С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Крутящий момент это что

Крутящий момент это что


Крутящий момент двигателя - что это такое?

Многие ли из нас понимают в мощности автомобилей и что означают лошадиные силы? Никогда не приходила мысль сравнить автомобиль мощностью 100 л.с. с повозкой со ста скакунами, и что как-то странно сравнивать движок в 1,6 литра с сотней лошадей, которые и танк с места сдвинут а не только малолитражную машину?

Это ошибочное сравнение и вот почему.

Итак, давайте разберемся что есть мощность двигателя. В научном определении под мощностью понимается скорость преобразования и передачи энергии. Для двигателя это работа, которую он проделывает за единицу времени. Мощность двигателя измеряется в Ваттах, хотя нам более привычно измерять в лошадиных силах.

Единицу измерения в одну лошадиную силу получили опытным путем и определяется она как способность лошади поднять 75 кг на один метр в секунду, т.е. лошадиная сила равняется 735 Ваттам. Вместо переносимого веса используют крутящий момент, который равен силе, возникающей на определенном радиусе.

Крутящий момент — это механическая энергия от воспламеняющейся смеси в цилиндре, которая передается на коленчатый вал, трансмиссию, раздаточную передачу, колеса, и толкает, заставляя автомобиль двигаться. Обороты двигателя оказывают самое прямое влияние на крутящий момент.

Для современных двигателей важным свойством является то, что на невысоких оборотах крутящий момент маленький, затем происходит рост момента наравне с ростом оборотов силового механизма, далее происходит спад момента, хотя обороты остаются высокими. Измеряется крутящий момент в ньютонах на метр.

Для примера возьмем мотор от Форд Фокуса объемом 1,6 л., который развивает мощность 100 л.с. и обладает крутящим моментом 150 Н*м.

Если учесть, что в килограмме десять ньютон, и если приделать к валу двигателя прут длиной 1 метр, то для того, чтобы не дать двигателю вращаться, достаточно повесить на этот прут всего 15 кг. 150 Н*м — это максимальный крутящий момент который развивается при оборотах двигателя близким к 4000 оборотам в минуту.

Так почему же двигатель, который можно удержать одной рукой, имеет характеристики 100 л.с.? Все это потому, что мощность зависит не только от силы, развиваемой на валу двигателя, но и от скорости вращения этого вала. Чем больше оборотов способен развивать двигатель, тем он мощнее.

Крутящий момент напрямую зависит от нескольких причин: радиуса кривошипа коленвала, рабочего давления в цилиндрах, площади поршня и рабочего объема двигателя. Крутящий момент придает силу, а мощность — выносливость если сравнивать с телом человека.

С увеличением рабочего объема возрастает сила, которая действует на поршень и на крутящий момент. Также, чем сильнее давление в камере сгорания цилиндра, тем сила, давящая на поршень, больше. Чем больше площадь поршня тем меньше сила и удельное давление.

К примеру, 2-х литровых двигатель СкайЭктив от Мазды, развивающий 150 л.с., будет существенно шустрее разгонять автомобиль, чем 2-х литровый бензиновый двигатель Киа или Хёндэ и не только потому, что первый развивает больше крутящий момент, а потому, что он развивается раньше и полка крутящего момента у него шире за счёт большей компрессии в цилиндрах.

Что же лучше – двигатель с высоким крутящим моментом и меньшей мощностью либо двигатель с высокой мощностью и небольшим крутящим моментом – извечный вопрос, на который нет ответа.

Высокий крутящий момент помогает автомобилю быстрее ускориться на разгоне при небольших оборотах коленвала, улучшаются тяговые свойства силового механизма, например, грузоподъемность машины и ее проходимость.

Максимальный показатель крутящего момента достигается мотором при конкретных оборотах. Бензиновые моторы имеют более высокое значение, нежели дизельные двигатели.

Наибольший крутящий момент у четырех цилиндрованного бензинового мотора достигается при 4000 оборотах (примерно 192 н*м), у турбированного 4х цилиндрового при 4500 оборотах (265 н*м), а у дизельного 4-х цилиндрового движка — при 2750 оборотах (400 н*м).

Какой двигатель лучше исходя из крутящего момента? Это спорный вопрос — все зависит от назначения. Если вы ездите на микроавтобусе либо занимаетесь грузоперевозками, то для вас важна тяга с нижних оборотов — тогда подойдет дизель с его низко оборотистым двигателем и высоким крутящим моментом (т.е. он тянуть будет просто бешено). Когда необходима высокая скорость — вы любите раскручивать двигатель до 6000-6500 оборотов в минуту, то здесь необходим бензин.

Автоконцерны придумывают разные способы чтобы увеличить крутящий момент, используя турбонаддув, управляемых фаз газораспределения, увеличения степени сжатия, благодаря конструктивных инновациям ДВС и т.д.

Статьи

« Назад

Крутящий момент, что это и зачем он нужен?

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

Что же означает понятие крутящий момент?

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

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

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

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

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

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

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

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

Как создается крутящий момент в двигателе

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

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

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

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

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

Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Что такое крутящий момент двигателя в автомобиле? - База ответов на любые вопросы

Все детали и механизмы автомобиля выступают его неотъемлемыми элементами и в совокупности или по отдельности играют важную роль в работе транспортного средства. Тем не менее, главной составляющей любого авто остается мотор. Анализ его технических параметров позволяет автолюбителю определять изменение тяговых возможностей, способность набирать скорость и работать в тяжелых дорожных условиях. Среди показателей, которые помогают охарактеризовать работу двигателя, наибольшее количество вопросов вызывает крутящий момент. Что это за параметр? На что он влияет и как определяется?

Что такое крутящий момент?

Суть крутящего момента проще всего объяснить на примере. Предположим, двигатель вашего авто способен развивать мощность в пределах 100 лошадиных сил. При езде по обычным городским дорогам на средних оборотах используется около 60 л.с., то есть еще 40 «лошадей» остается в запасе.

Если вам нужно обогнать другое транспортное средство, то придется задействовать все 100 л.с. Однако сделать это можно только постепенно – сначала до 70 л.с., потом до 90. Только когда двигатель достигнет пика своих оборотов, из него удается выжать всю сотню «лошадок».

В такой ситуации на помощь приходит крутящий момент, который позволяет на разгоне ускорить набор оборотов мотора. Другими словами, чем выше этот показатель в вашем авто, тем быстрее двигатель набирает обороты и тем лучше увеличивается скорость транспорта. Исходя из сказанного, можно сделать вывод, что крутящий момент является параметром, который характеризует силу вращения коленвала. Его вычисление осуществляется путем умножения силы, прилагаемой к поршню, на промежуток, который отделяет место поршневого крепления от центральной вращательной оси коленвала.

На что влияет крутящий момент?

Как известно, предельная скорость движения транспортного средства зависит от скорости его разгона. Чем быстрее авто разгоняется, тем быстрее оно сможет достичь пика своих возможностей. В свою очередь, на ускорение оказывает воздействие мощность мотора, которая регулируется количеством оборотов коленвала.

То, с какой скоростью транспорт будет набирать данные обороты, зависит от крутящего момента двигателя. Если говорить простым языком, то характеристика данного параметра позволяет установить, за какое время ваш транспорт сможет разогнаться от нуля до максимальной скорости.

Как рассчитать крутящий момент?

Самый простой способ выяснить крутящий момент вашего автомобиля – заглянуть в технические документы, где этот показатель прописывается в большинстве случаев. Если в бумагах он не указан, то установить данные можно посредством специальных датчиков. Такие приборы присоединяются к тензометрической станции авто и работают за счет питания от генератора. С их помощью можно не только осуществлять статические и динамические замеры крутящегося момента, но и контролировать частоту вращения коленвала.

Какой крутящий момент лучше?

Оптимальный параметр крутящего момента может варьироваться в зависимости от типа двигателя. У бензинового данный показатель обычно не слишком высокий, при этом его наибольшего значения можно достичь при работе мотора в 3000–5000 оборотов в минуту. В дизельных моторах крутящийся момент намного выше.

Вместе с тем, подобным агрегатам не присущи высокие обороты, а доступ к крутящему моменту возможен почти с холостого хода. В любом случае, показатель напрямую зависит от литража, то есть чем выше мощность двигателя, тем выше крутящий момент.

Как увеличить крутящий момент?

Чтобы получить возможность быстрее разгоняться, некоторые водители стараются увеличить крутящий момент своего авто. Сделать это можно несколькими способами. Наиболее простыми считаются замена стандартного глушителя на прямоточный или установка на моторе фильтра нулевого сопротивления. Более сложным, но и более эффективным методом можно назвать увеличение рабочего объема мотора с помощью расточки цилиндров. Иногда рабочий объем увеличивают посредством замены стандартного коленвала на механизм с более высокими показателями эксцентриситета, однако этот способ отнимает много сил и требует изготовления соответствующего коленчатого вала под заказ.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости