу двигатель успевает преодолеть в промежутке между 1000 и 2000 об./мин. Уже под конец второй тысячи мотор мощно бросает Passat вперед. Ускорение не ослабевает вплоть до максимальных 4500 об./мин., следует переключение – и вновь изобилие тяги до самого верха. Еще переключение – все повторяется. Словно невидимый силач-великан тащит машину тросом, потом перехватывает руки и тащит снова – бурный разгон идет на каждой передаче, даже на пятой и шестой он остается впечатляющим. Если не мешкать при переключениях и не выпадать из диапазона 2000-4000 оборотов (а это не сложно благодаря исключительно точному приводу переключения), то дизельный Passat позволяет перемещаться в пространстве очень и очень интенсивно. Спортивно. Единственный минус, он же плюс – при разгоне «в пол» стрелка тахометра в мгновения пролетает короткую шкалу. Только успевай работать ручкой КПП.Пора пересаживаться в бензиновую машину. Ее характер спокойнее. Passat реагирует на действия акселератора точно и отзывчиво. Мотор тянет уверенно с самого низа и до максимальных оборотов, но без подхватов и волнующих ускорений. Посмотрите, разница между моментом на холостом ходу и максимальным – всего 50 Нм, так что подхватам взяться просто неоткуда. Но управляться с такой динамикой удобнее – передачи длинные, с прогнозируемой тягой во всем рабочем диапазоне. Пока мотор перегоняет стрелку тахометра из левого нижнего угла в правый нижний, можно немного передохнуть, не надо строчить рычагом коробки. Ага, есть 6 500 – переключаемся. Но эмоции, эмоции от разгона: Они есть, но не такие, как в случае с дизелем. Здесь уже не чудо-силач тянет машину, а какой-то механический робот-ускоритель, с постоянным, точно тарированным усилием. Теперь самое сладкое. Машины стоят бок о бок на одной линии. Напомним, что у бензинового Passat превосходство в максимальной мощности на 10 л.с. Но проявляется оно только после 4 500 оборотов. А у дизеля превосходство в моменте, которое проявляется во всем диапазоне. Ну, любители дрэг-рэйсинга, ваши ставки?Синхронный старт. Первые секунды машины идут ноздря в ноздрю. Затем дизель уступает четверть корпуса – мотор быстро выкрутился, надо менять передачу. Из-за более редких переключений бензиновый Passat выходит вперед почти на корпус. С набором скорости этот отрыв уменьшается. По паспорту в упражнении «до сотни» дизель проигрывает своему противнику всего 0,4 секунды. Это разница в пределах водительской погрешности. И максимальная скорость меньше лишь чуть-чуть – 209 км/ч против 213.Но это на зачетной прямой. Там водители бросают сцепление, уже раскрутив моторы. А в городе, чтобы угнаться за дизелем, «бензину» приходится постоянно держать обороты близко к красной зоне. Вспомните графики – там, где дизельный двигатель уже почти набрал свои 140 л.с. (3500 об./мин.), у бензинового под педалью пока только сотня. Чтобы набрать столько же, ему нужно еще 1 500 оборотов. При этом первый набирает обороты максимальной мощности почти моментально (вот оно, превосходство момента!), а второй – значительно дольше. И на шоссе, двигаясь со скоростью 120 км/ч, «дизелю» для ускорения не потребуется переключение, а бензиновый Passat попросит передачу пониже.В общем, на практике все получилось так, как предсказывала теория. Максимальная мощность двигателя прежде всего определяет максимальную скорость автомобиля. А крутящий момент – быстроту достижения мотором этой максимальной мощности. Таким образом, при сопоставимой мощности пресловутый разгон до «сотни» будет даваться более «моментному» двигателю меньшей кровью – он требует меньшей раскрутки перед стартом машины. В «мирных» условиях повседневного вождения это весомый фактор. Но и мощность крайне важна: момент не может разгонять автомобиль бесконечно – только до определенной скорости, которая, естественно, ограничивается мощностью. Вот и получается, что «лошади» и «ньютоны» тесно взаимосвязаны, и разить ими по отдельности оппонента в споре о моторах – дилетантство.Как бы то ни было, практический итог этого противостояния противоречит общепринятому автолюбительскому мировоззрению. Мы однозначно признаем победителем турбо-дизель. Именно он больше подойдет водителям, ценящим динамику и азарт разгона. К тому же на его стороне экономичность и дешевизна топлива. А педанты, оценивающие превосходство динамики по голым цифрам, и любители ровных характеристик найдут свою правду в более привычном пока для России «бензине». И еще – у него правильный звук, если для кого-то это имеет большое значение.

    Между прочим, результат нашего небольшого исследования отвечает мировым тенденциям автопрома – современные турбо-дизели, догнав бензиновые моторы по мощности, склонили чашу весов в свою сторону, благодаря большему моменту. Так что от солярки россиянам, похоже, все равно не уйти.

    В выводе напишим старую поговорку: Покупаем лошадиные силы, а ездим на моменте.

    Page 2

    Интересная познaвательная статья для любителей ездить на автомобилях с дизельным двигателем.

    Лошадиные силы решают всё – такой вывод можно сделать, читая иные автомобильные издания, а также рекламные буклеты и техпаспорта. Так ли это? Зачем тогда в технических характеристиках указывают еще и крутящий момент?Что определяют ньютон-метры? Что важнее – «лошади» или «ньютоны»?

    ТЕОРИЯДля начала стоит разобраться с определениями. Вспоминаем школьный учебник физики. Крутящий момент– это произведение силы на плечо рычага, к которому она приложена, Мкр = F х L. Сила измеряется в ньютонах, рычаг – в метрах. 1 Нм – крутящий момент, который создает сила в 1 Н, приложенная к концу рычага длиной 1 м.В двигателе внутреннего сгорания роль рычага исполняет кривошип коленвала. Сила, рождаемая при сгорании топлива, действует на поршень, через который и создает крутящий момент. Выходит, что главная характеристика двигателя – величина крутящего момента на коленчатом валу. Понятно, что момент создается не постоянно, а только в период действия силы – то есть, только во время рабочего хода.Разберемся теперь с мощностью. Все там же – в школьном пособии и про нее сказано предельно ясно. Мощность – это работа, совершенная в единицу времени. Формула банальная – Р = A/t. А так как работу в двигателе совершает именно та сила, которая создает крутящий момент, то мощность, говоря простыми словами, показывает, сколько раз в единицу времени двигатель создает крутящий момент. Не надо быть семи пядей во лбу, чтобы понять – количество «крутящих моментов», то есть мощность, зависит от количества оборотов двигателя. Чтобы нам было уже совсем просто, физики-математики напряглись и вывели наглядную формулу: P = Mкр*n/9549, где Mкр – крутящий момент двигателя (Нм), n – обороты коленвала двигателя (об./мин.). (Мощность получается в киловаттах. Чтобы преобразить ее в «скакунов», умножаем результат на 1,36).Вроде бы с печкой все понятно. Попробуем от нее станцевать. На что влияет мощность, а на что – крутящий момент? Начнем с мощности. Мощность двигателя при движении автомобиля расходуется на преодоление различных сил сопротивления – это силы трения в трансмиссии и качения колес, силы аэродинамического сопротивления и т.д. Чем больше мощность, тем большее сопротивление автомобиль может преодолеть и большей скорости достичь. Повторимся, мощность мотора – величина не постоянная, а зависящая, прежде всего, от оборотов двигателя. Рядом со значениями максимальной мощности всегда указываются обороты, на которых она достигается. На других оборотах мощность иная – более низкая. Какая именно – можно узнать, взглянув на график внешних скоростных характеристик того или иного мотора. Важно другое – при разгоне двигатель не развивает оборотов максимальной мощности сразу (во всяком случае в обычных условиях). Машина стартует обычно с оборотов чуть выше холостого хода. Поэтому, чтобы мобилизовать весь «табун», мотору нужно время на раскрутку. Вот здесь-то и играет решающую роль крутящий момент. Именно от него зависит время достижения двигателем максимальной мощности, а значит и вожделенная динамика разгона. И получается, что забытые некоторыми ньютон-метры значат не меньше, чем хваленые лошадиные силы.

    Противостояние «л.с. – Нм»

    логично выливается в противостояние «бензин – дизель». Серийные бензиновые двигатели развивают не самый большой крутящий момент. К тому же максимального значения он достигает только на средних оборотах (обычно 3000-4000). Зато эти моторы могут раскручиваться до 7-8 тыс. об./мин., что позволяет им развивать довольно большую мощность. Ведь согласно приведенной выше формуле, мощность численно от оборотов зависит гораздо больше, чем от момента.По этой же причине тихоходные дизели (развивают не более 5 000 об./мин.), обладая внушительным моментом, доступным практически с самых «низов», в максимальной мощности проигрывают бензиновым.Однако мощность важна не только максимальная. Как уже было сказано, мощность, которую развивает двигатель на оборотах ниже предельных, как правило, так же далека от максимальной заявленной. Ключом к пониманию характера любого мотора являются кривые его характеристик: мощности и момента.Приводим графики двух двигателей марки Mercedes-Benz. Один – объемом 1,8 л, дизельный (с турбонаддувом). Другой – двухлитровый бензиновый. Заявленные мощности – 109 л.с. и 136 л.с. соответственно. Моменты – 250 и 185 Нм. Мы сравнили мощность этих моторов во всем диапазоне оборотов, а не только максимальную. И получилось, что от 1000 до 4000 об./мин. (а это практически весь «городской» спектр) дизель мощнее «бензина» максимум на 34 л.с., а в среднем – на 17. О превосходстве в моменте даже говорить не стоит.

    Ради интереса мы сравнили также характеристики аналогичных двухлитровых моторов Volkswagen: 2,0 TDI (140 л.с. и 320 Нм) и 2,0 FSI (150 л.с. и 200 Нм). Результат тот же – выигрыш в максимальной мощности оборачивается проигрышем до отметки в 4 500 об./мин. Интересная картина.

    Конь-огонь

    Измерение мощности в лошадиных силах широко распространено только в автомобильной сфере. Причина – неоднозначное определение этой единицы. Мерить мощь моторов по поголовью рысаков впервые предложил Джеймс Уатт (в специальной литературе для этих целей используют его фамилию). Он предположил, что лошадь может поднимать 33 000 фунтов груза (14 968,55 кг) со скоростью 1 фут (30 см) в минуту, что равняется 745,7 Вт. Именно эту единицу до сих пор применяют в Англии (обозначение BHP). В остальных европейских странах лошадиная сила определяется как 735,49875 Вт и обозначается pferdestarke – PS (нем.), cheval – ch (фр.) или просто – л.с.

    Цель и средства

    Наращивать мощность моторов можно по-разному. Самый «примитивный» способ – увеличение рабочего объема – слава богу, свое, похоже, отжил. Теперь в чести более продвинутые методы.Увеличение максимального числа оборотов позволяет поднять мощность без серьезного изменения крутящего момента. Пример – BMW M5/M6, двигатель которых крутится до 8250 об./мин.Турбо- и механический наддув резко повышают крутящий момент мотора. К примеру, двигатель 2,0 FSI (VW, Audi) выдает 150 л.с. и 200 Нм. Он же, но с турбиной (2,0 TFSI) – 200 л.с., 280 Нм.

    Изменение фаз газораспределения (VTEC, VVTi, bi-VANOS) позволяет поднять момент и сдвинуть его в зону «нужных» оборотов. Самый изощренный способ – возможность изменения степени сжатия. Так, на 1,6-литровом турбо-двигателе SAAB, благодаря подвижной головке блока, она варьируется от 8:1 до 14:1. Результат – 308 Нм и 225 л.с.

    ПРАКТИКА

    Понять, что значат на практике «лишние» ньютон-метры и лошадиные силы, мы решили на примере двух новейших Volkswagen Passat с упомянутыми двухлитровыми моторами – турбо-дизелем и бензиновым атмосферником. У первого – 140 л.с. и 320 Нм, у второго – 150 л.с. и 200 Нм. Для кристальной чистоты эксперимента обе машины были с шестиступенчатыми механическими коробками (разницу передаточных отношений главной пары в данном случае считаем несущественной).На дизельном Passat мы уже ездили, а потому хорошо знакомы с его неординарной натурой. На холостых и малых оборотах мотор не проявляет особого энтузиазма, но по достижении 1750 об./мин. (уже с этой отметки водителю доступны все 320 Нм момента) в корне преображается. На кривой хорошо видно, что амплитуда крутящего момента составляет 110 Нм, больше трети максимального значения! Эту разницу двигатель успевает преодолеть в промежутке между 1000 и 2000 об./мин. Уже под конец второй тысячи мотор мощно бросает Passat вперед. Ускорение не ослабевает вплоть до максимальных 4500 об./мин., следует переключение – и вновь изобилие тяги до самого верха. Еще переключение – все повторяется. Словно невидимый силач-великан тащит машину тросом, потом перехватывает руки и тащит снова – бурный разгон идет на каждой передаче, даже на пятой и шестой он остается впечатляющим. Если не мешкать при переключениях и не выпадать из диапазона 2000-4000 оборотов (а это не сложно благодаря исключительно точному приводу переключения), то дизельный Passat позволяет перемещаться в пространстве очень и очень интенсивно. Спортивно. Единственный минус, он же плюс – при разгоне «в пол» стрелка тахометра в мгновения пролетает короткую шкалу. Только успевай работать ручкой КПП.Пора пересаживаться в бензиновую машину. Ее характер спокойнее. Passat реагирует на действия акселератора точно и отзывчиво. Мотор тянет уверенно с самого низа и до максимальных оборотов, но без подхватов и волнующих ускорений. Посмотрите, разница между моментом на холостом ходу и максимальным – всего 50 Нм, так что подхватам взяться просто неоткуда. Но управляться с такой динамикой удобнее – передачи длинные, с прогнозируемой тягой во всем рабочем диапазоне. Пока мотор перегоняет стрелку тахометра из левого нижнего угла в правый нижний, можно немного передохнуть, не надо строчить рычагом коробки. Ага, есть 6 500 – переключаемся. Но эмоции, эмоции от разгона: Они есть, но не такие, как в случае с дизелем. Здесь уже не чудо-силач тянет машину, а какой-то механический робот-ускоритель, с постоянным, точно тарированным усилием. Теперь самое сладкое. Машины стоят бок о бок на одной линии. Напомним, что у бензинового Passat превосходство в максимальной мощности на 10 л.с. Но проявляется оно только после 4 500 оборотов. А у дизеля превосходство в моменте, которое проявляется во всем диапазоне. Ну, любители дрэг-рэйсинга, ваши ставки?Синхронный старт. Первые секунды машины идут ноздря в ноздрю. Затем дизель уступает четверть корпуса – мотор быстро выкрутился, надо менять передачу. Из-за более редких переключений бензиновый Passat выходит вперед почти на корпус. С набором скорости этот отрыв уменьшается. По паспорту в упражнении «до сотни» дизель проигрывает своему противнику всего 0,4 секунды. Это разница в пределах водительской погрешности. И максимальная скорость меньше лишь чуть-чуть – 209 км/ч против 213.Но это на зачетной прямой. Там водители бросают сцепление, уже раскрутив моторы. А в городе, чтобы угнаться за дизелем, «бензину» приходится постоянно держать обороты близко к красной зоне. Вспомните графики – там, где дизельный двигатель уже почти набрал свои 140 л.с. (3500 об./мин.), у бензинового под педалью пока только сотня. Чтобы набрать столько же, ему нужно еще 1 500 оборотов. При этом первый набирает обороты максимальной мощности почти моментально (вот оно, превосходство момента!), а второй – значительно дольше. И на шоссе, двигаясь со скоростью 120 км/ч, «дизелю» для ускорения не потребуется переключение, а бензиновый Passat попросит передачу пониже.В общем, на практике все получилось так, как предсказывала теория. Максимальная мощность двигателя прежде всего определяет максимальную скорость автомобиля. А крутящий момент – быстроту достижения мотором этой максимальной мощности. Таким образом, при сопоставимой мощности пресловутый разгон до «сотни» будет даваться более «моментному» двигателю меньшей кровью – он требует меньшей раскрутки перед стартом машины. В «мирных» условиях повседневного вождения это весомый фактор. Но и мощность крайне важна: момент не может разгонять автомобиль бесконечно – только до определенной скорости, которая, естественно, ограничивается мощностью. Вот и получается, что «лошади» и «ньютоны» тесно взаимосвязаны, и разить ими по отдельности оппонента в споре о моторах – дилетантство.Как бы то ни было, практический итог этого противостояния противоречит общепринятому автолюбительскому мировоззрению. Мы однозначно признаем победителем турбо-дизель. Именно он больше подойдет водителям, ценящим динамику и азарт разгона. К тому же на его стороне экономичность и дешевизна топлива. А педанты, оценивающие превосходство динамики по голым цифрам, и любители ровных характеристик найдут свою правду в более привычном пока для России «бензине». И еще – у него правильный звук, если для кого-то это имеет большое значение.

    Между прочим, результат нашего небольшого исследования отвечает мировым тенденциям автопрома – современные турбо-дизели, догнав бензиновые моторы по мощности, склонили чашу весов в свою сторону, благодаря большему моменту. Так что от солярки россиянам, похоже, все равно не уйти.

    В выводе напишим старую поговорку: Покупаем лошадиные силы, а ездим на моменте.

    Чем отличается крутящий момент от лошадиных сил?

    Парадокс, но лишь немногие автолюбители ясно представляют принципиальную разницу между «лошадиными силами» и «ньютон-метрами», в которых измеряется крутящий момент. В обиходе определение крутящего момента двигателя напрямую связывают с динамикой разгона, а лошадиные силы с максимальной скорость.

    Если говорить уж совсем грубо, то формулировка вполне удовлетворительна, хоть и не объясняет всей сути физических процессов. Восполнить теоретические пробелы, а также получить наглядное представление о том, что такое крутящий момент двигателя, — вам поможет предоставленный ниже материал.

    МОМЕНТ ВРАЩЕНИЯ

    Если выражаться языком физики, то понятие о вращающем моменте легко уяснить, зная принцип получения преимущества от использования рычага. Вычисляемые путем сложения приложенных на рычаг усилий (вес груза) к длине плеча (рычага) «ньютон-метры», показывают потенциальное количество выполняемой работы.

