Что такое в автомобиле крутящий момент: Что такое крутящий момент двигателя

Парадокс, но лишь немногие автолюбители ясно представляют принципиальную разницу между «лошадиными силами» и «ньютон-метрами», в которых измеряется крутящий момент. В обиходе определение крутящего момента двигателя напрямую связывают с динамикой разгона, а лошадиные силы с максимальной скорость. Если говорить уж совсем грубо, то формулировка вполне удовлетворительна, хоть и не объясняет всей сути физических процессов. Восполнить теоретические пробелы, а также получить наглядное представление о том, что такое крутящий момент двигателя, — вам поможет предоставленный ниже материал.

Момент вращения

От чего зависит полка крутящего момента

Согласно расчетной формуле Мкр = F х L, где F – это сила, а L – длина плеча, момент вращения будет зависеть от КПД сгорания топливно-воздушной смеси (F) и величины хода поршней (L).

Поскольку автомобиль – это комплексный механизм, на крутящий момент двигателя влияет ряд характеристик других узлов и агрегатов. Ведущие колеса автомобиля будут получать максимальное тяговое усилие лишь в тот момент, когда взаимодействие механизмов является оптимальным. Пик крутящего момента достигается на таких оборотах двигателя, когда наполнение камеры сгорания рабочей смесью, сжигание продуктов горение и вывод отработавших газов осуществляется с минимальными механическими потерями. Для каждого двигателя этот параметр колеблется в зависимости от конструктивных особенностей и типа используемого топлива.

Мощность

Количество полезной работы, преобразованное возвратно-поступательными движениями КШМ, обозначается ньютон-метрами (крутящий момент). Тогда что такое мощность двигателя? Мощностью именуется количество произведенной работы за единицу времени. Иными словами, количество единиц крутящего момента, которое мотор способен выдать за определенный промежуток времени. Мощность двигателя измеряется в киловаттах (кВт).

Формула для расчета мощности в киловаттах:

P=Mkp*n/9549, где n – количество оборотов коленвала в минуту; Mkp – вращающий момент на коленчатом валу.

Нехитрое логическое умозаключение приводит нас к тому, что мощность мотора зависит от количества оборотов.

Соотношение крутящего момента к мощности

Для получения наглядного представления о взаимодействии двух величин рассмотрим основные характеристики мотора на графике. Он демонстрирует выдаваемую двигателем мощность и крутящий момент двигателя в зависимости от оборотов коленчатого вала.

График отчетливо демонстрирует тот факт, что тяговое усилие на колесах не прямо пропорционален количеству оборотов либо мощности. Двигатель достигает пика крутящего момента уже на 3 тыс. об/мин. Максимум мощности доступно на 5500 об/мин. В обоих случаях обороты продолжают расти, но отдача падает. Для обозначенного двигателя обороты от 2500 до 5 тыс. наиболее оптимальные.

В этом режиме работы близкая к максимальному значению «полка» момента позволит полноценно реализовать потенциал мотора на протяжении всего отрезка.

Приведенный график является примером гражданской настройки современных бензиновых моторов. Преимущества очевидны:

• стабильный прирост мощности;
• достаточно широкая «полка» с плавным приростом и затуханием.

Настройка подобного типа позволяет добиться «эластичности» двигателя. Такая работа обеспечивается не только программно (настройка ЭБУ), но и применением различных вспомогательных технологий (изменяемые фазы газораспределения).

Разница мощностных характеристик во многом зависит от конструкции системы впуска и выпуска. К примеру, двигатели оснащенные турбонаддувом в точке выхода на «буст» получают значительную прибавку в динамике. Крутящий момент и количество лошадиных сил таких моделей значительно превышают своих атмосферных собратьев.

Что такое лошадиные силы

Наблюдательный читатель, скорей всего, отметит подозрительным тот факт, что до сих пор не прозвучало, всеми так любимое «лошадиные силы». Суть в том, что «скакуны» — это лишь дань моде тех времен, когда механизмам приходилось доказывать свое преимущество над живой рабочей силой. Поэтому превосходство (способность выполнить определенное количество работы) удобно было выражать в пересчете на потенциал одной лошади. Фактически 1 л.с – это усилие, которого достаточно для поднятия груза массою 75 кг на 1 м за 1 с.

Для того чтобы получить «лошадиные силы» достаточно умножить значение мощности в киловаттах на коэффициент 1,36.

Покупатели не потеряют ровным счетом ничего, если производители откажутся использовать «л.с» в качестве показателя мощностных характеристики автомобилей. Обозначить крутящий момент и мощность в кВт вполне достаточно. Но традиция настолько глубоко запечатлелась в сознании, что тратить усилия на ее разрушения попросту нецелесообразно.

Итоги

• Мощность мотора зависит от крутящего момента;
• «л.с» рассчитаны на достижение максимальной скорости. Автомобиль с большим количеством «скакунов» под капотом сможет развить внушительную скорость, но это займет очень много времени;
• от тягового усилия зависит насколько быстро двигатель сможет развить свою максимальную мощность;
• большое количество «ньютон-метров» позволяет более выгодно использовать потенциал двигателя. Такие моторы легче переносят нагрузки;
• чем шире «полка» момента, тем эластичней двигатель и приятней в управлении автомобиль;
• ввиду особенностей дизельных ДВС (большая степень сжатия, медленное горение смеси), а также применения современных систем дополнительного нагнетания воздуха, дизельные двигатели имеют больший крутящий момент с самих низких оборотов.

Объяснение крутящего момента — Автомобильные ключи

Когда вы читаете о характеристиках конкретного автомобиля, скорее всего, вы видели упоминание о крутящем моменте. Это играет решающую роль в том, насколько быстро может двигаться автомобиль. Тем не менее, не так много покупателей автомобилей могут иметь представление о том, что это на самом деле или какая цифра, связанная с крутящим моментом, может даже считаться впечатляющей.

В этом руководстве мы простым языком объясняем, что такое крутящий момент, почему он важен и как его измерять.

Что такое крутящий момент?

Объяснять крутящий момент, не прибегая к техническому жаргону, — не самая простая задача. Тем не менее, один из способов думать об этом состоит в том, что, хотя выходная мощность автомобиля является показателем того, насколько быстро он может двигаться, крутящий момент показывает, насколько сильно он может подтолкнуть вас к своей максимальной скорости.

Крутящий момент — это сила и мера вращательного усилия, создаваемого двигателем. Это так же важно, как мощность, если не больше, потому что показывает, насколько быстро и эффективно двигатель может использовать мощность автомобиля, чтобы привести в движение весь вес автомобиля.

Чем тяжелее автомобиль, тем больший крутящий момент вам потребуется, чтобы заставить автомобиль двигаться и позволить ему реализовать свой потенциал производительности. Вот почему крутящий момент часто ассоциируется с широко используемым термином «тяговое усилие» при обсуждении характеристик автомобиля.

Означает ли больший крутящий момент более быстрое ускорение?

Хотя, как правило, чем больше лошадиных сил у автомобиля, тем больший крутящий момент он производит, это правда, но наличие большего крутящего момента не является автоматической гарантией того, что он сделает автомобиль быстрее с самого начала, чем автомобиль с меньшим крутящим моментом. Это связано с тем, что необходимо учитывать такие факторы, как размер автомобиля, вес и аэродинамика.

На крутящий момент двигателя также влияет тип используемого двигателя. Например, дизельные агрегаты с турбонаддувом обычно развивают больший крутящий момент, чем бензиновые агрегаты без наддува.

Еще следует учитывать, в каком диапазоне оборотов двигатель автомобиля развивает максимальный крутящий момент. Автомобиль должен обеспечивать хорошее ускорение, если максимальный крутящий момент создается в диапазоне низких и средних оборотов. Конструкция двигателя автомобиля (особенно коленчатого вала) и коробки передач влияет на то, насколько высоко в диапазоне оборотов вы должны поднять автомобиль, чтобы получить максимальный крутящий момент.

Интересно, что конструкция двигателей полностью электрических автомобилей позволяет этим типам транспортных средств развивать максимальный крутящий момент в тот момент, когда водитель нажимает педаль акселератора. Это не означает автоматически, что электромобили обладают характеристиками суперкаров, но многие из них могут быть очень маневренными в течение первых нескольких секунд ускорения.

В чем измеряется крутящий момент?

Крутящий момент обычно измеряется в одной из двух различных единиц – ньютон-метрах (Нм) или крутящий момент в фунтах-футах (lb/ft).

Нм — это метрическая единица измерения, наиболее часто используемая инженерами и производителями в Европе. Некоторые люди в Великобритании могут по-прежнему предпочитать вместо этого использовать измерение крутящего момента в фунтах на фут.

Поскольку это очень разные единицы измерения, преобразование Нм в фунт/фут или наоборот требует некоторой обработки чисел. Но это, по крайней мере, возможно и довольно просто, если у вас есть удобный калькулятор.

Конечно, вы всегда можете найти онлайн-сайт, на котором есть автоматический преобразователь для различных значений крутящего момента.

Тем не менее, если вы когда-нибудь захотите самостоятельно преобразовать число фунт/фут в Нм, вам нужно умножить число фунт/фут на 1,35581794833. Чтобы преобразовать число Нм в число фунт/фут, умножьте число Нм на 0,737562149277.

Что такое крутящий момент?

Torque steer — это термин, о котором вы, возможно, читали, если читали о мощном переднеприводном автомобиле, так как это тип транспортных средств, которые, скорее всего, пострадают от него.

По сути, подруливание по крутящему моменту — это то, что происходит, когда крутящий момент двигателя автомобиля оказывает достаточное влияние на рулевое управление, чтобы увести его в сторону во время резкого ускорения, что может быть очень разрушительным для водителя.

Узнайте цены на новые автомобили на carkeys.co.uk

Объяснение разницы между лошадиными силами и крутящим моментом

Мощность и крутящий момент являются двумя наиболее важными показателями, когда речь идет о вашем автомобиле. Эти цифры многое говорят вам о транспортном средстве, которое вы собираетесь купить, и производители постоянно стремятся превзойти своих конкурентов за счет более высоких показателей мощности и крутящего момента.

Пикапы

имеют все более невероятные показатели крутящего момента, а количество лошадиных сил спортивных автомобилей, кажется, растет с каждым годом.

Но что такое мощность и крутящий момент и чем они отличаются?

Что такое крутящий момент?

Прежде всего, что такое крутящий момент? Что ж, с физической точки зрения крутящий момент можно определить как вращательную силу. Когда вы толкаете по прямой линии, вы прикладываете линейную силу к этому объекту. В свою очередь, когда вы открываете дверную ручку, вы по-прежнему прикладываете силу, но это сила вращения вокруг оси. То же самое происходит при затягивании болта с помощью гаечного ключа; вы применяете вращательную силу. При затягивании болта два фактора будут влиять на то, какой крутящий момент будет приложен к болту.

Поскольку крутящий момент равен произведению длины на усилие, этими двумя факторами будут длина ключа и усилие, прикладываемое к гаечному ключу. Крутящий момент измеряется в ньютон-метрах или фунто-футах, и когда вы анализируете определение крутящего момента, эти единицы становятся менее запутанными. Возвращаясь к аналогии с болтом, представьте, что вы прикладываете к болту крутящий момент в один фунт-фут. Это можно представить себе как использование гаечного ключа длиной один фут от болта до руки, а затем прикладывание силы в один фунт к концу гаечного ключа.

Это создает крутящий момент в один фут-фунт, приложенный к болту. Эта сила вращения важна для автомобилей, как бензиновых, так и электрических. В автомобиле двигатель (или электродвигатель) отвечает за создание этой вращающей силы, которая передается через карданный вал. Без вращающей силы, создаваемой двигателем вашего автомобиля или электродвигателями, автомобиль не сдвинулся бы ни на дюйм. Конечно, эта мощность должна передаваться через трансмиссии и дифференциалы, но, по сути, именно крутящий момент, создаваемый силовой установкой вашего автомобиля, обеспечивает движение.

Крутящим моментом можно управлять с помощью зубчатой ​​передачи, чтобы увеличить его. Внедорожники также используют раздаточную коробку с низким диапазоном, которая значительно увеличивает крутящий момент от двигателя, позволяя внедорожникам взбираться на крутые холмы и выкапываться из труднопроходимых мест. Вот почему вы чувствуете внезапный толчок при ускорении электромобиля после полной остановки, потому что крутящий момент электродвигателя мгновенно доступен. В бензиновых двигателях вам придется дождаться пика кривой крутящего момента, который может быть выше в диапазоне оборотов.

Что такое лошадиная сила?

Когда мы обсуждали крутящий момент, время не имело значения, потому что при измерении учитывается только величина крутящего момента (или силы вращения), которую двигатель производит, когда сгорание давит на поршни. Говоря о лошадиных силах, мы можем думать о мощности двигателя как о способности двигателя развивать крутящий момент в течение определенного периода времени.

Существует формула для расчета лошадиных сил, которая выглядит следующим образом: лошадиных сил = T * RPM / 5252 .

Запутался? Не волнуйся. T обозначает крутящий момент (с которым мы уже знакомы как сила вращения, которую производит двигатель), а RPM — обороты в минуту. Точно так же не беспокойтесь о 5252, поскольку это константа, и если вы когда-либо посещали курс физики, вы заметите, что константы — это скотч, который скрепляет формулы.

Как видно из переменной RPM, количество лошадиных сил неразрывно связано со временем. Из формулы видно, что если вы хотите, чтобы ваш автомобиль выдавал больше лошадиных сил, вам необходимо увеличить крутящий момент (или скорость вращения двигателя). Одним из теоретических способов увеличения крутящего момента в бензиновом двигателе было бы увеличение силы (сгорания), которая давит на поршень, возможно, с помощью принудительной индукции, такой как турбокомпрессор.

Рассчитать мощность и крутящий момент двигателя не так просто, как откалибровать динамометрический ключ, но вы можете использовать динамометрический стенд для измерения крутящего момента и мощности вашего автомобиля на информативных графиках.

Где полезна высокая мощность?

Высокая мощность очень полезна для многих вещей. Если вы хотите достичь высокой максимальной скорости, вам нужен автомобиль с более высокой мощностью. Если вы хотите получить наилучшие показатели ускорения, лошадиные силы также являются вашим билетом. Многие люди могут сказать, что снижение веса очень важно, и это правда, но лошадиные силы — это главное на современном автомобильном рынке.

Электромобили являются одними из самых тяжелых транспортных средств, продаваемых на рынке, но высокопроизводительные электромобили компенсируют их тяжесть чрезвычайно мощными двигателями, которые развивают мощность во всем диапазоне оборотов. Автомобили, которые уничтожают соревнования, где приоритетом является высокая скорость, всегда являются мощными автомобилями. Некоторые из этих автомобилей могут развивать мощность до 2000 лошадиных сил.

Где выгоднее увеличить крутящий момент?

Если вы когда-нибудь видели рекламу пикапов, то знаете, что все они посвящены этому крутящему моменту. Есть тяжелые пикапы, которые развивают крутящий момент более 1000 фунт-футов, что абсолютно безумно. Некоторые пикапы EV также производят безумные показатели крутящего момента. Эти пикапы имеют такой большой крутящий момент, потому что крутящий момент очень полезен при перевозке тяжелых грузов, особенно если крутящий момент доступен ниже в диапазоне оборотов.

Представьте себе, что вы тащите в гору огромный прицеп с двигателем, который выдает весь свой крутящий момент на высоких оборотах — не очень приятное занятие. Чем больше крутящий момент у двигателя, тем легче транспортному средству будет трогаться с места, даже если он несет тяжелый груз.

Приличное количество крутящего момента на низких оборотах также позволяет автомобилю чувствовать себя бодрым и отзывчивым по сравнению с автомобилем, который чувствует себя вялым на более низких оборотах.