Въртящ момент на двигателя

Говорейки за най-важната автомобилна единица: двигателят, стана обичайно мощността да се издига над другите параметри. Междувременно не мощността е основната характеристика на електроцентралата, а явление, наречено въртящ момент. Потенциалът на всеки автомобилен двигател се определя пряко от тази стойност.

Концепцията за въртящия момент на двигателя с вътрешно горене. Сложно с прости думи

Въртящият момент по отношение на автомобилните двигатели е произведение от величината на усилието и рамото на лоста, или по-просто, силата на натиск на буталото върху мотовилката. Тази сила се измерва в нютон метри и колкото по-висока е стойността й, толкова по-бърза ще бъде колата.

Освен това мощността на двигателя, изразена във ватове, не е нищо повече от стойността на въртящия момент на двигателя в нютон метри, умножена по скоростта на въртене на коляновия вал.

Представете си кон, който тегли тежка шейна и засяда в канавка. Издърпването на шейната няма да работи, ако конят се опита да изскочи от канавката в движение. Тук е необходимо да се приложи определено усилие, което ще бъде въртящият момент (km).

Въртящият момент често се бърка със скоростта на коляновия вал. Всъщност това са две напълно различни понятия. Връщайки се към примера с коня, заседнал в канавката, честотата на крачка би представлявала скоростта на двигателя, а силата, упражнявана от животното, докато се движи по време на крачка, в този случай би представлявала въртящия момент.

Фактори, влияещи върху величината на въртящите моменти

На примера на кон е лесно да се отгатне, че в този случай стойността на SM ще се определя до голяма степен от мускулната маса на животното. По отношение на двигателя с вътрешно горене на автомобила тази стойност зависи от количеството работа на електроцентралата, както и от:

• нивото на работното налягане вътре в цилиндрите;
• размер на буталото;
• диаметър на коляновия вал.

Въртящият момент е най-силно зависим от работния обем и налягането вътре в електроцентралата, като тази зависимост е правопропорционална. С други думи, двигателите с голям обем и съответно налягане имат голям въртящ момент.

Съществува и пряка връзка между KM и радиуса на коляновия вал. Въпреки това, дизайнът на съвременните автомобилни двигатели е такъв, че не позволява стойностите на въртящия момент да варират в широки граници, така че дизайнерите на ICE имат малка възможност да постигнат по-висок въртящ момент поради кривината на коляновия вал. Вместо това, разработчиците се обръщат към начини за увеличаване на въртящия момент, като използване на технологии за турбокомпресор, увеличаване на степените на компресия, оптимизиране на процеса на горене, използване на специално проектирани всмукателни колектори и т.н.

Важно е, че KM нараства с увеличаване на скоростта на двигателя, но след достигане на максимум в даден диапазон, въртящият момент намалява, въпреки непрекъснатото увеличаване на скоростта на коляновия вал.

Влияние на въртящия момент на ICE върху работата на превозното средство

Размерът на въртящия момент е самият фактор, който директно определя динамиката на ускорението на автомобила. Ако сте запален автомобилен ентусиаст, може би сте забелязали, че различните коли, но с еднакъв агрегат, се държат различно на пътя. Или един порядък по-малко мощна кола на пътя е по-добра от тази с повече конски сили под капака, дори при сравними размери и тегло на колата. Причината се крие именно в разликата във въртящия момент.

Конските сили могат да се разглеждат като мярка за издръжливостта на двигателя. Именно този показател определя скоростните възможности на автомобила. Но тъй като въртящият момент е вид сила, зависи от неговата величина, а не от броя на "конете", колко бързо колата може да достигне максималната скорост. Поради тази причина не всички мощни автомобили имат добра динамика на ускорение, а тези, които могат да ускоряват по-бързо от другите, не е задължително да са оборудвани с мощен двигател.

Но високият въртящ момент сам по себе си не гарантира отлична динамика на машината. В края на краищата, наред с други неща, динамиката на увеличаване на скоростта, както и способността на автомобила бързо да преодолява наклоните на участъците зависят от работния обхват на електроцентралата, предавателните числа и реакцията на педала на газта. Заедно с това трябва да се отбележи, че моментът е значително намален поради редица противодействащи явления: силите на търкаляне на колелата и триенето в различни части на автомобила, поради аеродинамиката и други явления.

Въртящ момент срещу мощност. Връзка с динамиката на автомобила

Мощността е производна на такова явление като въртящ момент, изразява работата на електроцентралата, извършена в даден момент. И тъй като KM олицетворява пряката работа на двигателя, величината на момента в съответния период от време се отразява под формата на мощност.

Следната формула ви позволява да видите визуално връзката между мощността и KM:

P=M*N/9549

Където: P във формулата е мощност, M е въртящ момент, N са обороти на двигателя и 9549 е коефициентът на преобразуване на N в радиани за секунда. Резултатът от изчисленията по тази формула ще бъде число в киловати. Когато трябва да преведете резултата в конски сили, полученото число се умножава по 1,36.

По принцип въртящият момент е мощност при частични скорости, като например изпреварване. Мощността се увеличава с увеличаване на въртящия момент и колкото по-висок е този параметър, толкова повече е кинетичната енергия, толкова по-лесно автомобилът преодолява силите, действащи върху него, и толкова по-добри са динамичните му характеристики.

Важно е да запомните, че мощността достига максималните си стойности не веднага, а постепенно. В крайна сметка колата тръгва с минимална скорост, а след това скоростта се увеличава. Именно тук се проявява сила, наречена въртящ момент, и именно тя определя периода от време, през който автомобилът ще достигне максималната си мощност, или с други думи динамиката на висока скорост.

От това следва, че автомобил с по-мощен агрегат, но не достатъчно висок въртящ момент, ще бъде по-нисък в ускорението на модел с двигател, който, напротив, не може да се похвали с добра мощност, но надминава конкурент в чифт . Колкото по-голяма е тяга, силата се предава на задвижващите колела и колкото по-богат е скоростният диапазон на електроцентралата, при който се постига висок KM, толкова по-бързо се ускорява автомобилът.

В същото време съществуването на въртящ момент е възможно без мощност, но съществуването на мощност без въртящ момент не е. Представете си, че нашият кон и шейна са затънали в калта. Силата, произведена от коня в този момент, ще бъде нула, но въртящият момент (опит за излизане, дърпане), макар и недостатъчен за движение, ще присъства.

Дизелов момент

Ако сравним бензиновите електроцентрали с дизеловите, тогава отличителната черта на последните (всички без изключение) е по-високият въртящ момент с по-малко мощност.

Бензиновият двигател с вътрешно горене достига своите максимални стойности на KM при три до четири хиляди оборота в минута, но след това е в състояние бързо да увеличи мощността, като прави седем до осем хиляди оборота в минута. Обхватът на оборотите на коляновия вал на дизелов двигател обикновено е ограничен до три до пет хиляди. При дизеловите агрегати обаче ходът на буталото е по-дълъг, степента на компресия и други специфични характеристики на изгарянето на горивото са по-високи, което осигурява не само по-голям въртящ момент спрямо бензиновите агрегати, но и наличието на това усилие почти от празен ход.

Поради тази причина няма смисъл да се постига повишена мощност от дизелови двигатели - надеждна и достъпна тяга "отдолу", висока ефективност и горивна ефективност напълно изравняват разликата между такива двигатели с вътрешно горене и бензинови двигатели, както по отношение на показателите за мощност, така и скоростен потенциал.

Характеристики на правилното ускорение на автомобила. Как да извлечете максимума от колата си

Правилното ускорение се основава на умението да работите с скоростната кутия и да следвате принципа „от максимален въртящ момент до максимална мощност“. Това означава, че е възможно да се постигне най-добрата динамика на ускорение на автомобила само чрез поддържане на скоростта на коляновия вал в диапазона от стойности, при които KM достига своя максимум. Много е важно скоростта да съвпада с пиковия въртящ момент, но трябва да има резерв за неговото увеличаване. Ако ускорите до скорости над максималната мощност, динамиката на ускорението ще бъде по-малка.

Диапазонът на оборотите, съответстващ на максималния въртящ момент, се определя от характеристиките на двигателя.

Избор на двигател. Кое е по-добре - висок въртящ момент или повишена мощност?

Ако начертаем последния ред под всичко по-горе, става очевидно, че:

• въртящият момент е ключов фактор, характеризиращ възможностите на електроцентралата;
• мощността е производна на KM и следователно вторична характеристика на двигателя;
• пряка зависимост на мощността от въртящия момент може да се види във формулата P (мощност) \uXNUMXd M (въртящ момент) * n (скорост на коляновия вал в минута), получена от физиците.

По този начин, когато избирате между двигател с повече мощност, но по-малък въртящ момент и двигател с повече KM, но по-малка мощност, вторият вариант ще надделее. Само такъв двигател ще ви позволи да използвате пълния потенциал, присъщ на автомобила.

В същото време не трябва да забравяме за връзката между динамичните характеристики на автомобила и фактори като реакция на газта и трансмисия. Най-добрият вариант би бил този, който не само има двигател с висок въртящ момент, но и най-малко забавяне между натискането на педала на газта и реакцията на двигателя, както и трансмисия с къси предавателни числа. Наличието на тези характеристики компенсира ниската мощност на двигателя, карайки колата да ускорява по-бързо от кола с двигател с подобен дизайн, но с по-малко сцепление.