0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое крутящий момент двигателя простым языком

ПРАВИЛЬНЫЙ ВЫБОР: КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ или МОЩНОСТЬ

  • Прочитано: 4001
  • Дата: 10-05-2012, 17:19
  • Печатать

. 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.

Читать еще:  Что такое теоретический цикл дизельного двигателя

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!

Крутящий момент, что это и зачем он нужен.

Каждый двигатель внутреннего сгорания рассчитан на определенную максимальную мощность, которую он может выдавать при наборе определенного количества оборотов коленчатого вала. Однако помимо максимальной мощности существует еще и такая величина в характеристике двигателя, как максимальный крутящий момент, достигаемый на оборотах отличных от оборотов максимальной мощности.

Что же означает понятие крутящий момент?

Говоря научным языком, крутящий момент равен произведению силы на плечо ее применения и измеряется в ньютон — метрах. Значит если к гаечному ключу длиной 1 метр (плечо), приложить силу в 1 Ньютон (перпендикулярно на конце ключа), то мы получим крутящий момент равный 1 Нм.

Для наглядности. Если гайка затянута с усилием 3 кгс, то для ее откручивания придется к ключу с длиной плеча в 1 метр приложить усилие 3 кг. Однако, если на ключ длиной 1 метр надеть дополнительно 2-х метровый отрезок трубы, увеличив тем самым рычаг до 3 метров, то тогда для отворачивания этой гайки потребуется лишь усилие в 1 кг. Так поступают многие автолюбители при откручивании колесных болтов: либо добавляют отрезок трубы, а за неимением такового просто надавливают на ключ ногой, увеличив тем самым силу приложения к баллонному ключу.

Так же если на рычаг метровой длины повесить груз равный 10 кг, то появится крутящий момент равный 10 кгм. В системе СИ это значение (перемножается на ускорение свободного падения — 9,81 м/см2) будет соответствовать 98,1 Нм.

Результат всегда един — крутящий момент, это произведение силы на длину рычага, стало быть, нужен либо длиннее рычаг, либо большее количество прикладываемой силы.

Все это хорошо, но для чего нужен крутящий момент в автомобиле и как его величина влияет на его поведение на дороге?

Мощность двигателя лишь косвенно отражает тяговые возможности мотора, и ее максимальное значение проявляется, как правило, на максимальных оборотах двигателя. В реальной жизни в таких режимах практически никто не ездит, а вот ускорение двигателю требуется всегда и желательно с момента нажатия на педаль газа. На практике одни автомобили уже с низких оборотов (с низов) ведут себя достаточно резво, другие напротив предпочитают лишь высокие обороты, а на низах показывают вялую динамику.

Так у многих возникает масса вопросов, когда они с авто с бензиновым мотором мощностью 105-120 л.с. пересаживаются на 70-80 – сильный дизель, то последний с легкостью обходит машину с бензиновым мотором. Как такое может быть?

Связано это с величиной тяги на ведущих колесах, которая различна для этих двух автомобилей. Величина тяги напрямую зависит от произведения таких показателей как, величины крутящего момента, передаточного числа трансмиссии, ее КПД и радиуса качения колеса.

Как создается крутящий момент в двигателе

В двигателе нет метровых рычагов и грузов, и их заменяет кривошипно-шатунный механизм с поршнями. Крутящий момент в двигателе образуется за счет сгорания топливо — воздушной смеси, которая расширяясь в объеме с усилием толкает поршень вниз. Поршень в свою очередь через шатун передает давление на шейку коленчатого вала. В характеристике двигателя нет значения плеча, но есть величина хода поршня (двойное значение радиуса кривошипа коленвала).

Для любого мотора крутящий момент рассчитывается следующим образом. Когда поршень с усилием 200 кг двигает шатун на плечо 5 см, появляется крутящий момент 10 кГс или 98,1Нм. В данном случает для увеличения крутящего момента нужно либо увеличить радиус кривошипа, или же увеличить давление расширяющихся газов на поршень.

До определенной величины можно увеличить радиус кривошипа, но будут расти и размеры блока цилиндров как в ширину, так и в высоту и увеличивать радиус до бесконечности невозможно. Данная статья опубликована в паблике Машины. Да и конструкцию двигателя придется значительно упрочнять, так как будут нарастать силы инерции и другие отрицательные факторы. Следовательно, у разработчиков моторов остался второй вариант – нарастить силу, с которой поршень передает усилие для прокручивания коленвала. Для этих целей в камере сгорания нужно сжечь больше горючей смеси и к тому же более качественно. Для этого меняют величину и конфигурацию камеры сгорания, делают «вытеснители» на головках поршней и повышают степень сжатия.

Однако максимальный крутящий момент доступен не на всех оборотах мотора и у различных двигателей пик момента достигается на различных режимах. Одни моторы выдают его в диапазоне 1800- 3000 об/мин, другие на 3000-4500 об/мин. Это зависит от конструкции впускного коллектора и фаз газораспределения, когда эффективное наполнение цилиндров рабочей смесью происходит при определенных оборотах.

Наиболее простое решение для увеличения крутящего момента, а следовательно и тяги, это применение турбо или механического наддува, либо применение их в комплексе. Тогда кртящий момент можно уже использовать с 800-1000 об/мин, т.е. практически сразу при нажатие на педаль акселератора. К тому же это закрывает такую проблему, как провалы при наборе скорости, так как величина крутящего момента становится практически одинакова во всем диапазоне оборотов двигателя. Достигается это различными путями:, увеличивают количество клапанов на цилиндр, делают управляемыми фазы газораспределения для оптимизации сгорания топлива, повышают степень сжатия, применяют выпускной коллектор по формуле 1-4 -2-3, в турбинах применяют крыльчатки с изменяемым и регулируемым углом атаки лопаток и т.д.

Читать еще:  Что такое рекуперативное торможение асинхронного двигателя

Что такое крутящий момент двигателя, коротко о главном

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

В принципе, за незнание, что такое крутящий момент еще никого не лишали прав и не штрафовали, проще говоря, страшного в этом ничего нет, однако мне кажется каждый уважающий себя автомобилист должен иметь понятие о том, что такое крутящий момент двигателя.

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

То, какой крутящий момент будет у двигателя, зависит от самого двигателя. В каждом паспорте к тому или иному автомобилю пишутся цифры, именуемые предельными скоростями, которые автомобилю удается развить за счет «лошадок». Наверное, каждому доводилось наблюдать такую странную вещь, когда в паспорте указано скорость 100 км/ч., то автомобиль нормально разгоняется до 70 км/ч., после этого стрелка словно тяжелеет на несколько килограмм и ей все сложнее подниматься вверх.

Замечали, наверное, что выжимая максимум из своего двигателя, он отдавал свою мощь лишь при определенном количестве оборотов. Поэтому, чем больше оборотов он продуцирует, тем больший запас силы у него появляется, следовательно, если максимум автомобиля составляет 5000-6000 об/мин, педаль газа уже не так легко будет вдавливаться в пол, имея хороший запас.

Хотя в простых городских условиях, без наличия заторов и «пробок» не так уж и легко набрать все эти обороты, например, для того чтобы обогнать медленно тянущегося дальнобойщика. В итоге выходит, что чем больше скорости вам надо, тем дольше двигатель собирает все необходимые для этого «лошадки».

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

Однако вернемся «к нашим баранам», хотя в нашем случае лошадям — не важно. Продолжим о наших 70 км/час. Не задумывались, почему авто имеющее хороший крутящий момент двигателя, так сложно разогнать? Все дело в том, что у каждого силового агрегата есть показатель под названием максимально выдаваемый крутящий момент.

В переводе на «человеческий» язык — необходимо разогнать двигатель до определенного количества оборотов, и только после этого произойдет включение, так сказать второго дыхания и включится максимальный крутящий момент. Затем добавив газку, водитель может заставить весь «подкапотный табун лошадей» мчать ваш автомобиль стремительнее.

Именно поэтому важно, какой крутящий момент у вашего автомобиля, чем он будет больше, и чем меньшим будет количество максимальных оборотов при его допустимом максимуме, тем «живее» и быстрее будет езда на таком транспортном средстве.

Итак, мы вкратце рассмотрели, что такое крутящий момент, теперь предлагаю поговорить о том, от чего он зависит. А зависит крутящий момент от литража или объема двигателя, здесь все вроде понятно — чем литров больше, тем больше будет у автомобиля возможностей стремительно разогнаться.

К примеру, всем, наверное, известно, что на малолитражках — 1.5 л и ниже, резко ускориться или «стартонуть» довольно, сложно, если и вовсе невозможно.

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

Что такое эластичность? Это соотношение максимальной мощности мотора, количества его оборотов и оборотов при максимальном крутящем моменте. Чем ниже будет последней показатель относительно второго, тем эластичнее будет двигатель.

Благодаря этому показателю водитель сможет легко работать только одной педалью газа, наращивая или снижая скорость, не переключая при этом передачи. Или такой еще пример, эластичный мотор может ехать на небольшой скорости, на высоких передачах.

Максимально эластичный двигатель с хорошим показателем максимального крутящего момента позволит вам получать истинное удовольствие от езды, а ваш «стальной любимец» станет для вас предметом гордости и объектом вожделения для тех, кто в этом разбирается!

Ну вот и всё на этом мы рассмотрели очень кратко что такое крутящий момент двигателя. Всем пока.

Мощность или момент?

В предыдущей статье был поднят вопрос выбора между дизельным и бензиновым двигателем. Теперь настал черед объяснить, что означают две самые громкие характеристики двигателя: мощность и крутящий момент.

Неопытные покупатели скорее всего даже не слышали про термин «крутящий момент», и автопроизводители делают акцент на максимальной мощности мотора, для того что бы продавать свои изделия. Знающие люди активно продвигают правило: «Лошадиные силы продают автомобили, а везет крутящий момент».

Разберемся, кто же прав.

Физика.

Вспомним школьный курс физики. Нет поводов для волнения, в статье будет всего пара коротеньких формул.

Формулы для силы и мощности:

F=m*a, где F — сила, m — масса, а — ускорение.
N=F*V где N — мощность, F — сила, V — скорость.

Проверим формулу на данных реального автомобиля:

  • Марка, модель: BMW M5 F10;
  • Максимальная мощность двигателя: 560 лс. (412 кВт.);
  • Разгон от 0-100 км/ч.: 4,3 c.;
  • Снаряженная масса: 1945 кг.

Что бы разогнать автомобиль массой 1945 кг. до 100 км/ч (27,778 м/с ) за 4,3 секунды (ускорение равно 27,778/4,3=6,46 м/с2) нам потребуется мощность: 1945*6,46*27,778=358,9 кВт. или 487,9 лс. Однако это мощность на колесах, тоесть к ней необходимо прибавить около 10% для получения мощности на маховике, что бы учесть потери в трансмиссии и навесном оборудовании. Получаем расчетную мощность 536,7 лс. Из-за непостоянства крутящего момента, а так же времени переключения передач и сопротивления воздуха фактическая максимальная мощность должна быть выше расчетной, но в целом, рассчитанное значение выглядит правдоподобно, отклонение менее 5%.

Читать еще:  Что называют тепловым двигателем физика

Для атмосферного автомобиля ваз 2112 мощностью 90 лс. время разгона по расчетам составляет 13,5 секунд, что вполне соответствует роликам на youtube.com.

После долгого анализа формул делаем вывод: ускорение на конкретных оборотах зависит от крутящего момента. Максимальная мощность — обобщенный показатель способности автомобиля ускоряться до конкретной скорости за определенное время или набирать заданную максимальную скорость.

Есть ли польза от формулы на практике?

Предположим, что мы выбираем себе автомобиль. Вариант А: BMW 1M, Двигатель 3 литра, 450 Нм, 340 лс.
Вариант B: BMW M135, двигатель 3 литра, 450 Нм, 326 лс.

Максимальный крутящий момент одинаков, а вот мощность различается. Неискушенный покупатель скажет, что Вариант А должен разгоняться быстрее.

Рис. 1. Графики мощности и момента BMW 1M, BMW M135, BMW 135i. Источник: http://wiki.zr.ru/Мощность_момент

Посмотрим на график мощности и момента этих двигателей с сайта http://www.nauka-avto.ru/

Два верхних графика (почти совпадающих) соответствуют нашим вариантам. Вариант А выигрывает только за счет незначительного увеличения момента (и следовательно мощности) в диапазоне 5250-6750 об/минуту. Конечно при одинаковых коробках передач, массе, резине и тд. вариант А будет разгоняться быстрее, но крутящий момент выше лишь в очень узком диапазоне оборотов и следовательно ощутить эффект можно только поддерживая обороты близко к красной зоне.

Но если максимальная мощность достигается в диапазоне выше 5000 об/мин, то как автомобиль ускоряется до 100 км/ч практически за расчетное время, если в формуле значение мощности постоянно, а у автомобиля оно колеблется в очень больших пределах?

Все дело в том, что при разгоне двигатель работает на низких и средних оборотах очень короткий промежуток времени. Из-за пробуксовки колес, проскальзывания дисков сцепления, или дисков в гидротрансформаторе, использования систем launch control автомобиль может трогаться и с оборотами 3000-4000 об/мин. Конечно, это ведет к уменьшению КПД трансмиссии, но рост мощности за счет оборотов компенсирует снижение КПД.

Получается, что неискушенный покупатель был прав и для стартов со светофора больше подходит автомобиль с большей мощностью, пусть даже она доступна только в малом диапазоне оборотов.

Но фактически Вариант В имеет меньшее время разгона от 0-100 км/ч за счет 8-ми ступенчатой роботизированной коробки передач, против механической 6-ти ступенчатой у BMW 1M. Дополнительные ступени дольше поддерживают двигатель в оптимальном диапазоне оборотов и высокая скорость переключений экономит время. Современная роботизированная коробка передач эквивалентна 10% увеличению мощности по сравнению с механической коробкой передач.

К сожалению в повседневной жизни старты со светофора — бесполезное занятие. Для правильного выбора автомобиля, удовлетворяющего Вашим нуждам необходимо оценить не только значения крутящего момента и максимальной мощности, но и диапазоны в которых эти значения достигаются, а так же тип трансмиссии.

Но не стоит забывать, что отклик на педаль газа и крутящий момент вещи не связанные, вопреки расхожему мнению.

Максимальный крутящий момент измеряется при полной нагрузке — педаль газа «в пол». А отклик на нажатие педали в первую очередь зависит от типа двигателя, наличия турбин или компрессора, оборотов, настроек электронных систем, настроек коробки передач. Например современные блоки управления настроены делать педаль газа более «задумчивой» для экономии топлива и соответствия нормам выбросов, но мощность и момент у таких автомобилей выше. А отклик на педаль газа на спортивном атмосферном двигателе с хорошо настроенным карбюратором, по словам очевидцев, уступает только электрокарам, при этом крутящий момент и мощность у таких моторов в разы ниже, чем у турбированных конкурентов.

P.S. По расчетам получилось, что у BMW M135 время разгона не может превышать 5,3 с . (факт — 5,8), при заявленных 4,7 с., а у BMW 1M разгон не может превышать 5,1 с. при заявленных 4,9 с. Еще более интересная ситуация с Nissan GT-R — для разгона за 2,8 с., указанные в характеристиках, его мощность должна составлять около 700 л.с., но мотор выдает не более 550 л.с. Фактическое время около 3,5-3,8 секунд — совпадает с расчетным.

К расчетным показателям времени или мощности необходимо прибавлять не только 10% для компенсации потерь в трансмисии, но и еще 10% для учета непостоянства момента, времени переключения передач, сцепления с дорогой и сопростивление воздуха. Таким образом максимальная мощность и время разгона 0-100 км/ч не слишком показательны при сравнении различных автомобилей.

Перечень уловок на которые идут автопроизводители, что бы улучшить показатели, оставим для другого раза.

Обороты.

Обратимся снова к графику крутящего момента. Если рассматривать только одну передачу, то ускорение будет выше тогда, когда больше крутящий момент. Для всех «гражданских» моторов (включая атмосферные, турбированные и компрессорные) крутящий момент выше на средних оборотах, так как настройка систем двигателя позволяет смеси сгорать оптимально именно на них.

Но если ускорение максимально на средних оборотах, то зачем раскручивать двигатель до «красной зоны» при разгоне?

Рис. 2. Так зависит крутящий момент (М1….М5) или тяговая сила (Fтяг 1 …Fтяг 5) на ведущей оси от включенной передачи. Источник: http://wiki.zr.ru/Мощность_момент

Коробка передач устроена таким образом, что бы скорость вращения колес изменяющаяся в очень широких пределах, соответствовала скорости вращения коленчатого вала двигателя, который изменяется в более узких пределах. Чем больше максимальная скорость на данной передаче, тем ниже передаваемый крутящий момент. Данная пропорция является линейной. При увеличении скорости вращения колес в такой же пропорции уменьшается крутящий момент за счет изменения передаточных чисел в коробке передач.

На графике хорошо видно, что максимальный момент достигается при использовании низших передач, при этом падение момента (и динамики разгона) с ростом оборотов гораздо меньше падения от смены передачи. Поэтому для максимального разгона необходимо поддерживать максимальные обороты.

Исключение составляет только последняя передача автомобиля. Независимо от количества передач и типа коробки последняя передача проектируется для экономии топлива, а максимальная скорость, зачастую, достигается на предпоследней передаче.

Для тех, кто осилил дам еще одну интересную формулу: мощность автомобиля в лс. равна обороты двигателя умножить на крутящий момент в н/м на данных оборотах и разделить на 7027,22.

Коэффициент 7027,22 включает в себя коэффициенты перевода Вт. в лс., а так же крутящего момента в силу и тд.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector