В чем измеряется мощность автомобильного двигателя

Что такое крутящий момент двигателя

Ко мне на блог приходит много вопросов, и один из таких вопросов – что такое крутящий момент двигателя. Если честно, то это курс физики, еще школьной программы, однако многие из нас физику не учили, другие не понимали, а поэтому про этот момент многого не знают. Нет они про него слышали, в рекламах и буклетах, а вот что это такое, и с чем его едят, не знают. Сегодня я постараюсь простым языком рассказать про крутящий момент двигателя…

Итак, начнем с теории, именно с курса физики школы.

Киловатты (кВт)-

С технической стороны вопроса эта форма измерения считается наиболее универсальным методом вычисления мощности силового агрегата. Ей пользуются инженеры всего мирового пространства.

Ватт- это единица измерения которая входит в систему СИ (Международную систему единиц) и которая означает, сколько потребуется мощности для выполнения работы в 1Дж за единицу времени.

В основном данный метод-подсчет используется профессионалами, как «наиболее правильный» с точки зрения фундаментальной науки в показателях мощности. Как единица измерения в автомобильной сфере она используется в основном в Южном полушарии нашей планеты, так уж исторически сложилось.

Метод измерения мощности в киловаттах на автомобилях в основном происходит путем нахождения величины крутящего момента передаваемого от колес на динамометрическом стенде, а затем для подсчетов применяется данное уравнение:

Киловатты стали современной мерой фиксации выходной мощности автомобилей и возможно в будущем они станут общепринятой мировой мерой подсчета. По крайней мере, если посмотреть на любые официальные данные предлагаемые автопроизводителями, то обязательно можно увидеть единицы кВт мощности двигателей внутреннего сгорания установленные наравне с лошадиными силами.

Более того, с начинающимся ажиотажем вокруг автомобилей с электрическими двигателями вхождение в обиход этой формы измерения станет еще более оправданной, ведь количество произведенной электродвигателем работы измеряются с помощью кВт⋅ч (киловатт-часов), которые и определяют, как долго электродвигатель может производить определенное количество энергии, например, для того же движения автомобиля.

Крутящий момент, его соотношение с мощностью

Обе упомянутых выше единицы измерения мощности (лошадиные силы и ватты, а для укрупнения показателей последней единицы принято использовать понятие киловатт) придумал Дж. Уатт, однако движет авто крутящий момент, измеряемый в ньютон-метрах. Почему не от мощности двигателя машины зависит ее способность к движению?

Мощность и крутящий момент – тесно связанные между собой характеристики: мощность, измеряемая в ваттах, представляет собой пример умножения крутящего момента на 0,1047 и на число об./мин.

Говоря иными словами, мощность показывает объем работы, выполняемой за указанный промежуток времени. Крутящий момент демонстрирует саму способность двигателя выполнять эту работу.

Например, если авто застряло в болоте и перестало двигаться, мощность мотора равняется нулю, т.к. никакая работа не выполняется, тогда как крутящий момент присутствует даже при том, что его показатели окажутся минимальными, недостаточными для начала движения. Таким образом, крутящий момент без мощности бывает, но не наоборот.

На практике от мощности напрямую зависят скоростные показатели транспортного средства: чем она выше, тем быстрее может двигаться автомобиль. Крутящий момент (его еще называют «момент силы») — показатель силы вращения коленвала и его способность оказывать сопротивление вращению. Высокий крутящий момент двигателя нагляднее всего в процессе разгона или при езде в тяжелых условиях, когда мотор выдерживает критические нагрузки.

Еще одним важнейшим показателем, отображающим возможности двигателя, по праву считается диапазон оборотов, когда достигается наибольшая тяга. Также немаловажное значение имеет эластичность мотора, то есть его возможность развивать высокие обороты под большой нагрузкой. Имеется в виду соотношение между числом оборотов для наивысшей мощности и для достижения максимально возможного крутящего момента.

Это влияет на регулировку скорости движения посредством педалей акселератора и тормоза без использования КПП, а также возможность движения с маленькой скоростью на высших передачах.

