Зачем менять фазы газораспределения



Автомобиль на водородных топливных элементах



В связи с последними погодными событиями



Тюнинг УАЗ 3151



Турбокомпрессор с изменяемой геометрией



Новый ВАЗовский двигатель объемом 1.8 литра



Tesla покоряет мир



Новая модель Bugatti Chiron



Страничка для мужчин. Фото-подборка сексуальных девушек на мотоциклах



Обновленный Toyota Land Cruiser



Новый Урал NEXT



Тюнинг Шевроле Нивы



Вариатор - что это?



Subaru wrx sti 2015



Двигатель болида формулы 1



Четырехдроссельный впуск



Самые красивые девушки с автовыставок



Роторно-поршневой двигатель



Тюнинг УАЗ Хантер под Гелик



Шевроле Нива 2016



Лучшие девушки мотор-шоу в Детройте



Виды свечей зажигания


Крутящий момент двигателя | момент силы

При выборе автомобиля на что, в первую очередь, нужно обращать внимание: на максимальную мощность (лошадиные силы) или высокий крутящий момент? Это бесконечная дискуссия среди тех, кто строит двигатель. Взять, например, следующие высказывания:

"Лошадиные силы продают автомобили. Но крутящий момент движет его."

"Мощность двигателя делает рекламу для продажи автомобиля, но гонки выигрывает крутящий момент."

Людей в первую очередь интересует мощность, расход и максимальная скорость. О крутящем моменте вспоминают редко. А зря.

«Лошадиные силы» не отражают тяговые возможности двигателя в полной мере. Если поездить на автомобилях-одноклассниках с моторами приблизительно одинаковой мощности и объема можно заметить, что одни автомобили достаточно резвы на низких оборотах, другие хорошо тянут только на высоких оборотах, а на низах тянут вяло.

Особенно, большая разница чувствуется между легковушками с 110 - 120-сильным бензиновым мотором и такой же машины с дизельным двигателем мощностью всего 80 - 90 л.с. Дизель по динамике разгона с легкостью (ну не совсем с лёгкость конечно) обойдет своего бензинового брата. В чем подвох? Сейчас разберёмся.

Что такое КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ?

НА ПРИМЕР. Если взять палку или железную арматуру (кому как нравится) и один ее конец зажать в тисках, а на другой конец надавить, то на нее начнет воздействовать крутящий момент. Он равен силе, приложенной к рычагу и умноженной на длину плеча силы. То есть, если на палку длиной один метр подвесить 10ти - килограммовую гирю, появится крутящий момент равный 10 кг.м. В мировой системе СИ этот показатель (умножается на 'g' значение ускорения свободного падения – 9,8 м/с2) будет равен 98 Н.м. Следовательно, что бы увеличить крутящий момент нужно, либо увеличить длину рычага, либо повесить груз с большим весом.

В двигателе нет палок и грузов, а их аналог - это кривошипно-шатунный механизм (коленвал) с поршнями. Крутящий момент возникает при сгорании топливно-воздушной смеси, которая создает давление и толкает поршень вниз. Далее поршень через шатун давит на «колено» коленчатого вала. Длинна хода поршня - это удвоенное значение радиуса кривошипа. Это и будет длина плеча.

Приведу пример примерного расчета крутящего момента двигателя.
Когда поршень через шатун давит с силой 200 кг на плечо 5 см (это длина "колена" коленвала, половина хода поршня) возникает крутящий момент 10 кГ•с, или 98,1 Н•м. Чтобы увеличить этот показатель момента силы, радиус кривошипа следует увеличить (увеличить ход поршня) или сделать так, чтобы поршень давил на шатунную шейку с большей силой. До бесконечности увеличивать радиус кривошипа нельзя, так как высоту и ширину блока двигателя тоже придется увеличивать. Возрастают и силы инерции, требующие упрочения конструкции или уменьшения максимальных оборотов, да и в общем множество других неблагоприятных последствии возникает. Единственным вариантом увеличения момента остается увеличить силу, с которой поршень давит на коленчатый вал. Для этого нужно качественно и в большем количестве сжигать топливо . Достигается этого путем увеличения рабочего объема, диаметра цилиндров и их количества, а также улучшения степени наполнения цилиндров топливно-воздушной смесью, оптимизации процесса сгорания, повышения степени сжатия. Формула расчета крутящего момента: Мкр=VH •pe / 0,12566 (для четырехтактного двигателя), где VH – рабочий объем двигателя (л), pe – среднее эффективное давление в камере сгорания (бар).

