Мощность и крутящий момент в чем разница: В чем разница между крутящим моментом и мощностью?
Мощность и крутящий момент в чем разница
Крутящий момент и мощность двигателя. Что важнее? Пару слов про обороты. Простыми словами + формулы и видео
Знаю, что многих мучает этот вопрос, многие даже не понимают разницу — между крутящим моментом и мощностью двигателя. А ведь реально — что из них важнее? Мы привыкли выбирать машину по лошадиным силам, а вот крутящий момент как то не заслуженно опускается! Лично сам разговаривал со своими друзьями, многие даже не знают какой он на их автомобиле и при каких оборотах он максимальный! Правильно ли это? Конечно же нет, нужно точно знать и понимать все технические характеристики своего авто, особенно такие важные. Вот поэтому решил написать эту статью и разъяснить все простыми словами, как обычно будет видео версия в конце …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Что же постараюсь рассказать простыми словами, как я умею, но тема не такая простая, как кажется на первый взгляд, в интернете есть описания, но они крайне запутаны. Я же в этой статье буду оперировать такими понятиями как мощность двигателя и крутящий момент. По сути эта два обозначения идут «бок о бок» и одна характеристика напрямую зависит от другой.
Мощность двигателя
Измеряется в «Лошадиных Силах (л.с.)» или Киловаттах (Ваттах, «Вт»), как становится понятно — ей занимался Джеймс Ватт. Да, именно в Ваттах мы измеряем мощность лампочки накаливания у нас в «люстрах» и светильниках, но оказывается и мощность двигателя тоже. Я не буду вдаваться в подробности, как и что он открыл, просто характеристика идет именно от его фамилии. НО как же лошадиные силы? А все просто, Ватт «тренировался» на лошадях, а именно на переносимых грузах, одной лошадью в единицу времени и на определенное расстояние, так вот после определенных «терзаний» выяснилось — что одна лошадь (если ее заставить генерировать электрический ток, от динамомашины) способна выдавать 736 Ватт в секунду времени, либо 75 кгс м/с, что можно расшифровать так — 75 килограмм, на 1 метр высоты, за 1 секунду времени.
Не все производители указывают мощность двигателя в «л.с.», например некоторые немецкие производители указывают именно в Ваттах.
Для того чтобы перевести «Л.С». в «Ватты», нужно их разделить на 1,36. Если нужно наоборот тогда мощность в «Вт» умножаем на 1,36, получаем «лошадиные силы».
Думаю это понятно, больше к этому возвращаться не будем.
Мощность двигателя внутреннего сгорания (будь то это бензин или дизель), величина не постоянная! ЭТО НУЖНО ПОНИМАТЬ! Меня просто умиляет то, как многие реагируют на эту величину: — у меня 150 л.с., я тебя сделаю как «два пальца», а у оппонента 145 л.с. и по теории он должен проиграть, но не учитывается крутящий момент и расстояние, на котором будут соревноваться автомобили.
Мощность изменяется от оборотов двигателя! Ваша номинальная величина, будет указана при определенных МАКСИМАЛЬНЫХ оборотах, у современных авто, обычно от 5000 до 6500 оборотов.
Мощность двигателя внутреннего сгорания, которая указана у вас в технических характеристиках, обычно выдается при максимальных оборотах двигателя. При 1500 – 2000 оборотах, она будет в 4 – 5 раз меньше (справедливо для бензиновых агрегатов).
ТО есть, для того чтобы получить весь «табун» силового агрегата, вам нужно активно «педалировать». Например — при обгонах или резких маневрах, вы должны держать почти вашу «полку» в 5000 – 6500 оборотов именно эти обороты вам помогут резко ускориться. Вот почему зачастую приходится понижать передачу, для того чтобы получить максимум мощности.
НО силовой агрегат не может мгновенно раскрутиться, ему на это нужно время, здесь то и приходит такое понятие как крутящий момент.
Крутящий момент двигателя
Стоит понимать, что мощность мотора – это энергия, которая вырабатывается двигателем. И именно эта энергия преобразуется в крутящий момент на выходном (коленчатом) валу двигателя, далее момент изменяется в трансмиссии (при помощи нужных передаточных чисел шестерен) и после передается на привода, или ведущие мосты и после на колеса.
ТО есть если утрировать – крутящий момент, это реально то, что толкает машину механически, а мощность – это то, что производит этот момент.
Тронуться и поехать, вы сможете даже на маломощном двигателе (причем для этого нам не нужно много мощности), здесь работают передаточные числа, которые точно подобраны в трансмиссии вашего авто.
НО мы же не хотим ездить со скоростью 20 – 40 км/ч, нам нужно ускорение, быстрое передвижение. А для этого просто необходим достаточный крутящий момент при всех диапазонах скоростей. Это достигается – достаточной мощностью двигателя и подбором шестерен в трансмиссии и приводах, мостах (если есть).
Если вывести определение:
Крутящий момент – это сила, которая умножена на плечо ее приложения, которую может предоставить мотор машине для преодоления тех или иных сопротивлений движению.
Если разобрать, просто «на пальцах формулу», то 1 Н·м – это сила с которой 0,1 кг, давят на конец рычага (это поршень) длиной в 1 метр. Как становится понятно, в двигателе роль рычага выполняет кривошип коленчатого вала, через который и производится крутящий момент. Понятно, что кривошип, длинной не 1 метр, но момент вычисляется из приложенных характеристик.
Именно от этого показателя и зависит время достижения силовым агрегатом максимальной мощности, а значит и динамики разгона авто.
Если образно утрировать — то момент, собирает все лошадиные силы в «кулак» который и раскручивает мотор, и чем больше этот кулак, тем быстрее раскручивается мотор и ускоряется автомобиль.
Обороты двигателя
Также важный показатель, для различных типов двигателя. Ведь максимальный крутящий момент может образовываться при различных оборотах силового агрегата. Как я писал выше, на бензине это может быть и 5000 и 6000! Поэтому чтобы выйти на такой показатель мотору нужно затратить определенное время.
Конечно же лучше, когда мотор развивает максимальный момент, скажем на 1500 – 2000 оборотов, тогда время на раскрутку силового агрегата в разы меньше, машины быстрее набирает скорость.
Тогда получается что главное, не только в величине момента, но и в оборотах при которых он достигается. Чем они меньше, тем лучше.
И вот тут возникает дилемма – а какие двигатели реально обладают большим запасом момента?
Различные типы двигателей
Как мы с вами уяснили, чем на меньших оборотах наступает максимальный крутящий момент — тем лучше, но какие моторы могут под это подходить? И вообще у каких «большой запас» этого момента? Ведь обычный бензиновый четырехцилиндровый атмосферник, выходит на свой номинал примерно в 5000 – 6000 оборотов.
НО есть моторы, которые выдают достаточно большие моменты, причем наступают они при достаточно низких оборотах. Это многоцилиндровые моторы, а также «V» – образные типы, начиная с V6 – V8. Турбированные агрегаты, имеют большой запас момента, даже при относительно малых объемах.
Однако абсолютным рекордсменом являются дизельные варианты, особенно те которые устанавливались на трактора, ведь здесь важна тяга именно на низах (скорость на трассах абсолютно не нужна). Такие варианты выходят на номинал, уже при 1500 оборотов, просто представьте! Такие агрегаты называют «тяговитыми» из-за быстрого набора крутящего момента.
Условно моторы можно разделить на четыре лагеря:
- Это обычные атмосферники, 4 цилиндра.
- Многоцилиндровые агрегаты, от 6 до 12 «горшков», сюда же можно записать и V – образные.
- Это турбированные моторы
- Дизельные агрегаты
Про «многоцилиндровые» (второй тип) сейчас особо заострять не буду, здесь понятно, что чем больше цилиндров – тем больше мощность и соответственно крутящий момент. Минус только в том что эти агрегаты тяжелые, прожорливые, и очень большие по размерам.
А вот остальные три типа стоит сравнить для полного понимания, возьмем три мотора от нового KIA SPORTAGE, смотрим таблицу.
Объем, двигателя | Обороты в минуту (об/мин) | Максимальная мощность (в л.с.) | Крутящий момент (в Нм) | |
Бензиновый, 4 – цилиндровый рядный | 2,0 литра | 6200 | 150 | |
4000 | 192 | |||
Турбированный, 4 — цилиндровый рядный | 1,6 литра | 5500 | 177 | |
2000 — 4500 | 265 | |||
Дизельный, 4 — цилиндровый рядный | 2,0 литра | 4000 | 185 | |
1750 — 2750 | 400 |
Бензиновая атмосферная «четверка», развивает максимальную мощность только при 6200 оборотах в минуту, зато максимальный крутящий момент наступает уже при 4000 оборотов. Турбо вариант, 177 л.с при 5500 оборотов, но момент здесь намного выше 265 в диапазоне от 2000 до 4500 об. Но рекордсменом по л. с. и крутящему моменту идет дизель, 185 л.с. при 4000 об/мин, и крутящий момент 400! (просто вдумайтесь) в интервале 1750 – 2750 об/мин.
Как видите бензиновые агрегаты проигрывают дизелю в моменте (обычный атмосферник примерно в 2 с небольшим раза). Причем максимальной отдачи можно достичь только при 4000 об/мин. Зато бензиновый мотор легко крутится до 6200, а то и больше 7000 – 8500 об/мин, что позволит развить ему большую мощность. Дизель же не может похвастаться высокими оборотами, максимальная полка зачастую всего 4000 — 5000 об/мин, поэтому они могут проигрывать в максимальной мощности своим бензиновым собратьям.
Если сказать проще, то можно констатировать – мощность определяет максимальную скорость авто, а вот крутящий момент – как быстро агрегат достигнет этой мощности. Собственно все просто. НО если вспомнить законы механики, то здесь стоит помнить – выигрывая в крутящем моменте, проигрываем в частоте вращения.
НА старте бензиновый мотор выиграет у дизельного агрегата! Почему? ДА все просто, бензиновый агрегат можно крутить до 6500, а в редких случаях до 8000 об/мин, не переключая передачи. А вот дизель достигнет пик своего момента максимально быстро (уже при 1750 об/мин) и вам нужно будет тратить время на переключение, далее еще одна передача и т.д. Конечно эта ситуация справедлива для механики, на многих современных автоматах переключения происходят максимально быстро. ДА и для того чтобы тягаться с дизелем бензину, всегда нужно будет держать повышенные обороты, чтобы сравняться в мощности. Например, при 90 км/ч на трассе, чтобы ускориться на бензиновом агрегате, нужно скинуть передачу пониже (увеличивая обороты — увеличиваем мощность), а вот дизелю делать этого не нужно!
Так что же важнее и лучше?
Здесь сложно сказать одно выходит из другого. С одной стороны момент, позволит развивать вам быстро максимальную мощность, в примере с дизелем, но он не сможет крутиться до таких оборотов как бензин, а значит его максимальная мощность в пике будет ниже. Тут знаете, кому что нужно, может быть вы водитель коммерческого транспорта, и вам не нужна максимальная скорость но важна тяга «с низов». Или наоборот, вы любите турбо моторы, которые крутятся до 8000 – 9000 оборотов и выстреливают с места.
Лично мне нравятся новые бензиновые агрегаты, такие как скажем у МАЗДЫ, мотор Skyactiv которые сейчас устанавливаются на многие модели. Здесь увеличили степень сжатия, немного приблизили мотор к дизелю, но он остался бензиновым с высокими оборотами. Здесь есть и мощность и крутящий момент, золотая середина! Думаю за такими моторами будущее (если не брать гибриды и электромобили).
И запомните: — крутящий момент толкает машину вперед, а вот мощность это то, что этот момент производит. Так что покупаем лошадиные силы, а ездим на моменте!
Сейчас видео версия статьи, смотрим.
А сейчас голосование, что вы считаете важнее – крутящий момент или мощность двигателя.
НА этом заканчиваю, читайте наш АВТОБЛОГ, подписывайтесь на канал в YOUTUBE.
(7 голосов, средний: 3,71 из 5)Неразлучная парочка – мощность и крутящий момент — DRIVE2
Как-то давно интересовался разницей мощности и крутящего момента и что важнее для разгона, а что для максимальной скорости и вот снова наткнулся на эту хорошую и подробную(на мой взгляд) статейку из журнала Автоцентр
Что интересует людей, изучающих технические характеристики того или иного автомобиля? В первую очередь мощность, затем расход топлива и максимальная скорость. О крутящем моменте вспоминают редко. А зря.
Тяговые возможности моторов еще с момента рождения самоходных колясок принято оценивать по мощности, которая выражается в лошадиных силах. Из-за отсутствия в те далекие времена методики расчета и определения мощности до 1906/1907 годов эта характеристика двигателя имела не вполне четкое обозначение – она показывала приблизительную мощность – «от» и «до», например, от 15 до 20 л.с.
С 1907 года этот неточный показатель мощности разделили на два значения, например, 6/22 л.с. В первую цифру заложили значение налоговой ставки, а во вторую – мощность. Введенная налоговая лошадиная сила соответствовала определенному значению рабочего объема двигателя: 261,8 куб. см для четырехтактных моторов и 174,5 куб. см – для двухтактных. Появление такого способа установления налоговых ставок было обусловлено зависимостью рабочего объема двигателя от количества вырабатываемой им энергии и потребления топлива. Обозначать мощность в киловаттах (кВт), согласно международной системе измерений СИ, начали значительно позже.
На самом деле «мощность» отражает тяговые возможности двигателя лишь косвенно. С этим согласятся те, кто ездил на автомобилях-одноклассниках с двигателями приблизительно равной мощности и объема. Они наверняка заметили, что одни автомобили достаточно резвы начиная с низких оборотов, другие любят только высокие обороты, а на малых ведут себя достаточно вяло.
Много вопросов возникает у тех, кто после легковушки с 110-120-сильным бензиновым мотором пересел за руль такой же машины, но с дизельным двигателем мощностью всего 70-80 л.с. По динамике разгона, не используя спортивный режим (высокие обороты), на первый взгляд маломощный «дизель» с легкостью обойдет своего бензинового брата. В чем же здесь дело?
Вся эта неразбериха вызвана тем, что в каждом случае такая величина как сила тяги (FT, Н), приложенная к ведущим колесам, будет разной. Объяснение этому легко найти из формулы: FT=Мкр•i•h/r, где Мкр-крутящий момент двигателя, i-передаточное число трансмиссии, h – КПД трансмиссии (при продольном расположении двигателя h=0,88-0,92, при поперечном – h=0,91-0,95), r – радиус качения колеса. Из формулы видно, что чем больше крутящий момент двигателя и передаточное число, и чем меньше потери в трансмиссии (т.е. чем выше ее КПД) и радиус ведущих колес, тем больше сила тяги. Радиус колес, передаточное число и КПД трансмиссии у автомобилей-одноклассников очень схожи, поэтому на силу тяги они влияют не в такой степени как крутящий момент двигателя.
Если в формулу подставить реальные цифры, то сила тяги на каждом ведущем колесе, например, автомобиля Volkswagen Golf IV с 75-сильным мотором, развивающим крутящий момент 128 Н•м, будет равна 441 Н или 45 кГ•с. Правда, эти значения действительны, когда частота вращения коленчатого вала двигателя (3300 об/мин) соответствует максимальному крутящему моменту.
Что такое крутящий момент
Разобраться, что такое крутящий момент, можно на простом примере. Возьмем палку и один ее конец зажмем в тисках. Если надавить на другой конец палки, на нее начнет воздействовать крутящий момент (Мкр). Он равен силе, приложенной к рычагу, умноженной на длину плеча силы. В цифрах это выглядит так: если на рычаг длиной один метр подвесить 10-килограммовый груз, появится крутящий момент величиной 10 кг•м. В общепринятой системе измерения СИ этот показатель (умножается на значение ускорения свободного падения – 9,81 м/с2) будет равен 98,1 Н•м. Из этого следует, что получить больший крутящий момент можно двумя путями – увеличив длину рычага или вес груза.
В двигателе внутреннего сгорания нет палок и грузов, а вместо них имеется кривошипно-шатунный механизм с поршнями. Крутящий момент здесь получают благодаря сгоранию горючей смеси, которая при этом расширяется и толкает поршень вниз. Поршень в свою очередь через шатун давит на «колено» коленчатого вала. Хотя в описании характеристик двигателей длину плеча не указывают, об этом позволяет судить величина хода поршня (удвоенное значение радиуса кривошипа).
Примерный расчет крутящего момента двигателя выглядит так. Когда поршень толкает шатун с усилием 200 кг на плечо 5 см возникает крутящий момент 10 кГ•с, или 98,1 Н•м. Чтобы этот показатель стал больше, радиус кривошипа следует увеличить или сделать так, чтобы поршень давил на шатунную шейку с большей силой. Увеличивать радиус кривошипа до бесконечности нельзя, так как размер двигателя тоже придется увеличивать в ширину и в высоту. Возрастают и силы инерции, требующие упрочения конструкции или уменьшения максимальных оборотов. Появляются при этом и другие негативные факторы. В такой ситуации у конструкторов двигателей остался только один выход – увеличить силу, с которой поршень приводит в движение коленчатый вал. Для этого топливно-воздушную смесь в камере сгорания необходимо сжечь более качественно и большее количество. Достигают этого путем увеличения рабочего объема, диаметра цилиндров и их количества, а также улучшения степени наполнения цилиндров топливно-воздушной смесью, оптимизации процесса сгорания, повышения степени сжатия. Подтверждает это и расчетная формула крутящего момента: Мкр=VH •pe / 0,12566 (для четырехтактного двигателя), где VH – рабочий объем двигателя (л), pe – среднее эффективное давление в камере сгорания (бар).
Получить на коленчатом валу двигателя максимальный крутящий момент удается не на всех оборотах. У разных двигателей пик максимального крутящего момента достигается на различных режимах – у одних он больше на малых оборотах (в диапазоне 1800-3000 об/мин), у других – на более высоких (в диапазоне 3000-4500 об/мин). Объясняется это тем, что в зависимости от конструкции впускного тракта и фаз газораспределения эффективное наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью происходит только при определенных оборотах.
Кто сильнейший?
Большим крутящим моментом обладают многоцилиндровые двигатели, моторы с турбо- и механическим наддувом. А чемпионами по величине крутящего момента являются «дизели». Многие из них обеспечивают автомобилю высокую динамику уже при 800-1000 об/мин. Если же стать обладателем «дизеля», нет возможности, то подбирать машину лучше с двигателем, у которого максимальный крутящий момент развивается при более низких оборотах. Такой автомобиль легче разгонять. В противном случае двигатель придется «насиловать» высокими оборотами, при которых и расход топлива выше и детали изнашиваются более интенсивно.
Те, кто следит за тенденциями развития автомобилестроения, могли заметить, что создатели двигателей стремятся «выровнять» кривую крутящего момента, т.е. сделать его практически одинаковым во всем диапазоне оборотов. Делается это для того, чтобы исключить провалы на режимах, когда величина крутящего момента еще или уже не позволяет передать на колеса большую силу тяги.
Один из таких моторов – 2,7-литровый V-образный шестицилиндровый турбированный двигатель Audi. Этот 250-сильный двигатель развивает огромный крутящий момент 350 Н•м в широком диапазоне оборотов – от 1800 до 4500. Другой подобный, хотя и менее мощный двигатель предлагает концерн Volkswagen. Его 1,8-литровый 180-сильный турбированный мотор развивает крутящий момент 228 Н•м в диапазоне оборотов от 2000 до 5000. Ездить на машинах с такими двигателями сплошное удовольствие – независимо от оборотов при нажатии на педаль «газа» автомобиль одинаково динамичен (приемист) и не только позволяет любителям спортивной езды полностью реализовать свои желания, но и при спокойной езде способствует уверенным обгонам, перестроениям и движению при полной загрузке.
Повышение и «выравнивание» крутящего момента в современных двигателях обеспечивают различными путями: устанавливают по три, четыре и даже пять клапанов на цилиндр, механизмы изменений фаз газораспределения, впускные тракты делают с изменяемой длиной, крыльчатки турбин делают керамическими и регулируемыми с изменяемым углом наклона лопаток и т.д. Вся эта модернизация направлена на совершенствование процессов наполнения цилиндров свежим зарядом. Наибольшего результата в этом деле добились инженеры SAAB. В свой пока еще экспериментальный двигатель SAAB Variable Compression объемом всего 1,6 л они умудрились заложить мощность, равную 225 л.с. и крутящий момент 305 Н•м. Добиться столь высоких показателей шведским моторостроителям удалось благодаря возможности изменения объема камеры сгорания и соответственно степени сжатия (от 14:1 до 8:1) в зависимости от режимов работы двигателя. Получению этих характеристик способствует и система наддува воздуха под высоким давлением – 2,8 атм., четыре клапана на цилиндр и система промежуточного охлаждения воздуха (Intercooler) (см. «Автоцентр» №14 ‘2000).
Мощность
А как же обстоит дело с таким популярным показателем как мощность? Здесь ситуация складывается следующим образом. Наверное, многие замечали, что рядом с указываемой в характеристике мощностью всегда стоит значение оборотов коленчатого вала, при которых двигатель развивает эту мощность. Как правило, эти обороты приближены к максимальным. Во всех других режимах двигатель выдает только некоторую часть указанной мощности.
Почему так происходит, хорошо видно из формулы для вычисления мощности двигателя (кВт) – N=Mкрn/9549, где Mкр – средний крутящий момент двигателя (Н.м), n – обороты коленчатого вала двигателя (об/мин). Из формулы следует, что на значение мощности влияют величины крутящего момента и обороты двигателя. Но так как численные значения оборотов двигателя в десятки раз превышают величину крутящего момента (например, 3000 об/мин и 120 Н.м), то и на изменение мощности они будут влиять в большей степени. Это еще одно доказательство того, что силу мотора мощность отражает косвенно.
Вышесказанное подтверждается следующим примером. Когда мы едем по трассе с постоянной скоростью, приложенная к ведущим колесам автомобиля сила тяги расходуется на преодоление всевозможных сил сопротивления движению (аэродинамическую, качению колес и т.д.) и трение в различных механизмах. Но когда возникает потребность резко ускориться для обгона, сделать это удается не всегда, так как появляется необходимость преодолевать появившиеся силы инерции. В этом случае говорят, что у двигателя не хватает мощности. Но мощность здесь ни при чем, так как со всеми силами сопротивления движению борется сила тяги, зависящая от величины крутящего момента двигателя. Чтобы увеличить силу тяги, необходим запас крутящего момента. Величина этого запаса и влияет на то, как быстро сможет ускориться автомобиль.
Для получения более резкого ускорения можно, конечно, и переключиться на пониженную передачу, когда передаточное число трансмиссии станет большим и сила тяги на колесах увеличится. Однако при этом есть опасность «перекрутить» двигатель, да и дальнейшего ускорения мы можем не получить, так как режим работы двигателя может быть приближен к экстремальному. Аналогичная ситуация складывается и на подъемах, когда запас крутящего момента одних двигателей позволяет продолжить движение, а у других его отсутствие требует перехода на пониженную передачу.
Вывод отсюда напрашивается следующий: какой бы мощностью ни обладал двигатель, а способность разгонять автомобиль и «вытаскивать» его на подъем полностью возложена на крутящий момент. Возникает вполне справедливый вопрос: что же означает мощность? Это универсальный показатель, в который заложили целый ряд характеристик автомобильного двигателя – энергоемкость, потребление топлива, тяговая способность и т.д.
Юрий Дацык
Page 2
Как-то давно интересовался разницей мощности и крутящего момента и что важнее для разгона, а что для максимальной скорости и вот снова наткнулся на эту хорошую и подробную(на мой взгляд) статейку из журнала Автоцентр
Что интересует людей, изучающих технические характеристики того или иного автомобиля? В первую очередь мощность, затем расход топлива и максимальная скорость. О крутящем моменте вспоминают редко. А зря.
Тяговые возможности моторов еще с момента рождения самоходных колясок принято оценивать по мощности, которая выражается в лошадиных силах. Из-за отсутствия в те далекие времена методики расчета и определения мощности до 1906/1907 годов эта характеристика двигателя имела не вполне четкое обозначение – она показывала приблизительную мощность – «от» и «до», например, от 15 до 20 л.с.
С 1907 года этот неточный показатель мощности разделили на два значения, например, 6/22 л.с. В первую цифру заложили значение налоговой ставки, а во вторую – мощность. Введенная налоговая лошадиная сила соответствовала определенному значению рабочего объема двигателя: 261,8 куб. см для четырехтактных моторов и 174,5 куб. см – для двухтактных. Появление такого способа установления налоговых ставок было обусловлено зависимостью рабочего объема двигателя от количества вырабатываемой им энергии и потребления топлива. Обозначать мощность в киловаттах (кВт), согласно международной системе измерений СИ, начали значительно позже.
На самом деле «мощность» отражает тяговые возможности двигателя лишь косвенно. С этим согласятся те, кто ездил на автомобилях-одноклассниках с двигателями приблизительно равной мощности и объема. Они наверняка заметили, что одни автомобили достаточно резвы начиная с низких оборотов, другие любят только высокие обороты, а на малых ведут себя достаточно вяло.
Много вопросов возникает у тех, кто после легковушки с 110-120-сильным бензиновым мотором пересел за руль такой же машины, но с дизельным двигателем мощностью всего 70-80 л.с. По динамике разгона, не используя спортивный режим (высокие обороты), на первый взгляд маломощный «дизель» с легкостью обойдет своего бензинового брата. В чем же здесь дело?
Вся эта неразбериха вызвана тем, что в каждом случае такая величина как сила тяги (FT, Н), приложенная к ведущим колесам, будет разной. Объяснение этому легко найти из формулы: FT=Мкр•i•h/r, где Мкр-крутящий момент двигателя, i-передаточное число трансмиссии, h – КПД трансмиссии (при продольном расположении двигателя h=0,88-0,92, при поперечном – h=0,91-0,95), r – радиус качения колеса. Из формулы видно, что чем больше крутящий момент двигателя и передаточное число, и чем меньше потери в трансмиссии (т.е. чем выше ее КПД) и радиус ведущих колес, тем больше сила тяги. Радиус колес, передаточное число и КПД трансмиссии у автомобилей-одноклассников очень схожи, поэтому на силу тяги они влияют не в такой степени как крутящий момент двигателя.
Если в формулу подставить реальные цифры, то сила тяги на каждом ведущем колесе, например, автомобиля Volkswagen Golf IV с 75-сильным мотором, развивающим крутящий момент 128 Н•м, будет равна 441 Н или 45 кГ•с. Правда, эти значения действительны, когда частота вращения коленчатого вала двигателя (3300 об/мин) соответствует максимальному крутящему моменту.
Что такое крутящий момент
Разобраться, что такое крутящий момент, можно на простом примере. Возьмем палку и один ее конец зажмем в тисках. Если надавить на другой конец палки, на нее начнет воздействовать крутящий момент (Мкр). Он равен силе, приложенной к рычагу, умноженной на длину плеча силы. В цифрах это выглядит так: если на рычаг длиной один метр подвесить 10-килограммовый груз, появится крутящий момент величиной 10 кг•м. В общепринятой системе измерения СИ этот показатель (умножается на значение ускорения свободного падения – 9,81 м/с2) будет равен 98,1 Н•м. Из этого следует, что получить больший крутящий момент можно двумя путями – увеличив длину рычага или вес груза.
В двигателе внутреннего сгорания нет палок и грузов, а вместо них имеется кривошипно-шатунный механизм с поршнями. Крутящий момент здесь получают благодаря сгоранию горючей смеси, которая при этом расширяется и толкает поршень вниз. Поршень в свою очередь через шатун давит на «колено» коленчатого вала. Хотя в описании характеристик двигателей длину плеча не указывают, об этом позволяет судить величина хода поршня (удвоенное значение радиуса кривошипа).
Примерный расчет крутящего момента двигателя выглядит так. Когда поршень толкает шатун с усилием 200 кг на плечо 5 см возникает крутящий момент 10 кГ•с, или 98,1 Н•м. Чтобы этот показатель стал больше, радиус кривошипа следует увеличить или сделать так, чтобы поршень давил на шатунную шейку с большей силой. Увеличивать радиус кривошипа до бесконечности нельзя, так как размер двигателя тоже придется увеличивать в ширину и в высоту. Возрастают и силы инерции, требующие упрочения конструкции или уменьшения максимальных оборотов. Появляются при этом и другие негативные факторы. В такой ситуации у конструкторов двигателей остался только один выход – увеличить силу, с которой поршень приводит в движение коленчатый вал. Для этого топливно-воздушную смесь в камере сгорания необходимо сжечь более качественно и большее количество. Достигают этого путем увеличения рабочего объема, диаметра цилиндров и их количества, а также улучшения степени наполнения цилиндров топливно-воздушной смесью, оптимизации процесса сгорания, повышения степени сжатия. Подтверждает это и расчетная формула крутящего момента: Мкр=VH •pe / 0,12566 (для четырехтактного двигателя), где VH – рабочий объем двигателя (л), pe – среднее эффективное давление в камере сгорания (бар).
Получить на коленчатом валу двигателя максимальный крутящий момент удается не на всех оборотах. У разных двигателей пик максимального крутящего момента достигается на различных режимах – у одних он больше на малых оборотах (в диапазоне 1800-3000 об/мин), у других – на более высоких (в диапазоне 3000-4500 об/мин). Объясняется это тем, что в зависимости от конструкции впускного тракта и фаз газораспределения эффективное наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью происходит только при определенных оборотах.
Кто сильнейший?
Большим крутящим моментом обладают многоцилиндровые двигатели, моторы с турбо- и механическим наддувом. А чемпионами по величине крутящего момента являются «дизели». Многие из них обеспечивают автомобилю высокую динамику уже при 800-1000 об/мин. Если же стать обладателем «дизеля», нет возможности, то подбирать машину лучше с двигателем, у которого максимальный крутящий момент развивается при более низких оборотах. Такой автомобиль легче разгонять. В противном случае двигатель придется «насиловать» высокими оборотами, при которых и расход топлива выше и детали изнашиваются более интенсивно.
Те, кто следит за тенденциями развития автомобилестроения, могли заметить, что создатели двигателей стремятся «выровнять» кривую крутящего момента, т.е. сделать его практически одинаковым во всем диапазоне оборотов. Делается это для того, чтобы исключить провалы на режимах, когда величина крутящего момента еще или уже не позволяет передать на колеса большую силу тяги.
Один из таких моторов – 2,7-литровый V-образный шестицилиндровый турбированный двигатель Audi. Этот 250-сильный двигатель развивает огромный крутящий момент 350 Н•м в широком диапазоне оборотов – от 1800 до 4500. Другой подобный, хотя и менее мощный двигатель предлагает концерн Volkswagen. Его 1,8-литровый 180-сильный турбированный мотор развивает крутящий момент 228 Н•м в диапазоне оборотов от 2000 до 5000. Ездить на машинах с такими двигателями сплошное удовольствие – независимо от оборотов при нажатии на педаль «газа» автомобиль одинаково динамичен (приемист) и не только позволяет любителям спортивной езды полностью реализовать свои желания, но и при спокойной езде способствует уверенным обгонам, перестроениям и движению при полной загрузке.
Повышение и «выравнивание» крутящего момента в современных двигателях обеспечивают различными путями: устанавливают по три, четыре и даже пять клапанов на цилиндр, механизмы изменений фаз газораспределения, впускные тракты делают с изменяемой длиной, крыльчатки турбин делают керамическими и регулируемыми с изменяемым углом наклона лопаток и т.д. Вся эта модернизация направлена на совершенствование процессов наполнения цилиндров свежим зарядом. Наибольшего результата в этом деле добились инженеры SAAB. В свой пока еще экспериментальный двигатель SAAB Variable Compression объемом всего 1,6 л они умудрились заложить мощность, равную 225 л.с. и крутящий момент 305 Н•м. Добиться столь высоких показателей шведским моторостроителям удалось благодаря возможности изменения объема камеры сгорания и соответственно степени сжатия (от 14:1 до 8:1) в зависимости от режимов работы двигателя. Получению этих характеристик способствует и система наддува воздуха под высоким давлением – 2,8 атм., четыре клапана на цилиндр и система промежуточного охлаждения воздуха (Intercooler) (см. «Автоцентр» №14 ‘2000).
Мощность
А как же обстоит дело с таким популярным показателем как мощность? Здесь ситуация складывается следующим образом. Наверное, многие замечали, что рядом с указываемой в характеристике мощностью всегда стоит значение оборотов коленчатого вала, при которых двигатель развивает эту мощность. Как правило, эти обороты приближены к максимальным. Во всех других режимах двигатель выдает только некоторую часть указанной мощности.
Почему так происходит, хорошо видно из формулы для вычисления мощности двигателя (кВт) – N=Mкрn/9549, где Mкр – средний крутящий момент двигателя (Н.м), n – обороты коленчатого вала двигателя (об/мин). Из формулы следует, что на значение мощности влияют величины крутящего момента и обороты двигателя. Но так как численные значения оборотов двигателя в десятки раз превышают величину крутящего момента (например, 3000 об/мин и 120 Н.м), то и на изменение мощности они будут влиять в большей степени. Это еще одно доказательство того, что силу мотора мощность отражает косвенно.
Вышесказанное подтверждается следующим примером. Когда мы едем по трассе с постоянной скоростью, приложенная к ведущим колесам автомобиля сила тяги расходуется на преодоление всевозможных сил сопротивления движению (аэродинамическую, качению колес и т.д.) и трение в различных механизмах. Но когда возникает потребность резко ускориться для обгона, сделать это удается не всегда, так как появляется необходимость преодолевать появившиеся силы инерции. В этом случае говорят, что у двигателя не хватает мощности. Но мощность здесь ни при чем, так как со всеми силами сопротивления движению борется сила тяги, зависящая от величины крутящего момента двигателя. Чтобы увеличить силу тяги, необходим запас крутящего момента. Величина этого запаса и влияет на то, как быстро сможет ускориться автомобиль.
Для получения более резкого ускорения можно, конечно, и переключиться на пониженную передачу, когда передаточное число трансмиссии станет большим и сила тяги на колесах увеличится. Однако при этом есть опасность «перекрутить» двигатель, да и дальнейшего ускорения мы можем не получить, так как режим работы двигателя может быть приближен к экстремальному. Аналогичная ситуация складывается и на подъемах, когда запас крутящего момента одних двигателей позволяет продолжить движение, а у других его отсутствие требует перехода на пониженную передачу.
Вывод отсюда напрашивается следующий: какой бы мощностью ни обладал двигатель, а способность разгонять автомобиль и «вытаскивать» его на подъем полностью возложена на крутящий момент. Возникает вполне справедливый вопрос: что же означает мощность? Это универсальный показатель, в который заложили целый ряд характеристик автомобильного двигателя – энергоемкость, потребление топлива, тяговая способность и т.д.
Юрий Дацык
Чем отличается мощность от крутящего момента?
Знаю, что многих мучает этот вопрос, многие даже не понимают, чем отличается мощность от крутящего момента. А ведь реально — что из них важнее? Мы привыкли выбирать машину по лошадиным силам, а вот крутящий момент как то не заслуженно опускается! Лично сам разговаривал со своими друзьями, многие даже не знают какой он на их автомобиле и при каких оборотах он максимальный!
Правильно ли это? Конечно же нет, нужно точно знать и понимать все технические характеристики своего авто, особенно такие важные. Вот поэтому решил написать эту статью и разъяснить все простыми словами, как обычно будет видео версия в конце …
Что же постараюсь рассказать простыми словами, как я умею, но тема не такая простая, как кажется на первый взгляд, в интернете есть описания, но они крайне запутаны. Я же в этой статье буду оперировать такими понятиями как мощность двигателя и крутящий момент. По сути эта два обозначения идут «бок о бок» и одна характеристика напрямую зависит от другой.
Мощность двигателя
Измеряется в «Лошадиных Силах (л.с.)» или Киловаттах (Ваттах, «Вт»), как становится понятно — ей занимался Джеймс Ватт. Да, именно в Ваттах мы измеряем мощность лампочки накаливания у нас в «люстрах» и светильниках, но оказывается и мощность двигателя тоже. Я не буду вдаваться в подробности, как и что он открыл, просто характеристика идет именно от его фамилии.
НО как же лошадиные силы? А все просто, Ватт «тренировался» на лошадях, а именно на переносимых грузах, одной лошадью в единицу времени и на определенное расстояние, так вот после определенных «терзаний» выяснилось — что одна лошадь (если ее заставить генерировать электрический ток, от динамомашины) способна выдавать 736 Ватт в секунду времени, либо 75 кгс м/с, что можно расшифровать так — 75 килограмм, на 1 метр высоты, за 1 секунду времени.
Чтобы перевести «ватты» в «лошадиные силы», существует достаточно большой расчет, но если утрировать, то получается 1кВт=1000Вт=1,36л.с.
Не все производители указывают мощность двигателя в «л.с.», например некоторые немецкие производители указывают именно в Ваттах.
Для того чтобы перевести «Л.С». в «Ватты», нужно их разделить на 1,36. Если нужно наоборот тогда мощность в «Вт» умножаем на 1,36, получаем «лошадиные силы».
Думаю это понятно, больше к этому возвращаться не будем.
Мощность двигателя внутреннего сгорания (будь то это бензин или дизель), величина не постоянная! ЭТО НУЖНО ПОНИМАТЬ! Меня просто умиляет то, как многие реагируют на эту величину: — у меня 150 л.с., я тебя сделаю как «два пальца», а у оппонента 145 л.с. и по теории он должен проиграть, но не учитывается крутящий момент и расстояние, на котором будут соревноваться автомобили.
Мощность изменяется от оборотов двигателя! Ваша номинальная величина, будет указана при определенных МАКСИМАЛЬНЫХ оборотах, у современных авто, обычно от 5000 до 6500 оборотов. ТО есть простыми словами, 150л.с. – выдаются при 6000 оборотов (для примера). Соответственно при 3000 или при 1500 оборотов, мощность будет уменьшаться в разы.
Мощность двигателя внутреннего сгорания, которая указана у вас в технических характеристиках, обычно выдается при максимальных оборотах двигателя. При 1500 – 2000 оборотах, она будет в 4 – 5 раз меньше (справедливо для бензиновых агрегатов).
ТО есть, для того чтобы получить весь «табун» силового агрегата, вам нужно активно «педалировать». Например — при обгонах или резких маневрах, вы должны держать почти вашу «полку» в 5000 – 6500 оборотов именно эти обороты вам помогут резко ускориться. Вот почему зачастую приходится понижать передачу, для того чтобы получить максимум мощности.
НО силовой агрегат не может мгновенно раскрутиться, ему на это нужно время, здесь то и приходит такое понятие как крутящий момент.
Крутящий момент двигателя
Стоит понимать, что мощность мотора – это энергия, которая вырабатывается двигателем. И именно эта энергия преобразуется в крутящий момент на выходном (коленчатом) валу двигателя, далее момент изменяется в трансмиссии (при помощи нужных передаточных чисел шестерен) и после передается на привода, или ведущие мосты и после на колеса.
ТО есть если утрировать – крутящий момент, это реально то, что толкает машину механически, а мощность – это то, что производит этот момент.
Тронуться и поехать, вы сможете даже на маломощном двигателе (причем для этого нам не нужно много мощности), здесь работают передаточные числа, которые точно подобраны в трансмиссии вашего авто.
НО мы же не хотим ездить со скоростью 20 – 40 км/ч, нам нужно ускорение, быстрое передвижение. А для этого просто необходим достаточный крутящий момент при всех диапазонах скоростей. Это достигается – достаточной мощностью двигателя и подбором шестерен в трансмиссии и приводах, мостах (если есть).
Если вывести определение:
Крутящий момент – это сила, которая умножена на плечо ее приложения, которую может предоставить мотор машине для преодоления тех или иных сопротивлений движению. Измерения производят в ньютонах, а рычаг измеряется в метрах.
Если разобрать, просто «на пальцах формулу», то 1 Н·м – это сила с которой 0,1 кг, давят на конец рычага (это поршень) длиной в 1 метр. Как становится понятно, в двигателе роль рычага выполняет кривошип коленчатого вала, через который и производится крутящий момент. Понятно, что кривошип, длинной не 1 метр, но момент вычисляется из приложенных характеристик.
Именно от этого показателя и зависит время достижения силовым агрегатом максимальной мощности, а значит и динамики разгона авто.
Если образно утрировать — то момент, собирает все лошадиные силы в «кулак» который и раскручивает мотор, и чем больше этот кулак, тем быстрее раскручивается мотор и ускоряется автомобиль.
Обороты двигателя
Также важный показатель, для различных типов двигателя. Ведь максимальный крутящий момент может образовываться при различных оборотах силового агрегата. Как я писал выше, на бензине это может быть и 5000 и 6000! Поэтому чтобы выйти на такой показатель мотору нужно затратить определенное время.
Конечно же лучше, когда мотор развивает максимальный момент, скажем на 1500 – 2000 оборотов, тогда время на раскрутку силового агрегата в разы меньше, машины быстрее набирает скорость.
Тогда получается что главное, не только в величине момента, но и в оборотах при которых он достигается. Чем они меньше, тем лучше.
И вот тут возникает дилемма – а какие двигатели реально обладают большим запасом момента?
Различные типы двигателей
Как мы с вами уяснили, чем на меньших оборотах наступает максимальный крутящий момент — тем лучше, но какие моторы могут под это подходить? И вообще у каких «большой запас» этого момента? Ведь обычный бензиновый четырехцилиндровый атмосферник, выходит на свой номинал примерно в 5000 – 6000 оборотов.
НО есть моторы, которые выдают достаточно большие моменты, причем наступают они при достаточно низких оборотах. Это многоцилиндровые моторы, а также «V» – образные типы, начиная с V6 – V8. Турбированные агрегаты, имеют большой запас момента, даже при относительно малых объемах.
Однако абсолютным рекордсменом являются дизельные варианты, особенно те которые устанавливались на трактора, ведь здесь важна тяга именно на низах (скорость на трассах абсолютно не нужна). Такие варианты выходят на номинал, уже при 1500 оборотов, просто представьте! Такие агрегаты называют «тяговитыми» из-за быстрого набора крутящего момента.
Условно моторы можно разделить на четыре лагеря:
- Это обычные атмосферники, 4 цилиндра.
- Многоцилиндровые агрегаты, от 6 до 12 «горшков», сюда же можно записать и V – образные.
- Это турбированные моторы
- Дизельные агрегаты
Про «многоцилиндровые» (второй тип) сейчас особо заострять не буду, здесь понятно, что чем больше цилиндров – тем больше мощность и соответственно крутящий момент. Минус только в том что эти агрегаты тяжелые, прожорливые, и очень большие по размерам.
А вот остальные три типа стоит сравнить для полного понимания, возьмем три мотора от нового KIA SPORTAGE, смотрим таблицу.
Объем, двигателя | Обороты в минуту(об/мин) | Максимальная мощность(в л.с.) | Крутящий момент(в Нм) | |
Бензиновый, 4 – цилиндровый рядный | 2,0 литра | 6200 | 150 | |
4000 | 192 | |||
Турбированный, 4 — цилиндровый рядный | 1,6 литра | 5500 | 177 | |
2000 — 4500 | 265 | |||
Дизельный, 4 — цилиндровый рядный | 2,0 литра | 4000 | 185 | |
1750 — 2750 | 400 |
Бензиновая атмосферная «четверка», развивает максимальную мощность только при 6200 оборотах в минуту, зато максимальный крутящий момент наступает уже при 4000 оборотов. Турбо вариант, 177 л.с при 5500 оборотов, но момент здесь намного выше 265 в диапазоне от 2000 до 4500 об. Но рекордсменом по л.с. и крутящему моменту идет дизель, 185 л.с. при 4000 об/мин, и крутящий момент 400! (просто вдумайтесь) в интервале 1750 – 2750 об/мин.