Так, например, благодаря хорошей эластичности двигателя машина на 5-й передаче ускорится с 75-80-ти км/час до 120-ти, и чем быстрее это произойдет, тем эластичнее силовая установка. Если будет стоять выбор между двумя моторами с аналогичным объемом и мощностью, то лучше тот, который эластичнее, ведь он экономичнее, тише в работе, отличается большей износостойкостью.

«Мощность» или «Крутящий момент»?

Спросите любого человека о том, какую характеристику автомобильного двигателя он считает главной. В подавляющем большинстве случаев вам ответят: «Мощность!». Даже люди совершенно далёкие от техники этот параметр знают и при оценке автомобиля, кроме прочего, опираются именно на него.

Этот же параметр влияет на цену автомобиля, на определение размера налогов, стоимости ОСАГО, КАСКО и иных платежей.

Вроде бы всё верно. Чем мощнее автомобиль, тем он быстрее, дороже, престижнее, желаннее.
Однако, не всё так просто. Возможно я удивлю очень многих если скажу, что для водителя гораздо важнее и полезнее другая характеристика автомобильного двигателя. Её имя — «Крутящий момент»

Всё просто

Не буду вдаваться в сухую теорию и рассказывать основы устройства и работы двигателя. Тем, кому это интересно, определение каждой характеристики и формулы я привожу в конце этой статьи. Для большинства водителей важнее знать на что влияет каждый из этих двух параметров: «Мощность» и «Крутящий момент».

Двигатель с широкой «полкой» крутящего момента лучше

Посмотрите на график:

• Красной линией показана кривая мощности. Видно, что с ростом оборотов мощность двигателя растёт и достигает своего пика при их максимальных значениях.
• Синей сплошной линией нарисована характеристика величины крутящего момента. Видно, что её «горб» располагается примерно между 3000 – 4000 тысячами оборотов в минуту. У разных двигателей пик может находиться от 2500 до 5000 об/мин.
  Даже не погружаясь в характеристики, вы можете сами определить на каких оборотах у вас находится этот «горб». На ровной дороге включите третью или вторую передачу и начните интенсивный разгон с 1200 — 1500 об/мин. Пик крутящего момента вы сразу почувствуете в виде заметного толчка в спину и ускорения набора скорости. Чем мощнее автомобиль, чем больше у него объём двигателя, тем ощутимее этот толчок.

Из этого графика легко понять следующее:

• Максимальную мощность двигатель развивает на максимальных оборотах. Поэтому этот параметр в реальной эксплуатации водителю мало полезен. Ведь вы же не ездите постоянно на максимальной скорости.
• Максимум крутящего момента, наоборот находится в зоне наибольшей работы мотора. Переключая передачи, водитель подспудно старается поддерживать двигатель именно в интервале оборотов: 2000 – 4500. Этот диапазон обеспечивает более интенсивный разгон и наиболее экономичный расход топлива.

Выводы

Для реальной эксплуатации автомобиля более важным является именно максимальный крутящий момент, а вовсе не мощность двигателя. Проще всего охарактеризовать ситуацию так:

• Мощность двигателя нужна для движения на максимальной скорости. В реальной жизни на «максималке» никто не ездит.
• Крутящий момент определяет скорость разгона автомобиля. Чем больше величина крутящего момента – тем быстрее автомобиль будет набирать скорость. Это важно в большинстве ситуаций обычного, повседневного вождения.

Конструкторы современных автомобильных двигателей стараются спроектировать мотор так, чтобы он работал в зоне максимального крутящего момента в наибольшем диапазоне оборотов. На графике видно, что пунктирная синяя линия образует «полку» момента примерно от 1700 до 4500 об/мин. Автомобилем именно с таким двигателем будет удобнее и безопаснее управлять. К тому же плюсом станет более экономичный расход топлива.

Так что при прочих равных условиях следует предпочесть двигатель с более высоким крутящим моментом, а не мощностью. Желательно, чтобы момент близкий к максимальному имел как можно более широкую «полку».

«Узелки» на память:

• Мощность – не главный параметр
• Крутящий момент — главный
• Чем выше Крутящий момент – тем лучше
• Чем шире «полка» крутящего момента – тем лучше

Мощность — определяет количество работы, выполняемой двигателем за определённый промежуток времени. В системе СИ измеряется в Ваттах — Вт
Пример: При подъёме груза массой 1 килограмм на 1 метр за 1 секунду развивается мощность 9,8 Вт.
Формула мощности: Масса (кг) x 9,8 м/с 2 x Скорость (м/с) = Мощность (Вт.)
Где 9,8 м/с 2 – Ускорение свободного падения
В автомобилях традиционно мощность указывают в «Лошадиных силах» — л.с.
1 л.с. равна 736 Вт или 0,736 кВт.
Мощность (в л.с.) = Мощность (в Вт) х 1,36

Крутящий момент – показывает способность двигателя совершить определённую работу.
Измеряется в «Ньютон-метрах» — Нм
Формула крутящего момента: Мощность (Вт) = Крутящий момент (Нм) х Число оборотов х 0,1047

Крутящий момент

Чтобы автомобиль сдвинулся с места, «тягу» двигателя необходимо передать на ведущие колеса. На официальном научном языке «тяга» называется крутящим моментом, и мощность двигателя напрямую зависит от этой характеристики.

Характеристики Lamborghini Aventador LP1600-4 Mansory Carbonado GT 2014 года выглядят так: 1600 л.с. и 1200 Н/м крутящего момента при 6000 об/мин.

Крутящий момент это вектор силы, описывающий вращение объекта вокруг своей оси. Предельно упрощенно понятие можно представить как силу, с которой вращается объект, например, маховик двигателя. Завинчивая болт гаечным ключом, который с точки зрения физики является рычагом, рука прикладывает к болту силу — то есть крутящий момент.

При работе двигателя каждый поршень, двигаясь вниз, придает крутящий момент коленчатому валу. Ситуация осложняется тем, что, в силу особенностей конструкции двигателя, крутящий момент не постоянная величина. Он постепенно увеличивается на низких оборотах, затем стабилизируется, и на высоких оборотах вновь начинает снижаться. Обычно крутящий момент максимально стабилен в промежутке между 5000 и 6000 об/мин., поэтому при указании «максимального крутящего» момента используется именно этот режим вращения коленвала.

Как узнать лошадиные силы автомобиля

Существует и другой способ вычисления лошадей. Практически на любом крупном СТО имеется специальная установка, легко определяющая, сколько лошадиных сил в автомобиле. Машину поднимают на платформу, фиксируют, педаль акселератора выжимают до упора. За несколько минут компьютер рассчитает значение.

Принято различать 2 системы измерения: отечественную и европейскую. Обе приравнивают л.с. к 75 кг х м/с.

От чего зависит

Пик работы двигателя ­– время, обеспечивающее быстрый «разбег» машины на низких оборотах. Самая высокая скорость, которую автомобиль способен развить на низких оборотах и есть оптимальный тяговый показатель для автомобильного мотора.

Например: во время движения по городу тахометр «зависает» на половине шкалы, фиксирующей величину оборотов, то есть используется только половина мощности (лошадиные силы) ДВС. Скорость передвижения будет низкой.

Зависимость показателя от количества лошадиных сил и мощности движка прямо пропорциональна. Момент силы зависит от:

• коэффициента полезного действия при сгорании топливно-воздушной смеси;
• вида горючего;
• конструктивных показателей двигателя.

В чем измеряется мощность автомобильного двигателя

Итак, что же это за основные характеристики и на что они влияют. Если с мощностью более-менее понятно и среднестатистический автолюбитель скажет, что для бюджетного хатчбека 100 лошадиных сил вполне хватает, то с крутящим моментом начинается полная неразбериха.

Мощность автомобиля характеризует его скоростные качества – чем выше мощность, тем выше можно развить скорость. Так уж повелось, что в автомобильном мире мощность принято измерять лошадиными силами. Однако, мощность двигателя является величиной не постоянной и напрямую зависит от его оборотов. Другими словами, на низких оборотах в работе двигателя задействован далеко не весь «табун лошадей», а только некоторая его часть. Так для бензиновых двигателей большинства современных автомобилей максимальная мощность (которую указывают в паспорте) достигается при 5000-6000 оборотах в минуту, а для дизельных – 3000-4000. Однако, в повседневной городской езде обороты двигателя, как правило, ниже, а значит, ниже мощность. А теперь представим, что нам надо ускориться для обгона – мы нажимаем на педаль и обнаруживаем, что «автомобиль не едет». В чем же причина? Причина – в крутящем моменте.

Крутящий момент – это произведение силы на плечо рычага, к которому она приложена, Мкр = F х L. Сила измеряется в ньютонах, рычаг – в метрах. 1 Нм – крутящий момент, который создает сила в 1 Н, приложенная к концу рычага длиной 1 м. В двигателе внутреннего сгорания роль рычага исполняет кривошип коленчатого вала. Сила, рождаемая при сгорании топлива, действует на поршень, через который и создает крутящий момент. В контексте настоящей статьи крутящий момент есть величина, определяющая насколько быстро двигатель может набрать максимальную мощность. Нетрудно догадаться, что именно эта величина характеризует динамику разгона. Также как и мощность, максимальный крутящий момент указывается для конкретных оборотов двигателя. При этом важным параметром является не столько величина момента, сколько обороты, на которых он достигается. Например, для резкого ускорения при спокойной езде (2000-2500 об./мин.) более предпочтителен тот двигатель, крутящий момент которого достигается на низких оборотах – нажал на педаль и машина выстрелила.

Известно, что серийные бензиновые двигатели развивают не самый большой крутящий момент, при этом максимальное значение достигается только на средних оборотах (обычно 3000-4000). Зато бензиновые двигатели могут раскручиваться до 7-8 тыс. об./мин., что позволяет им развивать довольно большую мощность. В противоположность таким моторам «тихоходные дизели», развивающие не более 5 000 об./мин., обладают внушительным моментом, доступным практически с самых «низов», при этом проигрывают в максимальной мощности.

И на десерт капелька математики. Мощность двигателя можно рассчитать по формуле:
P = Mкр*n/9549 [кВт],

где Mкр – крутящий момент двигателя (Нм), n – обороты коленчатого вала двигателя (об./мин.).

Для получения лошадиных сил необходимо полученный результат умножать на коэффициент 1,36.

На практике известно, что мощность двигателя в большей степени зависит от оборотов, потому что эту величину «проще нарастить», чем крутящий момент.

Сухой остаток: для максимальной скорости важна мощность двигателя, а для ускорения – крутящий момент. При этом важной характеристикой являются обороты двигателя, на которых этот крутящий момент максимален, то есть на которых возможно максимальное ускорение.

Источник: CAR-TALES.RU

Авточехлы эко кожа

Автошторки каркасные Лайтово

Проставки для увеличения клиренса

Toyota Avensis 2002′

ДВС 1,6 Автомобиль в идеальном состоянии как внешне, так и технически. Не бит! Всегда своевременно обслуживается!

Первый городской автомоечный комплекс.

Первый городской автомоечный комплекс.

Дорогие жители города Челябинска, мы рады представить вам новый современный автомоечный комплекс. Большие площади комплекса и высокотехнологичное моющие оборудование, а также качественная импортная автохимия превращают мойку автомобиля в быстрый и качественный процесс.

Вершина, шинный центр

Автошины / диски. Шиномонтаж. Новоэлеваторная, 51/2

ВИАНОР, Сеть шинных центров, ЗАО Таганка

Автошины / Диски. Шиномонтаж Блюхера, 95 — магазин Vianor

Автодом, ООО, Автокомплекс

Автомойки, Шиномонтаж, Продажа легковых автомобилей. Братьев Кашириных, 44

Эксперты назвали 5 нюансов при выборе машины для зимы

Инструкция по использованию ОСАГО

«Что делать, если…»

Вопросы по использованию «автогражданки» могут возникать не только у новичков, но и у опытных водителей. Тем более что в последнее время в ОСАГО происходит много изменений, появляются новые сервисы и процедуры.

Главный вопрос осени: во что «переобуваться?». Шипы vs. липучки

Этот вопрос становится актуален каждый сезон, ведь многие автомобилисты понимают, что качество шин как шипованных, так и «липучек» улучшается, производители учитывают многие факторы и явного фаворита среди двух типов покрышек выделить достаточно трудно.