Формула вычисления мощности двигателя

Получить максимальный крутящий момент удается не на всех оборотах двигателя. У разных двигателей пик крутящего момента достигается на разных оборотах – у одних он больше на малых оборотах (в диапазоне 1500-3000 об/мин), у других – на более высоких (в диапазоне 3000-5000 об/мин). Все зависит от системы впуска и фаз газораспределения. Эффективное наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью происходит только при определенных оборотах. В итоге получаются тяговитые на низах, но малооборотистые двигатели или наобарот высоки момент на высоких и слабая тяга на низких оборотах.

У какого двигателя крутящий момент выше

Сравнение характеристик автомобилей AUDI 2.0 TDIAUDI 2.0 TDI и AUDI 2.0 TFSI

Большим крутящим моментом обладают многоцилиндровые двигатели, моторы с турбо- и механическим наддувом. А чемпионами по величине крутящего момента являются «дизели». Многие из них обеспечивают автомобилю высокую динамику уже при 800-1000 об/мин. Если же стать обладателем «дизеля», нет возможности, то подбирать машину лучше с двигателем, у которого максимальный крутящий момент развивается при более низких оборотах. Такой автомобиль легче разгонять. В противном случае двигатель придется «насиловать» высокими оборотами, при которых и расход топлива выше и детали изнашиваются более интенсивно.

Те, кто следит за тенденциями развития автомобилестроения, могли заметить, что создатели двигателей стремятся «выровнять» кривую крутящего момента, т.е. сделать его практически одинаковым во всем диапазоне оборотов. Делается это для того, чтобы исключить провалы на режимах, когда величина крутящего момента еще или уже не позволяет передать на колеса большую силу тяги.

  • Один из таких моторов – 2,7-литровый V-образный шестицилиндровый турбированный двигатель Audi. Этот 250-сильный двигатель развивает огромный крутящий момент 350 Н*м в широком диапазоне оборотов – от 1800 до 4500.

  • Другой подобный, хотя и менее мощный двигатель предлагает концерн Volkswagen. Его 1,8-литровый 180-сильный турбированный мотор развивает крутящий момент 228 Н*м в диапазоне оборотов от 2000 до 5000.

    Ездить на машинах с такими двигателями сплошное удовольствие – независимо от оборотов при нажатии на педаль «газа» автомобиль одинаково динамичен (приемист) и не только позволяет любителям спортивной езды полностью реализовать свои желания, но и при спокойной езде способствует уверенным обгонам, перестроениям и движению при полной загрузке.

    Повышение и «выравнивание» крутящего момента в современных двигателях обеспечивают различными путями: устанавливают по три, четыре и даже пять клапанов на цилиндр, механизмы изменений фаз газораспределения, впускные тракты делают с изменяемой длиной, крыльчатки турбин делают керамическими и регулируемыми с изменяемым углом наклона лопаток и т.д. Вся эта модернизация направлена на совершенствование процессов наполнения цилиндров свежим зарядом.
    Наибольшего результата в этом деле добились инженеры SAAB. В свой пока еще экспериментальный двигатель SAAB Variable Compression объемом всего 1,6 л они умудрились заложить мощность, равную 225 л.с. и крутящий момент 305 Н•м. Добиться столь высоких показателей шведским моторостроителям удалось благодаря возможности изменения объема камеры сгорания и соответственно степени сжатия (от 14:1 до 8:1) в зависимости от режимов работы двигателя. Получению этих характеристик способствует и система наддува воздуха под высоким давлением – 2,8 атм., четыре клапана на цилиндр и система промежуточного охлаждения воздуха (Intercooler) (см. «Автоцентр» №14 ‘2000).