Как видите бензиновые агрегаты проигрывают дизелю в моменте (обычный атмосферник примерно в 2 с небольшим раза). Причем максимальной отдачи можно достичь только при 4000 об/мин. Зато бензиновый мотор легко крутится до 6200, а то и больше 7000 – 8500 об/мин, что позволит развить ему большую мощность. Дизель же не может похвастаться высокими оборотами, максимальная полка зачастую всего 4000 — 5000 об/мин, поэтому они могут проигрывать в максимальной мощности своим бензиновым собратьям.
Если сказать проще, то можно констатировать – мощность определяет максимальную скорость авто, а вот крутящий момент – как быстро агрегат достигнет этой мощности. Собственно все просто. НО если вспомнить законы механики, то здесь стоит помнить – выигрывая в крутящем моменте, проигрываем в частоте вращения.
НА старте бензиновый мотор выиграет у дизельного агрегата! Почему? ДА все просто, бензиновый агрегат можно крутить до 6500, а в редких случаях до 8000 об/мин, не переключая передачи. А вот дизель достигнет пик своего момента максимально быстро (уже при 1750 об/мин) и вам нужно будет тратить время на переключение, далее еще одна передача и т.д.
Конечно эта ситуация справедлива для механики, на многих современных автоматах переключения происходят максимально быстро. ДА и для того чтобы тягаться с дизелем бензину, всегда нужно будет держать повышенные обороты, чтобы сравняться в мощности. Например, при 90 км/ч на трассе, чтобы ускориться на бензиновом агрегате, нужно скинуть передачу пониже (увеличивая обороты — увеличиваем мощность), а вот дизелю делать этого не нужно!
Так что же важнее и лучше?
Здесь сложно сказать одно выходит из другого. С одной стороны момент, позволит развивать вам быстро максимальную мощность, в примере с дизелем, но он не сможет крутиться до таких оборотов как бензин, а значит его максимальная мощность в пике будет ниже.
Тут знаете, кому что нужно, может быть вы водитель коммерческого транспорта, и вам не нужна максимальная скорость но важна тяга «с низов». Или наоборот, вы любите турбо моторы, которые крутятся до 8000 – 9000 оборотов и выстреливают с места.
Лично мне нравятся новые бензиновые агрегаты, такие как скажем у МАЗДЫ, мотор Skyactiv которые сейчас устанавливаются на многие модели. Здесь увеличили степень сжатия, немного приблизили мотор к дизелю, но он остался бензиновым с высокими оборотами. Здесь есть и мощность и крутящий момент, золотая середина! Думаю за такими моторами будущее (если не брать гибриды и электромобили).
И запомните: — крутящий момент толкает машину вперед, а вот мощность это то, что этот момент производит. Так что покупаем лошадиные силы, а ездим на моменте!
Смотрите также:Мощность двигателя или крутящий момент? Какая характеристика важнее?
Материал подготовлен автором проекта АвтобурУм. Графики можно увидеть здесь: https://autoburum.com/user/stas90/blog/609-moshhnost-dvigate…
Большинство автолюбителей судят о ходовых характеристиках авто по мощности двигателя. Обычно ее измеряют в киловаттах или лошадиных силах. Чем она больше, тем солиднее. Максимальную мощность двигатель внутреннего сгорания развивает на определенных оборотах. Обычно для бензиновых автомобилей это около 6000 оборотов в минуту, для дизельных – около 4000 об./мин. Именно поэтому дизельные движки относятся к классу низкооборотных, бензиновые – высокооборотные. Однако и среди бензиновых двигателей есть низкооборотные, и наоборот – есть дизельные высокооборотные.
Часто водитель сталкивается с ситуацией, когда необходимо придать авто значительное ускорение для выполнения очередного маневра. Жмешь педалью акселератора в пол, а автомобиль практически не ускоряется. Вот тут-то и нужен мощный крутящий момент на тех оборотах, на которых работает в данный момент двигатель. Именно он характеризует приемистость автомобиля. Поэтому каждый автовладелец должен знать, на каких оборотах его авто имеет максимальный крутящий момент перед тем, как садить красивую девушку в свою машину и показывать чудеса пилотирования.
Крутящий момент двигателя, что это?
Из курса физики за 9 класс многие помнят, что крутящий момент М равен произведению силы F, прикладываемой к рычагу длиной плеча L. Формула:
М = F * L
Длина в системе СИ измеряется в метрах, сила – в ньютонах. Нетрудно определить, что момент измеряется в ньютон на метр.
Основная сила в двигателе внутреннего сгорания вырабатывается в камере сгорания в момент воспламенения смеси. Она приводит в действие кривошипно-шатунный механизм коленвала. Рычагом здесь является длина кривошипа, то есть, если эта длина будет больше, то и крутящий момент тоже увеличивается. Однако, увеличивать кривошипный рычаг бесконечно нельзя. Во-первых, тогда надо увеличивать рабочий ход поршня, то есть размеры движка. Во-вторых, при этом уменьшаются обороты двигателя. Двигатели с большим рычагом кривошипного механизма применяют в крупномерных плавательных средствах. В легковых авто с небольшими размерами коленвала не поэкспериментируешь.
В технических характеристиках, указанных на модель двигателя, параметр максимального крутящего момента указывается совместно с величиной оборотов (либо пределами величин оборотов), при которых такой крутящий момент может быть достигнут. Обычно считается: если максимальный крутящий момент может быть достигнут на оборотах до 4500 об./мин., то двигатель низкооборотный, более 4500 – высокооборотный.
От величины крутящего момента напрямую зависит характеристика мощности двигателя автомобиля. Почему считается, что бензиновые движки заведомо могут обеспечить большую, чем дизельные, мощность. Дело в том, что в силу конструктивных особенностей и управляемости системы зажигания бензиновые двигатели могут длительное время работать на оборотах 8000 об./мин и более. Дизельные движки достигают максимального крутящего момента на более низких оборотах. В городском ритме движения, когда нет необходимости развивать предельные обороты, дизельные авто нисколько не уступают бензиновым, наоборот, на малых и средних оборотах спокойно можно двигаться в ритме от 30 до 60 км/час, не переключая третью либо 4-ю передачу.
Пересчитать крутящий момент в мощность двигателя и наоборот можно, руководствуясь упрощенной физической формулой:
Р=М*n/ 9549
По этой формуле получится мощность Р в киловаттах. Вводить надо М – крутящий момент двигателя в ньютон на метр, n– величина оборотов двигателя. Здесь 9549 — число, которое получается после упрощения основной формулы в результате перемножения констант (ускорения свободного падения, числа Пи и т.п.).
Для перевода киловатт в лошадиные силы следует результат умножить на 1,36. В некоторых случаях в технических характеристиках указывается крутящий момент на холостых оборотах.
Зависимости мощности двигателя и крутящего момента от количества оборотов
Типовые характеристики зависимости мощности и крутящего момента от оборотов двигателя приведены на рис.1
Из графика видно, что крутящий момент стабильно увеличивается до 3000 оборотов, затем наступает относительно пологий участок. На оборотах около 4500 об/мин достигается максимум крутящего момента около 178 ньютон*метр. В то же время мощность двигателя продолжает расти до достижения оборотов около 5500 об/мин, и на этих оборотах достигает около 124 лошадиных сил. Это понятно, если обратиться к формуле, в которой видно, что мощность пропорциональна произведению крутящего момента на величину оборотов. После 5500 оборотов в минуту уменьшение крутящего момента превышает крутизну увеличения оборотов, и мощность начинает уменьшаться.
Как это объяснить физически, то есть, без формул. На малых оборотах в область сгорания поступает небольшое количество воздушно-топливной смеси в единицу времени, соответственно, крутящий момент и мощность небольшие. Увеличивая обороты, количество смеси (а вслед за ним и мощность, крутящий момент) возрастает. Достигая больших значений, мощность уменьшается по следующим причинам:
механические потери на трение механизмов;
инерционные потери;
недостаточное нагнетание воздуха (кислородное голодание).
Из соображений обеспечения максимального количества поступающего воздуха (кислорода) в камеру сгорания даже на небольших оборотах двигателя применяют системы турбонаддува с электронным регулированием. Используя такие системы можно обеспечить равномерность характеристик крутящего момента в широком диапазоне оборотов двигателя, как показано на рис.2
Уровень максимального крутящего момента около 242 ньютон на метр поддерживается в пределах от 2000 до 5000 об/мин коленвала. Это значит, что можно без волнений начинать обгон, двигаясь на относительно низких оборотах двигателя.
Высокооборотные движки позволяют максимально увеличивать мощность за счет уверенной работы на предельно высоких оборотах вплоть да 8000 об/мин, как показано на рис.3
Если вы серьезно подходите к динамическим характеристикам своего или вновь приобретаемого автомобиля, знать характеристики крутящего момента и мощности двигателя в зависимости от оборотов просто необходимо. Их можно найти, покопавшись на различных форумах, сайтах автодилеров и производителей.
Для городского ритма движения лучше подойдут низкооборотные двигатели с турбонаддувом. Если вы любите попалить резину, посоперничать на трассе, лучше выбрать автомобиль с высокооборотным бензиновым движком.
Можно ли увеличить крутящий момент двигателя
Величину необходимого крутящего момента определяют конструкторы еще на предварительном этапе конструкторской разработки двигателя внутреннего сгорания. От нее зависят и другие элементы автомобиля: подвеска, тормозная и рулевая система, аэродинамика. Поэтому, прежде чем приступить к самостоятельному форсированию двигателя, убедитесь, что ваша машина не развалится или не улетит в космос на умощненном двигателе.
Способов увеличения крутящего момента и, соответственно, мощности много:
изменение геометрических свойств поршневой группы, увеличение компрессии;
замена форсунок или инжекторов;
внесение изменений в систему воздухозабора;
чип-тюнинг путем перепрограммирования топливной карты блока управления двигателя.
Опыт показывает, что принудительное увеличение крутящего момента и мощности двигателя на 20% уменьшает ресурс его работы приблизительно в два раза. Поэтому, если вы не фанат дрэг-рейсинга, дрифтинга и красивых девушек, лучше не экспериментировать.
Крутящий момент и мощность — что это?
Чем отличается крутящий момент от мощности? Как двигатель может быть одним и тем же, но с разной отдачей? Автоинструкторы отвечают на эти вопросы подробно.
Измерение л.с.
Когда речь идет о грузовиках, говорят о большом крутящем моменте мотора и о количестве лошадиных сил. Причем чем больше эти цифры, тем лучше. Инструкторы по вождению объяснили нам, что означают эти два показателя?
Лошадиная сила — это мощность, которая вырабатывается двигателем. Если говорить с математической точки зрения, то одной лошадиной силы хватит для того, чтобы поднять вес в 75 кг за 1 секунду на высоту один метр.
Мощность в лошадиных силах замеряется динамометром. При этом данный прибор измеряет эффективный крутящий момент мотора на разных скоростях его вращения или в об/мин. Чтобы получить мощность в л.с., нужно об/мин умножить на крутящий момент и разделить на число 5252.
Эксперты высчитывают л.с. двумя вариантами: брутто и нетто. В первом случае с двигателя убирают некоторые нагрузки, например, управление выхлопом (самый частый вариант). Мощность нетто определяется в рекламных целях и указывается в технической документации на автомобиль.
Почему мощность в л.с. замеряется через крутящий момент? Потому, что его проще определить. Крутящий момент замеряется как вращающая сила, которая вызывает движение или не вызывает. Если движение объекта вызвано, то оно становится уже «работой», которая и считается крутящим моментом двигателя. Чем он выше, тем больше потенциальной работы можно получить.
Как связан момент с мощностью?
Мощности и крутящему моменту уделяют много внимания, ведь именно они наглядно показывают важнейшие характеристики грузового и легкового транспорта. Более того, эти цифры важны для определения поведения автомобиля в реальных условиях езды.
Крутящий момент — показатель работы двигателя, а мощность — основной показатель выполнения этой работы. Например, редуктор может напрямую влиять на функционирование мотора. Так, пикап для большего крутящего момента способен работать на низкой передаче, к примеру, при выполнении каких-либо задач: транспортировка очень больших и тяжелых грузов. Но если Dodge RAM 1500 или Saturn SL1 поедут на одной передаче, то грузоподъемность первого будет значительно выше по причине большего числа лошадиных сил. Получается, что чем больше производится л.с., тем больше потенциал крутящего момента.
Отметим, что это именно потенциал, который применяется в реальных условиях через трансмиссию и полуоси автомобиля. Соединение этих элементов вместе определяет, как мощность может переходить в крутящий момент.
Гоночное авто и трактор — отличия
Чтобы понять всё вышесказанное, рассмотрим отличия трактора от гоночного автомобиля.
У гоночного автомобиля л.с. много, однако крутящий момент здесь нужен для увеличения скорости через редуктор. Чтобы такая машина двигалась вперед, нужно совсем немного работы, так что основная часть мощности направлена на развитие скорости.
Что касается трактора, то у него может быть мотор с таким же объемом, который вырабатывает столько же л.с. Мощность здесь необходима для работы через редуктор. Как известно, трактор не развивает высоких скоростей, но он может легко буксировать и толкать немалые грузы.
Крутящий момент и мощность двигателя тесно связаны, но они выполняют абсолютно разные функции в работе легкового и грузового транспорта.
Видео о том, как можно точно замерить мощность и крутящий момент авто:
Будьте внимательны на дорогах и счастливого пути
В статье использовано изображение с сайта luxfon.com
РАЗНИЦА МЕЖДУ МОЩНОСТЬЮ И КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ | СРАВНИТЕ РАЗНИЦУ МЕЖДУ ПОХОЖИМИ ТЕРМИНАМИ — НАУКА
Мощность против крутящего моментаКрутящий момент и мощность — два термина, которые часто неправильно понимают даже инженеры, не говоря уже о простых людях. Оба термина описывают способность устройств
Мощность против крутящего момента
Крутящий момент и мощность — два термина, которые часто неправильно понимают даже инженеры, не говоря уже о простых людях. Оба термина описывают способность устройства выполнять работу, но в то время как крутящий момент — это крутящая сила, приложенная к объекту, мощность — это приложение работы в течение конечного времени. Мощность двигателя всегда зависит от крутящего момента, что ясно из следующего уравнения.
HP = крутящий момент * об / мин / 5252
Двигатель вырабатывает мощность за счет вращающегося вала, который может передавать заданный крутящий момент на нагрузку при заданных оборотах. Величина крутящего момента, которую может развивать двигатель, варьируется при разных оборотах. Термин крутящий момент не имеет смысла для двигателя в состоянии покоя. Крутящий момент — это крутящая сила, которую может создать двигатель, и он может создавать такую силу только тогда, когда двигатель движется с хорошей скоростью, которая измеряется в оборотах в минуту. Когда мы едем на мотоцикле или на машине, каждый раз, когда мы переключаем передачу, мы меняем крутящий момент на число оборотов в минуту. Сила закручивания на некоторое время уменьшается при увеличении передачи. Вот где приходит мощность. Мощность — это комбинация крутящего момента и числа оборотов в минуту. Двигатель может создавать небольшой крутящий момент на коленчатом валу, но все же может производить большую мощность при высоких оборотах. Кроме того, двигатель может не иметь высоких оборотов, но может выдавать высокий крутящий момент, если у него достаточно мощности.
Крутящий момент — это мощность вращения двигателя, измеряемая в Ньютон-метрах. Крутящий момент, также известный как момент или пара, возник в результате работы Архимеда над рычагами.
Говоря о различиях, крутящий момент — это вращательная версия силы, а мощность — это сила, умноженная на скорость.
Крутящий момент увеличивается по мере увеличения оборотов от холостого хода до определенного значения, после которого он падает, даже если обороты увеличиваются. Максимальное ускорение достигается при достижении максимального крутящего момента. С другой стороны, мощность увеличивается с оборотами до и после точки максимального крутящего момента. Но на еще более высоких оборотах крутящий момент также уменьшается при уменьшении мощности.
Резюме: • Крутящий момент и мощность являются взаимосвязанными понятиями, хотя и имеют различия. • Крутящий момент — это сила вращения, измеряемая в Ньютон-метрах, а мощность — это работа в единицу времени. • Мощность — это сила, умноженная на скорость. |
Крутящий момент двигателя
Крутящий момент двигателя — это тяговая характеристика двигателя, которая в отличие от мощности дает весьма отдаленное представление об истинных возможностях автомобиля. Для более полного раскрытия этого понятия необходимо прежде всего уяснить, что момент двигателя и момент на колесах автомобиля — это две большие разницы. Крутящий момент двигателя, будучи величиной равной силе на плечо (Н*м) — сила давления сгоревших в двигателе газов через поршень и шатун на плечо кривошипа коленвала — показывает лишь потенциал мотора, а сам автомобиль, в конечном итоге, движет крутящий момент на колесах.
Для оценки реальных тягово-динамических возможностей автомобиля необходимо провести довольно утомительный расчет. Для данного расчета также понадобятся, указанные в технических характеристиках, величины оборотов двигателя, передаточных чисел КПП и главной передачи, диаметра колес и т.д. Тогда как указанная величина мощности двигателя, не требуя дополнительных данных и расчетов, наглядно демонстрирует тягово-динамические возможности автомобиля, то есть крутящий момент на колесах.
График крутящего момента
Пример №1. Суперкар мощностью 500 сил с крутящим моментом двигателя 500 Н*м и магистральная фура-тягач с отдачей 500 сил и 2500 Н*м на колесах тем не менее имеют абсолютно равный крутящий момент при движении с одинаковой скоростью на оборотах максимальной мощности: М (момент на колесах, приводящий машины в движение) = N (мощность двигателя) / n (обороты колеса, при условии, что у суперкара и фуры они одинакового диаметра).
Вывод: цифра мощности отражает тягу и динамику автомобиля, а цифра крутящего момента двигателя, не учавствующая в вычислениях, может быть любой и не имеет значения.
Пример №2. Зайдем с другой стороны. Тот же суперкар и фура с вышеуказанными характеристиками (аналоги Porsche 911 GT3 RS 4.0, Scania R500 и многие другие суперкары и грузовики), как правило, имеют максимальные обороты двигателя около 9000 и 1800 соответственно. Для того чтобы компенсировать пятикратную разницу в оборотах (иметь ту же скорость движения), на фуре придется применять в пять раз более «длинную» трансмиссию, которая, соответственно, будет передавать в 5 раз меньше момента на колеса: 2500 Н*м делим на 5 и получаем те же 500 Н*м (приведенный момент), как в суперкаре.
Вывод: мы получили то же равенство тягово-динамического потенциала машин равной мощности, что и в примере №1.
В представленной таблице крутящего момента двигателей цифры Нм приведены к величине 7000 об/мин.
Таблица крутящего момента и мощности
Марка автомобиля | мощность, л.с. | при об/мин | крутящий момент, Нм | приведенный момент, Нм | |
---|---|---|---|---|---|
1 | Alfa Romeo 8C Competizione | 450 | 7000 | 470 | 470 |
2 | Aston Martin DB9 | 477 | 6000 | 600 | 514 |
3 | Audi A3 Sedan 2.0 TDI | 150 | 4000 | 320 | 183 |
4 | Audi A6 3.0 TDI | 204 | 4500 | 400 | 257 |
5 | Audi RS5 Coupe | 450 | 8250 | 430 | 507 |
6 | Audi S3 | 300 | 6200 | 380 | 337 |
7 | Audi S4 | 333 | 7000 | 441 | 441 |
8 | Audi S8 | 520 | 6000 | 652 | 559 |
9 | Audi Q7 4.2 TDI | 327 | 3750 | 760 | 407 |
10 | Audi R8 4.2 | 420 | 7800 | 430 | 479 |
11 | Bentley Mulsanne | 512 | 4200 | 1020 | 612 |
12 | BMW 330d F30 | 258 | 4000 | 560 | 320 |
13 | BMW M135i F21 | 320 | 5800 | 450 | 373 |
14 | BMW M5 F10 | 560 | 7000 | 680 | 680 |
15 | BMW M550d xDrive F10 | 381 | 4400 | 740 | 465 |
16 | BMW 750i F01 | 450 | 5500 | 650 | 511 |
17 | BMW M3 E92 | 420 | 8300 | 400 | 474 |
18 | BMW X5 M50d E70 | 381 | 4400 | 740 | 465 |
19 | Bugatti Veyron 16.4 | 1001 | 6000 | 1250 | 1071 |
20 | Cadillac Escalade | 403 | 5700 | 565 | 460 |
21 | Chevrolet Camaro ZL1 | 580 | 6000 | 754 | 646 |
22 | Chevrolet Corvette Z06 | 507 | 6300 | 637 | 573 |
23 | Citroën C5 V6 HDi 240 | 240 | 3800 | 450 | 244 |
24 | Citroën DS5 eHDi 160 | 160 | 3750 | 340 | 182 |
25 | Dodge Challenger SRT8 392 | 470 | 6000 | 637 | 546 |
26 | Dodge SRT Viper | 650 | 6150 | 814 | 715 |
27 | Ferrari 458 Italia | 570 | 9000 | 540 | 694 |
28 | Ferrari 550 Maranello | 480 | 7000 | 569 | 569 |
29 | Ferrari F12 Berlinetta | 740 | 8700 | 690 | 858 |
30 | Ferrari FF | 660 | 8000 | 683 | 781 |
31 | Ford Explorer 2.0L EcoBoost | 243 | 5500 | 366 | 288 |
32 | Ford Fiesta ST | 182 | 5700 | 240 | 195 |
33 | Ford Focus ST | 250 | 6000 | 340 | 291 |
34 | Ford Kuga 1.6 EcoBoost | 182 | 5700 | 240 | 195 |
35 | Ford Mondeo 2.2 TDCi | 200 | 3500 | 420 | 210 |
36 | Honda Civic Type-R mk8 | 201 | 7800 | 193 | 215 |
37 | Honda CR-V | 190 | 7000 | 222 | 222 |
38 | Honda S2000 | 240 | 7800 | 220 | 245 |
39 | Hyundai Santa Fe 2.2 CRDi | 197 | 3800 | 421 | 229 |
40 | Infiniti G37 Sport | 333 | 7000 | 365 | 365 |
41 | Infiniti FX30d | 238 | 3750 | 550 | 295 |
42 | Jaguar XF 3.0 V6 D S | 275 | 4000 | 600 | 343 |
43 | Jaguar XJ 5.0 SC Supersport | 510 | 6500 | 625 | 580 |
44 | Jaguar XKR-S Coupe | 550 | 6500 | 680 | 631 |
45 | Jeep Grand Cherokee 3.0 CRD | 250 | 4000 | 570 | 326 |
46 | Jeep Grand Cherokee SRT8 | 465 | 6000 | 624 | 535 |
47 | Kia Optima 2.4 | 180 | 6000 | 231 | 198 |
48 | Kia Sorento 2.2 CRDi | 197 | 3800 | 421 | 229 |
49 | Koenigsegg Agera | 940 | 6900 | 1100 | 1084 |
50 | Lamborghini Aventador LP700-4 | 700 | 8250 | 690 | 813 |
51 | Land Rover Discovery 4 5.0 V8 | 375 | 6500 | 510 | 474 |
52 | Land Rover Discovery 4 SDV6 | 245 | 4000 | 600 | 343 |
53 | Lexus LF-A | 560 | 8700 | 480 | 597 |
54 | Lexus IS-F | 423 | 6600 | 505 | 476 |
55 | Maserati 3200GT | 370 | 6250 | 491 | 438 |
56 | Maserati Granturismo S | 440 | 7000 | 490 | 490 |
57 | Maybach 57 | 550 | 5250 | 900 | 675 |
58 | Mazda 6 2.2 SkyActiv-D | 175 | 4500 | 420 | 270 |
59 | Mazda CX-9 Touring AWD | 277 | 6250 | 366 | 327 |
60 | Mclaren F1 | 627 | 7500 | 651 | 698 |
61 | Mclaren MP4-12C | 600 | 7000 | 600 | 600 |
62 | Mercedes-Benz A 45 AMG | 360 | 6000 | 450 | 386 |
63 | Mercedes-Benz C 250 CDI W204 | 201 | 4200 | 500 | 300 |
64 | Mercedes-Benz CLA 250 | 211 | 5500 | 350 | 275 |
65 | Mercedes-Benz GL63 AMG | 558 | 5250 | 759 | 569 |
66 | Mercedes-Benz S 600 W221 | 517 | 5000 | 830 | 593 |
67 | Mercedes-Benz S 63 AMG W222 | 585 | 5500 | 900 | 707 |
68 | Mercedes-Benz SL 65 AMG R231 | 630 | 5000 | 1000 | 714 |
69 | MINI Cooper SD Countryman | 143 | 4000 | 305 | 174 |
70 | MINI JCW | 211 | 6000 | 280 | 240 |
71 | Mitsubishi Lancer Evolution X | 295 | 6500 | 422 | 392 |
72 | Mitsubishi Outlander 3.0 | 230 | 6250 | 291 | 260 |
73 | Mitsubishi Pajero 3.2 DI-D | 200 | 3800 | 441 | 239 |
74 | Nissan GT-R R35 | 550 | 6400 | 632 | 578 |
75 | Nissan Patrol | 405 | 5800 | 560 | 464 |
76 | Opel Astra OPC | 280 | 5500 | 400 | 314 |
77 | Opel Insignia 2.0 CDTI | 195 | 4000 | 400 | 229 |
78 | Opel Insignia OPC | 325 | 5250 | 435 | 326 |
79 | Peugeot 308 2.0 HDI | 140 | 4000 | 340 | 194 |
80 | Peugeot RCZ 200 THP | 200 | 5800 | 275 | 228 |
81 | Porsche 911 Carrera S 991 | 400 | 7400 | 440 | 465 |
82 | Porsche 911 Turbo S 991 | 560 | 6750 | 750 | 723 |
83 | Porsche Carrera GT | 612 | 8000 | 590 | 674 |
84 | Porsche Cayenne S Diesel | 382 | 3750 | 850 | 455 |
85 | Porsche Panamera Diesel | 300 | 4000 | 650 | 371 |
86 | Range Rover 5.0 Supercharged | 510 | 6500 | 625 | 580 |
87 | Range Rover Sport 4.4 TDV8 | 339 | 3500 | 700 | 350 |
88 | Renault Clio RS | 200 | 7100 | 215 | 218 |
89 | Renault Megane dCi 160 | 160 | 3750 | 380 | 204 |
90 | Rolls-Royce Ghost | 570 | 5250 | 780 | 585 |
91 | Rolls-Royce Wraith | 635 | 5600 | 800 | 640 |
92 | Skoda Fabia RS | 180 | 6200 | 250 | 221 |
93 | Skoda Octavia 2.0 TDI | 143 | 4000 | 320 | 183 |
94 | Subaru Impreza WRX STI | 300 | 6200 | 350 | 310 |
95 | Subaru Legacy Outback 3.6 | 250 | 6000 | 335 | 287 |
96 | Toyota GT86 | 200 | 7000 | 205 | 205 |
97 | Toyota RAV4 | 180 | 6000 | 233 | 200 |
98 | Volkswagen Golf GTI | 230 | 6200 | 350 | 310 |
99 | Volkswagen Touareg 3.0 TDI | 204 | 4750 | 450 | 305 |
100 | Volvo S60 T6 | 304 | 5600 | 440 | 352 |
101 | Volvo XC60 D5 | 215 | 4000 | 420 | 240 |
Автор: TRC
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!
МОЩНОСТЬ В ЛОШАДИНЫХ СИЛАХ ПРОТИВ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА — РАЗНИЦА — ЖИЗНЬ
Жизнь 2021
Термины «лошадиные силы» и «крутящий момент» обычно звучат в рекламе автомобилей и грузовиков, так как они используются для измерения характеристик автомобиля на дороге. Но как на
Содержание:
Термины «лошадиные силы» и «крутящий момент» обычно звучат в рекламе автомобилей и грузовиков, так как они используются для измерения характеристик автомобиля на дороге. Но как на самом деле связаны эти слова? Эта статья пытается объяснить, как это сделать.
Таблица результатов
Лошадиных сил | Крутящий момент |
Показатель скорости выполнения работы | Мера силы вращения объекта |
Крутящий момент, умноженный на число оборотов в минуту, деленное на 5,252 | Мощность в лошадиных силах, умноженная на 5252, разделенная на число оборотов в минуту. |
Выше крутящего момента при более высоких значениях | Больше лошадиных сил при более низких значениях |
Определения
Лошадиных сил мера мощности; то есть измерение скорости выполнения работы. Этот термин впервые использовал Джеймс Ватт, шотландский инженер и изобретатель паровой машины. Он хотел сравнить мощность паровых машин и тягловых лошадей, поскольку это было количество энергии, с которым люди были знакомы в то время. Затем он стал стандартным измерением выходной мощности двигателей и других машин. Уоттс пришел к выводу, что 1 лошадиная сила равна лошади, тянущей груз весом 330 фунтов со скоростью 100 футов в минуту; таким образом, 1 лошадиная сила равна 33 000 фут-фунтам. Позже он расширился, охватив мощность, производимую поршневыми двигателями, электродвигателями, турбинами и различным оборудованием. Выражаясь точными математическими терминами, одна лошадиная сила — это количество работы, необходимое для перемещения 550 фунтов на один фут за одну секунду. Человек способен поддерживать около 0,1 лошадиных сил, в то время как небольшой двигатель имеет мощность 10 лошадиных сил. Реактивный двигатель способен производить 1000 лошадиных сил.
