Promlebedka.ru

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

График крутящего момента автомобильного двигателя от оборотов

От чего зависит крутящий момент двигателя автомобиля

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

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

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

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Что такое крутящий момент

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

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

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

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

Что это означает на практике?

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

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

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

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

Читать еще:  Датчик температуры двигателя ниссан примера р12 где находится

Обороты силовой установки

При указании технических характеристик ТС присутствует понятие не только крутящего момента, но и оборотов двигателя. Понять, как они связаны между собой, можно лишь разобравшись в самой природе ДВС, а он представляет собой агрегат, в котором химическая энергия сгорающего в рабочей зоне топлива превращается в механическую работу.

Так, из-за возгорания топливной смеси начинается перемещение поршня, влекущее за собой проворачивание коленвала. Получается, что происходящие поочередные циклы расширения и сжатия активируют механизм, а он обеспечивает преобразование движений поршня в обороты коленвала.

Это позволяет нам сделать вывод, что основные характеристики любого ТС – это крутящий момент и мощность двигателя плюс обороты, когда требуемые показатели достигаются. Само понятие обозначает число выполненных коленвалом оборотов в мин. Мощность и крутящий момент – переменные величины, непосредственное воздействие на которые оказывает как раз количество оборотов.

Для расчета мощности специалисты пользуются обычными математическими вычислениями, в частности, существует формула крутящего момента через мощность, которая выглядит так:

  • М — крутящий момент;
  • n — частота вращения, измеряемая в оборотах в минуту;
  • w — угловая скорость вращения вала.

У многих людей возникает вполне логичный вопрос о том, зачем измерять мощность через обороты и крутящий момент. На самом деле это важно по ряду причин и во многих случаях, в частности составление графика крутящего момента двигателя — обязательная процедура в процессе разработки и сертификации каждой новой силовой установки.

Полученные данные нужны для возможного дальнейшего совершенствования двигателя и достижения максимальных эксплуатационных характеристик.Благодаря периодическому проведению всех требуемых замеров и составлению графика можно оценить реальное техническое состояние мотора.

«Мощность» или «Крутящий момент»?

Спросите любого человека о том, какую характеристику автомобильного двигателя он считает главной. В подавляющем большинстве случаев вам ответят: «Мощность!». Даже люди совершенно далёкие от техники этот параметр знают и при оценке автомобиля, кроме прочего, опираются именно на него.

Этот же параметр влияет на цену автомобиля, на определение размера налогов, стоимости ОСАГО, КАСКО и иных платежей.

Вроде бы всё верно. Чем мощнее автомобиль, тем он быстрее, дороже, престижнее, желаннее.
Однако, не всё так просто. Возможно я удивлю очень многих если скажу, что для водителя гораздо важнее и полезнее другая характеристика автомобильного двигателя. Её имя — «Крутящий момент»

Всё просто

Не буду вдаваться в сухую теорию и рассказывать основы устройства и работы двигателя. Тем, кому это интересно, определение каждой характеристики и формулы я привожу в конце этой статьи. Для большинства водителей важнее знать на что влияет каждый из этих двух параметров: «Мощность» и «Крутящий момент».

Читать еще:  Во сколько обходится капитальный ремонт двигателя на приоре

Двигатель с широкой «полкой» крутящего момента лучше

Посмотрите на график:

  • Красной линией показана кривая мощности. Видно, что с ростом оборотов мощность двигателя растёт и достигает своего пика при их максимальных значениях.
  • Синей сплошной линией нарисована характеристика величины крутящего момента. Видно, что её «горб» располагается примерно между 3000 – 4000 тысячами оборотов в минуту. У разных двигателей пик может находиться от 2500 до 5000 об/мин.
    Даже не погружаясь в характеристики, вы можете сами определить на каких оборотах у вас находится этот «горб». На ровной дороге включите третью или вторую передачу и начните интенсивный разгон с 1200 — 1500 об/мин. Пик крутящего момента вы сразу почувствуете в виде заметного толчка в спину и ускорения набора скорости. Чем мощнее автомобиль, чем больше у него объём двигателя, тем ощутимее этот толчок.

Из этого графика легко понять следующее:

  • Максимальную мощность двигатель развивает на максимальных оборотах. Поэтому этот параметр в реальной эксплуатации водителю мало полезен. Ведь вы же не ездите постоянно на максимальной скорости.
  • Максимум крутящего момента, наоборот находится в зоне наибольшей работы мотора. Переключая передачи, водитель подспудно старается поддерживать двигатель именно в интервале оборотов: 2000 – 4500. Этот диапазон обеспечивает более интенсивный разгон и наиболее экономичный расход топлива.

Выводы

Для реальной эксплуатации автомобиля более важным является именно максимальный крутящий момент, а вовсе не мощность двигателя. Проще всего охарактеризовать ситуацию так:

  • Мощность двигателя нужна для движения на максимальной скорости. В реальной жизни на «максималке» никто не ездит.
  • Крутящий момент определяет скорость разгона автомобиля. Чем больше величина крутящего момента – тем быстрее автомобиль будет набирать скорость. Это важно в большинстве ситуаций обычного, повседневного вождения.

Конструкторы современных автомобильных двигателей стараются спроектировать мотор так, чтобы он работал в зоне максимального крутящего момента в наибольшем диапазоне оборотов. На графике видно, что пунктирная синяя линия образует «полку» момента примерно от 1700 до 4500 об/мин. Автомобилем именно с таким двигателем будет удобнее и безопаснее управлять. К тому же плюсом станет более экономичный расход топлива.

Так что при прочих равных условиях следует предпочесть двигатель с более высоким крутящим моментом, а не мощностью. Желательно, чтобы момент близкий к максимальному имел как можно более широкую «полку».

«Узелки» на память:

  • Мощность – не главный параметр
  • Крутящий момент — главный
  • Чем выше Крутящий момент – тем лучше
  • Чем шире «полка» крутящего момента – тем лучше

Мощность — определяет количество работы, выполняемой двигателем за определённый промежуток времени. В системе СИ измеряется в Ваттах — Вт
Пример: При подъёме груза массой 1 килограмм на 1 метр за 1 секунду развивается мощность 9,8 Вт.
Формула мощности: Масса (кг) x 9,8 м/с 2 x Скорость (м/с) = Мощность (Вт.)
Где 9,8 м/с 2 – Ускорение свободного падения
В автомобилях традиционно мощность указывают в «Лошадиных силах» — л.с.
1 л.с. равна 736 Вт или 0,736 кВт.
Мощность (в л.с.) = Мощность (в Вт) х 1,36

Крутящий момент – показывает способность двигателя совершить определённую работу.
Измеряется в «Ньютон-метрах» — Нм
Формула крутящего момента: Мощность (Вт) = Крутящий момент (Нм) х Число оборотов х 0,1047

Мощность или крутящий момент — что важнее?

Если провести сравнительную оценку двух рабочих характеристик двигателя – мощности и крутящего момента, то очевидными становятся следующие факты:

  • крутящий момент на коленчатом валу – основной параметр, характеризующий работу силового агрегата;
  • мощность двигателя – это вторичная рабочая характеристика мотора, которая, по своей сути, является производной крутящего момента;
  • зависимость мощности от крутящего момента выражается отношением: Р = М*n, где Р – мощность, М – крутящий момент, n – количество оборотов коленчатого вала в минуту;
  • мощность двигателя линейно зависима от частоты вращения коленчатого вала: чем выше обороты, тем больше мощность мотора (естественно, до определенных пределов);
  • крутящий момент также увеличивается при повышении оборотов двигателя, но достигнув своего максимального значения (при определенной частоте вращения коленчатого вала), его показатели снижаются, независимо от дальнейшего увеличения оборотов (график зависимости крутящего момента от частоты вращения двигателя имеет вид перевернутой параболы).
Читать еще:  Что будет с двигателем если залить плохой бензин

Как увеличить КМ

» alt=»»>
Как увеличить крутящий момент двигателя? Увеличение КМ осуществляется практически аналогично увеличению такого показателя, как мощность двигателя. Для этого необходимо произвести доработку самого мотора или его агрегатов.

  • Замена распределительных валов, системы выпуска, фильтров на высокопроизводительные аналоги;
  • Повышение пропускных возможностей впускного клапана или турбирование. Это дает возможность улучшить вентиляцию цилиндров;
  • Коррекция фаз газораспределения с увеличением времени открытия впускных клапанов;
  • Увеличение степени сжатия. Данный способ позволяет значительно повысить КМ, однако сопровождается существенными техническими трудностями.
  • Замена поршней более легкими аналогами. Двигателю будет легче крутиться. Соответственно, динамика разгона вырастет.

Увеличения динамики разгона можно добиться и путем коррекции механизма передачи крутящего момента к ведущим колесам. Для этого необходимо установить в коробку передач шестерни с большим передаточным числом. Следует помнить, что увеличение КМ будет означать снижение максимальной скорости авто.

Увеличения динамики разгона можно добиться и с помощью чип-тюнинга. При этом заводская программа с блока управления двигателем заменяется на альтернативную, изменяющую параметры работы силового агрегата в ту или иную сторону.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector