Что такое крутящий момент двигателя?
Дата: 6 марта 2018 г.
Автолюбителям хорошо известно понятие как мощность двигателя и что измеряется она в «лошадиных силах» (л.с. или просто в «лошадях» и даже в «кобылах»). Отлично понимают, что 100 лошадей прекрасно подойдут для небольшого хэтчбека, но конечно будет мало для чего-то более большого и тяжелого, например, седана или внедорожника. Ну а 600 лошадей конечно многовато для любого авто.
Основной показатель двигателя, это мощность. Мощность показывает на сколько силен мотор. Но сила, а точнее запас сил двигателя напрямую зависит от оборотов. Когда обороты двигателя в 6 000 т.е. при средних, современный двигатель выдаст наибольшую мощность, но на таких оборотах мы по городу не ездим. Для городской езды вполне хватает примерно 3 000 об/мин на нашем тахометре. Выходит, если двигатель нашей машины выдает примерно 100 лошадей на предельном режиме и если мы будем двигаться в городе на средних оборотах, то будем иметь в запасе 50 лошадей.
А кто из автомобилистов знает, что за «зверь» такой крутящий момент двигателя и в чем он измеряется?
Измеряется крутящий момент двигателя в «ньютон метрах» (Нм). Сколько это 100 Нм, плохо это или хорошо, мало это или много? И как понять фразу, что у двигателя целых 200 Нм всего при 1 750 оборотах в минуту. Так что-же это за крутящий момент такой?
Допустим нам понадобилось обогнать кого-либо, 50 лошадей нам уже не хватает и нам нужны все наши 100 лошадей. Набрать недостающих «лошадок» наш мотор сможет только постепенно. C 3 000 оборотов наш мотор раскрутиться до 4 000 и «лошадок» прибавится примерно на 20 и того имеем уже 70 лошадей. Далее раскручиваемся до 5 000 оборотов и вот уже 90 лошадей. Отсюда следует, что достигнуть наших 100 лошадиных сил по паспорту нам необходимо набрать 6 000 об/мин.
В этом примере, как раз проявляет себя крутящий момент, сосредотачивающий всех «лошадей» нашего мотора в один «лошадиный табун». Скорость набора оборотов зависит прямо пропорционально от крутящего момента двигателя. Чем больше крутящий момент, тем быстрее собирается вся мощь двигателя в единый вектор силы и как следствие ускорение вашей машины значительно увеличится.
На каких оборотах двигатель развивает крутящий момент в полную силу? Предположим максимальный крутящий момент будет выдаваться при 4 000 об/мин, именно до такой величины и нужно раскрутить двигатель, чтобы достичь максимального ускорения автомобиля. А разгонятся до 4 000 об/мин мотору придется с 2 000 об/мин т.е. с оборотов, поддерживаемых при нормальном движении. На это двигателю нужно время, время которое так иногда не хватает и которое так нужно при обгоне.
Картина меняется если мотор будет выдавать максимальный крутящий момент при 2 000 об/мин. В этом случае вам достаточно просто давить на газ и автомобиль, драгоценное время не будет теряться на раскручивание двигателя и автомобиль легко наберет ускорение.
Крутящий момент также напрямую зависит от объема двигателя. Малолитражки как следствие менее тяговиты. Для примера, на Жигулях с объемом двигателя 1,5 литров или ниже мы хороший крутящий момент конечно не получим. И придется часто переключатся на низкую передачу для искусственного поддержания высоких оборотов. Иначе мотор не будет, как говорят «тянуть».
Вывод: Максимальный крутящий момент двигателя должен быть на низких оборотах. Получается, что всего при 1 750 об/мин мотор развивает максимальные 200 Нм. Акцент делается именно на малые обороты при которых и развивается такой крутящий момент. Этот параметр называется «тяговитостью» двигателя.
Всё об устройстве двигателя Вам всегда расскажут и покажут наши опытные мастера. В нашем автосервисе отличный ремонт и диагностика двигателя, по отличным ценам. Обращайтесь, звоните и записывайтесь! Будем Вам рады!
Крутящий момент и мощность – основные характеристики двигателя — Автомобильный журнал АВТОГИД 174
Крутящий момент и мощность – основные характеристики двигателя
Итак, что же это за основные характеристики и на что они влияют. Если с мощностью более-менее понятно и среднестатистический автолюбитель скажет, что для бюджетного хатчбека 100 лошадиных сил вполне хватает, то с крутящим моментом начинается полная неразбериха.
Мощность автомобиля характеризует его скоростные качества – чем выше мощность, тем выше можно развить скорость. Так уж повелось, что в автомобильном мире мощность принято измерять лошадиными силами. Однако, мощность двигателя является величиной не постоянной и напрямую зависит от его оборотов. Другими словами, на низких оборотах в работе двигателя задействован далеко не весь «табун лошадей», а только некоторая его часть. Так для бензиновых двигателей большинства современных автомобилей максимальная мощность (которую указывают в паспорте) достигается при 5000-6000 оборотах в минуту, а для дизельных – 3000-4000. Однако, в повседневной городской езде обороты двигателя, как правило, ниже, а значит, ниже мощность. А теперь представим, что нам надо ускориться для обгона – мы нажимаем на педаль и обнаруживаем, что «автомобиль не едет».
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 коленчатого вала. Сила, рождаемая при сгорании топлива, действует на поршень, через который и создает крутящий момент. В контексте настоящей статьи крутящий момент есть величина, определяющая насколько быстро двигатель может набрать максимальную мощность. Нетрудно догадаться, что именно эта величина характеризует динамику разгона. Также как и мощность, максимальный крутящий момент указывается для конкретных оборотов двигателя. При этом важным параметром является не столько величина момента, сколько обороты, на которых он достигается. Например, для резкого ускорения при спокойной езде (2000-2500 об./мин.) более предпочтителен тот двигатель, крутящий момент которого достигается на низких оборотах – нажал на педаль и машина выстрелила.
Известно, что серийные бензиновые двигатели развивают не самый большой крутящий момент, при этом максимальное значение достигается только на средних оборотах (обычно 3000-4000). Зато бензиновые двигатели могут раскручиваться до 7-8 тыс. об./мин., что позволяет им развивать довольно большую мощность. В противоположность таким моторам «тихоходные дизели», развивающие не более 5 000 об./мин., обладают внушительным моментом, доступным практически с самых «низов», при этом проигрывают в максимальной мощности.
И на десерт капелька математики. Мощность двигателя можно рассчитать по формуле:
P = Mкр*n/9549 [кВт],
где Mкр – крутящий момент двигателя (Нм), n – обороты коленчатого вала двигателя (об./мин.).
Для получения лошадиных сил необходимо полученный результат умножать на коэффициент 1,36.
На практике известно, что мощность двигателя в большей степени зависит от оборотов, потому что эту величину «проще нарастить», чем крутящий момент.
Сухой остаток: для максимальной скорости важна мощность двигателя, а для ускорения – крутящий момент. При этом важной характеристикой являются обороты двигателя, на которых этот крутящий момент максимален, то есть на которых возможно максимальное ускорение.
Источник: CAR-TALES.RU
Мощность и крутящий момент – что важнее? Разбираемся в деталях
Энцо Феррари как-то сказал: «Лошадиные силы продают автомобили, а крутящий момент выигрывает гонки». И наверняка создатель одних из лучших гоночных автомобилей своего времени что-то да знал. Но так ли все однозначно? Неужели и впрямь количество лошадиных сил – не более, чем красивая цифра для маркетологов, в то время как крутящий момент – по-настоящему важный показатель мотора, на который обращают внимание истинные автомобилисты?
Сегодня с этим можно поспорить. Со времен, когда Энцо Феррари начинал создавать свои прекрасные машины, автомобильный мир изменился. Дизельные моторы вышли из тени и неслабо так подвинули бензиновые. Даже несмотря на пресловутый “дизельгейт” моторы на тяжелом топливе продолжают пользоваться популярностью, а для некоторых, в том числе и новых моделей их предложено больше, нежели бензиновых. И каждый второй владелец дизеля (по крайней мере, у нас в стране) готов ткнуть носом своих «бензиновых» коллег в превосходство Ньютоно-метров над лошадиными силами (он, конечно, еще и про расход вспомнит). Получается, теперь крутящий момент продает машины, и он же еще и гонки может выигрывать? А на кой черт нам тогда сдались эти лошадиные силы? Ну что же, будем разбираться!
Энцо Ансельмо Феррари — итальянский конструктор, предприниматель и автогонщик. Основатель автомобильной компании «Феррари» и одноимённой автогоночной команды.
Для начала давайте немного познакомимся с нашими сегодняшними противниками. Крутящий момент измеряется в Ньютоно-метрах (Н·м) или килограмм-силах на метр (кгс·м). 1 килограмм-силы на метр приблизительно равен 10 Ньютоно-метрам. Чтобы понять сколько это, давайте представим, что нам нужно закрутить гайку с усилием, скажем, в те самые десять Ньютоно-метров. Для этого необходимо надеть на нее гаечный ключ и приладить к нему рычаг длиной в один метр, а на его край повесить гирьку массой в 1 кг. Тогда на гайке мы получим крутящий момент равный как раз 10 Н·м. Нетрудно посчитать, что для получения усилия в 1 Н·м нам необходима гирька массой 0,1 кг.
Так создается крутящий момент
С моментом немного разобрались, давайте перейдем к мощности. С ней все несколько сложнее. Согласно определению: «Мощность равна отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени». Значит, мощность характеризует скорость выполнения работы. Чтобы лучше это понять, давайте немного позанудствуем и взглянем на формулу расчета мощности двигателя:
Ne=(Mk×n)÷9549
где Mk – это крутящий момент в Н·м; n – это количество оборотов двигателя за минуту; а число 9549 помогает нам привести результат к нормальным значениям.
Благодаря этой формуле, мы можем рассчитать мощность при любых оборотах, только для этого необходимо знать значение крутящего момента при этих оборотах. Выходит, эти два показателя взаимосвязаны? Да, так и есть. На движение автомобиля влияет усилие, которое генерирует двигатель (крутящий момент), и частота, с которой он его генерирует (обороты). Соотношение этих показателей характеризуется значением мощности мотора. Мощность измеряют в киловаттах или лошадиных силах. В чем между ними разница мы уже разбирались в одном из наших материалов:
Теперь давайте рассмотрим две крайности двигателестроения: дизель от трактора МТЗ-80 и великолепный бензиновый мотор автомобиля Honda S2000. На тракторе установлен четырехцилиндровый дизель объемом 4,75 л. Его максимальная мощность всего лишь 80 л.с, зато крутящий момент – целых 422 Н·м, которые доступны уже с 1500 об/мин. Максимальные же обороты этого двигателя – скромные 2200 об/мин. Дизели, как мы знаем, вообще не любят высокие обороты.
Эти две машины созданы для совершенно разных задач. Трактор – работяга. Ему важен высокий крутящий момент уже на малом ходу. Хонда же – автомобиль для удовольствия. Здесь нужно, чтобы двигатель вез на все деньги.
Бензиновый же мотор Honda S2000 наоборот – обожает их. Он способен крутиться аж до 9200 об/мин, и при объеме всего в два литра выдает целых 250 л.с при 8300 об/мин и немаленькие 218 Н·м при 7300 об/мин. И это без наддува (долгое время этот агрегат был самым высокофорсированным атмосферным двигателем в мире). Выходит, что мотор Honda при меньшем в 2,37 раза объеме имеет почти в два раза меньший момент, и это вполне логично. При этом он почему-то мощнее тракторного в 3,1 раза. Как так получилось? Ведь мы помним, что мощность зависит от крутящего момента. Но зависит она еще и от оборотов, а у трактора они совсем невысокие. Его задача тягать тяжелые веса, для этого нужно большое усилие на колесах и совсем неважна скорость – трактора неспешные ребята.
И вот мы и подошли к сути вопроса. У трактора двигатель большого объема с большой площадью днища поршня и объемом камеры сгорания, давление в которой у дизельного мотора выше, чем у бензинового. Детали этого двигателя достаточно тяжелые, а кривошипно-шатунный механизм имеет более длинные рычаги. Все это приводит к тому, что дизель уже на невысоких оборотах будет создавать много крутящего момента. Гораздо больше, чем компактный двигатель Хонды. Если провести аналогию, то дизельный мотор трактора – это большой и сильный пауэрлифтер. А двигатель Honda S2000 – это, скорее, спортивный гимнаст. Он не может поднять за раз большой вес, зато он гораздо более быстрый, проворный и может выполнить много работы в короткий промежуток времени.
Только не нужно эту аналогию считать применимой для любого бензинового и дизельного двигателя. Современные дизели далеко ушли от своих предков. Сегодня хорошо настроенный дизель – это тихий, быстрый и очень тяговитый агрегат. Хорошим примером является четырехлитровый V8 с тремя нагнетателями на 435 л. с. и 900 Нм от концерна VAG. Этот мотор превращает Audi SQ7 в самый мощный дизельный кроссовер на планете и катапультирует его с нуля до первой сотни за 4,8 секунды – проворный, однако, пауэрлифтер!
Этот двигатель делает Audi SQ7 самым мощным серийным дизельным кроссовером в мире
Теперь, когда мы поняли, кто есть кто, давайте разберемся с еще одним обстоятельством. Крутящий момент двигателя, проходя через трансмиссию, изменяется. Например, максимальный крутящий момент мотора ВАЗ-2108 равен 98.4 Н·м. Но на первой передаче на колёсах этот показатель будет увеличен в 14,157 раз (при максимальной нагрузке двигателя и без учета потерь в трансмиссии). Как правило, в традиционных пятиступенчатых коробках передач первые три передачи являются понижающими (т.е они понижают обороты и увеличивают момент), четвертая – прямая, а остальные уже наоборот повышают обороты и понижают момент. Влияние передаточного отношения трансмиссии хорошо известно тем, кому доводилось заниматься доработкой ВАЗовских переднеприводников.
Понять, насколько хороший двигатель автомобиля, помогут не значения мощности и момента, а ощущения за рулем
Из этого всего можно сделать вывод, что для автомобиля важны не цифры мощности и момента, а сочетание характеристик двигателя (будь то бензиновый мотор, дизельный или даже гибридная силовая установка) и трансмиссии, и то, насколько они подходят конкретной машине. Только по одним цифрам вообще тяжело выбрать двигатель, ведь в них указывают лишь максимальные значения мощности и момента. Возвращаясь к характеристикам Honda S2000, можно отметить, что максимальный момент у нее достигается при 7300 об/мин. Но это же не значит, что, скажем, при 3500 об/мин тяги вообще не будет. Многие журналисты, которым посчастливилось поездить на этой машине, и вовсе отмечают, что несмотря на явно высокооборотистый характер ее двигателя, он приемлемо тянет и на низких оборотах. И это подводит нас к неожиданному выводу. Если вы выбираете трактор, то вам нужно знать не его мощность и крутящий момент, а то сколько он способен потянуть (для этого даже специальная характеристика есть: сила тяги на крюке). Мы же, в первую очередь, говорим про легковые авто. И здесь тоже сами по себе цифры момента и мощности мало что значат. Важно то, как машина едет: хороший мотор может быть испорчен плохой коробкой и наоборот. И все это не будет иметь смысла, если установлено на неудачном шасси. Поэтому наш совет: выбирая машину, не зацикливайтесь на цифрах. Проедьтесь на ней, и вам все станет ясно! А также читайте наши тест-драйвы – в них мы детально разбираемся со всеми важнейшими характеристиками автомобиля в деле!
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ или МОЩНОСТЬ двигателя
…лошадиные силы помогают заработать миллионы, а ньютонометры — выигрывают гонки!Вот уже более 100 лет двигатели внутреннего сгорания используются практически во всех областях транспорта. Они являются «сердцем» автомобиля, трактора, тепловоза, корабля, самолёта и за последние тридцать-сорок лет стали представлять собой своеобразный симбиоз последних достижений науки и техники. Для нас уже привычными стали такие термины, как МОЩНОСТЬ и КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ, которые являются необходимым критерием оценки силовых возможностей двигателя. Но возникает вопрос — на сколько правильно каждый из нас сможет оценить потенциал двигателя, имея перед глазами лишь цифры с техническими данными автомобиля?
Уверены, что Вы не станете целиком полагаться на заверения продавца в автосалоне, что мотор приобретаемого Вами авто достаточно мощный и полностью Вас удовлетворит. Поэтому Вы приняли решение модернизировать свой двигатель и стоите перед дилеммой – провести оптимизацию для увеличения мощности или увеличить крутящий момент? Для того, чтобы потом не пожалеть о не правильном приобретении и выборе, рекомендуем ознакомиться со всем изложенным ниже.
С давних времён для строительства, перемещения грузов, а так же транспортировки людей человечество использовало всевозможные механизмы и устройства. С изобретением более чем 5 тыс. лет назад ЕГО ВЕЛИЧЕСТВА КОЛЕСА, теория механики претерпела серьёзные изменения. Изначально, роль колеса сводилась только к банальному уменьшению сопротивления (силы трения) и переводу силы трения в качение. Конечно, катить круглое гораздо приятней, чем тащить квадратное!
Но качественное изменение способа применения колеса произошло намного позднее благодаря появлению другого гениального изобретения ― ДВИГАТЕЛЯ! Отцом парового локомотива, чаще называют Джорджа Стивенсона, который построил в 1829 году свой знаменитый паровоз «Ракета». Но ещё в 1808 году англичанин Ричард Тревитик демонстрирует одно из самых революционных изобретений в истории – первый паровоз. Но к нашей всеобщей радости Тревитик сначала построил паровой автомобиль для уличного движения, а затем уж только пришел к мысли o паровозе. Таким образом, автомобиль является в некотором роде прародителем паровоза. К сожалению, судьба первооткрывателя Ричард Тревитика, как впрочем, многих инженеров, но не коммерсантов, сложилась печально. Он разорился, долго жил на чужбине, и умер в нищете. Но не будем о грустном…
Наша задача ― понять, что такое крутящий момент и мощность двигателя, и она значительно упростится, если вспомнить устройство паровоза. Кроме пассивного преобразователя трения из одного вида в другой, колесо стало выполнять еще одну задачу — создавать движущую (тяговую) силу, то есть, отталкиваясь от дороги, приводить в движение экипаж. Давление пара действует на поршень, тот, в свою очередь, давит на шатун, последний проворачивает колесо, создавая КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ. Вращение колеса под действием крутящего момента вызывает появление пары сил. Одна из них — сила трения между рельсом и колесом — как бы отталкивается от рельса назад, а вторая — та самая искомая нами СИЛА ТЯГИ через ось колеса передается на детали рамы паровоза. На примере паровоза заметно, что чем больше давление пара, действующее на поршень, а через него — на шатун, тем большая сила тяги будет толкать его вперед. Очевидно, изменяя давление пара, диаметр колеса и положение точки крепления шатуна относительно центра колеса, можно менять силу и скорость паровоза. То же самое происходит в автомобиле.
Разница в том, что все преобразования сил осуществляются непосредственно в самом двигателе. На выходе из него мы имеем просто вращающийся вал, то есть, вместо силы, толкающей паровоз вперёд, здесь мы получаем круговое движение вала с определенным усилием ― КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ. А МОЩНОСТЬ, развиваемая двигателем, ― это всего лишь его способность вращаться как можно быстрее, одновременно создавая при этом на валу крутящий момент. Затем вступает в действие силовая передача автомобиля (трансмиссия), которая этот крутящий момент изменяет так, как нам нужно, и подводит к ведущим колесам. И только в контакте между колесом и дорожным покрытием крутящий момент снова «выпрямляется» и становится тяговой силой.
Очевидно, что тяговую силу предпочтительно иметь наибольшую. Это обеспечит нужную интенсивность разгона, способность преодолевать подъемы и перевозить больше людей и груза. В технической характеристике автомобиля есть такие параметры, как число оборотов двигателя при максимальной мощности и максимальном крутящем моменте и величина этой мощности и момента. Как правило, они измеряются соответственно в оборотах в минуту (мин־¹), киловаттах (кВт) и ньютонометрах (Нм). Необходимо уметь правильно понимать внешнюю скоростную характеристику двигателя. Это графическое изображение зависимости мощности и крутящего момента от оборотов коленчатого вала. Наиболее показательной является форма кривой крутящего момента, а не его величина. Чем раньше достигается максимум и чем более полого кривая падает по мере увеличения оборотов (то есть мотор имеет неизменную тягу), тем правильнее спроектирован и работает двигатель. Однако получить двигатель, обладающий достаточным запасом мощности, высокими оборотами, да еще и стабильным КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ в широком диапазоне оборотов, непросто. Именно на это направлены применение наддува различных систем, электронного регулирования впрыска топлива, переменные фазы газораспределения, настройка выпускной системы и ряд других мероприяти
Давайте рассмотрим пример. Вам предстоит преодолеть подъем, а увеличить скорость движения (разогнать автомобиль перед подъемом) нельзя из-за дорожной обстановки. Для сохранения темпа движения потребуется увеличить силу тяги. Тут часто возникает ситуация, которая выглядит так, добавление газа не даёт прироста силы тяги. Это вызывает снижение скорости, а значит, и оборотов двигателя, сопровождающееся дальнейшим уменьшением силы тяги на ведущих колесах.
Так что же делать? Как поддержать большую тяговую силу при малой скорости движения, если двигатель «не тянет», то есть, не обеспечивает достаточный КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ? Вступает в действие трансмиссия. Вы вручную, или автоматическая коробка передач самостоятельно, измените передаточное число так, чтобы сила тяги и скорость движения находились в оптимальном соотношении. Но это дополнительные неудобства в управлении автомобилем. Напрашивается вывод: было бы лучше, если бы двигатель сам приспосабливался к работе в таких ситуациях. Например, вы въезжаете на подъем. Сила сопротивления движению автомобиля возрастает, скорость падает, но силу тяги можно добавить, просто сильнее нажав на педаль газа. Автомобильные инженера для оценки этого параметра используют термин «ЭЛАСТИЧНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ».
Под эластичностью двигателя понимается соотношение между числом оборотов максимальной мощности и оборотов максимального крутящего момента (об/мин Pmax/об/мин Mmax). Оно должно быть таковым, чтобы по отношению к оборотам максимальной мощности обороты максимального крутящего момента были как можно ниже. Это позволит снижать и увеличивать скорость только за счет работы педалью газа, не прибегая к переключению передач, а также ехать на повышенных передачах с малой скоростью. Практически оценить эластичность мотора можно путем проверки способности автомобиля разгоняться от 60 до 100 км/ч на четвёртой передаче. Чем меньше времени займет этот разгон, тем эластичнее двигатель.
В подтверждение вышеизложенного, обратимся к результатам тестов автомобилей, проведенных в Европе:
— Audi А6 (двигатель 2,0 / 170 лс при 4300 об/мин / 280 Нм при 1800 об/мин)
— BMW 523i (двигатель 2,5 / 177 лс при 5800 об/мин / 230 Нм при 3500 об/мин)
— Mercedes E200 Kompressor Classic (двигатель 1,8 / 163 лс при 5500 об/мин / 240 Нм при 3000 об/мин)
Главным образом, рассмотрим характеристики Audi и BMW. Двигатель Audi, гораздо меньшего объёма и почти такой же мощности, практически не уступает баварцу в разгоне с места, но зато в замерах на эластичность и экономичность кладёт конкурента на обе лопатки. Почему это происходит? Потому что коэффициент эластичности мотора Audi 2,39 (4300/1800) против 1,66 (5800/3500) у BMW, а поскольку вес автомобилей приблизительно равный, жеребец из Мюнхена позволяет дать завидную фору своему соотечественнику. Причём эти впечатляющие результаты достигаются на топливе АИ-95.
Итак, подведём итог!
Из двух двигателей одинакового объема и мощности, предпочтителен тот, у которого выше эластичность. При прочих равных условиях такой мотор будет меньше изнашиваться, работать с меньшим шумом и меньше расходовать топливо, а также упростит манипуляции с рычагом коробки передач. Под все эти условия попадают современные бензиновые и дизельные двигатели с наддувом. Эксплуатируя автомобиль с таким мотором, Вы получите массу приятных впечатлений!
Как выбрать максимальная и номинальная мощность двигателей
В 2010 году европейские и американские производители двигателей прекратили указывать их мощность, ограничившись лишь показателями объема и крутящего момента, выраженного либо в Ньютонах на метр (Н/м) либо в американской системе – футов на фунт (Ft/Lbs). Во втором случае, чтобы получить более привычные для нас единицы, достаточно умножить значение на 1,356. Впрочем, полученные данные все равно не столь очевидны, чтобы сразу сориентироваться в мощности устройства.
Мощность измеряется по формуле P (Вт) = Момент (Н·м) *Частоту вращения (Об/мин) / 9.5492.
Нужно иметь в виду, что максимальная мощность и максимальный момент достигаются при разных оборотах двигателя. Так максимальный момент, как видно из графика, будет на оборотах примерно 2400-2600, а максимальная мощность – при 3600 об/мин. Поэтому, для того, чтобы все-таки узнать на какой мощности у вас работает двигатель, нужно знать, на какие рабочие обороты он настроен, что не все производители указывают. Серьезные компании двигателей указывают для этого график, аналогичный представленному внизу, или конкретные значения мощности, зависящие оборотов. Если у вас есть регулятор оборотов двигателя, значит, максимальная мощность будет на максимальных оборотах.
Этим различием и пользовались производители двигателей: указывая мощность, которую можно получить при завышенных оборотах (например, 5.0 л.с., которую можно достичь при 4500 об/мин), при этом сам двигатель при постоянной работе был настроен на обороты 3600, выдавая всего 3. 5 л.с. Численно мощность от оборотов зависит гораздо больше, чем от момента. Надо также понимать, что при завышении оборотов мощность растет, а крутящий момент падает.
Практически это означает, что для косилки, чем больше мощность, тем на большие обороты можно раскрутить нож или на те же обороты, но более длинный/тяжелый нож. Но при этом, если задрать обороты и соответственно уменьшить крутящий момент, то нож сможет преодолевать все меньшее сопротивление. То есть наступает ситуация, что при последующем увеличении оборотов, будет уменьшаться крутящий момент, и двигатель будет раньше глохнуть при увеличении сопротивления (нагрузки) и, значит, хуже будет косить густую траву.
Поэтому с 2010 года чаще всего указывается мощность двигателя, работающего в конкретной технике с учетом ее использования и установленным рабочим числом оборотов. На двигателях же указывается только максимальный крутящий момент, на который и стоит ориентироваться, ведь чем он больше, тем лучше устройство будет справляться со своей задачей.
Все это касается нормальных (брендовых) производителей техники. Сейчас все больше и больше появляется двигателей из Китая, как и от европейских производителей (MTD, Emak, Stiga, Al-Ko и т.д.), так и собственно китайских брендов Zongshen, Loncin, Rato, Lifan и других. Также существует большое количество «заказных» марок сделанных на основе аутсорсинга, то есть владелец бренда заказывает двигатели под собственным названием на заводах в Китае. А тут уже все зависит от добросовестности заказчика/поставщика этих агрегатов. По вашей просьбе и за ваши деньги в Китае вам напечатают любой паспорт и наклейки с любыми цифрами. Поэтому, покупая культиватор/косилку с гордой надписью 7-8 л.с. с китайским мотором, вы можете получить двигатель реальной мощности 4-5 л.с. Но так как в России потребитель в первую очередь выбирает технику по мощности, то наша компания, по возможности, указывает для бензиновой техники с четырехтактными двигателями две мощности: максимальную — завышенная мощность, которую указывали до 2010 года и продолжают указывать некоторые производители/продавцы для увеличения привлекательности своего товара, и номинальную (реальную). Но номинальную мощность, к сожалению, указывают не все производители или указывают завышенную, выдавая ее за номинальную. При этом этот параметр можно замерить только в заводских условиях, поэтому не во всех товарах есть возможность указать данную характеристику.
Также мы рекомендуем в первую очередь обращать внимание на крутящий момент и объем двигателя. Учитывая, что двигатели на садовой технике сконструированы достаточно просто (нет никакого турбо наддува, форсажа и т.д.), то с одного объема невозможно снять больше мощности на 30-50%.
Реальная мощность двигателей — проверка на стенде — журнал За рулем
Всегда ли мощность двигателя соответствует заявленной? Иногда — да! Это показала экспертиза на динамометрическом стенде, которую прошли Lada XRAY Cross, Renault Logan Stepway, Kia Ceed третьего поколения, обновленный Nissan X‑Trail и китайский кроссовер Haval H6.
Материалы по теме
Насколько официальные технические характеристики отличаются от реальных? Мы уже проверяли на лукавство машины из пограничной налогововыгодной категории до 250 л. с. Результаты оказались разными: кто-то честно выдавал заявленную мощность, а кто-то — несколько не дотягивал. Но одно дело — довольно мощные автомобили, которые в любом случае не страдают дефицитом тяги, и совсем другое — народные.
Вот мы и проверили машины попроще. Поскольку силенок у таких меньше, потеря каждой «лошади» становится весьма ощутимой. То же касается и крутящего момента.
Итак, вот наша тестовая пятерка. В бюджетном сегменте выступают Лада XRAY Cross и ее родственник-конкурент Renault Logan Stepway. В гольф-классе — набирающий обороты Kia Ceed третьего поколения. Привлек наше внимание и один из лидеров в стане кроссоверов — обновленный Nissan X‑Trail.
Китайский кроссовер Haval H6 не самый популярный на российском рынке среди одноклассников, но довольно свежий. О реальной мощности «китайцев», особенно с турбонаддувом, судачат в каждом гараже. Вот и проверим!
Разбежавшийся табун
Замеры мы проводим совместно с нашими хорошими знакомыми из мастерской AGP Motorsport - на современном динамометрическом стенде Dynomax 5000 AWD с беговыми барабанами, который рассчитан на привод любого типа. Прежде чем загнать машины на барабаны, несколько слов о методике испытаний.
Материалы по теме
Сейчас все производители замеряют мощность на маховике двигателя со всем вспомогательным оборудованием. Естественно, мы не можем снять мотор с каждой машины. Понятно, что стендовая мощность «с колес» при разгоне на прямой передаче с 1500–2000 об/мин до максимальных оборотов будет значительно меньше мощности нетто на маховике. Потому что неизбежны потери в трансмиссии. Именно поэтому любой современный стенд умеет пересчитывать результаты с учетом всех потерь.
Еще один автоматически применяемый стендом коэффициент касается условий испытаний. Согласно правилам ЕЭК ООН № 85 и ИСО 1585, температура окружающего воздуха должна быть +25 °C, атмосферное давление — 99 кПа.
При этом все равно стенд дает погрешность, которая не превышает 5%. Как показывает наш опыт, погрешность эта всегда не в пользу автомобилиста. Но если полученные данные укладываются в эти проценты, считаем, что мощность и момент двигателя указаны честно.
Чтобы подкрепить результаты стенда, мы проведем и замеры динамики, то есть времени разгона с места до 100 км/ч.
НЕТТО И БРУТТОКак измеряется мощность двигателя при составлении технических данных нового автомобиля? Когда-то производители оперировали мощностью брутто, или так называемой лабораторной мощностью, - снимаемой с двигателя без навесного оборудовании. Понятно, что в этом случае показатели выше, но к реальной отдаче «на колесах» эти данные не имеют никакого отношения. Поэтому постепенно от таких замеров отказались в пользу мощности нетто, замеряемой на маховике двигателя со всем вспомогательным оборудованием. |
Стендап
Первой на барабаны заезжает Лада XRAY Cross с 1,8‑литровым двигателем ВАЗ‑21179. Серия зачетных выбегов дает лучший результат 118 л.с. при заявленных 122 силах. С учетом погрешности измерений можно считать, что вазовский мотор честно выдает заявленную мощность. А вот крутящий момент недотянул до заводских данных, часть ньютон-метров разбежалась в неизвестном направлении: 152 Н·м против 170 Н·м в заводской таблице характеристик.
Лада XRAY. Перед замерами определяем потери в трансмиссии — иначе точных данных не получить. Для этого проводим холостой выкат автомобиля на прямой (или близкой к прямой) передаче.Лада XRAY. Перед замерами определяем потери в трансмиссии — иначе точных данных не получить. Для этого проводим холостой выкат автомобиля на прямой (или близкой к прямой) передаче.
Результаты замеров на динамометрическом стенде мы решили подкрепить замерами разгонной динамики до 100 км/ч с помощью измерительного комплекса VBOX Racelogic.Результаты замеров на динамометрическом стенде мы решили подкрепить замерами разгонной динамики до 100 км/ч с помощью измерительного комплекса VBOX Racelogic.
Замеры динамики подтвердили старое правило: машину разгоняет не мощность, а крутящий момент. Те автомобили, что недобрали в моменте на стенде, хуже других выступили и в разгоне до 100 км/ч.Замеры динамики подтвердили старое правило: машину разгоняет не мощность, а крутящий момент. Те автомобили, что недобрали в моменте на стенде, хуже других выступили и в разгоне до 100 км/ч.
Следом — три иномарки российской сборки: Renault Logan Stepway с 113‑сильным мотором 1.6, за ним хэтчбек Kia Ceed с мотором того же объема, но мощностью 128 л.с. и полноприводный Nissan X‑Trail с 2,5‑литровым двигателем в 171 л.с. Результаты замеров оказались как под копирку — все недобрали по пять-шесть «лошадок». А вот с крутящим моментом ситуация другая: Renault и Kia выдали близкие к официальным данным результаты, тогда как Nissan X‑Trail «ньютонов» недосчитался.
Renault Logan. Как мы ни старались, двигатель Логана так и не выдал 113 л.с. Хотя крутящий момент практически повторил заводские данные. Интересно, что бóльшая его часть доступна уже после 2000 об/мин. Правда, на средних оборотах есть небольшой провал, что ощущается и при разгоне.Renault Logan. Как мы ни старались, двигатель Логана так и не выдал 113 л.с. Хотя крутящий момент практически повторил заводские данные. Интересно, что бóльшая его часть доступна уже после 2000 об/мин. Правда, на средних оборотах есть небольшой провал, что ощущается и при разгоне.
Kia Ceed. Графики момента и мощности Сида подтверждаются субъективными ощущениями — эластичность неплоха, а подхват на высоких оборотах находит отражение во внешней скоростной характеристике. После 5000 об/мин наблюдается всплеск мощности и момента.Kia Ceed. Графики момента и мощности Сида подтверждаются субъективными ощущениями — эластичность неплоха, а подхват на высоких оборотах находит отражение во внешней скоростной характеристике. После 5000 об/мин наблюдается всплеск мощности и момента.
Nissan X‑Trail. Самый мощный в тестовой пятерке, X‑Trail, больше всех недобрал в крутящем моменте. Причем его пик был достигнут на 2500 об/мин, а дальше характеристика пошла вниз, да еще и с периодическими провалами. Это сказалось и на динамике — в спринте до 100 км/ч кроссовер уступил заявленному заводом показателю больше секунды.Nissan X‑Trail. Самый мощный в тестовой пятерке, X‑Trail, больше всех недобрал в крутящем моменте. Причем его пик был достигнут на 2500 об/мин, а дальше характеристика пошла вниз, да еще и с периодическими провалами. Это сказалось и на динамике — в спринте до 100 км/ч кроссовер уступил заявленному заводом показателю больше секунды.
На десерт — Haval. Под свист китайской турбины H6 раскручивает барабаны и… Скептики посрамлены! Мощность очень близка к заявленной, как и момент: 206 Н∙м против 210 Н∙м в «паспорте». Выходит, честнее всех оказался именно тот, в ком мы больше всего сомневались.
Haval H6. На мощностном стенде удивил китайский Haval H6, в честности которого мы сомневались больше всего. Если верить паспортным данным, «полка» максимального момента тянется от 2500 до 4000 об/мин. На деле это не совсем так: момент не имеет выраженной «полки» и достигает пика на довольно высоких 4000 об/мин.Haval H6. На мощностном стенде удивил китайский Haval H6, в честности которого мы сомневались больше всего. Если верить паспортным данным, «полка» максимального момента тянется от 2500 до 4000 об/мин. На деле это не совсем так: момент не имеет выраженной «полки» и достигает пика на довольно высоких 4000 об/мин.
Важность момента
Как соотносятся лабораторно-барабанные результаты с реальностью? Действительно ли разгоняет автомобиль не мощность, а именно крутящий момент? Алгоритм динамических замеров стандартный: все «лишние» потребители, отрицательно влияющие на разгон (в первую очередь это компрессор кондиционера), отключены. Окна закрыты. Дорога должна быть идеально ровная к горизонту и прямая. Масса — снаряженная. Правда, при замерах заводчане, как правило, используют автомобили в минимальных комплектациях: чем меньше допоборудования, тем машина легче. Мы же «довольствуемся» тестовыми экземплярами, которые, как правило, напичканы опциями, а потому тяжелее.
Материалы по теме
Увы, сравнить полученный результат «китайца» не с чем. Заводских данных о максимальной скорости H6 и его динамике попросту нет. Мы разогнали кроссовер до 100 км/ч за 12,5 секунды. Принимая во внимание выданную мощность и полторы тонны снаряженной массы, это ожидаемый среднестатистический результат.
Хотя Лада ближе других подобралась к заявленной мощности, от заводских 10,9 секунды она оказалась далеко. Измерительный комплекс VBOX Racelogic зафиксировал 12,67 секунды разгона с места до 100 км/ч. Это самое большое несоответствие заявленным данным в сегодняшней компании.
Оптимисты работают и в Renault: «бумажные» 12 секунд до сотни мы не смогли получить, сколько ни старались. В реальности Logan Stepway проигрывает обещаниям полторы секунды: его результат — 13,48. Разница меньше, чем у Лады, как и недобор крутящего момента.
Больше секунды по сравнению с «заводом» перебрал Nissan.
Kia Ceed точнее всех: 12 реальных секунд против одиннадцати с половиной в заводских данных.
Сравнение результатов замеров с паспортными данными
Максимальная мощность | Крутящий момент | |||
заводские данные | замеры на стенде | заводские данные | замеры на стенде | |
HAVAL H6 | 143 л.с. (105 кВт) | 133 л.с. (98 кВт) | 210 Н·м | 207 Н·м |
KIA CEED | 127,5 л.с. (93,8 кВт) | 116 л.с. (85 кВт) | 154,6 Н·м | 142,5 Н·м |
NISSAN X-TRAIL | 171 л.с. (126 кВт) | 157,3 л.с. (109,4 кВт) | 233 Н·м | 194,4 Н·м |
RENAULT LOGAN STEPWAY | 113 л.с. (83 кВт) | 101,5 л.с. (75 кВт) | 152 Н·м | 145,8 Н·м |
ЛАДА XRAY CROSS | 122 л.с. (90 кВт) | 117,5 л.с. (86 кВт) | 170 Н·м | 152 Н·м |
* * *
В сухом остатке: заявленных лошадиных сил в нашем тесте не выдал никто. Получается, мы переплачиваем государству налог за мощность, которой нет! Но это вовсе не значит, что придется расплачиваться и динамикой, потому что в первую очередь разгоняет автомобиль не мощность, а крутящий момент. С ним-то в нашей сегодняшней пятерке дела обстоят чуть лучше.
Наиболее интересные результаты выдали Лада и Kia. Первая подтвердила паспортную мощность, но дефицит момента больше других сказался на разгоне. У Kia все наоборот — недобор в силах, но благодаря честному крутящему моменту Ceed ближе всех подобрался к заявленным динамическим параметрам.
ДАННЫЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ
HAVAL H6 | KIA CEED | NISSAN X-TRAIL | RENAULT LOGAN STEPWAY | ЛАДА XRAY CROSS | |
Снаряженная / полная масса | 1650 / 2240 кг | 1364 / 1800 кг | 1623 / 2070 кг | 1154 / 1611 кг | 1300 / 1650 кг |
Время разгона 0–100 км/ч | н.д. | 11,5 c | 10,5 с | 12,1 с | 10,9 с |
Максимальная скорость | 184 км/ч | 192 км/ч | 190 км/ч | 170 км/ч | 180 км/ч |
ДВИГАТЕЛЬ | |||||
Тип | бензиновый | бензиновый | бензиновый | бензиновый | бензиновый |
Расположение | спереди, поперечно | спереди, поперечно | спереди, поперечно | спереди, поперечно | спереди, поперечно |
Конфигурация / число клапанов | Р4 / 16 | Р4 / 16 | P4 / 16 | Р4 / 16 | P4 / 16 |
Рабочий объем | 1497 см³ | 1591 см³ | 2488 см³ | 1598 см³ | 1774 см³ |
Мощность | 105 кВт / 143 л.с. | 93,8 кВт / 127,5 л.с. при 6300 об/мин | 126 кВт / 171 л.с. | 83 кВт / 113 л.с. | 90 кВт / 122 л.с. |
Крутящий момент | 210 Н·м при 2200–4500 об/мин | 154,6 Н·м | 233 Н·м | 152 Н·м | 170 Н·м |
ТРАНСМИССИЯ | |||||
Тип привода | передний | передний | полный | передний | передний |
Коробка передач | А6 | А6 | CVT | CVT | М5 |
Редакция благодарит компанию AGP Motorsport за помощь в подготовке материала.
Что важнее мощность или крутящий момент, ответ очевиден
Многие считают крутящий момент двигателя, является более важной характеристикой чем максимальная мощность.Приведу несколько логических доводов в пользу максимальной мощности против крутящего момента.
1 мощность напрямую связана с крутящим моментом и рабочими оборотами, так как является их произведением. Соответственно чем выше максимальная мощность, тем выше соотношение крутящего момента и оборотов двигателя на определенных оборотах.
Соответственно применив соответствующие передаточные числа, в трансмиссии, можно получить больше крутящего момента на КОЛЕСАХ. В сравнении с двигателем имеющим больший крутящий момент на меньших оборотах и меньшую мощность, на этих оборотах вращения коленвала.
Так что заявление Генри форда о том что мощность продает машины, а крутящий момент выигрывает гонки справедливо лишь если крутящий момент мерить с колес, а не с коленвала двигателя. А на колесах, крутящий момент будет выше, если двигатель, при одной и той-же скорости движения, развивает больше мощности.
Рассмотрим пример, когда двигатель с большим крутящим моментом, действительно будет выигрывает гонки
Возьмем два мотора1 имеет крутящий момент 300 н/м на 3000 об/мин и 200 н/м на 6000 об/мин
2 имеет крутящий момент 200 н/м на 3000 об/мин и 200 или даже 220 н/м на 6000 об/мин (при этом максимальная мощность этого мотора, указанная в технических характеристиках будет выше на 10 %)
Естественно разгон автомобиля с первым двигателем будет значительно интенсивнее, особенно если автомобили имеют одинаковые передаточные числа в КПП и разгон осуществляется в диапазоне 3000-6000 об/мин опять же, потому что суммарно мощность в этом диапазоне у него будет выше. Хотя второй двигатель будет иметь более высокую максимальную мощность по техническим характеристикам, но он будет доходить до нее лишь перед переключением следующей передачи. Но в остальном промежутке оборотов, мощность как произведение момента на обороты, у второго двигателя будет меньше.
Рассмотрим пример когда двигатель с большим крутящим моментом уступает двс с малым моментом
1 имеет все тот же крутящий момент 300 н/м на 3000 об/мин и 200 н/м на 6000, 150 н/м 7500 об/мин2 имеет крутящий момент всего лишь 100 н/м на 3000 об/мин 220 н/м на 5000 6000 и 7500 об/мин (двигатель обладает очень малым максимальным крутящим моментом 220 н/м но зато он сохраняется до 7500 об/мин. Максимальная мощность на 30-40% выше чем у первого варианта)
Если использовать оба двигателя в том же диапазоне оборотов и с одинаковой трансмиссией, то очевидно, что первый двигатель будет опять показывать лучшую динамику в диапазоне оборотов от 3000 до 6000 об/мин. Если второй двигатель использовать в режиме оборотов с 5000 до 7500 об/миню, применяя соответствующую трансмиссию (кпп со сближенными передачами и более короткую главную пару) автомобиль с таким мотором, будет гораздо быстрей разгоняться, малый момент компенсируется более короткой главной парой и соответственно КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ НА КОЛЕСАХ, на всем протяжении разгона будет выше.
Как итог всего вышесказанного: Не важно, что выше, максимальная мощность или максимальный крутящий момент, важно суммарное количество мощности, вырабатываемое в определенном (боевом) диапазоне работы двигателя.
Визуально параметры более разгонного двигателя, можно определить по графику мощности, посчитав площадь между оборотами переключения передач. Автомобиль будет разгоняться быстрее с тем двигателем, у которого эта площадь больше при прочих равных условиях.
Тюнинг двигателя
Надеюсь статья будет полезна!
Если есть сомнения давайте обсудим их в комментариях.
лошадиных сил и крутящий момент: в чем разница?
Эндрю Трэхан Автомобиль и водитель
Что лучше? Вот как можно прекратить споры о ночном баре.
Йоги Берра, который никогда не останавливался на деталях двигателя, пришел бы к выводу, что крутящий момент и мощность — это одно и то же, только разные. Собственно, это упрощение отчасти верно.
Крутящий момент и мощность — это то, что двигатели производят, когда вы поворачиваете ключ и нажимаете педаль акселератора.Воздух и топливо, воспламеняющиеся в камерах сгорания, вызывают скручивание коленчатого вала, трансмиссии и ведущих мостов. Это чудо преобразования энергии: потенциальная энергия, содержащаяся в галлоне переработанного динозавра, эффективно изменилась на кинетическую энергию, необходимую для вождения.
Копая глубже, рассмотрим эти определения из учебников:
Энергия — это способность выполнять работу. В этом случае двигатели выполняют ту тяжелую работу (работу), которую раньше выполняли лошади.
Работа является результатом силы, действующей на некотором расстоянии.Единица измерения работы (а также энергии) в США — фут-фунт. В Международной системе (СИ) работа измеряется в джоулях и, в редких случаях, в ньютон-метрах.
Крутящий момент — это сила вращения, создаваемая коленчатым валом двигателя. Чем выше крутящий момент двигатель, тем выше его способность выполнять работу. Измерение такое же, как у работы, но немного отличается. Поскольку крутящий момент является вектором (действующим в определенном направлении), он измеряется в единицах фунт-фут и ньютон-метр.
Конечно, всегда есть исключения. В этом случае различие составляет статический крутящий момент , который вы прикладываете с помощью гаечного ключа для затягивания болтов головки. Во избежание путаницы единицами измерения статического крутящего момента традиционно являются фунты-футы. Напротив, SI придерживается ньютон-метров как для статических, так и для динамических измерений крутящего момента.
Power — это скорость выполнения работы. Шотландский изобретатель восемнадцатого века Джеймс Ватт дал нам эту удобную эквивалентность: одна лошадиная сила — это мощность, необходимая для подъема 33000 фунтов ровно на один фут за одну минуту.В соответствии с этим вкладом единицей измерения мощности в системе СИ является киловатт.
Возвращаясь к теореме Берра, крутящий момент — это способность выполнять работу, а мощность — это скорость, с которой можно выполнить некоторую трудоемкую задачу. Другими словами, мощность — это скорость выполнения работы (или приложения крутящего момента) за заданный промежуток времени. Математически мощность в лошадиных силах равна крутящему моменту, умноженному на число оборотов в минуту. H = T x об / мин / 5252, где H — мощность в лошадиных силах, T — фунт-фут, об / мин — это скорость вращения двигателя, а 5252 — константа, заставляющая единицы двигаться.Таким образом, для получения большей мощности двигателю необходимо генерировать больший крутящий момент, работать на более высоких оборотах или и то, и другое.
Хотя определения эскизов отлично подходят для учебников, применение их к реальным движкам — другое дело. Одна проблема заключается в том, что у каждого автомобильного двигателя есть рабочий диапазон от холостого хода до красной черты. Например, 6,2-литровый двигатель Hellcat V-8 Dodge Challenger выдает 707 лошадиных сил ТОЛЬКО при 6000 об / мин. Он выдает существенно меньшую мощность на холостом ходу (достаточную только для вращения аксессуаров с приводом от двигателя) и чуть меньше 700 лошадиных сил на красной границе 6200 об / мин.И он обеспечивает максимальный крутящий момент 650 фунт-фут ТОЛЬКО при 4000 об / мин.
Другая проблема — точное определение мощности и крутящего момента вращающегося коленчатого вала. Инструмент для этой задачи — динамометр двигателя. Хотя это слово означает «устройство измерения мощности», на практике крутящий момент и частота вращения двигателя измеряются, а его мощность рассчитывается с использованием приведенной выше формулы.
Вихретоковые динамометры используют магнитное поле для передачи крутящего момента от вращающегося коленчатого вала на опору плеча рычага против статического датчика силы (известного как датчик нагрузки), расположенного на точном расстоянии от центра кривошипа.Другой широко используемый тип динамометра — это водяной тормоз; он использует один вращающийся и один статический набор лопаток насоса для передачи крутящего момента коленчатого вала через плечо рычага на датчик нагрузки.
Совершенный двигатель развивает достаточный крутящий момент на низких оборотах и выдерживает его до минимального уровня. Величина создаваемого крутящего момента прямо пропорциональна потоку воздуха, проходящего через двигатель. Большие двигатели перекачивают больше воздуха и, следовательно, развивают больший крутящий момент. Бустеры — нагнетатели, турбокомпрессоры — доставляют дополнительный воздух, помогая маленьким двигателям работать крупными.Конечно, в камеры сгорания должно подаваться соответствующее количество топлива, но это простая часть, особенно с электронным управлением впрыском.
Чтобы восполнить легкость впрыска нужного количества топлива, конструкторы двигателей сталкиваются с несколькими сложными задачами. Один из них — сделать все компоненты достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузки, которым они подвергаются из-за давления сгорания и, в случае движущихся частей, их собственной инерции.Потребности в охлаждении и смазке примерно пропорциональны производимой мощности. А закачка воздуха в любой двигатель на сверхвысоких оборотах и из него — это то место, где инженерное дело становится видом искусства. Включите топливную экономичность и чистоту выхлопных газов в уравнение разработки, и станет ясно, почему мастера двигателей редко тусуются у водоохладителя.
На этом этапе обсуждения должно быть ясно, что крутящий момент и мощность подобны разлученным братьям и сестрам; они тесно связаны, но не имеют много общего.Но как насчет более серьезной моральной проблемы, стоящей перед человечеством в целом и автолюбителями в частности: что лучше?
Мы ответим, что Йоги Берра был бы признателен. В бейсболе, если крутящий момент аналогичен кетчеру, то питчер — это лошадиные силы. И то, и другое необходимо для игры в мяч, но ответственность питчера — определение скорости и траектории каждого брошенного мяча — определяет ход игры. Крутящий момент жизненно важен для работы каждого двигателя, но мощность — это то, что отличает отличный двигатель от хорошего.
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
www.e31.net
Если вы, как счастливый обладатель мощного автомобиля, скажете, что у него 380 л.с., вы получите много Ooh s и Aah s, но если вы скажете, что это получил 550 Нм крутящего момента, вы услышите только ‘…?! ‘ — если вообще.Никто точно не знает о крутящем моменте, хотя это важная единица . Вот почему написана эта статья. Получайте удовольствие от этого:
Через силу, работу, расстояние и время к власти
Чтобы переместить груз на расстояние , вам понадобится усилие . Если груз приклеен к земле и поэтому не двигается, никакой работы не будет (по крайней мере, в физическом смысле).Итак, работа — это движение из гирю на расстоянии (приложив силу). Если сейчас учесть время, можно рассчитать мощность. Мощность — длительность из работа , время, необходимое для перемещения груза на определенное расстояние. Чем больший вес вы перемещаете в период времени, тем больше мощности (способности выполнять работу с течением времени) у вас «есть». Давайте поиграем в движок и вставим груз 1N (= 0.102 кг) до конца палки длиной 1 м, которую вы пытаетесь удерживать горизонтально.
схватив его за противоположный конец. Необходимое (скручивающее) усилие составляет 1 Н × 1 м = 1 Нм.
Теперь представьте, что вы вращаете эту палку с грузом на другом конце на 360 ° с сопротивлением 1 Н. работы выполнено
будет 1N × 6,2832 м = 6,2832 Нм (6,2832 м — периметр круга, по которому перемещается груз на конце 1-метровой палки.
Периметр = Диаметр × Pi = 2 × 1 м × 3.14159 … = 6,2832 м).
Сопротивление 1Н имитирует силу гравитации, с которой вам придется иметь дело при вертикальном перемещении груза. Так что если бы ты
Поднимите груз 1 Н 6,2832 м по вертикали, вы проделали ту же работу с усилием 6,2832 Нм.
Но как насчет возможности сделать это? Теперь необходимо время, как вы можете видеть, посмотрев на определение лошадиных сил: 1 л.с. = 75 л.с. × м / с. 1 кгс (килопонд) эквивалентен 9,80665 Н, поэтому 1 л.с. = 735,5 Н × м / с, что означает, что при поднятии груза 735.5N (75 кг) по одному метру каждые во-вторых, это мощностью одной лошадиных сил. Поднятие вдвое большего веса за одно и то же время удвоит мощность (2 л.с.), как и подъем тот же вес в два раза быстрее и так далее. Более работа (в глазах физика!) Не будет выполнена, потому что формула «сила × расстояние» не заботится о времени.
Чтобы вернуться к автомобилям и двигателям, возьмем, к примеру, BMW 850 CSi . Двигатель этой машины будет выдают 380 л.с. при 5300 об / мин.Таким образом, вы можете поднимать вес 380 × 75 кг = 28500 кг на один метр каждую секунду!
Единица измерения мощности — Н × м / с. В нашем примере с грузом и клюшкой единицей работы была Н × м (Нм). Если мы умножим это на число оборотов в минуту (единица измерения 1 / с), мы получим единицу мощности. Если вы сейчас настроены несколько скептически, это обычная реакция. Итак, посчитаем, при каких оборотах 1 Нм работы равняется 1 л.с.
1 л.с. = 75 кгс × м / с = 735,5 Н × м / с
Теперь мы устанавливаем его равным нашему крутящему моменту, умноженному на все еще неизвестные обороты, и получаем
735.5 Н × м / с = 6,2832 Нм × n 1 / с
Теперь мы можем вычислить n:
п = 117,058
Двигатель, который имеет крутящий момент 1 Нм при 117,058 оборотах в секунду (то есть 7023,5 оборотов в минуту), тогда имеет мощность от 1 л. Имея эту информацию, легко получить следующую формулу для расчета мощности:
л.с. = | Нм крутящего момента × об / мин |
7023,5 | |
Итак, никто не измеряет мощность двигателя напрямую.Динамометр только измеряет крутящий момент, который, в зависимости от частоты вращения двигателя, будет преобразован в лошадиные силы по предыдущей формуле! Это означает, что лошадиные силы — это более или менее воображаемая единица, а не то, что вы можете увидеть, почувствовать или измерить. Это может напугать одного или другого, но так оно и есть!
Крутящий момент и ускорение
Скорость разгона автомобиля зависит исключительно от крутящего момента. Это ньютон-метры, которые вы чувствуете в своей спине. Любая машина разгоняется на любой передаче настолько жестко, насколько этого требует кривая крутящего момента.На пике крутящего момента автомобиль будет разгоняться сильнее всего, при повышении и понижении. оборотов меньше.© BMW
Это означает, что абсолютно безразлично, где находится пик крутящего момента. Это не повлияет на величину ускорения если он будет при 2000 об / мин вместо 4000 об / мин, хотя мощность удвоится при 4000 об / мин (см. формулу).
Это доказывает простая математика. Крутящий момент двигателя передается через коробку передач и дифференциал на колеса, так что определенная величина Туда прибывает Ньютон-Метров.Если взять CSi, например, при 4000 об / мин на первой передаче, это будет 550 Нм × 4,254 × 2,93 / 2 = 3428 Нм. которые попадают на каждое заднее колесо (здесь не учитываются потери в трансмиссии). Первый фактор представляет первую передачу в коробке передач, второй задний дифференциал. А поскольку крутящий момент передается на два колеса, происходит деление на два.
Теперь вычислить силу, перемещающую автомобиль вперед, легко: разделите на радиус колеса, потому что это плечо рычага. Задняя шина Серия 8 имеет почти ровно два метра в окружности и, следовательно, радиус 2 м / 2π = 0.318м. Теперь 3428 Нм / 0,318 м = 10780 Н, что означает, что каждое заднее колесо перемещает автомобиль вперед на 10780 Ньютон, что в сумме составляет 10780 × 2 = 21560 Н (что равняется 2200 кг!).
Как видите, связь крутящего момента и тяги не может быть более прямой. Больший крутящий момент означает больше тяги — независимо от значения частоты вращения и независимо от мощности на этих оборотах!
Следовательно, мощность в лошадиных силах совершенно не важна для разгона, не так ли …?
Мощность увеличивается до тех пор, пока крутящий момент не падает быстрее, чем рост оборотов, поэтому мощность каким-то образом сообщает вам, насколько быстро автомобиль ускоряется.Почему?
Секрет в том, что вам нужно переключиться на более высокую передачу, когда у вас будет больше крутящего момента на следующей более высокой передаче и поэтому можно было бы сильнее разогнаться. Таким образом, чем выше частота вращения перед переключением, тем дольше вы можете оставаться в передачи и не нужно жертвовать мощностью двигателя ради скорости (из-за более высокого передаточного числа).
Вот таблица, которая показывает на BMW 850 CSi , когда и почему вам нужно переключиться. В таблице указан крутящий момент (относительно до оборотов), который доступен непосредственно на двигателе, и, что более важно, крутящий момент, доступный за коробкой передач, которая передается на колеса (главная передача здесь не учитывалась, потому что это постоянный коэффициент).Кроме того вы можете увидеть, как обороты двигателя меняются при переключении передач.
об / мин | Крутящий момент Двигатель | 1-я передача (4,254: 1) | 2-я передача (2,534: 1) | 3-я передача (1,682: 1 1) | 4-я передача (1,235: 1) | 5-я передача (1,000: 1) | 6-я передача (0.831: 1) | |||||||||||||
Крутящий момент | об / мин 2-я передача | Крутящий момент | об / мин 3-я передача | Крутящий момент 9007 | об / мин Крутящий момент | об / мин 5-я | Крутящий момент | об / мин 6-я передача | Крутящий момент | |||||||||||
1500 | 420 Нм | 1768 Нм | => 893 | 1064 Нм | => 1101 | 518 Нм | => 1214 | 420 Нм | => 1246 | 349 Нм | ||||||||||
2000 | 440 Нм | 1871 Нм | 740 Нм | => 1468 | 543 Нм | => 1619 | 440 Нм | => 1661 | 365 Нм | |||||||||||
2500 | 470 Нм 9028 9028 9028 9028 1489 | 1190 Нм | => 1659 | 790 Нм | => 1835 | 580 Нм | => 2024 | 470 Нм | => 2077 | 3914 3000 | 390 Нм | 2127 Нм | => 1787 | 1267 Нм | => 1991 | 841 Нм | => 2202 | 617 Нм | => 2429 | 500 Нм |
3500 | 530 Нм | 2254 Нм | => 2084 | 1343 Нм | => 2323 | 891 Нм | => 2570 | 654 Нм | 5309= | = | > 2908 | 440 Нм | ||||||||
4000 | 550 Нм | 2339 Нм | => 2382 | 1393 Нм | => 2655 | 925 Нм | 67137 =3238 | 550 Нм | => 3324 | 457 Нм | ||||||||||
4500 | 540 Нм | 2297 Нм | => 2680 | 1368 Нм | 666 Нм | => 3643 901 37 | 540 Нм | => 3739 | 448 Нм | |||||||||||
5000 | 530 Нм | 2254 Нм | => 2978 | 1343 Нм | => 3318 891 | 654 Нм | => 4048 | 530 Нм | => 4155 | 440 Нм | ||||||||||
5500 | 470 Нм | 1999 1999 Нм | => 3276 11 | 790 Нм | => 3671 | 580 Нм | => 4453 | 470 Нм | => 4570 | 390 Нм | ||||||||||
6000 | 400 Нм | 9028 9013 901 9013 Нм=> 3982 | 672 Нм | => 4405 | 494 Нм | => 4858 | 400 Нм | => 4986 | 332 Нм |
Как видите, крутящий момент при 6000 об / мин за коробкой передач на 1-й и 2-й передаче намного выше крутящего момента на следующей. более высокая передача на любых оборотах.Это означает, что для максимального ускорения вы можете не только увеличить скорость двигателя до 6000 об / мин в первые две передачи, вы должны это сделать (двигатель 850 CSi позволяет быстро развивать скорость до 6400).
На 1-й передаче при 6000 об / мин крутящий момент за коробкой передач составляет 1701 Нм. Если вы затем переключитесь на секунду, частота вращения двигателя изменится.
падение примерно до 3600 об / мин, а крутящий момент примерно до 1350 Нм.
На 4-й передаче крутящий момент 494 Нм при 6000 об / мин (из-за передаточного числа 1,235 вместо 4.254, как в 1-м). Смещение
на пятую ступень даст 530 Нм крутящего момента при 4858 об / мин. Так что разгонять двигатель до 6000 нет никакого смысла.
на четвертой передаче.
об / мин и крутящий момент
Как видно из таблицы, большая часть мощности «теряется» из-за передаточного числа на высоких передачах. Вот почему так важно остаться на любой передаче как можно дольше, а для этого вам нужно, чтобы пик крутящего момента был на высоких оборотах s . Другой пример: возьмите два 850 CSi и замените один двигатель на двигатель с таким же крутящим моментом, но с крутящим моментом.
пик при 2000 об / мин вместо 4000.При гонке друг с другом с полной остановки модифицированный CSi будет быстрее.
с конвейера, потому что его 550 Нм доступны уже при 2000 об / мин, тогда как нормальный двигатель имеет только 440 Нм.
После пика крутящий момент стремительно падает и около 3000 об / мин водитель модифицированного CSi придется переключиться на более высокую передачу, потому что там у него больше крутящего момента. Таким образом, мощность двигателя приносится в жертву
скорость. И теперь это стандартный CSi , который взрывается, потому что его противник внезапно имеет чуть больше, чем
вдвое меньше крутящего момента, чем на первой передаче, тогда как на 1-й он может ехать до 6400 об / мин.Когда сток CSi переключается
на вторую передачу, модифицированной почти придется переключиться на третью.
Неужели сначала казалось, что доработанная машина выиграет, все увидят, что лучше иметь пик крутящего момента на высокие обороты, как только доработанный автомобиль резко падает обратно. Двигатель BMW Формулы-1 имеет примерно такой же крутящий момент, как и двигатель. автомобиля E46 M3. Пик крутящего момента у M3 составляет 5000 об / мин, а у двигателя Формулы-1 — около 16000. Давайте угадаем. кто может держать педаль акселератора на более долгое время…
Или другой небольшой пример:
Максимальный крутящий момент на высоких оборотах = хороший = бензиновый двигатель
Максимальный крутящий момент на низких оборотах = плохой = дизельный двигатель
Какая польза от всего крутящего момента, если вам почти приходится переключаться на 6-ю передачу на на 65 миль в час?
Теперь вы можете применить это в реальной жизни? Ну, более или менее, потому что на сегодняшний день нет таких хороших дизельных двигателей, как без наддува. (только турбодизели). Это могло заставить вас думать, что верхнее утверждение неверно. Но сравнивая атмосферные двигатели и двигатели, использующие принудительную индукцию (с помощью турбонагнетателя или нагнетателя), все равно что сравнивать яблоки и апельсины.Итак, бензиновый двигатель = хороший дизельный двигатель = bad , конечно, относится к сравнениям в рамках этих двух концепций.
Если вы сейчас говорите «Дизель», вы всегда имеете в виду с турбонаддувом и дизель, даже не осознавая этого. Это делает дизельные двигатели лучше, но по сравнению с бензиновым двигателем с таким же турбонаддувом у них все еще нет шансов. Да конечно дизель экономичнее но это сайт об эмоциях, а не о здравом смысле.
Так что же такого особенного в турбодвигателе? Это кривая крутящего момента.Как было сказано ранее, за ускорение отвечает крутящий момент. В чем больше крутящий момент, тем быстрее автомобиль разгоняется. Было сказано, почему пик крутящего момента лучше иметь и на высоких оборотах. Но почему бы и нет у нас крутящий момент на низких оборотах так же ?
Потому что характеристики атмосферных двигателей нам этого не позволяют. Крутящий момент увеличивается до определенного значения, а затем снова падает. Таким образом, цель инженеров, разрабатывающих безнаддувные двигатели, — довести эту точку до максимально возможных оборотов.Нет таких проблем с двигателем с турбонаддувом. Турбонагнетатель нагнетает воздух в цилиндры, в которые поршни должны будут всасывать вместо этого при движении. вниз. Теперь система управления двигателем контролирует количество воздуха, поступающего в цилиндры, в зависимости от числа оборотов. Итак, у двигателя есть максимальный крутящий момент почти всегда.
Чтобы наглядно представить обе концепции, вот диаграммы мощности и крутящего момента двух типичных автомобилей:
© sport auto | ||
Lamborghini Diablo GT | Porsche 996 Turbo |
Lambo очень четко демонстрирует характеристики безнаддувного двигателя, пик крутящего момента, тогда как Porsche имеет типичный крутящий момент. плато (560 Нм от 2700 до 4600 об / мин).В то время как Diablo достигает максимального ускорения только около 5500 об / мин, Porsche делает это с 2700 об / мин до 4600 об / мин! Но он также показывает турбо-лаг . Это диапазон оборотов до того, как турбокомпрессор заработает. Около 1000 оборотов Силовая установка Porsche жалкая (200 Нм), но на 2000 об / мин крутящий момент уже в два с половиной раза больше (500 Нм). Сегодняшние турбины включается довольно мягко, но раньше в этот момент наблюдалось резкое увеличение крутящего момента.
Давайте представим, что мы прикрутили бы турбины к двигателю Lamborghini, который затем увеличивал бы максимальный крутящий момент с 2000 об / мин, чтобы мы имел 630 Нм от 2000 до 5500 об / мин.Это дало бы нам резкое ускорение, но — что интересно — не привело бы к более высокому цифра лошадиных сил! Проверь это…
Вот почему, несмотря на малую мощность, турбодизели на удивление хорошо разгоняются. Из-за турбонагнетателя они раньше наращивают крутящий момент и поддерживайте его в широком диапазоне оборотов. Лошадиные силы, как видите, не очень наглядны.
Но нельзя все время полагаться даже на показатель крутящего момента. Вернемся к примеру М3 и Формулы-1. Оба двигателя имеют примерно тот же крутящий момент, M3 при 5000 об / мин, F1 при 16000 об / мин.Если вы поместите двигатель F1 в M3, ускорение будет примерно таким же, но вы можете достичь более высоких скоростей с новым двигателем. Вы можете ехать в три раза быстрее: около 800 км / ч (500 миль / ч) — теоретически, конечно, как сопротивление воздуха замедлило бы вас намного раньше. Ладно, это было бы не очень разумно, поэтому давайте добавим другую передачу в нашу автомобиль так, что на максимальных оборотах он достигает той же скорости, что и с оригинальным двигателем M3. Но это означает, что передаточное число намного короче. (примерно на треть), чем раньше, и что внезапно на колеса будет поступать в три раза больше крутящего момента, и наша машина ускоряется в три раза Быстрее.
Кроме того, коробка передач должна быть специально разработана с учетом характеристик двигателя. Что хорошего в том, когда вы переключаетесь на следующую более высокую передачу на ограничителе и обороты падают в регионы с недостаточным крутящим моментом? Так что коробка передач, которая хорошо соответствует характеристикам двигателя, тоже очень важна.
Чтобы узнать, как автомобиль ускоряется, вы должны взглянуть на кривую крутящего момента, коробку передач и принять во внимание вес автомобиля. Тогда — и только тогда можно ожидать правильного результата.Знать количество лошадиных сил в таком случае совершенно бесполезно.Что такое крутящий момент? Все о крутящем моменте: определение, уравнения и единицы измерения
Крутящий момент — это слово, которое свободно обсуждают производители автомобилей, рекламодатели и обозреватели, и оно не менее важно, чем другие цифры в заголовках, с которыми вы столкнетесь, например, лошадиные силы. Однако реклама крутящего момента не всегда была данностью — посмотрите на рекламу автомобилей 1980-х годов, и вы обнаружите, что о ней почти никогда не упоминали.
Это в основном из-за лишнего веса новых автомобилей.Современные двигатели настолько загружены технологиями, комфортом и комплектом безопасности, что весят намного больше, чем их аналоги десятилетней давности. Это означает, что этим автомобилям требуется больше силы или крутящего момента, чтобы заставить их двигаться.
Крутящий момент определяется как сила вращения двигателя. Вы можете заметить, что крутящий момент — как и мощность — всегда выражается при определенной частоте вращения двигателя. Например, Ford Fiesta Ecoboost развивает максимальный крутящий момент в диапазоне от 1400 до 4000 об / мин. Вообще говоря, автомобиль будет чувствовать себя более отзывчивым, когда максимальный крутящий момент будет развиваться на низком уровне в диапазоне оборотов, но многим людям нравятся высоконагруженные двигатели, которые необходимо резко увеличить, прежде чем они разовьют максимальный крутящий момент.
Крутящий момент становится более важным по мере того, как автомобили становятся больше и тяжелее. Крошечный городской автомобиль может легко путешествовать с очень небольшим крутящим моментом, в то время как большой внедорожник или фургон требует много усилий, чтобы заставить его двигаться. Вот почему более крупные автомобили, как правило, оснащаются дизельными двигателями — дизели обеспечивают больший крутящий момент на более низких оборотах, чем бензиновые двигатели.
Что такое крутящий момент?
Проще говоря, крутящий момент — это сила вращения двигателя. Он отличается от лошадиных сил, поскольку относится к количеству работы, которую может выполнить двигатель, в то время как лошадиные силы определяют, насколько быстро эта работа может быть выполнена.Вот почему крутящий момент в простонародье часто называют «тяговое усилие», «сила» или «ворчание».
Крутящий момент обычно измеряется в Ньютон-метрах (Нм) или фунт-фут (фунт-фут) — последнее не следует путать с фут-фунтом (фут-фунт), поскольку один фут-фунт относится не к крутящей силе, а до количества энергии, необходимого для поднятия 1 фунта веса на расстояние 1 фут.
В частности, крутящий момент фактически измеряет величину силы, необходимой для поворота объекта (например, при затягивании крышки бутылки с газированной водой, гайки колеса или болта головки блока цилиндров).Или, в случае двигателя, он измеряет, сколько крутящего усилия доступно на коленчатом валу при любых заданных оборотах двигателя (RPM).
• Автомобили Cat D и Cat C: объяснение списания страховых сумм
В автомобиле мощность — это мера того, насколько быстро двигатель может развивать тот же крутящий момент с течением времени, поэтому чем больше (обоих) у вас есть, тем быстрее ты сможешь ускориться. Одна лошадиная сила (л.с.) — это абсолютно произвольная единица, придуманная инженером Джеймсом Ваттом. Это эквивалентно тому, что одна лошадь поднимает вес 33 000 фунтов на высоту 12 дюймов за одну минуту — или 33 000 фунт-футов в минуту.Метрический эквивалент (PS) равен 4500 кгм в минуту или 0,97 л.с.
Тормозная мощность в лошадиных силах (л.
Основные уравнения крутящего момента
Допустим, мы используем гаечный ключ длиной 0,5 м для затягивания колесной гайки, и нам нужно опереться на дальний конец гаечного ключа с силой в 50 Ньютонов, чтобы затянуть гайку. Простое умножение двух чисел дает нам необходимое значение крутящего момента в Ньютон-метрах:
50 (Н) x 0.5 (м) x = 25 Нм крутящего момента
Если вы хотите сохранить старомодное устройство, вы можете измерять расстояние в футах и силу в фунтах. На этот раз наш гаечный ключ может быть 18 дюймов (1½ фута), и мы прикладываем усилие в 20 фунтов на дальнем конце:
20 (фунт) x 1½ (фут) = 30 фунт-фут крутящего момента
Итак, что значит двигатель крутящий момент похож?
Если двигатель развивает крутящий момент 500 Нм, мы можем использовать аналогичную визуализацию в обратном направлении, чтобы помочь понять задействованные силы. Чтобы такой двигатель не вращался, потребуется гаечный ключ длиной один метр, прикрепленный к коленчатому валу, с приложением силы 500 Ньютон на другом конце.Поскольку один килограмм создает силу притяжения Земли примерно в 9,8 Ньютона, это означает, что вам понадобится 50-килограммовый жокей, чтобы стоять на конце. Или Аллан Макниш.
• Автосинхронизация: разрешена ли корректировка пробега?
Если это не кажется большим усилием, чтобы остановить двигатель, развивающий тяжелые 500 Нм, не забывайте, что крутящий момент на колесах значительно увеличивается за счет снижения оборотов двигателя. Значит, жокей мог заглушить двигатель, но не мог остановить машину!
Что лучше: крутящий момент или мощность?
Крутящий момент и мощность очень тесно связаны, потому что в двигателе внутреннего сгорания одно без другого не может быть.Снова дело в математике, поскольку л.с. рассчитывается следующим образом:
л.с. = крутящий момент x об / мин ÷ 5252
Это означает, что если вы сравните два двигателя с разным выходным крутящим моментом, двигатель с более высоким крутящим моментом всегда будет вырабатывать больше лошадиных сил на любом данном двигателе. скорость.
Однако многие двигатели с высоким крутящим моментом не рассчитаны на такие высокие обороты (подумайте о мощном дизеле), поэтому показатели конечной мощности часто оказываются под угрозой. Напротив, спортивный бензиновый автомобиль с высокими оборотами может быть спроектирован так, чтобы иметь более низкий крутящий момент, но его исключительная мощность на высоких оборотах двигателя позволяет ему двигаться быстрее.
• Как сдать экзамен по теории вождения
Вот почему для повседневного вождения мощность и гибкость двигателя с высоким крутящим моментом часто более полезны — и это жизненно важно, когда вам нужен автомобиль для буксировки больших прицепов или перевозки тяжелых грузов.
При обычном вождении крутящий момент часто более важен, чем мощность, поэтому мы уделяем ему так много внимания в наших обзорах автомобилей.
Можете ли вы объяснить крутящий момент не более 25 слов? Заходите в раздел комментариев ниже…
Зависимость мощности от крутящего момента в мире производительности
Мощность и крутящий момент — два самых спорных показателя производительности в автомобильной сфере. Сегодня мы посмотрим, насколько они хороши на гоночной трассе. Какой фактор более важен в мире производительности, мощность или крутящий момент?
Продолжайте читать, и мы быстро научим вас!
Запланируйте экскурсию в наш кампус в Экстоне или Уорминстере
Мощность против крутящего момента: две стороны одной монеты
Лошадиные силы и крутящий момент зависят от мощности и от того, где она проявляется.Крутящий момент — это необработанное измерение, которое учитывает вращающую силу, возникающую внутри двигателя, в частности, на коленчатом валу.
Мощность в лошадиных силах — это произведенный человеком расчет, который измеряет количество мощности, которая возникает в большем масштабе на колесах и под капотом. Лошадиная сила включает в себя вес, расстояние и время (то есть, что перемещается, как далеко он идет и сколько времени это занимает).
Ознакомьтесь со следующим уравнением, которое помогает увидеть взаимосвязь между крутящим моментом и мощностью в лошадиных силах:
л.с. = (крутящий момент x об / мин) / 5,252
Гоночные об / мин
Какое отношение имеют обороты (или обороты двигателя в минуту) к гонкам? Более высокие обороты в минуту означают, что за то же время сжигается больше топлива и вырабатывается больше энергии.Из-за этого большинство считает более высокие обороты гоночными.
Работа на более низких оборотах приравнивается к более высокому крутящему моменту и, следовательно, к снижению мощности, в то время как более высокие обороты обеспечивают меньший крутящий момент и более высокую максимальную мощность. В гонке по прямой более высокие обороты имеют приоритет.
Гоночные автомобилиNASCAR работают на очень высоких оборотах. Нельзя сказать, что этим автомобилям не хватает крутящего момента — крутящий момент, в конце концов, отвечает за мощность, но это означает, что состав передаточного числа указывает на меньшие значения крутящего момента и более высокие обороты и, следовательно, на более высокую мощность.
Крутящий момент — вперед, мощность — вперед
Кто выиграет в гонке с равными шансами, когда Racecar A демонстрирует больший крутящий момент на более низких оборотах, а Racecar B обладает большей мощностью в лошадиных силах на высоких оборотах? Гоночная машина А будет быстрее разгоняться с трассы и может выглядеть так, как будто она впереди в начале. Но как только Racecar A переключается на вторую передачу, он теряет ударную неровность. К тому времени, когда Racecar A перейдет на третью передачу, мощный Racecar B станет новым лидером.Здоровенный дизельный самосвал создает огромный крутящий момент на низких оборотах. Вы можете установить его рядом с экзотическим спортивным гонщиком, предназначенным для передачи высоких оборотов в минуту, и, вероятно, знать, какая модель будет двигаться быстрее. Но при сравнении мощности и крутящего момента между двумя автомобилями необходимо учитывать множество других факторов, причем двумя основными факторами являются общий вес автомобиля и настройка зубчатой передачи.
Хотя выбор лошадиных сил вместо крутящего момента и наоборот может показаться примером курицы и яйца, мы можем быть уверены в одном: они оба жизненно важны для гонок.
Внося внутренние модификации и используя захватывающее диагностическое оборудование для проверки двигателей, студенты, изучающие высокопроизводительные автомобили ATC, узнают разницу между мощностью и крутящим моментом лучше, чем когда-либо.
Хотите узнать больше? Посетите страницу студенческих ресурсов ATC, чтобы узнать больше об автомобилях!
Свяжитесь с нами сегодня в наших офисах в Экстоне или Уорминстере!
[hs_action id = ”2199 ″]
Взаимосвязь между числом оборотов и крутящим моментом
Размещено автором Kurz Industrial SolutionsЕсли вы водите машину, вы, вероятно, знаете, что ваш двигатель производит обороты в минуту («об / мин») и «крутящий момент.Но в чем их различия и как они связаны? По сути, оба описывают мощность двигателя в некоторой степени. В то время как крутящий момент является измеренным выходным сигналом, число оборотов в минуту рассчитывается. Число оборотов в минуту описывает скорость вращения двигателя. Крутящий момент — это мера крутящего момента, создаваемого двигателем, который обычно передается через вал. Мощность — это мера того, насколько быстро выполняется трудоемкая задача или насколько быстро можно выполнить работу за определенный период времени. Однако понимание того и другого требует прежде всего понимания работы и энергии.
Работа и энергия
Термин «работа» относится к силе, перемещающейся на заданное расстояние. На примере автомобиля: если ваша машина глохнет, и вы пытаетесь ее толкнуть, но ничего не происходит, значит, вы не сделали никакой работы. Или же, если вы толкаете машину, а она действительно движется, вы создали работу. Работа определяется формулой как количество фунтов силы, умноженное на футы расстояния. Энергия похожа, но отличается. Никакого движения с энергией не требуется. Энергия — это способность человека (или объекта) выполнять работу.
Зная фактыПри сравнении различий следует помнить о трех основных правилах:
- Мощность (скорость работы) зависит от крутящего момента и частоты вращения
- Крутящий момент и число оборотов в минуту являются измеренными величинами выходной мощности двигателя
- Мощность рассчитывается по формуле (л.с. = крутящий момент x об / мин / 5252)
Чтобы понять взаимосвязь между двумя факторами, также необходимо немного разбираться в деталях двигателя. Двигатель вырабатывает мощность с помощью вращающегося вала, который передает определенный крутящий момент на нагрузку при заданных оборотах.Величина мощности, которую генерирует двигатель, зависит от числа оборотов.
Что такое крутящий момент?Этот термин относится к нагрузке (мощности) двигателя при установленном числе оборотов в минуту. Это дает основу для создания определения. Общая мощность, которую производит двигатель, зависит от числа оборотов в минуту. По сути, измерение выражается в силе вокруг определенной точки. Затем сила применяется к радиусу. В конечном итоге это приводит к окончательному измерению, выраженному как «фунт-фут».«Единица работы, напротив, выражается как фут-фунт». Крутящий момент — это вектор, который обычно действует в определенном направлении. Следовательно, оно также выражается в ньютон-метрах. Крутящий момент также можно охарактеризовать как «статический», что означает, что при его измерении не учитывается направление. Однако статический крутящий момент также выражается в фунт-футах.
Измерительный выходЗнание того, как двигатели генерируют мощность, — хороший первый шаг к пониманию того, как работает ваш автомобиль. Однако также важно измерить выходную мощность.К счастью, опытные механики могут определить мощность двигателя автомобиля с помощью специализированных инструментов. Эти инструменты называются вихретоковыми динамометрами. У них есть магнитное поле, которое передает крутящий момент от коленчатого вала к плечу рычага, который опирается на датчик нагрузки или датчик статической силы. Также можно использовать другой тип динамометра, называемый водяным тормозом. В этом оборудовании используется вращающийся набор лопастей насоса и статический набор для передачи мощности от плеча рычага к датчику нагрузки.
Двигатель вашего автомобиляНесмотря на то, что эти два измерения применимы ко всем двигателям, существует множество вариантов выходной мощности и мощности среди двигателей транспортных средств, представленных на рынке.Общая мощность двигателя определяет многие аспекты характеристик автомобиля, в том числе скорость его движения, скорость буксировки и скорость разгона. Хотя цифры различаются, у всех автомобилей есть так называемый диапазон «от холостого хода до красной черты», который является мерой того, насколько быстро автомобиль разгоняется с места.
Эта запись была размещена в Промышленные решения. Добавьте в закладки постоянную ссылку.Комментарии закрыты.
Мощность и крутящий момент: что это такое и почему это важно?
Ньютон-метры и киловатты: самые запутанные понятия, объясняющие волшебство удара ногой в спину, когда ваша машина ускоряется.
От лингвистов до механиков и журналистов-автожурналистов, способность упростить понятия мощности и крутящего момента до простого и понятного английского языка остается одной из самых сложных задач.
Тем не менее, базовое понимание этих показателей позволяет лучше понять, как работают движки и почему они ведут себя именно так.
Начнем с крутящего момента.
В Южной Африке способность двигателя передавать крутящий момент выражается в ньютон-метрах, сокращенно до Нм, или фут-фунтах в Великобритании и США. В своей простейшей форме крутящий момент — это измерение силы вращения (или, если быть более научным, сила в один ньютон приложена к концу плеча момента, длина которого составляет один метр).
Способность двигателя передавать крутящий момент может быть измерена, тогда как мощность рассчитана. Мощность, выраженная в киловаттах (кВт) в Южной Африке (и лошадиных силах в Великобритании и США), представляет собой единицу выполняемой работы, разделенную на единицу времени (один ватт = один джоуль в секунду).
Чтобы носить полный анорак по этому определению, одна лошадиная сила эквивалентна 33 000 фут-фунтам, или мощности, необходимой для подъема 550 фунтов на один фут за одну секунду, или примерно 746 ватт (1 лошадиная сила = 746 ватт).
Киловатт является функцией крутящего момента и оборотов в минуту и рассчитывается по следующей формуле: Мощность (кВт) = крутящий момент (Нм) x скорость (оборотов в минуту или об / мин) / 9,5488.
Итак, как двигатель моей машины вырабатывает мощность?
Путем вращения выходного вала с определенным числом оборотов в минуту.На величину создаваемого крутящего момента влияет число оборотов в минуту, используемое в данный момент. Коробка передач действует как мультипликатор крутящего момента, изменяя частоту вращения двигателя. На низких передачах крутящий момент усиливается за счет скорости — например, при трогании с места или перевозке тяжелых грузов. Обратное происходит на высоких скоростях, когда крутящий момент двигателя приносится в жертву крутящему моменту колеса.
Чем выше крутящий момент двигатель, тем выше его работоспособность. Власть — это то, насколько быстро производится эта работа.Величина создаваемого крутящего момента ограничена количеством воздуха, проходящего через двигатель. Вот почему двигатели большого объема или двигатели с искусственным наддувом, которые имеют турбонаддув или наддув, вырабатывают больше мощности, чем их безнаддувные аналоги.
Итак, что лучше всего?
Как указывалось ранее, мощность является побочным продуктом крутящего момента, поэтому это не случай «либо-либо», а, скорее, то, что предпочтительнее, определяется конкретным применением. Разные двигатели также по-разному создают крутящий момент: если вам нужно тянуть большой вес, крутящий момент лучше, но чтобы двигаться быстрее, вам нужна мощность.Два крайних примера: двигатель большой мощности с малыми оборотами тридцатитонного грузовика имеет 16 передач и тысячи Ньютон-метров, но развивает относительно небольшое количество киловатт для мощности своего двигателя. В отличие от этого однолитровый японский супербайк имеет всего шесть передач и скудный крутящий момент, но приличную квоту в киловаттах развивают на стратосферных оборотах.
Идеальный двигатель легкового автомобиля обеспечит нечто среднее — большой крутящий момент, распределенный по максимально широкой кривой, что обеспечивает быстрое ускорение и хорошее ускорение при обгоне при минимальном переключении передач.Найдите в AutoTrader всю необходимую мощность и крутящий момент. AutoTrader South Africa предлагает множество новых и подержанных автомобилей на любой вкус. AutoTrader South Africa в течение последних 25 лет была ведущей медиа-площадкой для покупки и продажи автомобилей. Если вы хотите купить новый автомобиль или хотите купить уже давно полюбившуюся модель, AutoTrader предлагает на выбор более 71 000 качественных автомобилей! Посетите AutoTrader сегодня, чтобы найти машину своей мечты.
В чем разница между мощностью и крутящим моментом?
Мы довольно часто используем слова «лошадиная сила» и «крутящий момент» в автомобильной промышленности, но, возможно, смысл обоих терминов теряется по ходу дела.Не бойтесь, Инженерное объяснение уже здесь.
В новом видео ведущий EE Джейсон Фенске помогает самым простым способом объяснить, что такое мощность и крутящий момент, и почему старая поговорка «Лошадиная сила — это скорость, с которой вы ударяетесь о стену, а крутящий момент — это насколько далеко вы перемещаете стену». это неверно. Это помогает получить базовое понимание того, чем на самом деле являются обе вещи. Крутящий момент — это сила, умноженная на расстояние, и самый простой способ понять это — использовать гаечный ключ. Когда человек прилагает усилие к гаечному ключу, он перемещается на некоторое расстояние и обеспечивает крутящий момент для затяжки болта.
Горение обеспечивает силу в цилиндре, которая прижимает поршень, который затем оказывает давление на коленчатый вал на определенном расстоянии. Отсюда и слово «единицы поворота», поскольку поршень и коленчатый вал обеспечивают крутящее усилие.
ПРОВЕРКА: Что лучше: нагнетатель или турбокомпрессор?
С другой стороны,лошадиных сил — это скорость, с которой выполняется работа. Крутящий момент, умноженный на число оборотов в минуту, возвращает мощность в лошадиных силах. По сути, чем быстрее коленчатый вал вращается с тем же усилием, тем большую мощность будет развивать двигатель.Автомобиль с большей мощностью, чем крутящий момент, всегда будет быстрее, поскольку это дает автомобилю ускорение и скорость.
Джейсон использует две гипотетические машины, чтобы проиллюстрировать все это. Оба имеют одинаковое передаточное число, но в одном используется дизельный двигатель с крутящим моментом 200 фунт-фут, а в другом — бензиновый двигатель с крутящим моментом 100 фунт-фут. Дизельный двигатель с удвоенным крутящим моментом сначала будет ускоряться быстрее, потому что он имеет большую постоянную силу для большей мощности. Однако он разгоняется только до 2626 об / мин.Между тем, бензиновый двигатель разгонится до 5 252 об / мин. Первоначально он не будет ускоряться так быстро, но ему не придется переключать передачи, в то время как дизель будет это делать. Оба будут предлагать одинаковую скорость, но дизель будет разгоняться быстрее. Вот почему низкий крутящий момент становится важным для лучшего ускорения во многих сценариях.
Однако более высокий крутящий момент не означает, что одно транспортное средство обязательно будет быстрее другого. Например, Ford F-250 развивает крутящий момент 925 фунт-фут, а Honda S2000 — всего 162 фунт-фут.S2000 быстрее, даже с меньшей мощностью, из-за других факторов, наиболее важным из которых является соотношение мощности к весу. S2000 весом 2800 фунтов разгоняется до 60 миль в час за 5,7 секунды, в то время как F-250 весом 8300 фунтов делает это за 6,9 секунды, что демонстрирует, что соотношение мощности и веса более важно для ускорения, чем соотношение веса и крутящего момента.