    В случае с ДВС вес груза – это усилие с которым поршень после сгорания топливно-воздушной смеси совершает возвратно-поступательное движение. Длина плеча будет не чем иным, как ходом поршня (расстояние от ВМТ до НМТ). Вращающее усилие создается только во время рабочего такта.

    ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ ПОЛКА КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА

    Согласно расчетной формуле Мкр = F х L, где F – это сила, а L – длина плеча, момент вращения будет зависеть от КПД сгорания топливно-воздушной смеси (F) и величины хода поршней (L).

    Поскольку автомобиль – это комплексный механизм, на крутящий момент двигателя влияет ряд характеристик других узлов и агрегатов. Ведущие колеса автомобиля будут получать максимальное тяговое усилие лишь в тот момент, когда взаимодействие механизмов является оптимальным.

    Пик крутящего момента достигается на таких оборотах двигателя, когда наполнение камеры сгорания рабочей смесью, сжигание продуктов горение и вывод отработавших газов осуществляется с минимальными механическими потерями. Для каждого двигателя этот параметр колеблется в зависимости от конструктивных особенностей и типа используемого топлива.

    МОЩНОСТЬ

    Количество полезной работы, преобразованное возвратно-поступательными движениями КШМ, обозначается ньютон-метрами (крутящий момент). Тогда что такое мощность двигателя? Мощностью именуется количество произведенной работы за единицу времени.

    Иными словами, количество единиц крутящего момента, которое мотор способен выдать за определенный промежуток времени. Мощность двигателя измеряется в киловаттах (кВт).

    Формула для расчета мощности в киловаттах:

    P=Mkp*n/9549, где n – количество оборотов коленвала в минуту; Mkp – вращающий момент на коленчатом валу.

    Нехитрое логическое умозаключение приводит нас к тому, что мощность мотора зависит от количества оборотов.

    СООТНОШЕНИЕ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА К МОЩНОСТИ

    Для получения наглядного представления о взаимодействии двух величин рассмотрим основные характеристики мотора на графике. Он демонстрирует выдаваемую двигателем мощность и крутящий момент двигателя в зависимости от оборотов коленчатого вала.

    График отчетливо демонстрирует тот факт, что тяговое усилие на колесах не прямо пропорционален количеству оборотов либо мощности. Двигатель достигает пика крутящего момента уже на 3 тыс. об/мин. Максимум мощности доступно на 5500 об/мин. В обоих случаях обороты продолжают расти, но отдача падает. Для обозначенного двигателя обороты от 2500 до 5 тыс. наиболее оптимальные.

    В этом режиме работы близкая к максимальному значению «полка» момента позволит полноценно реализовать потенциал мотора на протяжении всего отрезка.

    Приведенный график является примером гражданской настройки современных бензиновых моторов. Преимущества очевидны:

    • стабильный прирост мощности;
    • достаточно широкая «полка» с плавным приростом и затуханием.

    Настройка подобного типа позволяет добиться «эластичности» двигателя. Такая работа обеспечивается не только программно (настройка ЭБУ), но и применением различных вспомогательных технологий (изменяемые фазы газораспределения).

    Разница мощностных характеристик во многом зависит от конструкции системы впуска и выпуска. К примеру, двигатели оснащенные турбонаддувом в точке выхода на «буст» получают значительную прибавку в динамике. Крутящий момент и количество лошадиных сил таких моделей значительно превышают своих атмосферных собратьев.

    ЧТО ТАКОЕ ЛОШАДИНЫЕ СИЛЫ

    Наблюдательный читатель, скорей всего, отметит подозрительным тот факт, что до сих пор не прозвучало, всеми так любимое «лошадиные силы». Суть в том, что «скакуны» — это лишь дань моде тех времен, когда механизмам приходилось доказывать свое преимущество над живой рабочей силой.

    Поэтому превосходство (способность выполнить определенное количество работы) удобно было выражать в пересчете на потенциал одной лошади. Фактически 1 л.с – это усилие, которого достаточно для поднятия груза массою 75 кг на 1 м за 1 с.

    Для того чтобы получить «лошадиные силы» достаточно умножить значение мощности в киловаттах на коэффициент 1,36.

    Покупатели не потеряют ровным счетом ничего, если производители откажутся использовать «л.с» в качестве показателя мощностных характеристики автомобилей. Обозначить крутящий момент и мощность в кВт вполне достаточно. Но традиция настолько глубоко запечатлелась в сознании, что тратить усилия на ее разрушения попросту нецелесообразно.

    ИТОГИ
    • Мощность мотора зависит от крутящего момента;
    • «л.с» рассчитаны на достижение максимальной скорости. Автомобиль с большим количеством «скакунов» под капотом сможет развить внушительную скорость, но это займет очень много времени;
    • от тягового усилия зависит насколько быстро двигатель сможет развить свою максимальную мощность;
    • большое количество «ньютон-метров» позволяет более выгодно использовать потенциал двигателя. Такие моторы легче переносят нагрузки;
    • чем шире «полка» момента, тем эластичней двигатель и приятней в управлении автомобиль;
    • ввиду особенностей дизельных ДВС (большая степень сжатия, медленное горение смеси), а также применения современных систем дополнительного нагнетания воздуха, дизельные двигатели имеют больший крутящий момент с самих низких оборотов.

    Выражаясь простым языком, «ньютон-метры» – это сила вашего автомобиля, а киловатты – выносливость.

    Смотрите также:
  • Двигатель V8 объемом 4,2 л в Jaguar XK Coupe
  • Шины для Opel Senator
  • Ремонт главного тормозного цилиндра
  • Заправка и диагностика автокондиционеров
  • Автомобиль Koenigsegg и семиступенчатая коробка передач
  • Покупка автомобиля через аукцион
  • Что важнее «лошади» или крутящий момент? :

    Любой человек, кто хоть немного интересуется автомобилями, слышал о таком словосочетании, как лошадиные силы. Практически в каждой статье и сюжете о машинах обязательно упоминается эта единица измерения и рядом с ней всегда указывается крутящий момент. Давайте разберемся, на что, в первую очередь, нужно обращать внимание, на «лошади» или крутящий момент?

    Такое понятие, как лошадиная сила, ввел известный ученый Джеймс Ватт. Это тот самый Ватт, которым измеряется сегодня мощность. Для удобства исчислений была выведена формула, которая доказывает, что одна лошадиная сила равна 736 ватт.

    Если с лошадиными силами все достаточно просто, давайте разберемся, с оборотами.

    Современные агрегаты в среднем выдают около 5500-6500 об./мин. Логично было бы предположить, что если ваш автомобиль достигает максимальной мощности при 6 000 оборотах, то при 3 000 оборотах мощность двигателя упадет вдвое. Именно поэтому опытные водители всегда стараются держать обороты в диапазоне, где достигается максимальная мощность. Когда вы хотите быстро разогнаться до максимальной скорости, двигателю необходимо какое-то время, для того чтобы раскрутиться до 6 000 об./мин. Вот здесь-то и появляется крутящий момент.

    В каждом автомобильном справочнике можно узнать, что мощность двигателя — это энергия, которая вырабатывается двигателем. В свою очередь, энергия преобразуется в крутящий момент и переходит на вал двигателя, изменяется в коробке и редукторе ведущего моста и попадает на колеса.

    Иначе можно сказать, что крутящий момент позволяет машине ехать вперед, а мощность собственно и производит этот крутящий момент.

    Чем больше крутящий момент, тем стремительней двигатель начинает набирать обороты, а значит, быстрее ускоряется автомобиль.

    Еще один важный момент в работе автомобиля — это обороты, с помощью которых мотор развивает максимальный крутящий момент. К примеру, ваш автомобиль достигает максимальную скорость при 4 000 об./мин., однако, для этого ему необходимо достаточно много времени, для того чтобы pаскpутить двигатель. А вот если бы ваша машина достигала максимума при 2 000 об./мин, тогда автомобиль сразу же набирал ход, не теряя время на раскрутку мотора.

    Поэтому главное в крутящем моменте не только величина, но и обороты. И чем они меньше, тем лучше.

    Лидером по крутящему моменту являются дизельные моторы, а особенно тракторные. Некоторые из таких агрегатов достигают своей максимальной мощности с 1 500 об./мин. Такие двигатели часто называют «тяговитыми».

    Бензиновые двигатели достигают максимального значения на средних оборотах в районе 4 000–4 500. Однако такие моторы могут раскручиваться до 7 000-8 000 об./мин., что, в свою очередь, позволяет автомобилю развивать большую мощность.

    В свою очередь, дизельные двигатели развивают не больше 5 000 об./мин., тем самым проигрывая бензиновым собратьям в максимальной мощности.

    Интересно то, что в паровых и электродвигателях все происходит с точностью, только наоборот. Чем меньше крутящий момент, тем выше получается мощность. Именно по этой причине в последнее время все большей популярностью стали пользоваться гибридные бензиново-электрические силовые установки.

    Автомобили Мицубиси прочно завоевали своё место под солнцем. И продолжают развивать свой модельный ряд, создавая такие автомобили как Mitsubishi L200, который впитал в себя самое лучшее от предшественников. И по праву входит в пятёрку лучших полноприводных автомобилей.

    Добавлено: 21.09.2010 13:29

    Бензиновый или дизельный: чьи лошади сильнее?

    До сих пор встречаются чудаки, свято верящие в то, будто бы 100 лошадиных сил дизеля соответствуют примерно 140 «бензиновым» силам. Дело, как они полагают, в крутящем моменте, который у дизеля гораздо выше.

    Грамотно прояснить ситуацию оказалось не так-то просто. Пришлось то и дело консультироваться в самых различных местах — на ВАЗе и УАЗе, ГАЗе и ЯМЗе. В итоге трактат получил всеобщее «одобрям-с», но автору посоветовали заранее спрятаться от потока помидоров, запущенного недовольными апологетами того или иного двигателя. Мол, будет та же реакция, как если бы спартаковский фанат в своих красно-белых тонах забрался на зенитовскую трибуну…

    В общем, разбираемся, чьи силы сильнее. А попутно, чтобы стало веселее, попытаемся ответить на простейший, казалось бы, вопрос:

    «Даны два автомобиля, максимально близких по конструкции, — бензиновый и дизельный. Исходные условия: современные моторы одинаковой мощности, идеально подобранные для каждого коробки передач, образцовые водители (почти роботы!), отличное сцепление с дорогой. Какой автомобиль окажется на трассе быстрее?»

    Простой вопрос? Оказалось, что не очень…

    Лошадиный момент

    Для разгона машины нужна энергия. Чем больше энергии можно потратить в единицу времени, тем быстрее машина разгонится. Иными словами, речь идет о мощности. Чем выше мощность, тем быстрее машина: всё, казалось бы, просто. Но…

    Но на практике картина другая. Максимальная мощность мотора, как бензинового, так и дизельного, достигается им только при полной подаче топлива — понятно, что это соответствует положению «педаль в пол». А вот основная жизнь автомобиля протекает в режимах частичной подачи топлива, при которых развиваемая мотором мощность явно ниже максимальной.

    Напомним, что крутящий момент и мощность — это почти что близнецы-братья, как у Маяковского. Друг без друга они не существуют: ведь мощность — это крутящий момент, помноженный на частоту вращения коленчатого вала. И если на какой-то частоте вращения ДВС способен выдать более высокий крутящий момент, чем его конкурент, то и мощность его в этот момент также должна быть выше. Одно без другого просто немыслимо. Поэтому разговоры о том, что у кого-то при равной мощности момент на тех же оборотах выше, сразу пресекаем: это несерьезно.

    Пару слов о коробках передач. Очень часто споры вокруг двигателей упираются именно в коробку, а потому уходят в сторону от основной темы. Понятно, что коробка способна изменять момент на ведущих колесах в широких пределах, но одновременно она меняет и частоту вращения колес: изменять мощность она, естественно, не может. Поэтому в дальнейшем условно считаем коробку на бензиновой и дизельной машинах неким идеальным атрибутом и больше к ней не возвращаемся. Для ясности также не принимаем во внимание тот факт, что дизельный двигатель априори тяжелее бензинового той же мощности.

    Если бы крутящий момент был постоянным во всем диапазоне частот вращения коленвала, то внешняя скоростная характеристика, показывающая зависимость мощности и крутящего момента от частоты вращения, превратилась бы в прямую линию, а мощность была бы прямо пропорциональна показаниям тахометра. Тогда разницы в поведении бензинового и дизельного моторов равной мощности не было бы вообще. Однако именно своеобразность протекания момента по дизельной кривой и породила неодинаковость их поведения.

    Дело в том, что в массовом сознании дизельные моторы всегда отличала их способность выдавать относительно высокие значения мощности и крутящего момента на низах. Субъективно это воспринималось так, что в этом диапазоне частот дизель откликался на правую педаль охотнее, чем бензиновый коллега. Даже атмосферные дизели за счет более высокого эффективного давления в цилиндрах могли развить более высокий момент, чем бензиновые. Однако без наддува ширина «полки» крутящего момента была при этом практически такой же, то есть практически отсутствовала. А вот с применением наддува полка сразу появилась, причем в левой части характеристики — «на низах».

    Что это дало? Именно то, чем любят хвалиться приверженцы дизелей — «тягу на низах». В этом диапазоне дизельный двигатель способен развить большую мощность, чем бензиновый, а его момент на ведущих колесах действительно может быть выше.

    На всякий случай напоминаю: момент существует только там, где есть сопротивление — без него он равен нулю. Грубо говоря, мотор бульдозера готов его выдать, но только в том случае, если встретит кучу щебня перед своим отвалом. Поэтому до тех пор, пока дорога гладкая и ровная, бензиновая и дизельная машины будут примерно в равных условиях. Но как только дорога пойдет в гору или, скажем, подует встречный ветер, то машина, у которой в данном диапазоне оборотов есть запас мощности (или момента — это не важно), сможет за его счет выйти вперед.

    А если раскрутить бензиновый мотор до более высоких оборотов? Тогда ситуация выровняется. Мало того, поскольку диапазон частот вращения коленвала у «бензинок» заведомо шире, чем у дизелей, то и отыграться за все обиды они могут именно там, «на верхах». Дизель, быстрее достигнув пика мощности, «заткнется» — его ВСХ пойдет на спад, а вот бензиновый мотор будет продолжать раскручиваться дальше, так как пик его мощности достигается при более высоких частотах вращения.

    Впрочем, на этом этапе рассуждений мы упираемся в особенности конкретных моторов. Строго говоря, бензиновый двигатель тоже может быть «низовым». И если у двух моторов, низового и верхового, заявленная максимальная мощность одинакова, то поначалу вперед вырвется именно машина с «низовым» мотором. Как справедливо указал один из наиболее грамотных форумчан, при установке на автомобиль движков от «эмочки» и Таврии, мощность которых примерно одинакова, с «эмочным» мотором разгон будет интенсивнее.

    У кого шире?

    Между прочим, широкая полка момента, которой так любят хвастаться дизелеводы, сегодня уже не является их козырной картой. У бензинового движка с непосредственным впрыском и турбонаддувом она ни в чем не уступает дизельной, а то и превосходит. Более того, как подсказали нам на ЯМЗе, при построениях ВСХ заметно, что по мере снижения частоты вращения турбокомпрессоры «бензинок» держатся дольше, чем их дизельные коллеги. И это объяснимо: дизелю нужно больше воздуха, а потому турбокомпрессоры начинают задыхаться раньше. А с учетом широкого диапазона частот вращения бензиновый мотор вполне может оставить дизель позади.

    Пора посмотреть на картинки. Из широкой гаммы вольвовских моторов нам любезно предоставили внешние скоростные характеристики тех, кто имеет воплощение в дизельном и бензиновом вариантах при равных или почти равных заявленных мощностях. Из них видно, что «полка» крутящего момента у бензиновых движков вовсе не уже, а шире, чем у дизельных собратьев по внутреннему сгоранию.

    Слева на графиках — ВСХ 190-сильного бензинового мотора B4204T19 (V40 Cross Country, S60). Справа — ВСХ дизельного мотора D4204T5 той же мощности (S60, V 60 Cross Country, S80, XC60, XC70)
    Слева показана ВСХ бензинового мотора B4204T36 мощностью 249 л.с. (XC40). Справа — ВСХ дизельного движка D4204T23 в 240 л.с. (Polestar XC60 New, V90 Cross Country, XC90)

    Что касается вопроса, какой из автомобилей окажется быстрее в гонках с общего старта и чей разгон динамичнее, то теоретические рассуждения дают только один верный ответ: надо посмотреть на ВСХ их моторов. Решение подсказывает площадь под кривой крутящего момента — математики вспомнят слово «интеграл». Фактически эта площадь и есть мерило динамики машины. Чем характеристика «прямоугольнее», тем лучше. Чем равномернее «размазан» по оборотам крутящий момент, тем проще угодить и экологам, и мотористам. Лучше других выглядят бензиновые моторы с непосредственным впрыском и турбонаддувом, хуже — высокофорсированные безнаддувные «бензинки» с пиком мощности под 8000 об/мин и момента на 6000. Высокофорсированный наддувный дизель будет гораздо ближе к первому варианту, чем ко второму.

    Надо отметить, что свою лепту в путаницу вносят «электронные педали газа». На пальцах это выглядит так: вы вдавили педаль в пол, а компьютер начинает советоваться с партией зеленых, оценивая предстоящие выбросы вредностей. Поэтому в любой современной машине всё определяется программным обеспечением и скоростью процессора, который порой может и не поспевать отслеживать меняющиеся условия работы. Можно привести и другой пример по части экологии: современные дизели имеют электронные ограничители времени работы на оборотах максимальной мощности, поскольку в таком режиме дизельный двигатель изрыгает сажу.

    Всем, кто имеет свое суждение о превосходствах того или иного двигателя, предлагаю высказаться. Аргументы типа «„Зенит“ — чемпион»» прошу не употреблять: хочется услышать технически обоснованную аргументацию.

    А вообще-то…

    А, вообще-то, подобные споры скоро прекратятся. Одна компания за другой заявляют о полном прекращении новых разработок дизелей. А потом и ДВС в целом… Впереди эпоха гибридов различных мастей и, конечно же, электромобилей. Впрочем, недавно прозвучала команда вспомнить про метан, так что — посмотрим…

    Я никогда не любил дизели. Но мне их жалко.

    Фото: depositphotos

    

    Технические характеристики силовых агрегатов Volvo FH

    D13TC — мощность / крутящий момент

    Мощность согласно EC 582/2011
    Доступны модели D13TC мощностью 460 и 500 л. с. При этом их крутящий момент выше, чем у других двигателей D13. D13TC мощностью 460 л. с. достигает того же уровня крутящего момента, что и двигатель D13 мощностью 540 л. с., но на более низких оборотах. А двигатель мощностью 500 л. с. с I-Save аналогичен D16 с моментом 2800 Н·м при тех же низких оборотах.
    Это возможно благодаря технологии Turbo Compound, которая использует дополнительную турбину после турбонагнетателя для повторного использования избыточной энергии выхлопных газов. Эта энергия преобразуется в крутящий момент непосредственно на коленчатом валу, что дает двигателю высокую мощность и чрезвычайную экономичность.

     

    D13K420 (309 кВт) 

     

    Максимальная мощность при 1400–1800 об/мин 

    420 л. с. 

    Макс. крутящий момент при 860–1400 об/мин 

    2100 Н·м 

    D13K460 (345 кВт) 

     

    Максимальная мощность при 1400–1800 об/мин 

    460 л. с. 

    Макс. крутящий момент при 900–1400 об/мин 

    2300 Н·м  

    D13K460TC (345 кВт)

     

    Максимальная мощность при 1250–1600 об/мин

    460 л. с.

    Макс. крутящий момент при 900–1300 об/мин

    2600 Н·м 

    D13K500 (368 кВт) 

     

    Макс. мощность при 1530–1800 об/мин

    500 л. с. 

    Макс. крутящий момент при 980–1270 об/мин

    2500 Н·м 

    D13K500TC (368 кВт)

     

    Максимальная мощность при 1250–1600 об/мин

    500 л. с.

    Макс. крутящий момент при 900–1300 об/мин

    2800 Н·м

    D13K540 (397 кВт) 

     

    Максимальная мощность при 1450–1800 об/мин 

    540 л. с. 

    Макс. крутящий момент при 1000–1450 об/мин

    2600 Н·м 

    Крутящий момент: определение, уравнение и формула — видео и стенограмма урока

    Физика крутящего момента

    Чтобы найти линейную силу, нам нужно знать массу и ускорение. Однако крутящий момент немного отличается из-за участия вращения. Подумайте об открытии двери. Куда вы нажимаете на него, когда хотите, чтобы он открылся? Вы нажимаете на ту сторону двери, где нет петель, потому что если надавить на сторону с петлями, открыть ее будет намного сложнее. Итак, для крутящего момента нам нужно знать не только массу и ускорение линейной силы, но также и то, насколько далеко эта сила находится от оси вращения, поскольку в зависимости от этого мы можем получить разные результаты.Мы можем видеть это на диаграмме и в уравнении для крутящего момента.

    T = F * R * SIN ( THETA )

    T = крутящий момент

    F = линейная сила

    R = расстояние, измеренное от оси

    тета = угол между F и r

    ), а F измеряется в ньютонах (Н).Объединив их вместе, мы видим, что единицей крутящего момента является ньютон-метров (Нм).

    Наконец, тета необходима для учета направления приложения линейной силы. Сила не всегда будет толкаться прямо, как дверь. Это может прийти с разных сторон.

    Равновесие вращения

    Итак, мы видели, как один крутящий момент может воздействовать на объект, но вы можете легко приложить более одного крутящего момента одновременно. Вспомните двигатель автомобиля.В каждом автомобиле есть более одного поршня, передающего крутящий момент на коленчатый вал. В этом случае имеется общий крутящий момент, который является суммой каждого отдельного крутящего момента.

    Итого T = T {1} + T {2} + … + T {n}

    объект. Существует также особый случай этого, называемый вращательным равновесием . Здесь сумма всех крутящих моментов, действующих на объект, равна нулю.Когда это происходит, это может означать, что на объект не действует крутящий момент, или все крутящие моменты, действующие на объект, уравновешивают друг друга. Чтобы визуализировать уравновешивание крутящих моментов, давайте рассмотрим простой случай с двумя крутящими моментами: качели.

    В верхней части изображения двое детей сидят на неподвижных качелях. Они уравновешены на оси вращения, которая является точкой опоры в случае качелей. Оба ребенка прилагают вниз силу своего веса, также известную как сила тяжести.Ребенок 1 пытается повернуть качели против часовой стрелки, а ребенок 2 пытается повернуть их по часовой стрелке. Пока величины двух крутящих моментов одинаковы, они компенсируют друг друга, поскольку пытаются двигать качели в противоположных направлениях.

    Проблема с тупиком на качелях

    Давайте рассмотрим пример расчета с использованием вращательного равновесия и уравнения для крутящего момента.

    Качели на изображении находятся в равновесии вращения и не двигаются.Мы хотим найти, как далеко дочерний элемент 2 находится справа от оси вращения в точке опоры. Ребенок 1 слева имеет массу 38 кг и находится на расстоянии 4 м от точки опоры. Ребенок 2 имеет массу 25 кг.

    Шаг 1: Учет направления

    Чтобы математически показать, что два крутящих момента движутся в противоположных направлениях, одному из них присваивается отрицательный знак. Стандартной практикой является обозначение крутящего момента, вращающего объект по часовой стрелке, как отрицательное, поэтому мы сделаем T {2} отрицательным.Поскольку качели находятся в равновесии вращения, мы также знаем, что сумма крутящих моментов должна равняться нулю. Это позволяет нам изменить уравнение, чтобы получить один крутящий момент по обе стороны от знака равенства.

    T {1} + (- T {2}) = 0

    T {1} — T {2} = 0

    T {0} = 16 9017 {2} 1}

    Шаг 2: Вставьте уравнения крутящего момента и силы

    Затем мы подставим уравнение для крутящего момента в каждую сторону.

    F { g 2} * r {2} * sin( theta {2}) = F { g 1} ( r 1} sin {1})

    F { г 2} и F { г 1} — силы тяжести.Чтобы получить их, мы умножаем массу каждого ребенка на ускорение свободного падения ( г ).

    m {2} * g * r {2} * sin( тета {2}) = m {1} * g * r { тета {1})

    Шаг 3: Упростим уравнение

    Теперь мы можем сделать пару вещей, чтобы упростить это уравнение. Во-первых, поскольку g одинаково для каждого ребенка, и по обе стороны от знака равенства оно аннулируется.Во-вторых, если мы посмотрим на изображение, то увидим, что силы гравитации перпендикулярны качелям. Это означает, что они перпендикулярны r {1} и r {2}. Итак, оба тета имеют значение 90 градусов. Помните, sin(90 градусов) = 1. Теперь у нас осталось следующее:

    м {2} * r {2} = м {1} * r {1}

    Шаг 4: Решите уравнение

    Наконец мы можем подставить наши данные, чтобы найти ответ для r {2}.

    25 кг * r {2} = 38 кг * 4 м

    25 кг * r {2} = 152 кг м

    r {2} = 6 м

    5 900 сидит метрах от точки опоры. Для вращательного равновесия имеет смысл, что более легкий ребенок должен сидеть дальше от точки опоры, чем более тяжелый, чтобы удерживать качели в равновесии.

    Краткий обзор урока

    Крутящий момент — это крутящая сила, которая стремится вызвать вращение. Точка, в которой вращается объект, называется осью вращения .Математически крутящий момент можно записать как T = F * r * sin( тета ), и он измеряется в ньютон-метрах. Когда сумма всех крутящих моментов, действующих на объект, равна нулю, это вращательное равновесие . Крутящие моменты, действующие на один объект, компенсируют друг друга, когда они имеют одинаковую величину и противоположные направления. Крутящий момент относится не только к автомобилям; он также позволяет использовать такие объекты, как замки, дверные ручки, петли и даже качели.

    Результаты обучения

    Просмотрите урок и попрактикуйтесь в уравнениях, пока не будете готовы:

    • Определять крутящий момент, вращательное равновесие и ось вращения
    • Вызов уравнения для крутящего момента
    • Рассчитать крутящий момент
    • Вычислить значение ‘r’ для объекта, находящегося в равновесии вращения
    • Перечислите несколько примеров крутящего момента в повседневной жизни

    Что такое крутящий момент? Разбивка основных терминов

     Добавлено 7 июля 2017 г.  Колесо новостей  основные характеристики , основные термины , характеристики автомобиля , характеристики автомобиля , определения , мощность , крутящий момент

    Нет комментариев

    Начало поиска новой машины может быть пугающим, особенно если вы не знаете языка.Вы начинаете искать новую машину, сравнивать марки, и эти сумасшедшие слова пролетают мимо, пока вы пролистываете сайт. Продавец говорит так, будто говорит по-латыни, и кажется, что все пролетает над вашей головой. 4-цилиндровый, крутящий момент 356 фунт-фут, двигатель с наддувом (как Супермен? Просто супер-пупер двигатель, верно?). Это может быть подавляющим.

    Чтобы помочь вам решить, какие характеристики (к сожалению, есть еще один термин для вас; спецификации = технические характеристики) наиболее важны для поиска автомобиля, вот список некоторых основных сведений, которые помогут вам начать работу.

