Чем больше крутящий момент тем

Что важнее: крутящий момент или мощность двигателя?

Так уж повелось, что любого автолюбителя при оценке способностей машины в первую очередь интересует такой показатель, как мощность. Но не менее важной характеристикой является крутящий момент. И вот почему

Несмотря на то, что гужевой транспорт давно «канул в Лету» и «л. с.» является персоной нон-грата в международной системе классификации, «лошадиная» единица измерения мощности продолжает пользоваться спросом. Причем не только у простого люда, но и на государственном уровне. Для этого достаточно взглянуть на квитанцию об уплате транспортного налога.

Между тем, появившаяся в период промышленной революции «л. с.» весьма условна. А все потому, что она определяет относительный уровень производительности среднестатистической лошади путем определения усилий, необходимых для подъема 75-килограммового груза на один метр за одну секунду. Новая единица измерения, взятая на вооружение фабрикантами для оценки превосходства стационарных механизмов над животными, со временем перекочевала в мир подвижного состава.

Позже шотландский инженер Джеймс Уатт ввел в обращение официальную единицу измерения мощности своего имени – «Вт», которую для удобства использования укрупнили до «кВт». Ватт, синхронизированный с л. с. в соотношении 1 кВт = 1,36 л. с., так и не добился всеобщей любви, оставив пальму первенства конской силе. Однако мощность мощностью, но, как говорится, двигает машину не она, а крутящий момент, измеряемый в ньютон-метрах (Н∙м).

Что такое крутящий момент?

У многих автомобилистов нет адекватного представления о том, что это за «зверь». О нем, впрочем, как и о мощности, бытует расхожее мнение: чем больше, тем лучше. По сути, это тесно связанные характеристики. Мощность в ваттах не что иное, как крутящий момент в ньютон-метрах, умноженный на число оборотов и на 0,1047. Другими словами, мощность демонстрирует количество работы, выполняемой двигателем за определенный промежуток времени, а крутящий момент отражает способность силового агрегата эту работу совершить. Если, скажем, автомобиль завяз в глинистом грунте и обездвижился, то производимая им мощность будет равняться нулю. Ведь работа не совершается. А вот момент, хотя его и не хватает для движения, присутствует. Крутящий момент без мощности существовать может, а мощность без момента — нет.

Главным достижением работающего мотора при превращении тепловой энергии в механическую является момент, или тяга. Высокие моментные значения характерны для дизельных двигателей, конструктивная особенность которых – большой (больше диаметра цилиндра) ход поршня. Большой крутящий момент у дизеля нивелируется относительно низким допустимым числом оборотов, которые ограничивают для увеличения ресурса. Высокооборотистым бензиновым моторам свойствен «крен» в сторону мощности, ведь их детали отличаются меньшим весом. И степень сжатия тоже ниже. Правда, современные силовые агрегаты – и дизельные, и бензиновые – совершенствуясь, становятся ближе и конструктивно, и по показателям. Но пока банальное правило рычага сохраняется: выигрывая в силе, проигрываешь в скорости. И, соответственно, в расстоянии.

Лучшие черты двигателя определяются совокупностью оптимальных значений мощности и тяги. Чем раньше наступает максимум крутящего момента и чем позже пик мощности, тем шире диапазон возможностей силового агрегата. Близкие к оптимальным характеристики имеют электрические двигатели. Они располагают тягой, близкой к максимальной, практически с начала движения. В то же время значение мощности прогрессивно возрастает. Существенным фактором в вопросах определения мощности и крутящего момента являются обороты двигателя. Чем они выше, тем большую мощность можно снять.

Принцип максимальной отдачи мощности красноречиво иллюстрируют моторы болидов «Формулы-1», имеющие весьма скромный объем (1,6 литра) и относительно невысокий показатель тяги. Но за счет наддува и способности раскручиваться до высоких оборотов выдают порядка 600 л. с. Плюс к тому, конструкция у «Ф1» – гибридная, и электродвигатель, дополняющий основной мотор, при необходимости добавляет еще 160 «лошадей».

Важной характеристикой, отражающей возможности мотора, является диапазон оборотов, при котором доступна максимальная тяга. Но еще важнее эластичность двигателя, то есть способность набирать обороты под нагрузкой. Другими словами, это соотношение между числами оборотов для максимальной мощности и оборотов для максимального крутящего момента. Оно определяет возможность снижения и увеличения скорости за счет работы педалью газа без переключения передач. Или возможность езды на высоких передачах с малой скоростью. Эластичность, к примеру, выражается способностью автомобиля разгоняться на пятой передаче с 80 до 120 км/ч на пятой. Чем меньше времени займет этот разгон, тем эластичнее двигатель. 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 облегчит работу трансмиссии.

А если все-таки задаться вопросом о том, что важнее – крутящий момент или мощность, деля мир на черное и белое, ответ будет предельно прост: так как это зависимые величины, важно и то и другое.

Источник

Что важнее — крутящий момент или лошадиные силы?

Обычно при оценке характеристик того или иного автомобиля в первую очередь мы обращаем внимание на мощность двигателя или количество лошадиных сил. Но не менее важной характеристикой является крутящий момент. Давайте разберемся, в чем разница между ними.

Появившаяся задолго до первого механического транспортного средства «лошадиная сила» условна, так как определяет относительный уровень производительности среднестатистической лошади путем определения работы, необходимой для поднятия 75–килограммового груза на один метр за одну секунду.

Шотландский инженер Джеймс Уатт ввел новую единицу измерения мощности в лошадиную силу, но в системе СИ единицу мощности назвали уже в его честь — ватт (Вт). 1 киловатт (кВт) равен 1,36 л. с. Но в обычной жизни лошадиные силы оказались как-то ближе к народу, поэтому мы получаем письма с налогом за количество лошадиных сил в наших автомобилях, а не за киловатт и хвастаемся друзьям именно количеством«лошадей». Лошадиная сила остается очень популярной внесистемной единицей измерения мощности для транспортных средств. Кстати, типичная лошадь имеет предельную мощность порядка 13–15 лошадиных сил, как это ни забавно. Во всяком случае, на диностенде в режиме 5–минутной нагрузки она может выдать примерно столько. А тягловые тяжеловесы способны выдать даже в даже за 25 сил на такой отрезок времени.

А сам автомобиль тянет вперед не сама мощность, а крутящий момент, выдаваемый силовым агрегатом. И именно с ним мы сталкиваемся каждый день в обычной жизни чаще. Например, открывая крышку пластиковой бутылки, вы используете именно крутящий момент, именуемый также моментом силы или вращательным моментом. Ведь вряд ли вы проверяете, как быстро открутили крышку?

Крутящий момент измеряется в ньютон-метрах (Н·м). И он тесно связан с мощностью, ведь для двигателя с вращающимся валом мощность на любых оборотах легко рассчитать, зная момент. И наоборот, зная мощность, можно подсчитать момент. Упрощенная формула его расчета выглядит так:

где P — это мощность двигателя в киловаттах (кВт), а N — это количество оборотов коленчатого вала в минуту.

Мощность демонстрирует количество работы, которое выполняет двигатель за промежуток времени, а крутящий момент отражает способность силового агрегата эту работу совершить. Например, ускорение машины в каждый момент времени при постоянном передаточном отношении трансмиссии пропорционально крутящему моменту. А вот время разгона с одной скорости до другой, именно мощности двигателя в этом диапазоне оборотов, иначе говоря, проделанной работе. В общем-то, всем изучавшим физику в школе это покажется очевидным, но, к сожалению, не все помнят или не соотносят знания теоретического курса и примеры из реальной жизни.

Уверен, многие автолюбители даже не обращают внимание на значение крутящего момента в списке технических характеристик автомобиля и на обороты, при которых он достигается. А ведь чем выше крутящий момент и с чем более низких оборотов он достигается, тем приятнее и «эластичнее» ощущается двигатель, тем выше его реальная мощность на промежуточных режимах. Именно поэтому дизельные двигатели с турбонаддувом зачастую кажутся более приятными в обращении, чем более форсированные атмосферные бензиновые, которые необходимо «крутить» в отсечку ради достижения максимальной динамики разгона. И именно по этой причине тот, кто вкусил радости хорошего двигателя с турбонаддувом, уже не очень хочет пересаживаться на атмосферные, которые даже при схожей мощности «едут» ощутимо хуже.

Почему же такое внимание уделяется именно максимальной мощности? Дело в том, что владельца машины редко волнует максимальное ускорение автомобиля на скорости 20 или 30 километров в час, как физическая величина. Его, скорее всего, интересует динамика разгона в диапазоне 0–100, 80–120 или 100–200, а не абстрактное ускорение. А в этом случае речь идет о приращении кинетической энергии автомобиля, а значит, о проделанной двигателем работе. Которая зависит именно от мощности. В случае с идеальной трансмиссией проделанная работа будет прямо пропорциональна максимальной мощности мотора.

Вот только машин с идеальными трансмиссиями не бывает, если это не карьерные самосвалы с электропередачей, а значит, важна не только максимальная мощность, но и мощность во всем диапазоне оборотов, в котором вынужденно будет работать двигатель при таком разгоне. Оценить ее можно по графику внешней скоростной характеристики автомобиля, так называемой ВСХ, зная передаточное отношение трансмиссии на каждой передаче и предельные обороты мотора. А косвенно понять, насколько мощным будет мотор на промежуточных оборотах, позволяют именно данные по максимальному крутящему моменту и оборотам, при которых он достигается. Ведь чем выше момент на всех оборотах ниже максимальной мощности, тем ближе мощность на этих оборотах к максимально возможной и тем большую работу сможет проделать двигатель. Сложно? Тогда просто используйте эмпирическое правило, упомянутое выше.

Главное, помните, что мощность и крутящий момент — зависящие друг от друга величины, поэтому всегда важно и то, и другое.

Источник

Действительно ли крутящий момент важнее мощности

Крутящий момент более важен чем теже лошадиные силы.

Таким образом нас за долгие годы приучили к тому, чем больше лошадиных сил (л.с.)- тем это лучше. Но на самом деле мощность автомобиля не играет главной роли в его характере. Пришло то время, чтобы развеять все мифы, которые были созданы самими же автопроизводителями. Давайте наконец-то узнаем с вами окончательно, что важней на самом деле, лошадиная сила (л.с.) или крутящий момент (НМ)?

Например, многие из нас (вас) горят желанием приобрести себе фотоаппарат или видео- камеру с самым большим количеством мегапикселей, хотя в этом нет какого-то особого смысла. Или другой пример, мы мечтаем купить себе самый мощный смартфон большинство функций в котором нам по-просту не нужны.

То же самое касается и автомобилей, т.е. коробки передач и двигателя в машине. Ведь многие из нас мечтают купить автомобиль с максимальным количеством цилиндров и с максимальным количеством передач в трансмиссии считая, что с такими автоагрегатами данное транспортное средство будет лучшим по всем параметрам.

То же самое касается и показателей мощности автомобиля, которые выражаются традиционно в лошадиных силах. 90% граждан при ознакомлении с автомобилем почти всегда в самую первую очередь интересуются именно его мощностью. Дело тут вот в чем. Все мы с вами знаем, что мощность вносит свой определенный вклад в динамику ускорения влияя таким образом на максимальную скорость и на многие другие показатели автомобиля. В конечном итоге автопроизводители машин как-раз и стараются сделать акцент именно на этом показателе в своей продукции, заставляя нас с вами думать, что лошадиные силы это самое главное в автомобиле.

На что только не идут автомобильные компании чтобы убедить нас в том, что именно эта самая мощность является самым важным фактором в любом автомобиле. Вы обратили внимание друзья на то (что как правило бывает), чем больше этих лошадиных сил, тем дороже стоит сама автомашина. Самое удивительное здесь не это а другое, часто случается, что одна и тажа модель с одним и тем же двигателем за счет разницы в мощности стоит значительно дороже другой. Хотя на самом деле эта мощность была увеличена только лишь за счет другого программного обеспечения работы двигателя и из-за впрыска топлива. Фактически получается следующее, что переплатив за более мощный автомобиль мы с вами часто получаем все ту же самую машину за исключением показателя лошадиных сил.

Так почему многие автомобили представленные на авторынке и имеющие фактические одинаковые силовые агрегаты и одинаковую мощность, ведут себя на автодороге по-разному? Вы вообще-то когда-нибудь задумывались над этим друзья? Действительно, если вы протестируете несколько схожих по своим характеристикам автомобилей с одинаковым количеством лошадиных сил, то вы почти-что всегда сможете заметить разницу в их мощности. Например, не редко случается, когда автомобиль с мощностью в 75 л.с. ведет себя на дороге гораздо уверенней, чем скажем автомашина мощностью в 110 л.с. И это несмотря на тот факт, что оба автомобиля могут иметь одинаковый вес, одинаковые размеры, ну и много чего одинакового. О чем это в первую очередь может говорить? А вот о чем. Естественно о том, что мощность это не главный показатель в характеристиках автотранспортных средств.

График по оси «Y» указан в киловаттах (кВт).

Перед тем как продолжить наш подробный рассказ далее, мы должны отметить такой немаловажный момент. В нашей статье речь не идет о мощных дорогих автомобилях- суперкарах двигатели в которых имеют достаточно большую мощность даже при работе на холостом ходу, что позволяет за рулем этих автомобилей в мгновение ока оказаться как-бы на «орбите земли», если лишь слегка прикоснуться педали газа. Сегодня речь идет об обычных автомобилях которыми пользуются большинство граждан автомобилистов во всем мире и которые используются ими для ежедневных поездок. Именно в этой категории автомобилей разница от 10 до 15 л.с. считается вполне значительной и ощутимой для динамики машины.

И так друзья давайте с вами представим, что вы собрались приобретать новый автомобиль с которым еще не знакомы и не имели ни какого опыта его вождения. Как вы перед самой покупкой узнаете о характере двигателя автомобиля.

Определенно надо запомнить, вы не должны смотреть на его показатель мощности выраженный в лошадиных силах, который указывается в рекламных брошюрах автосалона. Помните о том, что этот показатель хоть и не бесполезен, но, все-же в определенной степени важен, то есть количество лошадиных сил в двигателе этот лишь один из факторов, который влияет на конечную мощность и динамику машины.

Во-первых, автопроизводители в рекламных материалах к любому автомобилю указывают, как правило, пиковое значение мощности автомобиля, которое доступно в определенном диапазоне оборотов двигателя. То есть количество лошадиных сил означает общий потенциал данного двигателя. Таким образом производители, указывая в технических характеристиках мощность авто имеют в виду следующее, что эта мощность доступна только при определенных оборотах силового агрегата, а также при условии, что педаль газа нажата доконца в пол.

Давайте посмотрим на типичный 1,6 литровый рядный четырехцилиндровый бензиновый двигатель (в данном случае не имеет значение, какой он марки и кто его произвёл).

О чем это нам говорит? А вот о чем. Чтобы выжать из машины все 110 л.с. нам необходимо будет раскрутить двигатель как минимум до 5.800 тыс. об/мин. На практике же эти обороты двигателя будут вам доступны только при максимальном обгоне транспорта на дороге или в тот момент, когда вам придется разогнаться на скоростном автошоссе выше максимально разрешенной скорости.

Но даже в том случае, если вы раскрутите машину до указанных оборотов двигателя чтобы получить от него максимальную мощность, то вам будет не очень-то комфортно в салоне, поскольку ваш 1,6 литровый мотор будет издавать очень сильный и громкий шум, а заодно и неприятный рев для вашего слуха, и это будет происходить даже в том случае, если ваш автомобиль имеет достаточно качественную надежную шумоизоляцию.

То есть фактически, раскручивая машину до максимальных оборотов вы заставите двигатель работать на своем пределе. Вот для примера график замера мощности 1,6 литрового четырехцилиндрового нетурбированного бензинового двигателя при определенных оборотах силового агрегата:

График по оси «Y» указан в киловаттах (кВт).

Теперь давайте для примера возьмем другой более маленький двигатель. Например, бензиновый двигатель объемом 1,2 литра с турбиной. Теоретически такой силовой агрегат имеет мощность в 105 л.с. Этот мотор по сравнению с 1,6 литровым нетурбированным мотором чувствует себя намного более живым и динамичным в повседневной езде по городу..

Например, при 1.500 тыс. оборотах двигателя в минуту этот 1,2 литровый мотор выдает мощность в 38 л.с., при 2.000 тыс. об/мин уже 51 л.с., а при 3.000 тыс. об/мин такой силовой агрегат может выдавать мощность в 74 л.с.

Видите или замечаете разницу между мощностью двух двигателей? И это с условием того, что мы сравнениваем с вами обычный мотор объемом в 1,6 литра с маленьким мотором в 1,2 литра. Удивительно, не правда ли друзья?

График по оси «Y» указан в киловаттах (кВт).

Чтобы разбираться и понимать такие графики не надо быть ученым или специалистом. Здесь довольно-таки все просто. Вот что вы должны знать для себя, чтобы уметь интерпретировать и читать подобные графики.

Как вы друзья в итоге видите, с помощью замеров специальным оборудованием можно увидеть на что способен любой из двигателей. Дело в следующем, замеряя как работает двигатель это специальное оборудование строит определенный график изменения мощности и крутящего момента в двигателе, и все это по мере повышения оборотов работы мотора.

На графике вы можете увидеть, как показатели лошадиных сил и крутящего момента взаимосвязаны между собой. Диаграмма замера крутящего момента дает вам более полное представление о характере двигателя автомобиля. Сам график также дает вам визуальное представление о том, в каком диапазоне ваш двигатель является достаточно мощным, а в каком он ослабевает.

Правда с научной точки зрения, если вы хотите более подробнее узнать на что способен ваш автомобиля, помимо такого исследования мощности и крутящего момента вам необходимо сопоставлять также еще и замеры с текущей передачи включенной в данный момент на трансмиссии. Дело все в том, что любой крутящий момент доступный в автомобиле передается в конечном итоге на колеса. Но правда не будем забывать, что этот крутящий момент проходит через коробку передач и через ряд других элементов автомобиля. В итоге такой крутящий момент немного теряется из-за силы трения деталей.

Если вы хотите по-точнее узнать о истинном характере и о способности двигателя в вашем автомобиле, то посмотрите пожалуйста на кривую крутящего момента отображенную на графике. Если кривая крутящего момента начинается слишком низко и достигает максимальной силы в середине диапазона оборотов двигателя, то такой автомобиль не будет тянуть на низких оборотах.

Это означает следующее, что для увеличения скорости и чтобы машина начала ехать быстрее, двигателю будет не хватать той самой силы чтобы сделать это быстро. Если же линия крутящего момента на графике начинается достаточно высоко на маленьких оборотах двигателя, то это означает, что для вашей машины доступен большой крутящий момент на низких оборотах мотора. В этом случае на низких оборотах автомобиль будет разгоняться быстро и не напрягаясь.

Большой крутящий момент доступный на низких оборотах двигателя, еще не будет говорить о том, что ваш автомобиль сможет использовать всю силу для разгона или обгона. Помните друзья, что динамика машины определяется не только графиком крутящего момента, но и также зависит от передаточных чисел коробки передач.

Как правило, автопроизводители оснащают маломощные автомобили трансмиссиями с короткими соотношениями передач. В таких автомобилях вы должны чаще переключать коробку для максимально быстрого разгона. Таким вот образом автомобильные компании компенсируют маломощность моторов заставляя машину разгоняться немного быстрее на более низких оборотах двигателя, где обычно и как правило, не хватает мощности и крутящего момента.

В этом отношении идеальными считаются дизельные двигатели в сочетании с трансмиссиями с короткими передачами. Дело тут вот в чем, дизельные моторы отличаются хорошим показателями максимального крутящего момента на низких оборотах двигателя. Благодаря этому дизельные автомобили легче преобразуют энергетический потенциал в максимальную динамику на низких оборотах.

Если вы знаете о передаточном отношении трансмиссии автомобиля и о технических характеристиках двигателя (крутящий момент, мощность и т.п.), то вы можете получить довольно хорошее представление о фактической движущейся силе, которая передается на колеса автомобиля. Правда для этого вам понадобятся более сложные вычисления, чем простой обзор графика на котором изображено соотношение мощности, крутящего момента к оборотам двигателя. Как правило, более сложные показатели крутящего момента доступного на ведущих колесах автомобиля вычисляются инженерами, которые умеют более точно отвечать на вопрос, какой на самом деле реальный крутящий момент доступен в том или ином автомобиле.

К нашему сожалению, графики самих автопроизводителей не расскажут вам всю правду о потенциале автомобиля который вас интересует. Ведь все эти официальные графики построены при условии максимальной нагрузки на двигатель. Так что друзья вы не сможете узнать для себя, какой на самом деле потенциал машины при половине используемой мощности двигателя.

Также имеются еще немало факторов, которые влияют на реальную динамику машины на дороге. Например, помимо мощности и крутящего момента не маловажную роль играет отзывчивость самой педали газа. Ведь не для кого не секрет, что между нажатием педали газа и реагированием двигателя есть определенная задержка. Именно эта длина задержки и влияет на отзывчивость педали газа в современных автомобилях.

К сожалению многие современные транспортные средства имеют на сегодня отвратительный показатель отзывчивости педали газа. Все это связано непосредственно с современной электроникой, которой напичканы буквально все автомобили нашего времени. Электроника, как правило, применяется в машинах для того, чтобы снизить уровень выхлопных газов в процессе работы двигателя внутреннего сгорания.

Таким образом в мире постоянно ужесточаются экологические нормы, а автопроизводители просто вынуждены подстраиваться к экологическим требованиям производя автомобили с различными электронными системами отвечающими за экологичность. В конечном итоге это и влияет на их надежность, качество и на динамичность.

К большому сожалению, буквально все автопроизводители стараются скрыть от нас с вами полные технические характеристики автомобилей, демонстрируя нам тем самым лишь только небольшую часть данных о машине. Тем не менее, в сети интернет можно найдете немало различных графиков с замерами крутящего момента и мощности множества моделей автомобилей. Если учесть тот факт, что количество двигателей в мире существенно меньше количества моделей автомобилей, то для вас не составит особого труда узнать реальный потенциал практически любого современного автомобиля, который вы собираетесь приобрести или уже купили.

Так что друзья, перед принятием решения о покупке определенной модели автомобиля обязательно посмотрите на график исследования мощности и крутящего момента двигателя данной машины, сопоставив таким образом данные друг с другом. Также, перед самой покупкой, не забудьте друзья заказать длительный тест-драйв таковой автомашины.

Ваша задача протестировать машину как минимум в течении 12 часов, чтобы понять, на что способен этот автомобиль. За это время (за эти часы) вы реально сможете узнать фактически все плюсы и минусы данной автомодели. Протестировав автомобиль в том же режиме и на тех самых дорогах где вы чаще всего будете его эксплуатировать, вы поймете, стоит ли вам тратить деньги именно на это транспортное средство.

Так что запомните друзья следующее, если технические характеристики автомобиля вам подходят и графики крутящего момента и мощности вас тоже устраивают, но все-же при тестировании на реальной дороге вы начинаете понимать, что вам в автомобиле что-то или чего-то не нравится (например, динамика автомобиля или рычащий неприятный звук двигателя), то советуем вам отказаться от нее и выбрать другую модель или марку авто.

И конечно же друзья ни в коем случае не смотрите только лишь на мощность авто, считая, что это самое главное в автомобиле. А также помните, что большой крутящий момент еще не означает, что такая машина будет иметь динамичный характер. Все зависит от того на каком диапазоне работы двигателя доступны эти показатели. Также необходимо помнить, что конечная мощность и крутящий момент поступающие на колеса существенно отличаются от тех заявленных производителем в технических характеристиках.

Не забывайте господа, что сила трения в коробке передач и также в других элементах автомобиля, через которые проходит крутящий момент, существенным образом его снижают.

Источник