    Мощность двигателя

    А как же обстоит дело с таким популярным показателем как мощность? Здесь ситуация складывается следующим образом. Наверное, многие замечали, что рядом с указываемой в характеристике мощностью всегда стоит значение оборотов коленчатого вала, при которых двигатель развивает эту мощность. Как правило, эти обороты приближены к максимальным. Во всех других режимах двигатель выдает только некоторую часть указанной мощности.

    Почему так происходит, хорошо видно из формулы для вычисления мощности двигателя (кВт) – N=Mкрn/9549, где Mкр – средний крутящий момент двигателя (Н.м), n – обороты коленчатого вала двигателя (об/мин). Из формулы следует, что на значение мощности влияют величины крутящего момента и обороты двигателя. Но так как численные значения оборотов двигателя в десятки раз превышают величину крутящего момента (например, 3000 об/мин и 120 Н.м), то и на изменение мощности они будут влиять в большей степени. Это еще одно доказательство того, что силу мотора мощность отражает косвенно.

    Вышесказанное подтверждается следующим примером. Когда мы едем по трассе с постоянной скоростью, приложенная к ведущим колесам автомобиля сила тяги расходуется на преодоление всевозможных сил сопротивления движению (аэродинамическую, качению колес и т.д.) и трение в различных механизмах. Но когда возникает потребность резко ускориться для обгона, сделать это удается не всегда, так как появляется необходимость преодолевать появившиеся силы инерции. В этом случае говорят, что у двигателя не хватает мощности. Но мощность здесь ни при чем, так как со всеми силами сопротивления движению борется сила тяги, зависящая от величины крутящего момента двигателя. Чтобы увеличить силу тяги, необходим запас крутящего момента. Величина этого запаса и влияет на то, как быстро сможет ускориться автомобиль.

    Для получения более резкого ускорения можно, конечно, и переключиться на пониженную передачу, когда передаточное число трансмиссии станет большим и сила тяги на колесах увеличится. Однако при этом есть опасность «перекрутить» двигатель, да и дальнейшего ускорения мы можем не получить, так как режим работы двигателя может быть приближен к экстремальному. Аналогичная ситуация складывается и на подъемах, когда запас крутящего момента одних двигателей позволяет продолжить движение, а у других его отсутствие требует перехода на пониженную передачу.


    Вывод отсюда напрашивается следующий: какой бы мощностью ни обладал двигатель, а способность разгонять автомобиль и «вытаскивать» его на подъем полностью возложена на крутящий момент. Возникает вполне справедливый вопрос: что же означает мощность? Это универсальный показатель, в который заложили целый ряд характеристик автомобильного двигателя – энергоемкость, потребление топлива, тяговая способность и т.д.

    ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:





    ГАЗ 66 "легенда"

    ГАЗ-66 – универсальный грузовик, предназначенный для перевозки грузов и людей по всем видам дорожных покрытий, а также по бездорожью. Всего за годы производства с конвейера завода сошло около миллиона экземпляров автомобилей этой модели.



    Самая быстрая машина в мире

    Разгон 0-100 км/ч 2,4 секунд. Суперкар оснащается самым мощным 16-цилиндровым двигателем развивающим 1200 л.с. и 1500 Нм крутящего момента. Максимальная скорость Bugatti Veyron SS составляет...



    Проект "Кортеж"

    В рамках этого проекта разрабатываются автомобили для первых лиц государства, на слуху уже несколько лет, но подробности о том, как идут работы, продолжают тщательно скрывать...



    КАК ВЫБРАТЬ ЗИМНИЕ ШИНЫ

    Зима — любимое слово для малышей, лыжников и сноубордистов. Но неприятное — для владельцев легковых и грузовых машин...



    НОВЫЙ УАЗ ПАТРИОТ ДЛЯ ГОРОДСКИХ УЛИЦ

    На УАЗе состоялся торжественный старт производства обновленного внедорожника Patriot. В компании настроились на большие перемены в восприятии...



    ДОРАБОТКА ВПУСКНОЙ СИСТЕМЫ

    Доработка впускной системы направлена на снижение сопротивления воздуху на впуске и увеличение объема воздуха, поступающего в цилиндры. В перечень элементов, требующих доработки или замены, в зависимости от степени «тюнингования», входят...



    ДВУХТАКТНЫЙ ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ СО ВСТРЕЧНЫМИ ПОРШНЯМИ

    Двухтактный дизельный двигатель - конфигурацию двигателя внутреннего сгорания...



    Десмодромный привод клапанов

    Десмодромным называется вид ГРМ, обеспечивающий непосредственное управление подъемом и опусканием клапанов, чем достигается их своевременное открытие и закрытие на всех оборотах коленчатого вала двигателя без их подвисания...



    Механика или автомат

    У вас «механика»? — Это отличный выбор, недаром именно МКПП в нашей стране лидирует, несмотря на инновации автопрома. Реалии таковы, что запуск «с толкача»...



    Двигатель УМЗ 421 серии

    Двигатель с объемом 2,89 литра начали производить в Ульяновске в 1993 году. Мотор получил обозначение УМЗ-4218.10 и предназначался...



    СПОРТИВНЫЕ РАСПРЕДВАЛЫ

    Основной характеристикой двигателя автомобиля обычно считают его мощность и крутящий момент...



    КОМПРЕССИЯ И СТЕПЕНЬ СЖАТИЯ ДВИГАТЕЛЯ

    Компрессия двигателя может многое рассказать о состояний поршневой группы...



    ЧТО ЛУЧШЕ: ТУРБО КОПРЕССОР ИЛИ МЕХАНИЧЕСКИЙ НАГНЕТАТЕЛЬ

    Способность турбокомпрессора увеличивать мощность наглядно демонстрировалась гоночными автомобилями Формулы 1 1977-1988 годов...



    ЧТО ТАКОЕ ИНТЕРКУЛЕР И В ЧЕМ ЕГО ФУНКЦИЙ

    В двигателях, оборудованных турбонаддувом, всасываемый воздух нагревается до 200°С, что приводит к...



    Двигатель БЕЛАЗа

    На карьерном самосвале БЕЛаз с самой большой грузоподъемностью установлен дизельный двигатель CUMMINS QSK78-C мощностью 3500 лошадиных сил...



    Двигатель ЯМЗ 238

    ЯМЗ 238 — дизельный, 8-цилиндровый двигатель. Расположение цилиндров V-образное, жидкостное охлаждение, непосредственный впрыск топлива, четырехтактный, с воспламенением от сжатия...



    Лада Калина КРОСС

    Lada Kalina Cross – это универсал с улучшенной проходимостью. Автомобиль был представлен в августе 2014 года в рамках...



    ТУРБОКОМПРЕССОР НА ВАЗОВСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

    Турбокомпрессор на двигателе ВАЗ является некоторым образом экзотикой. Прежде чем приступать к установке, желательно понять принцип его работы...



    КОВАНЫЕ ПОРШНИ

    Кованые поршни, пожалуй, можно отнести к одному из самых популярных, при этом эффективных способов качественно "прокачать" двигатель...



    ВИДЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

    Автомобильные поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) обладают множеством показателей – мощность, крутящий момент, расход топлива...



    ПРИНЦИП РАБОТЫ ТУРБОКОМПРССОРА

    Автомобильные конструкторы постоянно озабочены вопросом увеличения мощности...