Существуют различные стандарты и типы лошадиных сил, и два наиболее часто используемых — это механическая мощность (то есть имперская лошадиная сила) и метрическая лошадиная сила. Механическая мощность равна примерно 745,7 Вт и ранее была определена как 550 фут-фунтов в секунду. Метрическая мощность эквивалентна примерно 735,5 ваттам и первоначально была определена как 75 килограмм-сила в секунду.
Крутящий момент является мерой силы вращения объекта, такого как колесо или болт. При повороте рукоятки гаечного ключа, закрепленного на гайке или болте, создается крутящий момент, который либо сжимает, либо ослабляет болт. Существуют различные способы измерения крутящего момента, и в США крутящий момент измеряется фунт-фут или фунт-фут. Непосредственный расчет крутящего момента включает количество энергии, необходимое для поворота гаечного ключа длиной в фут для затяжки болта. Длина гаечного ключа влияет на количество фунтов, необходимое для перемещения болта. Как правило, чем длиннее гаечный ключ, тем меньше фунтов требуется для поворота болта.
Лошадиная сила против крутящего момента
Так в чем же разница между мощностью и крутящим моментом?
Лошадиная сила — это мера мощности; то есть объем работы выполняется, в то время как крутящий момент является мерой силы вращения объекта. Мощность в лошадиных силах описывается как равная крутящему моменту, умноженному на число оборотов в минуту, деленному на 5 252, в то время как крутящий момент определяется путем умножения мощности на 5 252, разделенного на число оборотов в минуту. Об этом свидетельствуют графики мощности и крутящего момента, всегда совпадающие при 5252 об / мин. Мощность связана со способностью двигателя удерживать более тяжелый объект в движении с постоянной скоростью. Крутящий момент связан со способностью двигателя тянуть большие грузы из состояния покоя.
Основные показатели двигателя: мощность, крутящий момент, расход
Крутящий момент двигателя — это тяговая характеристика двигателя, которая в отличие от мощности дает весьма отдаленное представление об истинных возможностях автомобиля. Для более полного раскрытия этого понятия необходимо прежде всего уяснить, что момент двигателя и момент на колесах автомобиля — это две большие разницы. Крутящий момент двигателя, будучи величиной равной силе на плечо (Н*м) — сила давления сгоревших в двигателе газов через поршень и шатун на плечо кривошипа коленвала, показывает лишь потенциал мотора, а сам автомобиль, в конечном итоге, движет крутящий момент на колесах.
Для оценки реальных тягово-динамических возможностей автомобиля на основе крутящего момента двигателя необходимо провести довольно утомительный расчет крутящего момента на колесах автомобиля. Для данного расчета также понадобятся, указанные в технических характеристиках, величины оборотов двигателя, передаточных чисел КПП и главной передачи, диаметра колес и т.д. Тогда как указанная величина мощности двигателя, не требуя дополнительных данных и расчетов, наглядно демонстрирует тягово-динамические возможности автомобиля, то есть крутящий момент на колесах.
Момент вращения
Если выражаться языком физики, то понятие о вращающем моменте легко уяснить, зная принцип получения преимущества от использования рычага. Вычисляемые путем сложения приложенных на рычаг усилий (вес груза) к длине плеча (рычага) «ньютон-метры», показывают потенциальное количество выполняемой работы. В случае с ДВС вес груза – это усилие с которым поршень после сгорания топливно-воздушной смеси совершает возвратно-поступательное движение. Длина плеча будет не чем иным, как ходом поршня (расстояние от ВМТ до НМТ). Вращающее усилие создается только во время рабочего такта.
От чего зависит полка крутящего момента
Согласно расчетной формуле Мкр = F х L, где F – это сила, а L – длина плеча, момент вращения будет зависеть от КПД сгорания топливно-воздушной смеси (F) и величины хода поршней (L).
Поскольку автомобиль – это комплексный механизм, на крутящий момент двигателя влияет ряд характеристик других узлов и агрегатов. Ведущие колеса автомобиля будут получать максимальное тяговое усилие лишь в тот момент, когда взаимодействие механизмов является оптимальным. Пик крутящего момента достигается на таких оборотах двигателя, когда наполнение камеры сгорания рабочей смесью, сжигание продуктов горение и вывод отработавших газов осуществляется с минимальными механическими потерями. Для каждого двигателя этот параметр колеблется в зависимости от конструктивных особенностей и типа используемого топлива.
Что такое крутящий момент
Крутящий момент представляет собой качественный показатель, выражающий силу вращения коленвала, и рассчитывается произведением силы, давящей на поршень, на плечо (расстояние между центром вращения оси коленчатого вала до места крепления поршня к шатуну). Измеряется в количестве ньютонов на метр (Нм).
Рекомендуем: Течь масла из-под сальника коленвала: причины и устранение проблемы
Сила крутящего момента зависит от давления на поршень при сгорании газов, рабочего объема камеры сгорания и двигателя в целом, степени сжатия горючей смеси в камере сгорания.
Традиционно более высокий крутящий момент у дизелей, это объясняется степенью сжатия, превосходящей бензиновые двигатели практически вдвое.
Сильный крутящий момент дает автомобилю повышенную динамику набора скорости даже при низких оборотах, и заметно повышает тяговые свойства двигателя. Максимальных значений данная характеристика достигает при определенной частоте вращения коленвала, причем у дизелей этот показатель ниже, чем у бензиновых.
Мощность
Количество полезной работы, преобразованное возвратно-поступательными движениями КШМ, обозначается ньютон-метрами (крутящий момент). Тогда что такое мощность двигателя? Мощностью именуется количество произведенной работы за единицу времени. Иными словами, количество единиц крутящего момента, которое мотор способен выдать за определенный промежуток времени. Мощность двигателя измеряется в киловаттах (кВт).
Формула для расчета мощности в киловаттах:
P=Mkp*n/9549, где n – количество оборотов коленвала в минуту; Mkp – вращающий момент на коленчатом валу.
Нехитрое логическое умозаключение приводит нас к тому, что мощность мотора зависит от количества оборотов.
На что влияет крутящий момент двигателя
Если производить аналогию с человеческим организмом, то можно условно определить, что крутящий момент — это аналог силы, а мощность — это аналог выносливости. Именно от мощности двигателя внутреннего сгорания в конечном итоге зависит то, какую максимальную скорость может развить автомобиль, а от крутящего момента — то, как быстро сможет он это сделать. Именно поэтому далеко не все мощные автомобили имеют хорошую динамику разгона, и далеко не все, у которых она находится на высоком уровне, располагают очень мощными моторами.
Опытные автомобилисты отлично знают, что лучше всего выбирать для себя автомобиль с таким двигателем, показатель крутящего момента которого при работе на тех оборотах, на которых он обычно функционирует, является наилучшим. Дело в том, что это позволяет им использовать потенциал мощности ДВС в максимальной степени.
Следует заметить, что производители двигателей внутреннего сгорания всячески стремятся увеличить их крутящие моменты, причем во всем диапазоне работы моторов. Чаще всего пытаются достичь этого (и, кстати говоря, достаточно успешно) с помощью турбонаддува, управляемых фаз газораспределения (это оптимизирует процесс сгорания топливной смеси), повышения степени сжатия, использованием особых конструкций впускного коллектора и целым рядом других способов.
Рекомендуем: Как завести долго стоявшую дизельную машину
Соотношение крутящего момента к мощности
Для получения наглядного представления о взаимодействии двух величин рассмотрим основные характеристики мотора на графике. Он демонстрирует выдаваемую двигателем мощность и крутящий момент двигателя в зависимости от оборотов коленчатого вала.
График отчетливо демонстрирует тот факт, что тяговое усилие на колесах не прямо пропорционален количеству оборотов либо мощности. Двигатель достигает пика крутящего момента уже на 3 тыс. об/мин. Максимум мощности доступно на 5500 об/мин. В обоих случаях обороты продолжают расти, но отдача падает. Для обозначенного двигателя обороты от 2500 до 5 тыс. наиболее оптимальные.
В этом режиме работы близкая к максимальному значению «полка» момента позволит полноценно реализовать потенциал мотора на протяжении всего отрезка.
Приведенный график является примером гражданской настройки современных бензиновых моторов. Преимущества очевидны:
- стабильный прирост мощности;
- достаточно широкая «полка» с плавным приростом и затуханием.
Настройка подобного типа позволяет добиться «эластичности» двигателя. Такая работа обеспечивается не только программно (настройка ЭБУ), но и применением различных вспомогательных технологий (изменяемые фазы газораспределения).
Разница мощностных характеристик во многом зависит от конструкции системы впуска и выпуска. К примеру, двигатели оснащенные турбонаддувом в точке выхода на «буст» получают значительную прибавку в динамике. Крутящий момент и количество лошадиных сил таких моделей значительно превышают своих атмосферных собратьев.
Какому двигателю отдать предпочтение
Сегодня множество моделей производители оснащают разными типами моторов: бензиновым или дизельным. Эти модели идентичны только по цене и другим характеристикам.
Из-за разных типов мотора одна и та же модель может отличаться по показателям мощности мотора и крутящему моменту, при этом разница может быть значительной.
Бензиновый двигатель
Бензиновый двигатель формирует воздушно-топливную смесь, заполняющую цилиндр. Температура внутри него поднимается до примерно 500 градусов. У таких моторов номинальный коэффициент сжатия составляет порядка 9-10, реже 11 единиц. Поэтому, когда происходит впрыск необходимо использование свечей зажигания.
Дизельный двигатель
В цилиндрах работающего на дизеле движка коэффициент сжатия смеси может достигать показателя в 25 единиц, температура – 900 градусов. Поэтому смесь зажигается без использования свечи.
Электродвигатель
Автомобильный трехфазный асинхронный электродвигатель работает по совершенно другим законам, поэтому его мощность и КМ отличаются от традиционных кардинально. Электромотор состоит из ротора и статора, кратность которых позволяет выдавать пиковый КМ (600 Нм) на любой скорости. При этом мощность электродвигателя, например, у Теслы, составляет 416 л. с.
Чтобы ответить на вопрос – дизельный, бензиновый или электродвигатель лучше, надо сначала исключить третий вариант, поскольку электродвигатели пока не так распространены, как первые два типа.
ВАЖНО! Что касается выбора между бензиновым и дизельным двигателями, они в первую очередь отличаются мощностью и крутящим моментом. На практике это означает, что при одинаковом объеме двигателя дизельный быстрее разгоняется, а бензиновый позволяет давать более высокую скорость.
Кроме того, благодаря большему крутящему момент автомобиль, использующийся как грузовой, обладает большей грузоподъемностью за счет двигателя. Особенно если двигатель дизель-генераторный.
Что такое лошадиные силы
Наблюдательный читатель, скорей всего, отметит подозрительным тот факт, что до сих пор не прозвучало, всеми так любимое «лошадиные силы». Суть в том, что «скакуны» – это лишь дань моде тех времен, когда механизмам приходилось доказывать свое преимущество над живой рабочей силой. Поэтому превосходство (способность выполнить определенное количество работы) удобно было выражать в пересчете на потенциал одной лошади. Фактически 1 л.с – это усилие, которого достаточно для поднятия груза массою 75 кг на 1 м за 1 с.
Для того чтобы получить «лошадиные силы» достаточно умножить значение мощности в киловаттах на коэффициент 1,36.
Покупатели не потеряют ровным счетом ничего, если производители откажутся использовать «л.с» в качестве показателя мощностных характеристики автомобилей. Обозначить крутящий момент и мощность в кВт вполне достаточно. Но традиция настолько глубоко запечатлелась в сознании, что тратить усилия на ее разрушения попросту нецелесообразно.
Зависимости вращающего момента и мощности ДВС от частоты оборотов
В большинстве случаев зависимости величины крутящего момента и мощности двигателя от количества оборотов имеют такой вид, как на графике 1:
Из графика зависимости видно, что при малых оборотах крутящий момент небольшой, по мере их увеличения он достигает максимума 178 ньютон на метр при величине оборотов около 4500 в минуту, затем начинает падать. Вместе с тем мощность, пропорциональная произведению количества оборотов на крутящий момент до 5500 оборотов в минуту продолжает увеличиваться вплоть до 124 лошадиных сил, как на примере, затем после значительного уменьшения крутящего момента, также падает.
Физически это объяснить нетрудно. На малых оборотах в область сгорания в единицу времени поступает незначительное количество топливно-воздушной смеси, соответственно, сила, воздействующая на поршни, обеспечивающие крутящий момент, небольшие. При увеличении оборотов сгорание больше, крутящий момент увеличивается. Его уменьшение при дальнейшем увеличении оборотов связано с:
- увеличивающимися потерями мощности на трение механизмов двигателя;
- инерционными потерями;
- кислородным голоданием двигателя.
Современные двигатели с турбонаддувом обеспечивают поступление топливно-воздушной смеси в полном объеме и на малых оборотах, кроме этого имеют отлаженную систему электронного регулирования. За счет этого характеристика крутящего момента на различных оборотах более равномерная, как показано на графике 2:
Из графика видно, что высокий крутящий момент обеспечивается на низких оборотах вплоть до 2000 об./минуту и не сильно уменьшается до 5500 об./минуту.
Высокооборотные двигатели позволяют увеличить мощность за счет увеличения количества оборотов до 7.000 – 8.000 в минуту и более, как показано на графике 3:
Как видно из графиков, мощность двигателя является зависимой от крутящего момента и количества оборотов двигателя величиной. Приобретая автомобиль, желательно ознакомиться с динамическими характеристиками двигателя, зависимостью крутящего момента от величины оборотов.
Если вы желаете комфортно передвигаться в городском ритме движения, совершая уверенные обгоны и перестроения, лучше приобрести автомобиль с низкооборотным двигателем либо турбонаддувом. В том случае, если вы любитель погонять с ветерком на автобане, подходит вариант высокооборотного движка.
Видео — взаимосвязь мощности и вращающего момента ДВС:
В чем разница между мощностью и крутящим моментом?
ПОСМОТРИТЕ на характеристики современного турбодизельного двигателя, и вы не можете пропустить одну вещь, которую вы не можете пропустить, — это большой крутящий момент, который они производят.
* Впервые это было опубликовано в выпуске 4X4 Australia за сентябрь 2015 г.
Для 2,3-литрового турбодизеля Nissan NP300 Navara требуется 450 Нм, что является неслыханной цифрой для относительно небольшого четырехцилиндрового дизельного двигателя. несколько лет назад, в то время как хороший 3.0-литровый дизель в наши дни дает 600 Нм и более. И если этого недостаточно, что-то вроде 4,4-литрового турбодизеля V8 в Range Rover требует 740 Нм!
Но что на самом деле означает 450 Нм, 600 Нм или даже 740 Нм? И разве такой огромный крутящий момент важнее, чем приличная мощность?
Простые законы физики фактически неразрывно связывают мощность и крутящий момент, потому что мощность — это просто математическое произведение крутящего момента, умноженного на частоту вращения двигателя. Итак, где крутящий момент — это сила вращения, мощность — это скорость, с которой эта сила может быть приложена.
Рассмотрим простую аналогию: у вас старый внедорожник с колесной гайкой, сильно заржавевшей на шпильке. К счастью, у вас есть огромная колесная скоба длиной в метр и еще больший помощник, чья диета с пиццей и пивом предполагает, что он набирает 100 кг, чтобы помочь снять колесную гайку.
Чтобы гайка проворачивалась, необходимо преодолеть трение между гайкой и шпилькой, приложив достаточное усилие к концу распорки колеса.
Если ваш напарник помещает все свои 100 кг веса на конец распорки колеса, когда он находится в горизонтальном положении, этот вес в 100 кг приравнивается к направляемой вниз (линейной) силе в 980 Ньютон; Ньютон является стандартной единицей измерения силы в метрической системе.Эта сила в 980 Ньютонов получается из-за умножения массы 100 кг вашего партнера на 9,8 метра в секунду, ускорение свободного падения.
Эта сила 980 ньютонов на конце рычага (скоба колеса), которая находится в метре от гайки, затем создает крутящий момент на гайке 980 ньютон-метров (Нм), рассчитанный путем умножения 980 (ньютонов) на один (метр).
Крутящий момент на колесной гайке прилагается независимо от того, движется гайка или нет. Если гайка не двигается, энергия не вырабатывается.Но как только гайка начинает двигаться, ваш партнер также начинает вырабатывать энергию.
Предположим, что 980 Нм достаточно, чтобы начать движение гайки, и что трение остается постоянным по всей ржавой шпильке. Также предположите (с помощью какой-то магической ловкости), что ваш помощник может поддерживать крутящий момент 980 Нм на гайке при ее вращении, независимо от положения колесной распорки.
Если он поворачивает колесную гайку со скоростью один оборот в минуту, простая формула (см. «Магическая формула» ниже) определяет, сколько мощности он производит.В этом сценарии он будет производить чуть более десятой киловатта.
Если бы он мог вращать гайку 10 раз в минуту, он произвел бы чуть более 1 кВт. Так что большой крутящий момент в этом случае не приводит к большому производству энергии.
Урок, который следует усвоить, состоит в том, что большие значения крутящего момента бесполезны, если только ваш «помощник» или рассматриваемый двигатель не может создавать этот крутящий момент с приличной скоростью или скоростью. Даже если бы ваш напарник мог повернуть гайку при типичных оборотах двигателя на холостом ходу 800 об / мин, его выходная мощность была бы гораздо более полезной — 82 кВт.
В реальном мире мощность — это то, что вам нужно, потому что мощность, а не крутящий момент — это то, что вам нужно, чтобы преодолеть вес вашего внедорожника, его аэродинамическое сопротивление и другие второстепенные факторы, такие как сопротивление качению колес. При прочих равных, большая мощность даст вам большее ускорение, более быстрый подъем на холм и более высокую максимальную скорость, независимо от крутящего момента двигателя.
2
Значит, крутящий момент завышен?
Это совсем не так, поскольку чем больше крутящий момент, тем меньше оборотов двигателя необходимо для выработки хорошей мощности.
Когда дело доходит до двигателей, самый простой способ получить больший крутящий момент — это построить двигатель большего размера. С большим двигателем, который производит большой крутящий момент, вам не нужны высокие обороты, чтобы обеспечить приличную мощность. Если вы объедините большой двигатель с большим количеством оборотов, вы получите большие значения мощности.
Двигателям меньшего размера не хватает крутящего момента, поэтому для получения приличной мощности требуется больше оборотов. Другой простой способ увеличить крутящий момент двигателя — использовать наддув, а именно наддув или турбонаддув.
Простое соотношение, согласно которому мощность равна крутящему моменту, умноженному на частоту вращения двигателя, справедливо для всех двигателей, дизельных или бензиновых, любой мощности и с любым количеством цилиндров, с турбонаддувом или наддувом или без него.
ВОЛШЕБНАЯ ФОРМУЛА
Взаимосвязь между мощностью и крутящим моментом сводится к простой формуле: мощность равна крутящему моменту, умноженному на частоту вращения двигателя.
Формула также содержит «константу» для настройки используемых единиц. Например, в метрической системе мощность (в кВт) равна крутящему моменту (в Нм), умноженному на частоту вращения двигателя (в об / мин), разделенному на 9549.
В британской системе мер, которая когда-то использовалась в Австралии и до сих пор используется в некоторых частях мира, где мощность измеряется в лошадиных силах (л.с.), а крутящий момент — в фунт-футах (фунт-фут), применяется следующая формула: л.с. фут, умноженный на об / мин, разделенный на 5252.
В метрической системе стандартная единица крутящего момента (Нм) отдает дань уважения великому английскому физику и математику Исааку Ньютону, поскольку Нм означает Ньютон-метр. Ньютон положил начало пониманию гравитации и основ физики движения.
Стандартная единица мощности в метрической системе — кВт или киловатт, она относится к шотландскому изобретателю и инженеру Джеймсу Ватту. Ватт разработал паровой двигатель, который сыграл решающую роль в так называемой промышленной революции. Префикс «килограмм» используется в метрической системе для обозначения умножения на 1000. Таким образом, двигатель мощностью 50 кВт фактически выдает 50 000 ватт.
Что важнее? »Oponeo.co.uk
Производители автомобилей используют разные единицы для измерения и выражения мощности двигателя автомобиля.Лошадиная сила и крутящий момент — одни из наиболее часто используемых терминов, особенно когда речь идет об ускорении автомобиля. Что они собой представляют и насколько они важны?
При ускорении имеют значение и крутящий момент, и мощность.
Что такое крутящий момент и что такое мощность?
И крутящий момент, и мощность в лошадиных силах — это сила. Крутящий момент выражает способность двигателя вращать (способность вращать маховик), а мощность означает общую выходную мощность двигателя. Проще говоря, крутящий момент — это сила, которую вы чувствуете, толкая вас назад в сиденье при ускорении, а мощность — это скорость, достигаемая в конце этого ускорения.
И мощность, и крутящий момент можно измерить разными способами, например: в лошадиных силах тормоза, стандарте мощности, метре Ньютона, ваттах, фунтах / футах и так далее. Мы предпочитаем л. С. Для тормозной мощности (количество мощности, производимой двигателем за вычетом количества, которое теряется из-за трения) и фунт / фут для преобразования крутящего момента (фунты на фут вращения вокруг одной точки).
Фактически, тормозная мощность определяется вычислением, основанным на крутящем моменте: BHP = Torque X RPM / 5252.Проще говоря, умножьте крутящий момент на скорость вращения оси в минуту (об / мин), и вы получите конечную мощность двигателя.
Что важнее для ускорения: крутящий момент или мощность?
Важность крутящего момента и мощности зависит от характера ваших потребностей, и, конечно же, вы никогда не сможете получить одно без другого.
По правде говоря, нет однозначного ответа, что важнее. Более важным соображением является понимание баланса между ними, того, как они взаимодействуют или, возможно, как повлиять на двигатель, давая ему больше того или другого.Если вы хотите измельчить автомобильные шины, вам нужен небольшой крутящий момент, но если вы стремитесь к рекордам наземной скорости, то мощность всегда будет побеждать.
Технические характеристики двигателя для большей мощности двигателя
Не все двигатели одинаковы, поскольку даже два агрегата, вытянутые из одной линии, будут отличаться на динамометрическом стенде двигателя. Даже в этом случае это должна быть полностью контролируемая среда, поскольку давление, температура и влажность воздуха будут влиять на показания мощности двигателя, тем более, когда мы вводим в уравнение принудительную индукцию.
Можно формировать характеристики мощности: например, длинноходный двигатель обычно дает больший крутящий момент, чем короткоходный двигатель. На этой же основе мы можем поиграть с синхронизацией кулачка, чтобы повлиять на подачу мощности — продвижение синхронизации кулачка должно обеспечить более низкий крутящий момент, в то время как замедление его приравнивается к мощности с высокими оборотами в минуту.
Большинство современных двигателей стремятся к балансу крутящего момента и мощности.
Еще один элемент, который следует учитывать, — это принудительная индукция (FI).Наддув или турбонаддув двигателя — отличный способ увеличить его мощность, обычно довольно экономичным способом. Здесь, опять же, у нас есть два маршрута, каждый из которых предлагает разные варианты. С одной стороны, наддув, как правило, дает больше крутящего момента двигателя, тогда как турбонаддув дает дополнительную мощность.
Конечно, нужно добавить нюанс. Любой из этих методов увеличивает «мощность», но вам следует учитывать множество других факторов. Однако для простоты это то, что вы могли ожидать, выбрав путь FI.
Еще одним фактором, который следует учитывать при проектировании, типе и мощности двигателя, является выбор топлива. Эти отношения становятся все более размытыми, поскольку когда-то дизельное топливо считалось топливом для грузовиков, а бензин — автомобильным топливом.
Это уже не так, поскольку в последние годы дизельные автомобили стали почти такими же популярными, как и бензиновые, что оказало огромное влияние на гоночную трассу. Например, такие производители, как Audi и Peugeot, использовали только дизельные автомобили в знаменитой 24-часовой гонке Ле-Ман, потому что крутящий момент и экономия топлива идеально подходят для гонок на выносливость.
Применение лошадиных сил и крутящего момента
Когда дело доходит до зависимости крутящего момента от лошадиных сил, это действительно вопрос применения; если вы пытаетесь вытащить пень из земли, лошадиные силы вам не помогут (если только вы не добавите 100-метровую веревку и не разогнётесь). Тем не менее, если это что-то более спортивное, то впереди должна быть мощность. Большинство производителей нашли баланс, но иногда они немного корректируют цифры.
По правде говоря, хотя многие из нас могут просто знать, что конкретный двигатель или автомобиль по своей природе крутящий или мощный, очень немногие смогут различать характеристики «нормального» дорожного автомобиля с любой степенью точности. По общему мнению, вам потребуется минимум около 10% разницы, чтобы почувствовать ее, если только ваше сиденье дино для брюк не откалибровано особенно хорошо.
Будущее крутящего момента в электромобилях
В общем, разговоры о крутящем моменте и лошадиных силах, несомненно, станут спорным вопросом в будущем, поскольку его заменит одно простое измерение: кВт.
Если забыть обо всех причинах и причинах, электрическая энергия может передавать огромное количество крутящего момента из состояния покоя, а это означает, что ускорение всегда быстрое, несмотря на снижение веса, связанное с приклеиванием сотен аккумуляторов ноутбука к шасси.
В будущем баланс между мощностью и крутящим моментом может быть заменен электромобилями.
Фактически, Tesla Model S P90D только что установила рекорд для серийного полностью электрического автомобиля в спринте на мили, преодолев его всего за 10.9 секунд. Для сравнения, Bugatti Veyron сделает то же самое за 10,175 секунды. На самом деле кажется, что электроэнергия — это путь вперед, поскольку разрыв в производительности сокращается очень и очень быстро.
Заключение
Будь то принудительная индукция, длинный или короткий ход, размер отверстия, степень сжатия или конструкция распределительного вала — все это играет роль в изменении характеристик мощности двигателя. Нет простого ответа на вопрос, что лучше всего, поэтому, возможно, простой вопрос: что подходит вам лучше всего?
Узнайте разницу между мощностью и крутящим моментом
Намного больше уходит на то, чтобы сделать автомобили, на которых мы ездим, увлекательно, чем просто втиснуть смехотворно большой мотор под капот и надеяться на лучшее.Двигатели спроектированы и настроены для конкретной работы — будь то топливная экономичность для максимальной производительности. Часто встречаются два термина: мощность и крутящий момент. О них часто говорят на одном дыхании. Ваш лучший друг может сказать вам, что тот или иной номер — единственное, что имеет значение; однако это немного сложнее. К счастью, у Engineering Explained на YouTube есть отличное видео, в котором объясняется, как мощность и крутящий момент связаны с движением автомобиля. Давайте разберемся.
Крутящий момент — это сила, приложенная на расстоянии. Например, сгорание — это сила, приложенная к коленчатому валу на расстоянии через шатун. Лошадиная сила — это скорость выполнения работы. Лошадиная сила тоже крутящий момент, умноженный на обороты. У вас должна закружиться голова в этот момент, если вы боролись с вводной физикой или алгеброй. Или оба. В видео Джейсон Фенске, ведущий программы Engineering Explained, дает гораздо лучшее объяснение различий между двумя терминами, чем я могу объяснить словами.
Читайте также:
Чтобы продемонстрировать разницу между мощностью и крутящим моментом, Фенске приводит пример с двумя автомобилями, одинаковыми по размеру и массе. Автомобиль 1 имеет 200 л.с. и 100 фунт-фут крутящего момента, а Автомобиль 2 — 100 л.с. и 200 фунт-фут крутящего момента. Какой из них быстрее? Если вы сказали «Автомобиль 1 с 200 л.с.», то вы правы, потому что он завершает работу по более быстрому переходу от одной точки к другой.
Gears также могут управлять крутящим моментом. Фенске приводит пример с гаечным ключом.Один с более длинной рукояткой обеспечивает более высокий крутящий момент, даже если сила такая же, как и на более короткой рукоятке. Эта дифференциация крутящего момента обусловлена тем, что крутящий момент — это сила, умноженная на расстояние, и если расстояние увеличивается, это также увеличивает величину прилагаемого крутящего момента, даже если сила остается неизменной.
Если в этом нет смысла, посмотрите видео. Никогда не поздно вспомнить основы физики и разницы между мощностью и крутящим моментом.
Источник: Инженерные объяснения на YouTube
В чем разница между крутящим моментом и мощностью?
Есть ли разница между мощностью и крутящим моментом?
СПРОСИТЕ ЛЮБОГО АВТОМОБИЛЯ о мощности и крутящем моменте, и в 90% случаев они скажут, что знают разницу, но на самом деле … они этого не делают.Тем не менее, мы, люди с колесной формулой 4 × 4, считаем, что крутящий момент — это хорошо, а мощность — ну, ммм, разве нам не нужен крутящий момент? Разве мощность не для гоночных автомобилей?
