Крутящий момент автомобиля: Что такое крутящий момент двигателя

Содержание

Что такое крутящий момент двигателя

Предлагаем отвлечься от ньютон-метров, лошадиных сил, кВт/ч, графиков и формул, и поговорить простыми словами о том, как крутящий момент влияет на эксплуатационные характеристики автомобиля. Ведь, в конечном итоге, нас интересуют именно потребительские качества автомобиля, а не «занимательная механика» за шестой класс. Однако, в рамках этого учебного пособия дадим определение.

Крутящий момент – это произведение силы на плечо рычага, к которому она приложена. А теперь поищем этот «рычаг» в машине, а он там не один.

Так химическая энергия сгорания рабочей смеси в цилиндрах ДВС преобразуется в количество оборотов коленчатого вала в единицу времени. Является ли эта величина постоянной? Ну, конечно, нет – любой, кто хоть раз в жизни нажимал на педаль акселератора смог в этом убедиться.

Как повлиять на рабочие характеристики двигателя?

Наверное, читателю приходилось слышать – «двигатель имеет спортивные настройки», или «под капотом тяговитый мотор». Откуда берутся такие термины?

Подача топлива и подготовка смеси. От карбюратора к инжектору и прямому впрыску или дизельным форсункам – конструкторы всегда старались сделать подготовку горючей и рабочей смеси максимально эффективной, чтобы сделать её сгорание максимально полным. Это благотворно сказывается на КПД и продлении ресурса двигателя.
Момент воспламенения рабочей смеси. Регулировкой момента зажигания можно добиться изменения рабочих параметров мотора.
Повышение эффективности двигателя без увеличения номинальной мощности. Использование одной или нескольких турбин позволяет максимально эффективно сжигать рабочую смесь, увеличивая мощностные показатели мотора без расширения объема цилиндров. Правда, ресурс большинства турбированных моторов меньше, чем у их атмосферных собратьев, хотя, на это влияет целый комплекс факторов.

Качественные смазочные материалы и обработка поверхностей. Снижение трения на всех этапах эволюции двигателей являлось одной из ключевых задач для конструкторов. Для простого автолюбителя важно помнить, что использовать нужно именно рекомендованные для конкретного мотора смазочные материалы – не стоит лить в мотор пятнадцатилетнего седана масло для гоночного болида.

Таким образом, уже на стадии производства от мотора можно добиться различных характеристик. Что это значит на практике? Слишком «злые» спортивные настройки двигателя доставят удовольствие опытному любителю экстремальной езды, выручат при необходимости форсировать обгон, но новичку могут и ускорить встречу с фонарным столбом. Напротив, рассчитанные на буксировку прицепов и суровое бездорожье тяговые настройки, сделают езду по трассе унылой и долгой.

Как передается крутящий момент от мотора к колесу

Уже на самой заре автомобилестроения было очевидно, что этот процесс нужно прерывать и регулировать. Так появились сцепление, коробки передач различных конструкций и не меньшее количество вариантов приводов колёс. Более того, конструкторы научились перераспределять крутящий момент в разных пропорциях между осями в постоянном режиме и колёсами, при пробуксовке, а также доверили компьютеру принятие решений о перераспределении крутящего момента в экстренных ситуациях (системы активной безопасности и помощники управления). Иногда приходится слышать о том, что у какой-либо модели, неплохой двигатель «задушен» коробкой передач – это означает, что крутящий момент снимается и передается колесам в несоответствующем основной манере езды режиме. (например, передача момента осуществляется с задержкой или «автомат» отличается неторопливостью смены передач).

Что надо понимать на практике

В городском режиме нам не очень нужны полный привод, многоступенчатые коробки передач и т.п. В принципе, достаточно переднего привода, 5-6 ступенчатой коробки (лучше автомат, но это дело темперамента) и двигателя, стабильно работающего на 2000 – 2500 об/мин.
Для частых поездок по трассам с высоким скоростным режимом, на первый план выходит возможность поддерживать высокую скорость на средних оборотах, чему способствуют высокий крутящий момент и наличие 6 и выше режимов коробки передач. Иными словами, для поддержания скорости, нам не надо держать «газ в пол», что существенно продлевает жизнь мотора.
Для внедорожников в их родной стихии важен низкий крутящий момент при высокой мощности двигателя. Однако, выехав на трассу, «джип» становится просто машиной, поэтому большинство производителей находят компромисс, уходя в сторону кроссоверов и «паркетников», то есть городских автомобилей повышенной проходимости.

У внедорожников есть много вариантов передачи крутящего момента от двигателя к колесам. На практике – чем больше всяких промежуточных передач, тем выше трение, а значит, повышается расход топлива и смазочных материалов, и отключение привода на передние или задние колёса в городском режиме не всегда снимает эту проблему.

Итак, что же важнее — мощность двигателя, или крутящий момент? А это во многом связанные понятия. В автомобилях мощность мотора равняется его крутящему моменту на данных оборотах в минуту, умноженному на число этих оборотов и разделенному на определенный коэффициент. Она показывает «суммарное количество» крутящего момента, то есть, работы, совершаемой двигателем за определённое время. Чем больше момент, «сила кручения» — тем больше мощность.

Вообще, для рядового автовладельца, крутящий момент на коленвале – дело десятое. Машина – единый организм, поэтому её управляемость и другие характеристики зависят от сочетания многих факторов, от рассматриваемой характеристики до резины на колёсах. Надо изучать характеристики и отзывы по конкретной комплектации понравившейся модели и делать выбор на основе комплекса характеристик.

Здоровья вам и вашему автомобилю, и удачи на дорогах.

Мощность или крутящий момент: что важнее для динамики автомобиля? | Об автомобилях | Авто

14.12.2020 20:24

Владимир Гаврилов

Примерное время чтения: 3 минуты

15569

Freedom_Studio / Shutterstock. com

Обычно при выборе автомобиля покупатели смотрят на мощность двигателя. Многие считают, что именно эта характеристика наглядно демонстрирует динамичность транспортного средства и его способность быстро разгоняться. Однако это не совсем так. Гонщикам и инженерам гораздо интереснее взглянуть на крутящий момент и на график распределения тяги, благодаря которому можно легко оценить возможности мотора. Бывает, что силовой агрегат с меньшей мощностью показывает более хорошие результаты по динамике. Почему?

Мощность для скорости

Изначально количеством лошадиных сил определялся объем совершаемой работы. При сравнении первых паровых машин оказалось, что в единицу времени они поднимали больше груза из шахты, чем стандартный подъемник, использующий в качестве привода одно животное. Сейчас количество лошадиных сил в моторе, как правило, уже превышает 100. Однако это не значит, что они напрямую сказываются на динамичности и маневренности. Бывает, что машина со 120-сильным мотором едет менее азартно, чем аналогичный автомобиль с силовым агрегатом в 105 л.

с. и даже 90 л. с.

При взгляде на график распределения мощности атмосферного двигателя видно, как кривая рвется вверх по пологой траектории и достигает пика при 5500 оборотах. Чтобы достигнуть максимальной мощности, мотор необходимо раскручивать до «красной зоны» и тратить слишком много топлива. Однако в диапазоне наиболее часто используемых оборотов (2000-3000) мотор не так силен, как хотелось бы. Атмосферные агрегаты имеют в этом диапазоне примерно 40% тяги и не могут обеспечить эмоционального подхвата. Сколько ни жми на педаль, а автомобиль едет вяло.

Где же скрывается их максимальная мощность? В возможности транспортного средства достигать максимальной скорости. То есть когда мотор раскрутится до «красной зоны», то он сможет обеспечивать стабильность крейсерской скорости.

Чем мощнее моторы у машины, тем сильнее они расталкивают набегающие потоки воздуха на высоких скоростях. А вот насколько быстро автомобиль достигнет этой максимальной скорости, зависит от другой характеристики мотора, а именно от крутящего момента.

Давить сильнее

Крутящим моментом называется сила, которая умножена на плечо ее приложения. Крутящий момент измеряется в ньютонах, а величина рычага — в метрах и зависит как от мощности, так и от конструкции двигателя. К примеру, в тракторах и грузовиках делается большой кривошип, который служит рычагом для поршня, а вот в легковых автомобилях инженеры стараются обеспечить максимально высокое давление на поршень при маленьком плече.

Благодаря конструктивным новшествам, современным системам газораспределения и изменения фаз, а также из-за турбонаддува и непосредственного впрыска некоторые моторы даже при невысокой мощности показывают выдающиеся показатели крутящего момента. В особенности хороши немецкие двигатели, у которых максимальная тяга достигается уже при 1500 оборотах, что ранее было свойственно в основном только дизельным агрегатам. При мощности в 125 л. с. крутящий момент у них достигает 250 Нм.

Уже с оборотов холостого хода такой мотор может выдавать необходимую для активной езды тягу.

Если посмотреть на графики современных турбированных агрегатов, то видно, как кривая резко взлетает вверх и стабилизируется, образуя пологую полку момента, которая длится от 1500 до 5000 оборотов. Это значит, что мотор будет одинаково хорошо тянуть как на малых оборотах, так и на больших, и не потребует перед рывком на обгон раскручивания коленвала до «красной зоны». Он обеспечит приемлемое ускорение даже с 3000 оборотов.

Поэтому при аналогичной мощности турбированные моторы с длинной «полкой» крутящего момента больше нравятся водителям, чем атмосферные агрегаты, у которых крутящий момент на низких оборотах в полтора раза ниже. И при выборе двигателя лучше обращать внимание на крутящий момент.

Что же касается максимальной мощности, то она применяется водителями крайне редко. Мало кто постоянно раскручивает мотор до «красной зоны» тахометра. Это дорого и чревато большим износом деталей силового агрегата.

двигатель автомобиляобслуживание автомобиля

Следующий материал

Новости СМИ2

Что такое крутящий момент в автомобилях? Как это работает и почему это важно

Крутящий момент, который часто затмевается мощностью, определяет мощность и характер двигателей и электродвигателей.

Видео по теме

Крутящий момент — невоспетый герой технических характеристик двигателя, и мы часто говорим об этом. Но получает ли он заслуженное признание? Слишком часто в симфонии двигателей он играет второстепенную роль после лошадиных сил, тогда как на самом деле он должен быть первым председателем собственной секции. В автомобильных кругах существует тенденция приукрашивать это обобщениями: люди могут называть двигатель «моментным» или «монстром по крутящему моменту», не приводя реальных цифр. Тем не менее, обычно те же самые люди не называют автомобили «монстрами лошадиных сил», которые являются «супермощными», поэтому пришло время поближе взглянуть на общую концепцию крутящего момента.

Что такое крутящий момент?

Проще говоря, крутящий момент показывает, насколько силен двигатель. Это сила вращения, которая преобразуется в ускорение и, в конечном счете, в скорость. Крутящий момент определяет, насколько быстро автомобиль сходит с конвейера или насколько легко транспортное средство может начать движение с тяжелым грузом.

Демистификация Torque Monster

Мы избавим вас от полноценного урока физики, но в этом обсуждении нельзя обойти вниманием некоторые научные понятия. Крутящий момент передается от двигателя к трансмиссии, затем через карданные валы к шинам, где он достигает дороги как сила, приводящая в движение автомобиль. Эта сила определяет, будет ли автомобиль ускоряться, поддерживать свою скорость или замедляться. Автомобиль ускоряется, когда сила, действующая на его шины, превышает сопротивление ветра, трение в трансмиссии и трансмиссии, а также сопротивление качению шин. Если мощность двигателя соответствует этим внешним силам, скорость остается прежней. Когда сила от двигателя падает ниже сил сопротивления и трения, автомобиль замедляется.

Когда речь идет о крутящем моменте в автомобилях, обычно используются две единицы измерения, в зависимости от рынка, на котором продается автомобиль. Имперские (американские) единицы крутящего момента — это фунт-фут (фунт-фут), в то время как в остальном мире в основном использует метрическую единицу ньютон-метров (Н-м). Чтобы преобразовать Н-м в фунт-фут, умножьте первое на 0,73756.

Как крутящий момент связан с мощностью?

Хороший вопрос. Мы уже установили, что крутящий момент определяет, ускоряется ли автомобиль, но в конечном счете лошадиные силы дают лучшее представление о 9.0035 как быстро этот автомобиль разгоняется от 0 до 60 миль в час или через четверть мили. Лошадиная сила показывает, как быстро двигатель может генерировать свой крутящий момент, вводя время в уравнение. Другими словами, крутящий момент представляет работу, которую может выполнить двигатель, а мощность — его способность выполнять эту работу быстро. Если вы хотите перемещать тяжелые грузы, вам нужен большой крутящий момент. Если вы хотите быстро перемещать тяжелые грузы, приобретите больше лошадиных сил.

Действительно, крутящий момент и мощность неразделимы. Простое математическое соотношение показывает, насколько тесно они связаны: мощность = крутящий момент x об/мин / 5252. Мощность в лошадиных силах также нельзя измерить напрямую — ее можно рассчитать только на основе измеренного крутящего момента. Хотите глубже погрузиться в науку о лошадиных силах? Прочтите наш рассказчик о лошадиных силах и о том, как они влияют на ускорение.

Как измеряется крутящий момент?

Измерение постоянно меняющегося крутящего момента разгоняющегося двигателя — это не то, чем вы занимаетесь у себя на заднем дворе. Вам нужен динамометр, или дино, который измеряет крутящий момент, сопротивляясь вращательной силе двигателя или мотора. Сопротивление может исходить от электродвигателя, тяжелого груза или гидравлического тормоза, заполненного маслом или водой.

Вы можете измерить крутящий момент на коленчатом валу двигателя (или выходном валу электродвигателя) или на его колесах. Показания, снятые на колесах, всегда дают большее число, потому что крутящий момент двигателя умножается на передаточное число в трансмиссии. Это верно как для бензиновых, так и для электромобилей, но некоторые автопроизводители недавно начали рекламировать чудовищные и вводящие в заблуждение цифры для своих электромобилей, просто сообщая о крутящем моменте колес. Когда GMC Hummer EV дебютировал, GM заявила, что он развивает крутящий момент 11 500 фунт-футов. Если бы отрасль последовала примеру GM и сообщила о крутящем моменте на колесах, Dodge Charger SRT Hellcat мог бы похвастаться крутящим моментом 8 021 фунт-фут вместо 650 фунт-фут.

Пиковый крутящий момент и кривые крутящего момента

Интуитивные звуки двигателя внутреннего сгорания являются одними из самых больших факторов удовольствия от автомобиля. Но, несмотря на слуховые и тактильные ощущения, которые они обеспечивают, мы все просто пускаем слюни на простые воздушные насосы. Четырехтактные двигатели подают воздух и топливо в цилиндр, сжимают его, надувают и выталкивают обратно. Двигатели делают это с разной эффективностью во всем рабочем диапазоне. Пиковый крутящий момент (число, которое мы видим в рекламе) происходит в тот момент, когда двигатель может потреблять больше всего воздуха и топлива и воспламеняться с наиболее полным сгоранием. Самый большой взрыв создает наибольший крутящий момент.

По мере увеличения скорости двигателя более быстро движущийся воздух сталкивается с большим трением во впускном тракте; для завершения четырехтактного процесса с эффективностью, необходимой для создания максимального крутящего момента, остается меньше времени. Двигатель генерирует меньше силы, потому что давление в цилиндрах не такое высокое. Ниже частоты вращения двигателя при пиковом крутящем моменте поршни не двигаются с достаточно высокой скоростью, чтобы втягивать как можно больше воздуха. Меньше воздуха означает меньше топлива и меньшее давление в цилиндрах.

Диапазон крутящего момента, создаваемого при различных скоростях двигателя, называется кривой крутящего момента. Форма кривой крутящего момента является ключевой частью характера двигателя. В анемичном экономичном автомобиле крутящий момент может достигать пика в середине диапазона оборотов, а затем быстро падать. Внедорожник с турбонаддувом может обеспечить устойчивое плато крутящего момента во всем диапазоне оборотов, в то время как крутящий момент спортивного автомобиля может неуклонно нарастать до кульминации на высоких оборотах. Электромобили известны тем, что выдают большой крутящий момент в тот момент, когда вы нажимаете на педаль акселератора. Если вы обратите внимание, вы можете почувствовать эти различия при ускорении.

Trending Pages

Chevy Silverado EV WT 2024 First Drive: без излишеств, полностью электрический помощник в повседневной работе
Китайский GAC представляет новый автомобильный двигатель, работающий на токсичном аммиаке 90 067
2024 Акура Интегра Тип S — последняя жертва дилерской наценки
Грузовики вторгаются в тур HOT ROD Power Tour 2023 — мегагалерея!
Kia Telluride 2024 получает повышение цен по всем направлениям

582-дюймовый Chevy Big-Block Torque Monster развивает мощность 800 л.

с. при 6600 об/мин!

Стивен Рупп| 20 мая 2020 г.

Chevrolet Silverado EV 2024 г. Первый взгляд: электрический грузовик Chevy представляет F-150 Lightning

Фрэнк Маркус | 5 января 2022 г.

Не бросайте Hemi, пока не сделаете эти 4 модификации шасси!

Дэн Фоули| , 22 января 2021 г. (Нет, не совсем)

Пови Пуллинен| 21 октября 2020 г.

Dodge Charger Hellcat Redeye 2021 г. Первое испытание: совершение всех семи смертных грехов

Даррен Мартин| 31 марта 2021 г.

Что такое мощность в лошадиных силах и как она влияет на ускорение?

Мэтью Чудзински| 00Z»> 22 мая 2023 г.

Что такое крутящий момент? И почему крутящий момент имеет значение?

Думаете, вы ничего не знаете о крутящем моменте? Если вы когда-нибудь выкручивали помаду из тюбика, вы видели крутящий момент в действии. Фото: Дарья Гордова на Unsplash

Содержание

У вас стекленеют глаза, когда кто-то из звезд говорит о фунтах-футах крутящего момента? Ты не один.

Крутящий момент — один из самых недооцененных аспектов любого автомобиля, но очень важно понимать его, когда вы ищете новый автомобиль. Представьте, что вы пытаетесь объяснить кому-то, почему им нужно попробовать вашу любимую еду, не упоминая ее вкус, или почему они должны тратить деньги на роскошный отдых, не говоря о том, почему это стоит такой цены. Это невозможно!

Серьезно. Крутящий момент так важен. Но даже самые большие редукторы не всегда понимают, что такое крутящий момент или почему эти значения крутящего момента имеют значение.

Приготовься, девочка. Мы собираемся разбить его для вас шаг за шагом.

Добро пожаловать в «Руководство для девочек», нашу новую серию, посвященную самым запутанным техническим элементам автомобилей. Мы здесь, чтобы разобрать вещи и демистифицировать эти концепции, чтобы помочь вам понять все, что вам нужно знать о своем автомобиле, о любом автомобиле, который вы можете купить в будущем. Если есть концепция, которую вы хотите решить, сообщите нам об этом в комментариях!

Связанный: Руководство для девочек по безопасности в автомобиле

Что такое крутящий момент?

У вас поблизости есть тюбик губной помады или гигиенической помады? Возьми это для меня. Раскройте его, затем закрутите вверх. Вы только что испытали крутящий момент.

Теперь откройте пластиковую бутылку из-под газировки. Поверните дверную ручку. Крути велосипед. Вот и весь крутящий момент в действии.

Крутящий момент — это научное слово, которое описывает усилие, необходимое для того, чтобы что-то крутить, а в автомобильном мире оно измеряет крутящую силу вашего двигателя, когда ваш двигатель прилагает усилия. Вернемся к нашей помаде. Вы прикладываете силу к тюбику, когда выкручиваете помаду из тюбика. Эта сила прикладывается к трубке, которая поднимает помаду. Приложите большее усилие — то есть крутите быстрее или приложите больший крутящий момент — и вы измените величину прилагаемой силы и, следовательно, скорость, с которой помада покидает тюбик. Поворачивайте медленнее, и вы уменьшаете усилие, поэтому помада не покидает тюбик так быстро.

Логично, правда?

Связанный: Плюсы и минусы перехода на электромобиль

Что это значит для двигателя?

Я буду говорить проще, так как вам не нужно знать технические подробности, чтобы понять крутящий момент, но некоторым людям может понравиться описание.

В двигателе внутреннего сгорания топливо смешивается с воздухом и затем закачивается в цилиндр. Ваш двигатель состоит из цилиндра и поршня (или нескольких цилиндров и поршней!). Сила нагнетания воздуха в цилиндр и расширение этого воздуха при нагревании заставляют поршень двигаться. Поршни передают силу этого расширяющегося газа на коленчатый вал, который затем обеспечивает вращательное движение маховика, который затем помогает передавать мощность через трансмиссию и трансмиссию на колеса.

Ключевое слово есть сила вращения, которую мы теперь распознаем как крутящий момент.

См. также: Безопасность на дорогах: выбор наиболее безопасной полосы движения и другие советы по обеспечению безопасности на дороге

Почему крутящий момент имеет значение?

Если вы уже давно занимаетесь покупкой автомобилей, то, возможно, помните времена, когда слово «крутящий момент» не имело значения. На самом деле, автопроизводители даже не афишировали это — если вообще делились этой информацией с потребителями.

Но это потому, что крутящий момент сделал вдруг как будто начал иметь значение. Мы помним, что старые автомобили были тяжелыми, но в наши дни мы ожидаем гораздо большего от наших автомобилей — от эвакуатора до мобильного офиса — что они оснащены дополнительными технологиями, а крутящий момент стал более важным. .

Проще говоря, крутящий момент равен мощности — , хотя и совсем другого типа, чем лошадиные силы. Крутящий момент — это то, что позволяет вам делать что-то. Мощность измеряется прямым ускорением, в то время как крутящий момент является более надежным. Лошадиная сила похожа на 200-метровый спринт, а крутящий момент — на марафон; если вы пытаетесь измерить выносливость или рассчитать среднюю скорость, вы получите больше информации из марафона. Но это не делает 200-метровый спринт меньшей формой бега; это просто лучше для разных видов измерений.

Как оценить крутящий момент

Так же, как ваша губная помада просто не работает, если вы не принимаете во внимание, как она работает с остальной частью вашего макияжа, крутящий момент не существует в вакууме. Число крутящего момента не так уж много значит, если вы не рассматриваете его вместе с мощностью вашего автомобиля или его весом.

При этом более высокий крутящий момент, как правило, означает лучшую производительность, поскольку двигатель, способный развивать больший крутящий момент, уже способен развивать большую мощность и, следовательно, более высокую скорость. Более высокий крутящий момент также обычно увеличивает такие параметры, как тяговое усилие.

Однако вам нужно баланса . Иметь двигатель с тоннами крутящего момента, но без лошадиных сил — очень неэффективный двигатель, и, вероятно, им будет сложно управлять. Автолюбители скажут вам, что вы хотите, чтобы значение крутящего момента было как можно ближе к числу лошадиных сил, поскольку это означает, что ваш автомобиль вращается и движется вперед с одинаковой предсказуемой скоростью. Но мы поговорим подробнее о взаимосвязи между крутящим моментом и лошадиными силами в следующей статье.

Некоторые отличия

Как вы понимаете, не все автомобили устроены одинаково. Возьмем, к примеру, дизельный двигатель. Грузовики с дизельным двигателем часто являются хорошими тягачами, потому что они обеспечивают больший крутящий момент на более низких оборотах, а это означает, что вы получаете большую мощность без необходимости нажимать на педаль и изнашивать двигатель.

Или электромобили.

Что такое крутящий момент двигателя

Как повлиять на рабочие характеристики двигателя?