    Объем двигателя Объем всех цилиндров в двигателе;
    Чем выше рабочий объем, тем больше и мощнее двигатель
    Цилиндры  Место, где автомобиль сжигает бензин;
    Больше цилиндров = больше мощность; меньше цилиндров = лучше расход бензина
    С наддувом и с турбонаддувом Увеличивает мощность двигателя без дополнительных цилиндров;
    Четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом может развивать мощность шестицилиндрового двигателя;
    Вот разница между наддувом и турбонаддувом
    Момент затяжки Какую работу может выполнить двигатель;
    Чем выше крутящий момент, тем больше автомобиль может буксировать
    Мощность Насколько быстро двигатель может выполнить эту работу;
    Чем выше мощность, тем быстрее автомобиль может разгоняться
    Трансмиссия Как автомобиль переключает передачи;
    Здесь вы можете выбрать автоматическую или ручную
    Задний/Передний/Полный Задний привод, передний привод и полный привод;
    Определяет, на какое из колес двигатель подает мощность.
    Запас топлива  Сколько галлонов бензина может вместить транспортное средство за один раз;
    Влияет на то, как часто вы заполняете свой бак (и сколько это стоит при этом)
    миль на галлон миль на галлон;
    Сколько миль вы можете проехать на одном галлоне бензина
    Рекомендуемая производителем розничная цена  Рекомендованная розничная цена производителя;
    это цена, по которой автомобильная компания предлагает дилерам продавать автомобиль за

    Если вы когда-либо сомневались в каком-либо из этих условий в процессе покупки автомобиля, не бойтесь спросить кого-нибудь в дилерском центре.Они всегда рады помочь вам с любыми вопросами, которые могут у вас возникнуть.

    The News Wheel — это цифровой автомобильный журнал, предлагающий читателям свежий взгляд на последние автомобильные новости. Мы находимся в самом сердце Америки (Дейтон, штат Огайо), и наша цель — предоставить развлекательный и информативный взгляд на то, что происходит в автомобильном мире. Смотрите другие статьи из The News Wheel.

    Что означает крутящий момент?

    Деодатта В. Шенаи-Хатхате:

    Вот интересный разговор между офицером полиции и одним индийским инженером, который отправился в полицейский участок, чтобы сообщить о пропаже жены.: — Офицер, похоже, я потерял жену. Вчера она пошла в торговый центр за покупками и еще не вернулась домой. Хорошо, какой у нее рост? «Я никогда не замечал… может быть, от 4 до 5 футов?» — Она худая? «Не худая… может быть, здоровая». «Цвет ее глаз?» — Не уверен… может, черный? — Цвет ее волос? ‘Не уверен. Он продолжает меняться. — Во что она была одета? «Может быть, сари или джинсы… или сальвар-камиз?» — Она была за рулем автомобиля? ‘Да!’ ‘Хорошо! Затем сообщите мне детали, такие как номерной знак, марку, модель и цвет вашего автомобиля.«Офицер, она взяла мой любимый BMW M135i, топовую версию BMW 1 серии. Цвет стальной серый и номерной знак SRI 420. Мой прекрасный BMW… это такой отчетливо динамичный автомобиль, произведенный BMW M GmbH. Она занимает промежуточное положение между самыми мощными серийными моделями серии BMW и чистокровными автомобилями BMW M с заметно более высокими характеристиками, чем ранее самые мощные двигатели любой серии BMW, и имеет характерные для M характеристики по настройке подвески и внешнему виду, хотя и без каких-либо ограничений по срокам. пригодности для повседневного использования.Сердцем моего нового BMW M135i является ее рядный шестицилиндровый бензиновый двигатель с технологией Twin Scroll Turbo, Valvetronic, Double VANOS и High Precision Injection. Она развивает мощность 235 кВт/320 л.с. и максимальный крутящий момент 450 Нм, передача мощности обеспечивается шестиступенчатой ​​механической коробкой передач, входящей в стандартную комплектацию. Я знаю, что мой BMW M135i разгоняется от 0 до 100 км/ч всего за 5,1 секунды (а в автоматическом режиме — за 4,9 секунды), чтобы достичь максимальной скорости 250 км/ч — это потому, что это максимальный предел, разрешенный электронной системой скорости автомобиля. система контроля.Ее средний расход топлива в тестовом цикле ЕС составил 8,0 литров на 100 км, а уровень выбросов CO2 — 188 граммов на километр. Эксклюзивная силовая передача также оснащена индивидуальной системой охлаждения, системой управления производительностью M и настройкой звука двигателя, а также недавно разработанной шестиступенчатой ​​​​механической коробкой передач с системой смазки с сухим картером. У нее также есть динамичная восьмиступенчатая автоматическая спортивная коробка передач с интегрированными в рулевое колесо подрулевыми лепестками, включаемыми в качестве опции. Пожалуйста, найди ее, как только сможешь.Я скучаю по ней так сильно.’ ‘ Вот это да! Это действительно помогает. Ваши детали потрясающие, и ваша память просто потрясающая. Пожалуйста, перестань плакать. Мы сейчас же поищем твою машину и найдем ее как можно скорее… и, может быть, найдем и твою жену. Конец.

    Что такое крутящий момент? – Краткое и простое объяснение

    Часто, занимаясь физикой, мы просто говорим «сила действует на тело», не уточняя, на какую точку тела она действует. Это в основном физика точечной массы. Мы игнорируем тот факт, что объект имеет сложную трехмерную форму, и предполагаем, что это одна точка, имеющая определенную массу.Иногда этого достаточно, в других случаях нам нужно выйти за рамки этого. И здесь на помощь приходит понятие крутящего момента.

    Давайте определим, что подразумевается под крутящим моментом. Предположим, что на тело на расстоянии r (в м) от оси вращения действует сила F (в Н). Это расстояние называется плечом рычага. Взгляните на изображение ниже для примера такой установки.

    (взято с сайта sdsu-physics.org)

    Для вращения тела имеет значение только составляющая силы, перпендикулярная плечу рычага, которую мы обозначим через F’.Если задан угол Φ между силой и плечом рычага (как показано на рисунке), мы можем легко вычислить соответствующий компонент силы:

    F’ = F · sin(Φ)

    Например, если общая сила F = 50 Н и она действует под углом Φ = 45° к плечу рычага, только составляющая F’ = 50 Н · sin(45°) ≈ 35 Н будет работать на вращать тело. Итак, вы видите, что иногда имеет смысл разбить силу на составляющие. Но это не должно вызывать беспокойства, с приведенной выше формулой это можно сделать быстро и безболезненно.

    Оставив это без внимания, мы можем определить, что такое крутящий момент, одним простым предложением: крутящий момент T (в Нм) — это произведение плеча рычага r и силы F’, действующей перпендикулярно ему. В виде уравнения определение выглядит так:

    Т = г · F’

    Количественно мы можем интерпретировать крутящий момент как меру вращательного толчка. Если есть сила, действующая на большом расстоянии от оси вращения, вращательный толчок будет сильным. Однако, если одна и та же сила действует очень близко к указанной оси, мы почти не увидим никакого вращения.Поэтому, когда дело доходит до вращения, сила — это только одна часть картины. Мы также должны принять во внимание, где сила применяется.

    Давайте посчитаем несколько значений, прежде чем перейти к чрезвычайно полезному закону рычага.

    —————————

    Взглянем на гаечный ключ с картинки. Предположим, что ключ имеет длину r = 0,2 м. Какой крутящий момент возникает при приложении силы F = 80 Н под углом Φ = 70° к плечу рычага?

    Чтобы ответить на вопрос, нам сначала нужно найти составляющую силы, перпендикулярную плечу рычага.

    F’ = 80 Н · sin(70°) ≈ 75,18 Н

    Теперь о крутящем моменте:

    T = 0,2 м · 75,18 Н ≈ 15,04 Нм

    —————————

    Если этого крутящего момента недостаточно для поворота гайки, как мы можем его увеличить? Что ж, мы могли бы увеличить усилие F и в то же время убедиться, что оно приложено под углом 90° к ключу. Предположим, что в качестве крайней меры вы применяете силу, стоя на гаечном ключе.Тогда сила, перпендикулярная плечу рычага, — это просто ваше гравитационное притяжение:

    F’ = F = м·г

    Принимая массу m = 75 кг, получаем:

    F’ = 75 кг · 9,81 м/с² = 735,75 Н

    С помощью этого не очень элегантного, но, безусловно, эффективного метода мы можем увеличить крутящий момент до:

    Т = 0,2 м · 735,75 Н = 147,15 Н·м

    Это должно сработать. Если это не так, остается еще один вариант — использование более длинного ключа.С помощью более длинного ключа вы можете прикладывать усилие на большем расстоянии от оси вращения. И с увеличением r крутящий момент T увеличивается во столько же раз.

    —————————

    Это отрывок из моей электронной книги Kindle «Больше объяснений великих формул».

    Проверьте мои ЛУЧШИЕ ИЗ других интересных статей по физике.

    Нравится:

    Нравится Загрузка…

    Родственные

    3 способа определить крутящий момент привода словами, которые вы понимаете

    Недостаток знаний о крутящем моменте часто может ввести покупателей в заблуждение и сделать неверный выбор при выборе привода для их пакета автоматизации.Вот четкое определение того, что такое крутящий момент привода.

    Крутящий момент привода — это числовое выражение величины крутящего момента, который способен создать привод. Крутящий момент — это термин, используемый для определения степени, в которой движущая энергия закручивает объект вокруг своей оси или точки. Хорошим примером этого является высокопроизводительный гоночный автомобиль, который имеет тенденцию скручиваться или подниматься на одну сторону, когда двигатель набирает обороты. Эта реакция вызвана крутящим моментом двигателя, который, хотя его выходная сила используется для движения автомобиля вперед вдоль его собственной оси, создает вращательное движение вокруг оси автомобиля.Проще говоря, чем больший крутящий момент может генерировать устройство, тем большую мощность оно сможет развивать в более широком диапазоне рабочих нагрузок.

    Прямолинейное движение, возникающее при нажатии чего-либо, является практической демонстрацией силы. С другой стороны, крутящий момент лучше всего описать как результат приложения силы к гаечному ключу, который поворачивает болт вокруг своей оси. То же самое относится и к отвертке, используемой для ослабления очень цепкого винта. Если ручка отвертки хорошо сконструирована и не скользит в руке, создается большой крутящий момент, который прикладывается к винту силой, приложенной к ручке отвертки.Те же принципы, касающиеся условий, влияющих на способность сравнимых сил создавать вращательное движение, применимы и к определению крутящего момента привода.

    Крутящий момент привода является важной частью номинальных характеристик любого привода. Номинальный крутящий момент устройства будет определять, с какими типами применений привод реально сможет справиться. Низкий номинальный крутящий момент будет означать, что привод сможет поддерживать свою выходную силу в очень узком диапазоне нагрузок.Как только этот диапазон будет превышен, актуатор будет «перегружен» и не сможет продолжать эффективно выполнять свое рабочее движение. Напротив, привод с высоким крутящим моментом сможет комфортно справляться с гораздо более широким диапазоном изменений нагрузки.

    Эта концепция крутящего момента привода, возможно, лучше всего демонстрируется автомобилем, приближающимся к крутому склону на высшей передаче. В такой конфигурации передач двигатель не способен развивать большой крутящий момент и для эффективного подъема в гору придется выбирать более низкую передачу.Тот же принцип применяется к приводу с внутренней конструкцией механизма, определяющей, насколько хорошо двигатель привода преобразует свою силу в полезный крутящий момент. Высокие значения крутящего момента не всегда необходимы, поэтому не все приводы развивают одинаковый выходной крутящий момент, даже если они могут иметь сопоставимые источники энергии. Это делает обоснованный выбор решающим фактором при выборе устройств для приложений, требующих высоких значений крутящего момента привода.

    Крутящий момент = Т ; Сила = Ф; Расстояние = D

    Сила, приложенная к заданной оси и производящая вращение, имеет момент (крутящий момент).Величина момента является произведением силы (F) и перпендикулярного расстояния (D) от линии действия силы до оси, T = F x D. Проще говоря, крутящий момент создается скручивающей силой, которая производит вращение вокруг оси.

     

    Крутящий момент — Academic Kids

    От академических детей

    Понятие крутящего момента в физике, также называемого моментом или парой , возникло вместе с работой Архимеда над рычагами.Неформально крутящий момент можно рассматривать как «вращательную силу». Вращательными аналогами силы, массы и ускорения являются крутящий момент, момент инерции и угловое ускорение соответственно. Сила, приложенная к рычагу, умноженная на его расстояние от точки опоры рычага, представляет собой крутящий момент. Например, сила в три ньютона, приложенная в двух метрах от точки опоры, создает такой же крутящий момент, как и сила в один ньютон, приложенная в шести метрах от точки опоры. Это предполагает, что сила направлена ​​под прямым углом к ​​прямому рычагу.В более общем смысле можно определить крутящий момент как векторное произведение:

    \boldsymbol{T} = \mathbf{r} \times \mathbf{F}

    где

    r — вектор от оси вращения до точки, на которую действует сила

    F — вектор силы.

    Единицы

    Крутящий момент имеет размерность расстояние × сила, а единицы крутящего момента в системе СИ указаны как «ньютон-метры». Хотя порядок «ньютонов» и «метров» математически взаимозаменяемы, BIPM (Международное бюро мер и весов) указывает, что порядок должен быть Nm, а не mN[1] ( http://www1.bipm.org/en/si/derived_units/2-2-2.html ).

    Джоуль, единица СИ для энергии или работы, также определяется как 1 Нм, но эта единица не используется для крутящего момента. Конечно, размерная эквивалентность этих единиц не является простым совпадением. Крутящий момент в 1 Н·м, приложенный к полному обороту, потребует энергии ровно 2π джоулей. Математически,

    E=\boldsymbol{T} \theta

    где

    E это энергия

    θ — угол перемещения в радианах.

    Другие единицы крутящего момента, не входящие в систему СИ, включают «фунт-сила-фут», или «фут-фунт-сила», или «унция-сила-дюйм», или метр-килограмм-сила.

    Особые случаи и другие факты

    Очень полезный частный случай, часто приводимый в качестве определения крутящего момента в областях, отличных от физики, выглядит следующим образом:

    \boldsymbol{T} = (\textrm{момент\плечо}) \times \textrm{force}

    Конструкция «плеча момента» показана на рисунке ниже вместе с векторами r и F , упомянутыми выше.Проблема с этим определением заключается в том, что оно дает не направление крутящего момента, а только его величину, и, следовательно, его трудно использовать в трехмерных случаях. Заметим, что если сила перпендикулярна вектору перемещения r , то плечо момента будет равно расстоянию до центра, а момент будет максимальным для данной силы. Уравнение для величины крутящего момента, возникающего от перпендикулярной силы:

    \boldsymbol{T} = (\textrm{расстояние\до\центра}) \times \textrm{force}

    Отсутствует изображение
    Moment_arm.png
    Image:moment arm.png

    Например, если человек прикладывает усилие 10 Н к гаечному ключу длиной 0,5 м, крутящий момент составит 5 Н·м, при условии, что человек тянет гаечный ключ в направление, наиболее подходящее для поворота болтов.

    Если сила направлена ​​под углом θ к перпендикуляру, то по определению поперечного произведения величина возникающего крутящего момента равна:

    \boldsymbol{T} = (\textrm{расстояние\до\центра}) \times \cos ( \theta ) \times \textrm{force}

    Чтобы объект находился в статическом равновесии, не только сумма сил должна быть равна нулю, но и сумма крутящих моментов (моментов).Для двумерной ситуации с горизонтальными и вертикальными силами сумма требуемых сил представляет собой два уравнения: ΣH = 0 и ΣV = 0, а крутящий момент — третье уравнение: ΣT = 0. То есть для решения статически определимых задач равновесия в двух измерениях мы используем три уравнения.

    Крутящий момент — это производная по времени углового момента, так же как сила — это производная по времени линейного количества движения. Для нескольких моментов, действующих одновременно:

    \sum\boldsymbol{T} ={d\mathbf{L} \over dt}

    , где L — угловой момент.

    Крутящий момент на твердом теле можно записать через его момент инерции \boldsymbol I и его угловую скорость \boldsymbol{\omega}:

    \mathbf{L}=I\,\boldsymbol{\omega}

    поэтому, если \boldsymbol I является константой,

    \boldsymbol{T}=I{d\boldsymbol{\omega} \over dt}=I\boldsymbol{\alpha}

    , где α — угловое ускорение, величина, обычно измеряемая в рад/с².

    Крутящий момент машины

    Крутящий момент является частью базовой спецификации двигателя: выходная мощность двигателя просто выражается как его крутящий момент, умноженный на его скорость вращения. Двигатели внутреннего сгорания создают полезный крутящий момент только в ограниченном диапазоне скоростей вращения (обычно от 1000 до 6000 об / мин для небольшого автомобиля). Изменение выходного крутящего момента в этом диапазоне можно измерить с помощью динамометра и показать в виде кривой крутящего момента. Пик этой кривой крутящего момента обычно находится немного ниже общего пика мощности (пик крутящего момента по определению не может появляться при более высоких оборотах, чем пик мощности).

    Понимание взаимосвязи между крутящим моментом, мощностью и частотой вращения двигателя имеет жизненно важное значение в автомобильной технике, связанной с передачей мощности от двигателя через трансмиссию к колесам транспортного средства. Зубчатая передача трансмиссии должна быть выбрана соответствующим образом, чтобы максимально использовать характеристики крутящего момента.

    Паровые двигатели и электродвигатели, как правило, развивают максимальный крутящий момент при нулевой или близкой к нулю частоте вращения, при этом крутящий момент уменьшается по мере увеличения скорости вращения (из-за увеличения трения и других ограничений).Следовательно, эти типы двигателей обычно имеют совершенно другие типы трансмиссии, чем двигатели внутреннего сгорания.

    Крутящий момент также является самым простым способом объяснить механическое преимущество почти каждой простой машины.

    Зависимость между крутящим моментом и мощностью

    Если сила действует на расстоянии, она совершает механическую работу. Точно так же, если крутящему моменту позволено действовать через расстояние вращения, он совершает работу. Мощность — это работа в единицу времени. Однако время и расстояние вращения связаны угловой скоростью, где каждый оборот приводит к тому, что длина окружности проходит под действием силы, создающей крутящий момент.Это означает, что крутящий момент, вызывающий увеличение угловой скорости, совершает работу, и генерируемая мощность может быть рассчитана в общем виде как:

    \mbox{Мощность}=\mbox{крутящий момент} \times \mbox{угловая скорость}

    Математически уравнение можно преобразовать для вычисления крутящего момента для заданной выходной мощности. Однако на практике не существует прямого способа измерения мощности, тогда как крутящий момент и угловая скорость могут быть измерены напрямую.

    Должны использоваться согласованные единицы измерения.Для метрических единиц СИ мощность равна ваттам, крутящий момент — ньютон-метрам, а угловая скорость — радианам в секунду (не об/мин и даже не оборотам в секунду).

    Преобразование в другие единицы

    Для различных единиц мощности, крутящего момента или угловой скорости в уравнение необходимо ввести коэффициент преобразования. Например, если угловая скорость измеряется в оборотах, а не в радианах, необходимо добавить коэффициент преобразования 2 \pi, поскольку в обороте 2 \pi радиан:

    \mbox{Power}=\mbox{крутящий момент} \times 2 \pi \times \mbox{скорость вращения} , где скорость вращения выражается в оборотах в единицу времени

    Некоторые люди (например,грамм. Американские автомобильные инженеры) используют лошадиные силы (имперские механические) для мощности, lbfft для крутящего момента и rpm (обороты в минуту) для угловой скорости. В результате формула меняется на:

    \mbox{Мощность (л.с.)} = \frac{ \mbox{крутящий момент (lbfft)} \times \mbox{угловая скорость (об/мин)} }{5252}

    Этот коэффициент преобразования является приблизительным, поскольку в нем появляется трансцендентное число π; более точное значение — 5252,113 122 032 55… Оно, конечно, также меняется в зависимости от определения лошадиных сил; например, используя метрическую мощность, она становится ~ 5180.

    Использование других единиц (например, БТЕ/ч для мощности) потребует другого пользовательского коэффициента преобразования.

    Производная

    Для вращающегося объекта линейное расстояние , пройденное по окружности в радианах вращения, представляет собой просто радиус-время-угловую скорость (по определению в радианах). То есть: линейная скорость = радиус x угловая скорость. По определению, линейное расстояние = линейная скорость x время = радиус x угловая скорость x время.

    По определению крутящего момента: крутящий момент=сила x радиус, и, таким образом, мы можем изменить порядок, чтобы определить силу=крутящий момент/радиус.Эти два значения можно подставить в определение мощности:

    <математика>\mbox{мощность} = \frac{\mbox{сила} \times \mbox{линейное расстояние}}{\mbox{время}}=\frac{(\frac{\mbox{крутящий момент}}{ r}) \times (r \times \mbox{угловая скорость} \times t)} {t} = \mbox{крутящий момент} \times \mbox{угловая скорость}

    Обратите внимание, что радиус r и время t выпали из уравнения. Однако угловая скорость должна быть в радианах в соответствии с предполагаемой прямой зависимостью между линейной скоростью и угловой скоростью в начале вывода.Если скорость вращения измеряется в оборотах, линейная скорость и расстояние увеличиваются пропорционально на 2 \pi в приведенном выше выводе, чтобы получить:

    \mbox{Мощность}=\mbox{крутящий момент} \times 2 \pi \times \mbox{скорость вращения}

    Если крутящий момент выражается в lbfft, а скорость вращения — в оборотах в минуту, приведенное выше уравнение дает мощность в ftlbf/мин. Форма уравнения для лошадиных сил затем выводится путем применения коэффициента преобразования 33 000 ftlbf/min на лошадиную силу:

    <математика>\mbox{мощность}=\mbox{крутящий момент} \times 2 \pi \times \mbox{скорость вращения} \frac{\mbox{ftlbf}}{\mbox{мин}} \times \frac{ \mbox{лошадиные силы}}{33 000 \frac{\mbox{ftlbf}}{\mbox{мин}} = \frac {\mbox{крутящий момент} \times \mbox{RPM}}{5252}

    Потому что 5252.113… = 33 000/2 \пи<математика>.

    См. также

    de:Drehmoment es:Пар де жиро fr: Момент (mcanique) ID: Торси ио: Моменто мс: Торк nl: Коппель (natuurkunde) ja:力のモーメント пл: Момент силы пт: крутящий момент sl:Навор sv: Вридмомент Чж: 转 矩

    Что означает крутящий момент простыми словами? – СидмартинБио

    Что означает крутящий момент простыми словами?

    Крутящий момент — это крутящая сила, которая говорит о вращательной силе двигателя и измеряет, какая часть этой крутящей силы доступна, когда двигатель работает.Это прикладывает к болту крутящий момент или силу скручивания. В то время как мощность просто измеряется в лошадиных силах, крутящий момент обычно измеряется в фунтах на фут (lb.-ft).

    Какой крутящий момент у автомобиля?

    Применительно к двигателям внутреннего сгорания или электродвигателям крутящий момент указывает силу, которой подвергается приводной вал. Крутящий момент выражается в фунт-футах (lb-ft) или ньютон-метрах (Nm). Взаимодействие крутящего момента и частоты вращения двигателя (об/мин) определяет мощность двигателя.

    Что такое технология крутящего момента?

    Крутящий момент — это крутящая или поворачивающая сила, которая стремится вызвать вращение вокруг оси, которая может быть центром масс или неподвижной точкой.Увеличение крутящего момента может быть достигнуто за счет редуктора или повышения производительности двигателя (посредством модификации). Как правило, двигатели с большим рабочим объемом производят больший крутящий момент.

    Что такое английский Арангкада?

    с тагальского на английский

    Тагальский Английский
    Арангкада ускорить; ускорение;

    Пример крутящего момента?

    Крутящий момент — это выражение силы вращения или кручения.Двигатели транспортных средств вращаются вокруг оси, создавая крутящий момент. Его можно рассматривать как силу транспортного средства. Крутящий момент — это то, что разгоняет спортивный автомобиль от 0 до 60 за секунды.

    Что такое крутящий момент в теле человека?

    Крутящий момент является движущей силой человеческого движения. Возможность манипулировать целевым мышечным крутящим моментом позволит проводить более конкретное вмешательство. Момент плеча системы сил — это перпендикулярное расстояние от оси до линии действия силы. Крутящий момент – это способность силы вызывать вращение на рычаге.

    Делает ли крутящий момент машину быстрее?

    Автомобиль с большей мощностью, чем крутящий момент, всегда будет быстрее, так как это дает автомобилю ускорение и скорость. Вот почему крутящий момент на низких оборотах становится важным для лучшего ускорения во многих сценариях. Однако более высокий крутящий момент не означает, что одно транспортное средство обязательно будет быстрее другого.

    Как вы чувствуете крутящий момент в машине?

    По мере того, как вы едете быстрее и набираете обороты, вы почувствуете, что мощность падает, и чтобы продолжать быстро ускоряться, вам придется переключать передачи.Те волны ускорения, которые вы чувствуете, и есть крутящий момент. В мощной машине будет ощущение, будто машину толкает по дороге невидимая рука.

    Почему крутящий момент важен в нашей жизни?

    Крутящий момент является важной частью выработки энергии двигателем автомобиля, поскольку он представляет собой нагрузку, с которой двигатель может справиться, чтобы выработать определенное количество энергии для вращения двигателя вокруг своей оси. Сила измеряется в фунтах (фунтах) на фут (фут) вращения вокруг одной точки.

    Высокий крутящий момент — это хорошо или плохо?

    Крутящий момент — это способность транспортного средства выполнять работу, в частности, крутящее усилие, прилагаемое коленчатым валом.Лошадиная сила – это скорость, с которой транспортное средство может выполнять эту работу. Поскольку, как правило, существует ограничение на скорость вращения двигателя, более высокий крутящий момент позволяет увеличить мощность при более низких оборотах.

    Что является синонимом для ускорения?

    спешить, ускоряться, мчаться, ускоряться, взбивать.

    Что такое крутящий момент и примеры?

    Широко используемые фразы

    Крутящий момент — это выражение силы вращения или кручения. Двигатели транспортных средств вращаются вокруг оси, создавая крутящий момент.Его можно рассматривать как силу транспортного средства. Крутящий момент — это то, что разгоняет спортивный автомобиль от 0 до 60 за секунды. Крутящий момент — это также то, что приводит в движение большие грузовики, перевозящие тяжелые грузы.

    Как крутящий момент связан с силой в кинематике?

    Крутящий момент — это мера силы, которая может заставить объект вращаться вокруг оси. Сила — это то, что заставляет объект ускоряться в линейной кинематике. Точно так же крутящий момент вызывает угловое ускорение. Следовательно, крутящий момент можно определить как вращательный эквивалент линейной силы.

    В чем разница между зубчатым крутящим моментом и пульсацией крутящего момента?

    Зубчатый крутящий момент возникает в двигателях с постоянными магнитами, включая щеточные и бесщеточные двигатели постоянного тока и синхронные двигатели переменного тока. Пульсация крутящего момента. Результатом зубчатого крутящего момента является изменение производства крутящего момента, называемое пульсацией крутящего момента, которое возникает, когда двигатель питается постоянным током.

    Как измеряется крутящий момент на плече рычага?

    Крутящий момент представляет собой крутящую силу, действующую на тело, и определяется произведением приложенной силы, действующей на плечо рычага, F, и перпендикулярного расстояния от линии действия силы до оси вращения, r перпендикулярно.Крутящий момент измеряется в единицах ньютон-метр (Н⋅м) и обозначается символом тау.