Что значит крутящий момент двигателя? Сила вращения коленчатого вала автомобиля – качественный показатель работы двигателя. Характеристика получила термин «крутящий момент». КМ отличается от силы вращения, происходящей снаружи, внутренним воздействием на вал. От него зависит возможность увеличения скорости авто и тяговые характеристики мотора. Как увеличить крутящий момент двигателя – разберем подробнее.
Зависимость крутящего момента
Чтобы проще объяснить, что означает крутящий момент двигателя автомобиля, представим вращающийся выходной вал. Чтобы придать ему движение, требуется сила, способная провернуть вал с грузом. Величина КМ – непостоянная и напрямую зависит от возможности мотора. Кроме того, простого сгорания топлива недостаточно для организации движения. В процессе участвует коробка передач, трансмиссия, раздатка, ШРУСы, редуктор. Имеет значение и тип привода авто – задний или передний.
Два термина – крутящий момент и мощность двигателя – неразрывны и вытекают один из другого. Формуладля расчета каждого такова:
Н*М – ньютон-метры – величина, в которой измеряется крутящий момент двигателя. Формуламощности:
Три фактора, на что влияет крутящий момент двигателя – это давление газов на поршень, объем цилиндров и сила сжатия газовоздушной смеси. Увеличение или уменьшение каждого из параметров, влечет за собой возрастание или падение скорости автомобиля.
Номинальное и максимальное значение крутящего момента
Водитель в процессе езды изменяет силу вращения вала ввиду увеличения темпа движения (добавление газа) или торможения. Однако, предел развития скорости все же существует – понятие о максимальном и номинальном КМ описывается в механике:
Кроме нагрузки, на уменьшение показателя максимального крутящего момента влияют механические потери (износ деталей), трение, сопротивление материалов, из которых изготовлены элементы двигателя и трансмиссии и прочее.
Отличие крутящего момента дизельного двигателя авто от бензинового
КМ бензинового и дизельного двигателя существенно различен. От чего зависит характеристика момента – подробнее:
Из перечисленного следует, что не только мощность имеет главное значение при выборе типа двигателя. Для высоких динамических характеристик важен крутящий момент.
Увеличение КМ
Для чего и как повысить крутящий момент двигателя? На первую часть вопроса ответить легко. Обычно недовольство КМвозникает у владельцев малолитражек – ходовые характеристики машины снижаются по любому поводу, будь то включенный кондиционер или гидроусилитель руля. С увеличением характеристики растут и возможности автомобиля. Это разгон и тяговые качества.
Логично предположить, что вторая часть вопроса – как поднять КМ – решается заменой или доработкой комплектующих двигателя. Некоторые способы выполняются самостоятельно, другие требуют профессионального вмешательства. Подробно:
Итак, крутящий момент асинхронного двигателя и мощность – связанные понятия. Вся работа по изменению значения одного параметра влечет за собой коррекцию другого.
1 ... 3Парадокс, но лишь немногие автолюбители ясно представляют принципиальную разницу между «лошадиными силами» и «ньютон-метрами», в которых измеряется крутящий момент. В обиходе определение крутящего момента двигателя напрямую связывают с динамикой разгона, а лошадиные силы с максимальной скорость. Если говорить уж совсем грубо, то формулировка вполне удовлетворительна, хоть и не объясняет всей сути физических процессов. Восполнить теоретические пробелы, а также получить наглядное представление о том, что такое крутящий момент двигателя, — вам поможет предоставленный ниже материал.
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.
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.
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:
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.
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.
Итоги
Выражаясь простым языком, «ньютон-метры» — это сила вашего автомобиля, а киловатты — выносливость.
Каждому автомобилисту приходилось слышать о таком показателе, как крутящий момент двигателя, однако не всем известно, что это за обозначение, на что оно влияет и как высчитывается. В конце концов, некоторые даже не могут внятно ответить на вопрос, что лучше – низкий или высокий показатель значения крутящего момента. Мы постараемся максимально просто рассказать вам, что такое крутящий момент двигателя и на что он влияет.
Как известно, показатель крутящего момента напрямую зависит от мощности двигателя. Наверняка в паспорте с характеристиками к автомобилю вы замечали цифры, которые обозначают предельное число оборотов коленчатого вала, которые двигатель развивает благодаря своим лошадиным силам. Кроме того, вместе с оборотами стоит еще одно значение – ньютон-метры, и как правило, пишется, при каком количестве оборотов достигается максимальный крутящий момент, измеряемый в ньютон-метрах. На большинстве автомобилей максимальный крутящий момент, т.е. максимальное число ньютон-метров достигается на отметке в 4.5-5 тыс. оборотов. Это значит, что именно при этих оборотах, двигатель вашего автомобиля осуществляет полную отдачу, т.е. задействована вся его мощность для максимально быстрого разгона. Но даже при высоком значении нютон-метров на 5000 оборотах, автомобиль может набирать скорость не так быстро, как вам того хотелось бы.
Предположим, что двигатель нашего автомобиля имеет те же характеристики – максимальный крутящий момент на оборотах в 5000 тыс. Возможно, на трассе вам и удастся так раскручивать двигатель и получить полный прирост мощности, а вот в городе, когда число оборотов не превышает 3000 тысячи, автомобиль может казаться вялым. К примеру, если бы максимальное значение крутящего момента достигалось при 3000 оборотов, то двигатель начинал бы стремительный разгон с самых низов, с самых малых оборотов, но так как преимущественное большинство достигает максимума при 4.5 – тыс. оборотов, необходимо раскручивать двигатель до 3-3.5 тыс. оборотов, переключаться на повышенную передачу и вновь раскручивать мотор.
Конечно же, показатель крутящего момента зависит от характеристик двигателя и в первую очередь, от его объема. При малых объемах двигателя, к примеру – 1.3 – 1.5 л довольно сложно быстро разогнать автомобиль, а вот при объеме в 2 литра – это уже будет гораздо реальнее, так как автомобиль гораздо увереннее будет набирать скорость на малых оборотах, за счет большего числа крутящего момента. Второй показатель – это мощность, измеряемая в лошадиных силах. Для преодоления сил (встречного потока воздуха, или езда в гору), необходим солидный запас мощности. Как мы уже выяснили, на минимальных оборотах у нас минимальное количество мощности, а вот при увеличении оборотов, высокое значение крутящего момента позволяет быстро мобилизовать все силы двигателя и направить их на разгон.
Возможно, вы подумали, что совсем не обязательно знать о том, на что влияет крутящий момент, каким он должен быть. Однако опытные водители, помимо объема двигателя, количества лошадиных сил особое внимание уделяют и крутящему моменту, ведь именно он достоверно может сказать, как быстро двигатель сможет разогнать автомобиль, создан он для езды на трассе, или же это идеальный вариант для города.
Двигатель – основополагающий элемент конструкции автомобиля. Любой силовой агрегат имеет максимальное ограничение мощности, достигаемое при определенном числе оборотов коленвала.
Помимо этого, хорошо всем известного, параметра существует понятие крутящего момента, не менее важного, чем количество лошадиных сил и ступеней КПП.
Автомобили выпускается с конвейера преимущественно с дизельным и бензиновым типами двигателя. Машины, заправленные бензином, с мощностью двигателя, например, 120 л.с., могут уступать в разгоне автомобилю с мотором меньшей силы, но заправленным ДТ.
Это объясняется тем, что дизельное топливо имеет более высокую степень сжатия в камере сгорания (АИ – десять к одному, ДТ – двадцать к одному).
Конечно, это не единственная причина, кроме этого имеют влияние размера колеса, коэффициент полезного действия трансмиссии и ее передаточное число.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что чем выше обороты двигателя, тем быстрее автомобиль набирает скорость, также значительно увеличиваются его проходимость и грузоподъемность.
Посредством нажатия на газовую педаль, скорость движения поршня увеличивается, а соответственно и скорость коленвала, что способствует повышению оборотов и крутящего момента.
Подробнее, этот процесс представляет собой несколько этапов:
Усилие (усиление), которое развивается двигателем автомобиля называется крутящим моментом, зависящим от рабочего объема двигателя.
Мощность машины зависит от объема ее двигателя.
Мощностью двигателя называют величину, которая характеризует работу двигателя за определенное количество времени. Чем мощность больше, тем соответственно больше скорость.
Сравнивая эти два показателя, можно выделить следующие моменты:
Поскольку наивысшее значение крутящего момента достигается на разных моторах в различных диапазонах (от 1800 оборотов в минуту до 4000 оборотов в минуту), и не на всех оборотах доступно, у многих автомобилистов возникает необходимость в его увеличении.
Использование турбо или механического надува – наиболее оптимальный вариант в такой ситуации. Сделать это можно различными способами:
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453