Итак, давайте определим, что такое крутящий момент и мощность с реальной точки зрения.
Крутящий момент — это просто вращательное усилие вращения. Когда вы работаете с колесными гайками на своем 4X4, вы используете крутящий момент, чтобы открутить или закрутить эти гайки. А мощность — это то, как быстро эта сила (крутящий момент) применяется.
Вот и все! Очень просто.
Чтобы немного дополнить эти определения — если вы положите свои 4X4 на плоскую бетонную платформу, вы можете протолкнуть ее на 100 метров или около того.Может потребоваться время, но средний взрослый человек достаточно силен. С точки зрения физики, мы говорим, что вы проделали работу, вы переместили 2500 кг автомобиля на 100 метров.
Двигатель вашего 4X4 может проделать ту же работу по перемещению автомобиля массой 2500 кг на расстояние 100 метров. Разница в том, что двигатель может делать это намного быстрее, чем вы, поэтому мы считаем двигатель более мощным, чем у взрослого человека. Мощность — это все о времени, помните, поэтому дино измеряют только крутящий момент, а затем получают мощность через число оборотов, что является расчетом на основе времени.
Вот еще пример. Если у вас есть прерыватель длиной около 2 м, вы, вероятно, сможете создать крутящий момент 400 Н · м, что соответствует значению многих двигателей 4X4. Звучит впечатляюще, не правда ли… вы можете сравняться с дизельным двигателем или даже превзойти его по крутящему моменту!
Но, конечно, есть разница. Ваш выключатель соединен с гайкой. Сколько раз в минуту вы могли бы повернуть на 360 градусов этот двухметровый выключатель? Один раз, если повезет. А что насчет двигателя? Давайте попробуем 2000 об / мин, или об / мин, или 33.3 раза в секунду. Увидеть разницу? Одинаковый крутящий момент, разная мощность. А поскольку двигатель вращается с такой скоростью, его можно настроить для создания гораздо большего крутящего момента, обменяв скорость вращения на усилие поворота.
Вы уже понимаете этот компромисс, поскольку вы бы переместились вниз, чтобы подняться на холм. Это когда вы требуете от двигателя большей силы поворота, жертвуя максимальной скоростью, которая зависит от того, насколько быстро передается крутящий момент или мощность.
Итак, как вы относитесь к тому, чтобы сейчас сосредоточиться только на показателях крутящего момента? Но что лучше, много киловатт или много ньютон-метров?
В следующий раз мы поговорим о том, что действительно важно при вождении и настройке 4 × 4 — крутящий момент или мощность.
Разница между мощностью и крутящим моментом (между мощностью в лошадиных силах и крутящим моментом)
Взаимосвязь между крутящим моментом и мощностью часто считается более сложной, чем у женщин. Но это не так. Вот что это такое.
«Крутящий момент — это мгновенное измерение силы, оно не имеет временной составляющей. Мощность получается путем добавления временной составляющей к крутящему моменту ».
Во время круизов и шоу вверх и вниз по суше один из наиболее часто задаваемых вопросов: «Сколько мощности у вас есть, напарник?» Это прямая ссылка на количество мощности или ворчание, которое выдает двигатель.Тем не менее, лишь немногие понимают разницу между крутящим моментом и мощностью.
Мощность, или то, о чем обычно спрашивают, — это мощность двигателя. Тормозная мощность измеряется на маховике двигателя. На заводе это рассчитывается на стенде двигателя и при запуске двигателя из автомобиля в испытательной лаборатории.
Обычным людям, таким как мы, мы должны использовать динамометр, также называемый катящейся дорогой, для измерения силы на колесах. Величина динамометра «Тормозное усилие», применяемое во время тестирования, называется «Тормозная мощность в лошадиных силах».Чтобы определить мощность на кривошипе, к количеству лошадиных сил на колесе прибавляется расчетный процент.
Dyno используется для измерения производительности двигателя
История слова «лошадиная сила»
Давным-давно инженер по имени Джеймс Ватт разработал паровой двигатель. Ему нужно было что-нибудь, чтобы объяснить выходную мощность его двигателей. Потенциальные клиенты того времени могли хорошо относиться к лошадям, поскольку они были основным источником для выполнения механических задач. И это привело к появлению стандарта измерения мощности «лошадиных сил», который мы знаем сегодня.Читайте: Как ухаживать за автомобилем с турбонаддувом
Он решил измерить скорость, с которой может работать лошадь. Он использовал несколько упряжных лошадей для работы, поднимая различные грузы вверх по шахте, рассчитывая, что они могут выполнять работу 22 000 футов / фунт за минуту. то есть, он мог поднять вес 22 000 фунтов на высоту в один фут за одну минуту.
Джеймс понял, что кто-то может бросить ему вызов, приведя более сильную лошадь, чтобы не принимать во внимание его заявления. Поэтому он решил на 50% увеличить стандартную мощность в одну лошадиную силу.Это дало нам стандарт мощности, который даже используется до сих пор: 1 лошадиная сила — это скорость, с которой лошадь может работать со скоростью 33 000 футов / фунт / мин. Посмотрите это видео, чтобы понять больше:
Запутались в различных терминах, используемых автопроизводителями для обозначения мощности и крутящего момента? Давайте поможем вам с этим:
Мощность:
1 л.с. = 0,746 кВт = 1,01 л.с.
1 кВт = 1,341 л.с. = 1,359 л.с.
1 л.с. = 0,986 л.с. = 0,735 кВт
Крутящий момент: 1
фунт / фут = 1.355 Нм = 0,138 кгм1 Нм = 0,737 фунт / фут = 0,101 кгм
1 кгм = 0,980 Нм = 7,23 фунта / фут
Dyno не может измерять мощность, он измеряет крутящий момент. зная крутящий момент и частоту вращения двигателя. Крутящий момент — это сила, приложенная к колесам. По сути, крутящий момент — это то, с какой силой двигатель может нажимать на каждый оборот двигателя — сила или сила двигателя на каждой скорости (об / мин). Мощность — это сила, умноженная на частоту вращения двигателя. Это дает вам скорость, с которой он может работать.Другими словами, крутящий момент — это работа, которую может выполнять двигатель (насколько он силен), и когда он умножается на скорость (об / мин), он дает вам скорость, с которой он может выполнять работу — мощность. , крутящий момент и мощность напрямую связаны. Когда дело касается автомобильных двигателей, их нередко путают. Фактически, многие профессиональные автогонщики часто путают их.
вопрос
Torque выигрывает гонки?Несколько лет назад Ральф Броуд, ведущий производитель гоночных автомобилей, устал от того, что его водители ошибались.Он намеревался доказать, что скорость — это не только сила. Он построил 1600-кубовый двигатель BDA мощностью 225 л.с. (но, соответственно, с низким крутящим моментом). Он также построил второй двигатель с низкими оборотами 1800 куб.см и мощностью 175 л.с. (соответственно с высоким крутящим моментом). Оба двигателя мы установили на идентичные гоночные машины Escort. Он поставил обе эти машины друг против друга на ипподроме в парке Оултон, чтобы доказать свою точку зрения людям, которые думают, что сила важнее всего. Машины находились под управлением одного и того же водителя, в тот же день и на одних и тех же шинах.Конечный результат: автомобиль с 175 л.с. был быстрее на 2,5 секунды за круг. Да, крутящий момент важнее, чем думают люди!
Мощность в лошадиных силах определяет максимальную скорость (передача выбирается таким образом, чтобы максимальная скорость совпадала с максимальной мощностью), а крутящий момент определяет ускорение.
rocket
Посмотрите на график выше, чтобы понять взаимосвязь между крутящим моментом и мощностью. Для достижения наилучших характеристик двигателя на графике нацелена самая большая область. Это означает максимальный крутящий момент с самым широким диапазоном крутящего момента. Но не это дает максимальную конечную скорость, для этого нужны лошадиные силы.Уравнение показывает, что кривые мощности и крутящего момента нанесены на график, линии должны пересекаться при 5252 об / мин — полезная проверка, если вам дан набор кривых для вашего двигателя.
Мощность = (крутящий момент x частота вращения двигателя) ÷ 5252 Факт: при 5252 об / мин крутящий момент и л. С. Равны. При любых оборотах выше 5252 л.с. значение выше крутящего момента; ниже 5252 об / мин значение крутящего момента больше.
Также читайте: Все о замене блоков управления двигателем
Сиддхарт всегда увлекался автомобилями и мотоциклами.Он был из тех детей, у которых в школьной сумке всегда был последний автомобильный журнал. У него была мечта — стать профессиональным автогонщиком. Наконец, в 2012 году он стал гонщиком-новичком национального чемпионата Polo R Cup. Со временем ему пришлось перенастроить парус и заняться автомобильной журналистикой, чтобы и дальше наслаждаться машинами на колесах.
Последние сообщения Сиддхарта Шармы (посмотреть все)В чем разница между мощностью и крутящим моментом? — Блог AMSOIL
Вместо того, чтобы предлагать техническое объяснение, которое мало кто поймет, давайте поговорим о том, какие крутящий момент и мощность ощущаются на .
Вы находитесь на светофоре на холостом ходу. Или, может быть, стартовая линия IHRA. Кто-то подъезжает к вам и заводит двигатель. Дает вам кивок. Это идет.
Вы заводите двигатель, загорается зеленый свет и вы выключаете сцепление. Мгновенно внутренняя сила двигателя бьет вас ногой в грудь и отбрасывает обратно на сиденье. Шины дымятся и кричат. Твоя грудь трясется, словно в улье разъяренных шершней.
Это крутящий момент. Это чистое ворчание и сила, которые превращают вашу машину из спокойной выставочной лошади в свирепого жеребца.
Это 15-секундное видео иллюстрирует.
По мере увеличения оборотов преобладает мощность. Мимо мелькают уличные фонари, компенсационные швы на асфальте переходят от «щелкать… щелкать… щелкать» до «щелкать… щелкать», и двигатель без труда переключает передачи в сторону красной черты и, казалось бы, бесконечного горизонта. Вы можете ездить вечно.
Это лошадиные силы. Это скорость, которая ведет к победе. Или к следующему светофору, когда вы вернетесь в реальность.
Ваша динамическая карта успеха
Вы можете увидеть взаимосвязь между крутящим моментом и мощностью практически на любой динамометрической карте.Вот один, который я взял у ребят из Engine Masters, отличного YouTube-шоу для редукторов.
Обратите внимание, что крутящий момент выше на низких оборотах, а мощность в лошадиных силах выше на высоких оборотах. Они встречаются при 5252 оборотах в минуту. Это из-за следующего уравнения:
л.с. = крутящий момент x об / мин / 5252
Поскольку крутящий момент и число оборотов в минуту делятся на 5 252, крутящий момент и мощность равны, когда частота вращения двигателя равна 5 252 об / мин.
Что именно,
— это крутящего момента?Проще говоря, это скручивающая или вращающая сила, прилагаемая к объекту, например, колесу или коленчатому валу.В автомобилях крутящий момент измеряет способность двигателя выполнять работу. Сила, создаваемая смещением цилиндров двигателя, раскручивает коленчатый вал двигателя, и трансмиссия передает этот крутящий момент на колеса, перемещая автомобиль. Чем больше силы прилагается к коленчатому валу, тем больше крутящий момент и тем больше работы может выполнять автомобиль.
А лошадиные силы?
В то время как крутящий момент измеряет силу вращения и способность двигателя выполнять работу, мощность в лошадиных силах измеряет, насколько быстро двигатель может выполнять эту работу.Номинальная мощность двигателя указывает на то, какую мощность может производить двигатель, аналогично тому, как мощность лампочки указывает, сколько энергии будет использовать лампа.
Мощность, которую может выдать двигатель, прямо пропорциональна уровню крутящего момента, создаваемого коленчатым валом, который прямо пропорционален общему рабочему объему двигателя.
(Знаете ли вы, что термин «лошадиные силы» частично обязан своим происхождением пиву? Узнайте историю здесь.)
Как говорится, вытеснению замены нет.
Поскольку существует ограничение на максимальный рабочий объем, который может генерировать двигатель, в зависимости от размера транспортного средства, в которое вы загружаете двигатель, существует также ограничение на величину крутящего момента, который может производить двигатель, что, в свою очередь, устанавливает ограничение на максимальная мощность двигателя.
Что лучше?
Это вопрос, на который никто не может ответить, кроме вас. И то и другое необходимо для управления автомобилем или грузовиком, но ответ зависит от того, что вы пытаетесь сделать.Для большинства обычных автомобилистов ни один из них не лучше другого. Они просто хотят, чтобы их семейный седан или внедорожник с легкостью перемещался по парковке продуктового магазина и шоссе.
Но если вы перевозите грузы припасов или пытаетесь выиграть соревнование по буксировке прицепа, вам нужна дополнительная мощность двигателя с высоким крутящим моментом. Если вы пытаетесь установить лучшее время круга на местной трассе, вам нужен двигатель, рассчитанный на максимальную мощность.
Далее: 5 способов увеличить мощность до $ 500
В чем разница между крутящим моментом и мощностью?
Большинство рекламных роликов о больших грузовиках рекламируют впечатляющую мощность и крутящий момент, которые обеспечивает двигатель.Вроде как обычно, чем больше цифр, тем лучше. Но что означают эти числа и как связаны эти две концепции?
Мощность, которую производит двигатель, называется мощностью в лошадиных силах. С математической точки зрения, одна лошадиная сила — это мощность, необходимая для перемещения 550 фунтов на один фут за секунду, или мощность, необходимая для перемещения 33000 фунтов на один фут за одну минуту. В физике мощность определяется просто как скорость выполнения работы.
Мощность двигателя измеряется на динамометре. Динамометр создает нагрузку на двигатель и измеряет крутящую силу, которую коленчатый вал двигателя прикладывает к нагрузке.Груз обычно представляет собой тормоз, предотвращающий пробуксовку колес.
На самом деле динамометр измеряет выходной крутящий момент двигателя. В автомобиле крутящий момент измеряется при различных оборотах двигателя или оборотах в минуту (об / мин). Эти два числа вводятся в формулу — крутящий момент, умноженный на число оборотов в минуту, деленный на 5 252, — чтобы получить мощность в лошадиных силах. Общество автомобильных инженеров имеет два стандарта определения мощности: чистая и полная. Перед испытанием максимальная мощность снимает с двигателя большую часть нагрузки, включая средства контроля выбросов.Чистая мощность — это то, что определяется при тестировании серийного автомобиля того же типа, который вы найдете в выставочном зале, и этот показатель сейчас используется в рекламе и в литературе производителей.
Мощность в лошадиных силах определяется по крутящему моменту, потому что крутящий момент легче измерить. Крутящий момент определяется конкретно как вращающая сила, которая может приводить или не приводить к движению.