Максимальный крутящий момент нм при об мин что это: Крутящий момент двигателя — все что вы хотели знать но боялись спросить

Крутящий момент двигателя — все что вы хотели знать но боялись спросить

Почти в каждой статье на CARakoom пишут про крутящий момент такого или иного двигателя. Но что значит этот крутящий момент? Зачем он вообще нужен?…

Почти в каждой статье на CARakoom пишут про крутящий момент такого или иного двигателя. Но что значит этот крутящий момент? Зачем он вообще нужен? Разве лошадиные силы – не главный показатель? Давайте разберемся вместе! Благодаря этому полезному пособию вы сможете блеснуть умом в компании друзей.

Крутящий момент не так уж и важен. Хотя, погодите-ка, крутящий момент очень важен! Так что же это вообще такое? Признаюсь честно, несмотря на то, что я обожаю автомобили и всё, что с ними связано, я и сам-то не особо понимаю, что такое крутящий момент. Да, в интернете есть куча умных определений, и я прекрасно знаю, каким образом он ощущается при езде. Но что же он на самом деле из себя представляет? Разве количество Л. С. – не единственный важный показатель? Я долго разбирался с определением крутящего момента, подготовил несколько доступных графиков и, наконец, счёл возможным поделиться своими наработками с вами.

Первое, к чему я пришел – лошадиные силы являются единственным важным показателем. Не спешите писать гневные комментарии, позвольте мне объяснить. Крутящий момент очень важен, но не сам по себе. Чтобы машина разгонялась, нужно приложить определенную силу: F=Ma (Сила = Масса х Ускорение). Крутящий момент – это сила, но у него отсутствует временной показатель. Для наглядности приведу пример. Представьте, что вы приложили 200 Нм крутящего момента к железному ведру. Это, конечно, круто, но этого не хватит, чтобы отправиться на нем в путешествие.

Просветление ко мне пришло благодаря… свету! Обычная лампочка потребляет энергию, которая измеряется в ваттах – величине, названной в честь Джеймса Ватта, который, помимо того, подарил нам величину, называемую Лошадиными Силами. Ну, во всяком случае, так говорят достоверные источники. В электричестве, ватт определяется как произведение Вольт на Амперы, то есть напряжение, умноженное на ток. Таким образом, при напряжении в 110 Вольт, 60-ваттная лампочка имеет ток, равный 0.55 Ампер, а при напряжении в 220 Вольт, та же самая лампочка имеет ток в 0.275 Ампер. Грубо говоря, чем выше напряжение, тем «медленнее» ток при той же самой «мощности».

Лошадиные Силы измеряются по той же схеме. ЛС=(КМ*ОБ/М)/5252. Крутящий момент нам известен, обороты тоже, а 5252 – это единица для перевода, о которой даже и думать не стоит. Для проведения аналогии с электричеством, представим, что Лошадиные Силы – это Ватты (кстати, во многих странах мощность двигателя измеряется именно в киловаттах), крутящий момент – напряжение, а обороты в минуту – ток. Таким образом, при 135 Нм крутящего момента на 3151 об/мин, двигатель будет выдавать 60 Л.С. Для получения тех же самых шестидесяти лошадиных сил, я могу удвоить обороты и вдвое уменьшить крутящий момент, или удвоить крутящий момент и вдвое порезать обороты. Чувствуете?

В электричестве, Ватт – самая важная величина, ведь благодаря ей горит свет. Можно иметь напряжение без тока, или ток без напряжения, но для того, чтобы была энергия, необходимо и напряжение, и ток.

С крутящим моментом та же самая тема: необходимы лошадки и обороты. Представьте себе двигатель, который имеет крутящий момент 1350 Нм, достигаемый при всего лишь 500 об/мин. «Круто же!» — скажете вы. Ничего подобного. Подставьте эти показатели в нашу формулу, и вы поймете, что такой двигатель будет выжимать всего 95 Л.С. Крутящий момент – это сила, но эта сила не будет работать до тех пор, пока к ней не добавится вращение (об/м). Работа должна производиться в течение определенного времени, только тогда мы получим энергию и ускорение, а ускорение – это, по сути, и есть самый главный показатель автомобиля. И да, когда я говорю «ускорение», я имею в виду переход из статичного состояния в динамичное. В данном случае, речь идет о физическом определении этого понятия, а не о разгоне до сотни и т. д.

Итак, если важны только лошадиные силы, то в чем суть дизельных движков? Давайте начнём по порядку:

1. Мы знаем, что автомобиль ускоряется благодаря лошадиным силам
2. Мы знаем, что крутящий момент, умноженный на обороты в минуту (и всё это поделённое на 5252) создаёт эти лошадиные силы

То есть, чем быстрее вращается движок, тем больше лошадиных сил. Логично? Вполне. Теперь давайте попробуем научиться читать подобные графики динамики.
(График взят из журнала Automobile)

1. Лошадиные Силы – это переменная, зависящая от скорости двигателя, это мы узнали только что, но скорость двигателя имеет значительно больший потенциал, чем крутящий момент (двигатель может раскручиваться, например, до 7000 об/м, при этом крутящий момент может составлять лишь 200-400 Нм). Это значит, что большой показатель лошадиных сил будет следствием большого количества оборотов в минуту, и даже небольшой крутящий момент, приложенный к большому количеству оборотов, в итоге выдаст неплохую мощность. Именно поэтому болиды Formula 1, или гоночные мотоциклы… в общем любые транспортные средства, оснащенные двигателями с высокой оборотностью, имеют так много мощности.
2. Кроме того, значение имеет где и каким образом вы производите крутящий момент. Дизельные движки производят много крутящего момента. Очень много. Но они выжимают его при низких оборотах. Этот низкооборотный крутящий момент как раз таки и создает то ощущение, которое вы испытываете при езде на огромном ленивом V8 или дизельном движке. Но ощущение это в первую очередь связано не с крутящим моментом, а именно с мощностью двигателя.

Для наглядности я выбрал небольшой современный движок от Volkswagen – CJAA 2.0 TDI. Максимальный крутящий момент двигателя, который составляет 319 Нм достигается при 1700 об/мин, а при 2600 об/мин он начинает угасать. Это является следствием того, что дизельные движки способны нагнетать огромное давление воздуха и не поджигать топливо до тех пор, пока они не будут готовы к этому. При таком крутящем моменте мы имеем 76 л.с. на 1700 об/мин, 90 л.с. при 2000 об/мин и 116 л.с. при 2600 об/мин. На графике заметно, как линия лошадиных сил резко взмывает вверх в том месте, где достигается максимальный крутящий момент.

Сравним его с бензиновым двигателем аналогичного объема. В данном случае рассмотрим двигатель Subaru FA20. Максимальная мощность движка составляет 200 л.с, таким образом, можно сказать, что он более «спортивный», в сравнении с CJAA. Однако, на 1700 об/мин FA20 выдает всего 142 Нм крутящего момента, что соответствует лишь 34 л.с. При 2000 оборотах крутящий момент составляет 155 Нм и выдает 43 л.с., при 2600 – 185 Нм и 68 л.с. По факту, FA20 не выжимает больше лошадиных сил, чем CJAA ровно до тех пор, пока не разгонится до 3900 об/мин. Примерно на таких оборотах мы с вами ездим на работу и по магазинам. Таким образом получается, что двигатель Subaru BRZ страдает от нехватки мощности, при том, что у него её вполне достаточно. Нонсенс, но факт.

Посмотрите на этот график. Тут вы видите сравнение показателей двух рассмотренных двигателей. Как можно заметить, кривая лошадиных сил дизельного движка взмывает вверх на низких оборотах.

На данном графике оранжевым цветом обозначена зона, в которой TDI выжимает больше мощности, чем «более мощный» двигатель FA20.

Обратите внимание на интервал от 900 до 4500 об/мин, на котором TDI выдает значительно больше лошадиных сил. Две сотни лошадей, конечно, будут быстрее, чем 136, но пока BRZ медленно лениво разгоняется до необходимых оборотов, TDI уже улетит в космос. Этим и объясняется явление «турбоямы»: когда турбина не работает, двигатель не выдает нормального крутящего момента, следовательно у него мало мощности и он плетется как улитка. Когда турбина входит в дело, движок начинает производить крутящий момент, мощность и скорость.

Другой способ разобраться в этом явлении состоит в рассмотрении лошадиных сил на фоне определенного интервала оборотов, скажем, 1100-4000 об/мин, то есть средней оборотности ежедневных поездок. В данной зоне средний показатель мощности FA20 составляет 67 л.с, а CJAA показывает 107 л.с. Это говорит о том, что если бы движок BRZ не разгонялся до 4000 об/мин, то юркий дизель рвал бы его по мощности почти в два раза! Именно поэтому крутящий момент ощущается таким «быстрым». Быстрее разгоняться будет тот автомобиль, чей двигатель проведет больше времени на более высоком среднем показателе лошадиных сил.

Проблема состоит в том, что, как я уже ранее говорил, оборотность двигателя – величина более широкая, чем крутящий момент, а это значит, что количество крутящего момента, который можно добавить на низких оборотах, сильно ограничено. На практике, путём увеличения скорости двигателя можно получить больше мощности, чем путём увеличения крутящего момента. При этом, увеличить скорость двигателя гораздо дешевле и проще, чем поднять крутящий момент. Именно по этой причине дизели, как правило, совершенно не подходят для гоночных автомобилей.

Мы сравнили оборотистый спортивный двигатель FA20 и медленный дизельный TDI, пришло время сравнить что-то другое. Теперь мы посмотрим на три шестицилиндровых двигателя от внедорожников. Синяя кривая отвечает за Toyota 1FZ-FE 4.5 – последний рядный шестицилиндровый двигатель от Toyota, установленный в Land Cruiser. Красная кривая – Toyota 1GR-FE 4.0 – рабочая лошадка от Tacoma. И, наконец, зеленая линия – GM LFX 3.6 – V6, сидящий под капотами Colorado и Canyon.

1. Двигатель 1FZ-FE (синяя линия) – настоящий олдскул.

Его большой объем, распредвал и дизайн головки блока цилиндров созданы для того, чтобы производить большую мощность на низких оборотах. Благодаря этому, на таком автомобиле, как говорится, можно пни выкорчевывать. Несмотря на то, что среди трех двигателей данный имеет наименьшее количество максимальной мощности (212 л.с.), он имеет максимальный средний показатель мощности (128 л.с.) в интервале ежедневной езды, достигает своей максимальной мощности на 1800 об/мин и дольше всех держится на этой отметке. Это не значит, что автомобиль быстрый, совсем нет, он та еще улитка, но его показатели позволяют ему успешно разгоняться при высокой нагрузке на низких оборотах. Кроме того он хорош на бездорожье.

2. Двигатель 1GR-FE отличается своим умеренным характером и пытается выстроить баланс между крутящим моментом и лошадиными силами, но на высоких оборотах он выдыхается, и причиной тому является конструкция профиля кулачка.

Движок неплохо показывает себя на низких оборотах. К сожалению, на высоких оборотах наблюдается сильный спад мощности, поскольку двигателю просто не хватает воздуха. В то же время, двигатель имеет тот же самый средний показатель мощности в диапазоне оборотов при ежедневной езде, что и более мощный двигатель GM V6 (115 л.с.)

3. В двигателе LFX сделан упор на лошадиные силы, но благодаря хорошей регулировке кулачка на впуске и выхлопе, а также прямому впрыску, крутящий момент также вполне неплох.

Его «коньком» является тот факт, что он продолжает раскручивать обороты до тех пор, пока не достигнет максимального количества лошадиных сил. Однако, на низких оборотах этот движок менее мощный, чем древний Toyota V6. Средний показатель мощности на оборотах ежедневной езды – такой же, как и у 1GR-FE (115 л.с.), и он развивает 85% своей мощности при 1500 об/мин.

Какой из них лучше? Это зависит от разных факторов. Самый крупный и медленный из них хорош на низких оборотах, но подыхает на высоких. Самый мелкий двигатель выжимает самую большую мощность, но для этого его нужно посильнее раскрутить.

В идеале хотелось бы иметь и то, и другое. Хороший крутящий момент на любых оборотах, который мог бы выжать много лошадиных сил. Этого можно добиться увеличением объема двигателя, но тогда он будет неэффективен на низкой нагрузке. Турбонаддув также может решить проблему, но движок будет вёдрами пить топливо.

Дизельные двигатели хороши на низких оборотах, но на высокой скорости они начинают задыхаться, поэтому нам вряд ли когда-либо удастся увидеть спортивный автомобиль на дизельном движке. Если только произойдет какой-нибудь технологический прорыв…

Надеюсь, что эта обучающая статья поможет вам лучше разобраться в понятии крутящего момента и научиться взвешивать все «за» и «против» при выборе двигателя.
Чтобы узнать об автомобильной технике и физике больше, заглядывайте в наше сообщество Tech.

Подпишись на наш Telegram-канал

Что важнее: Мощность или крутящий момент?

Когда речь заходит о выборе машины, то большинство людей смотрит на максимальную мощность. Они считают, что это важнейшая характеристика двигателя. Меньше людей смотрит на крутящий момент, считая, что именно он правит балом. Кое-кто смотрит и на мощность, и на крутящий момент, но цифры в технических характеристиках всё равно почти ничего не значат в реальной жизни. Гораздо важнее обороты двигателя, на которых достигаются пиковые значения. Но и это ещё не всё, и вот почему.

Чего хочет водитель

Цифры можно сравнивать, но большее значение мощности или крутящего момента не говорит о том, что в реальной жизни машина при прочих равных будет быстрее, а двигатель, как говорят, эластичнее. Смотреть нужно на графики. Графики крутящего момента и мощности в зависимости от оборотов двигателя одновременно. Чем больше крутящий момент на низах, чем ближе крутящий момент к максимальному на средних оборотах и чем позже достигается максимальная мощность, тем лучше. По сути, это и есть формула идеального мотора, но достигнуть её очень тяжело.

Генри Форд в свое время говорил: «Мощность продает автомобиль, но гонки выигрывает крутящий момент».

Читайте также

Сможет ли Су-57 постоять за себя в воздушном боюКакими ракетами будет оснащен новейший российский истребитель пятого поколения?

Ещё он говорил: «Спросите любого водителя, чего он хочет, и он ответит, что хочет больше мощности».

Обе цитаты в полной мере верны и сегодня, но вернемся к теме. Нельзя рассуждать о мощности и крутящем моменте по-отдельности по одной простой причине — и тут, возможно, для кого-то сейчас я открою Америку: мощность и крутящий момент связаны между собой. В упрощенном виде зависимость выглядит так (не пугайтесь, это единственная формула в этой статье): N=k*M*n, где N — это мощность, k-это постоянный коэффициент для перевода в нужные физические величины (Вт, кВт, л. с.), а n — это обороты двигателя (те, самые, которые указываются на тахометре).

Из этой формулы следует, что чем больше крутящий момент, тем больше мощность. Обращаю, кстати, внимание на то, что именно мощность зависит от крутящего момента, а не наоборот. Таким образом, так как у дизельных моторов большой крутящий момент, у них должна быть и высокая мощность, но на первый взгляд это не так.

Дизельный парадокс

Давайте для примера возьмем два мотора BMW: 3-литровый бензиновый и 3-литровый дизельный. У первого крутящий момент 400 Нм при 1200−5000 об/мин, а мощность 306 л.с. при 5800−6000 об/мин. У дизельного же крутящий момент больше — 560 Нм при 1500−3000 об/мин, но мощность меньше — 258 л.с. при 4000 об/мин. Почему так?

Все дело в оборотах, при которых достигается максимальная мощность. Дизельный мотор в силу своей конструкции не может выдавать большие обороты, но теоретически, если бы его можно было раскрутить до бензиновых 6000 оборотов в минуту, его мощность составляла бы 479 л. с.

Читайте также

Отдых в Египте: «В воздухе витала атмосфера издевательства, и это было унизительно»Арабы откровенно прикалывались, наливая гостям отеля пиво в рюмки

По этой же причине малообъемные, но высокооборотистые мотоциклетные и гоночные двигатели при небольшом крутящем моменте выдают огромные мощности. Но вернемся к реальной жизни. На что же смотреть при покупке автомобиля, раз крутящий момент и мощность взаимозависимы?

Турбомоторы рулят

Смотреть нужно на графики распределения мощности и крутящего момента по всему диапазону работы мотора. Так, сравнивая типичный атмосферник и турбомотор, можно сделать три вывода.

Чем раньше достигается максимальный крутящий момент, тем лучше. По этому параметру выигрывает турбированный мотор.

Чем позже достигается пик мощности, тем лучше. По этому параметру у моторов паритет.

Чем ближе к максимальному крутящий момент на средних оборотах. тем лучше. Тут снова выигрывает турбированный, потому что на средних оборотах у него как раз максимум.

Что ещё можно сказать? Ну, например, то, что у турбированного мотора будет ровная тяга в среднем диапазоне оборотов, а ближе к красной зоне будет резкий спад тяги. У атмосферного мотора тяга будет увеличиваться и уменьшаться равномерно.

Новости авто: Самые надежные моторы объемом 2+ литра

Обзор рынка: «АвтоВАЗ» рассекретил цены на спортивную Lada Granta

Автомобили и жаргон: Что это значит?

B.Line: Управляющий директор и главный исполнительный директор Maruti Suzuki Кеничи Аюкава (справа) и старший исполнительный директор по маркетингу и продажам RS Kalsi демонстрируют совершенно новый Swift компании на выставке Auto Expo 2018 в Большой Нойде в Уттар-Прадеше 8 февраля 18 года. На фото: Камаль Наранг

Поскольку автопроизводители бросают весь свой маркетинговый арсенал на продукт и брошюру, вот краткое изложение ключевых терминов и того, что они означают для вашего решения о покупке, поэтому вам не нужно притворяться, что вы поняли это, когда вы по магазинам.

Лошадиные силы

Дело не только в том, как быстро едет машина; это также касается двигателя и его размера. У вас может быть небольшой двигатель, производящий много лошадиных сил, и наоборот. В наши дни он также выражается в киловаттах (кВт) и PS (метрических), что обычно очень близко к механическим (л.с.). Это ориентировочное число, которое может помочь вам сравнить автомобили.

Ищите что-то в диапазоне 70-100 л.с. для малых и средних автомобилей. Вы не можете по-настоящему «почувствовать» лошадиные силы; крутящий момент, вы можете.

Крутящий момент

Крутящий момент — это вращательная сила, а поскольку работа двигателя зависит от вращения кривошипа, крутящий момент — это сила, которую двигатель способен создать. Современные двигатели генерируют разные уровни крутящего момента при разных скоростях вращения двигателя (об/мин или оборотов в минуту, которые крутит двигатель). Он выражается в ньютон-метрах (Нм), и это то, что вы на самом деле чувствуете, когда при ускорении вас вдавливает обратно в сиденье. В автомобильной брошюре будет указан максимальный крутящий момент, который может создать двигатель, и конкретные обороты, при которых он генерируется.

Например, Maruti Dzire развивает 113 Нм при 4200 об/мин (бензин) и 190 Нм при 2000 об/мин (дизель). Это означает, что бензиновый двигатель производит меньший крутящий момент при гораздо более высоких оборотах двигателя, чем дизельный двигатель, который производит больше при довольно низких оборотах двигателя. Ощущение «подхвата» будет более выражено в дизельном двигателе, который будет сильнее чувствовать нагрузку автомобиля. Однако у бензинового мотора чуть больше лошадиных сил (81 против 73) и со временем он сможет ехать быстрее. Итог: ищите хороший крутящий момент (более 110 Нм) при низких оборотах (4000 или около того).

Колесная база

Колесная база — это расстояние между осью переднего колеса (центр колеса) и осью заднего колеса (в миллиметрах — мм). Колесная база транспортного средства влияет на количество места внутри, а также на некоторые характеристики управляемости. Чем больше у вас колесная база, тем больше места вы, вероятно, получите внутри (хотя дизайн во многом зависит от этого). Колесная база также влияет на управляемость. Автомобиль с длинной колесной базой будет устойчивым на более высоких скоростях, но менее маневренным в поворотах или поворотах на высокой скорости. Также у него будет больший радиус поворота — насколько туго он сможет поворачиваться на месте. И наоборот, автомобиль с короткой колесной базой может чувствовать себя бодро на поворотах, но менее уверенно и безопасно на высоких скоростях.

HVAC/климат-контроль

Не все кондиционеры одинаковы. Автоматический климат-контроль — это термин, используемый для более интеллектуальной системы кондиционирования воздуха. Традиционные кондиционеры с обогревом и вентиляцией будут иметь ручку скорости вентилятора и ручку температуры, которые вы настраиваете в соответствии с комфортом жильцов. При автоматическом климат-контроле вы обычно устанавливаете температуру, которую хотите поддерживать в салоне, а система соответствующим образом модулирует интенсивность охлаждения и скорость вращения вентилятора. Некоторые автомобили будут иметь вентиляционные отверстия для задних пассажиров. В более дорогих автомобилях у вас может быть даже несколько «зон», чтобы водитель и второй пассажир могли устанавливать свою индивидуальную температуру. В роскошных автомобилях даже у задних пассажиров может быть своя «зона».

Фары, ДХО

Фары бывают различных конфигураций. Вы часто будете видеть «тип проектора» в списке функций. Это означает, что фактическая лампа налобного фонаря помещена в структуру с вогнутой линзой, что позволяет сфокусировать луч, который проходит большое расстояние с высокой интенсивностью. Сама лампа может быть традиционной галогенной, ксеноновой или светодиодной. В целом, прожекторные лампы — это хорошо, хотя вы можете найти их только в более дорогих автомобилях или в более дорогих модификациях. Набор «дневных ходовых огней» или ДХО, которые включаются вместе с автомобилем и улучшают видимость для встречного транспорта и пешеходов, обычно включает в себя полосу светодиодов с различными схемами и считается элитным.

ABS/EBD/Brake Assist

ABS, или антиблокировочная тормозная система, представляет собой механизм, предотвращающий блокировку колес (типичный визг) при резком торможении. Опытный водитель регулирует тормозное давление и рассчитывает его таким образом, чтобы автомобиль останавливался без драматизма. ABS делает это автоматически, быстро активируя и деактивируя тормоза, постоянно проверяя, заблокировано колесо или свободно. Таким образом, автомобиль может более эффективно тормозить в экстренной ситуации и сохранять контроль. Он остановится на более коротком расстоянии.

Существует также «Электронное распределение тормозного усилия», которое обеспечивает правильное тормозное давление на всех четырех шинах для обеспечения сбалансированного и безопасного торможения. Brake Assist — еще одна система (в наши дни обычно электронная), которая обнаруживает аварийную ситуацию и повышает эффективность тормозов.

Всего хорошего. ABS станет обязательной для всех автомобилей, продаваемых в Индии после апреля 2019 года!

ISOFIX

Точки крепления ISOFIX для крепления детских кресел. По сути, это две металлические петли или точки защелки, расположенные на одном из задних сидений, и если у вас растущая семья, они того стоят.

Радиус поворота

Важным фактором для городских транспортных средств является радиус поворота, который указывается в брошюрах в метрах (м). Это радиус дуги, которую описывает автомобиль, когда вы пытаетесь повернуть с полностью заблокированным в одну сторону рулевым колесом. В этом случае лучше меньше. Чем меньше радиус, тем меньше движений вперед-назад вам придется делать при развороте.

Максимальное ускорение: пиковая мощность против пикового крутящего момента — Auto Expert, Джон Кадоган

Пиковая мощность по сравнению с пиковым крутящим моментом — какой из них обеспечит наибольшее ускорение?

Если вы покупаете хороший живой автомобиль, такой как Hyundai i30 SR Premium — ничего возмутительного, но определенный шаг вперед от скуки на колесах, есть вероятность, что однажды вы захотите заставить его работать — действительно работать. Не постоянно — только изредка.

Вам не нужно носить кепку набок и включать слово «йо» в свой родной язык.

В коробке передач с двойным сцеплением есть семь передач, и многие из них можно использовать на самых разрешенных скоростях. Ваша миссия состоит в том, чтобы выбрать тот, который обеспечивает максимальную производительность. Так что в принципе есть два варианта.

Нужен учебник по мощности и крутящему моменту: вот мое руководство Idiot по мощности и крутящему моменту >>

Я помогу вам сэкономить ТЫСЯЧИ на ЛЮБОМ НОВОМ ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ. Нажмите ЗДЕСЬ >>

Power V Torque

Некоторые люди говорят, что вы получаете максимальное ускорение на любой скорости с двигателем на пиковой мощности, а некоторые люди говорят, что максимальный крутящий момент двигателя обеспечивает максимально возможное ускорение.

Что касается гипотез, то я вижу, что они оба достойны. Но они не могут быть правы оба. Итак, давайте развяжем какой-нибудь праведный джихад против дерьма, используя высокотехнологичное чудо физики.

Сначала я хочу пояснить, что я имею в виду под «максимальным ускорением». Очевидно, что автомобили работают на очень многих скоростях, и максимально возможное ускорение, очевидно, зависит от скорости. Обычно вы получаете более высокие ускорения на более низких скоростях.

Я говорю о том, чтобы сделать снимок во времени с автомобилем на какой-то произвольной скорости, а затем выяснить, как получить максимальное ускорение от автомобиля на этой скорости. Я собираюсь использовать здесь 75 км/ч (это примерно 45 миль в час) — но вы можете использовать любую конкретную скорость — фактическая величина возможного ускорения изменится, но обороты, необходимые для его достижения, не изменятся.

Какие обороты для максимального ускорения?

Посмотрите на это так:

Вы подрезаете апексу немного скорости и начинаете наматывать на мощность. Чтобы получить максимальную отдачу от автомобиля, вам нужно получить максимальное ускорение. Есть только один набор оборотов, который позволит достичь этого. Наша миссия сегодня состоит в том, чтобы выяснить, на каких оборотах это достигается.

Я также предполагаю, что шины продолжают сцепляться с дорогой, то есть мы не пробуксовываем колеса. И мы используем полностью открытую дроссельную заслонку, потому что, очевидно, производительность двигателя доступна только в том случае, если вы полностью открываете дроссельную заслонку.

Ускорение зависит только от двух факторов: массы автомобиля, которая, как правило, довольно постоянна, и силы ускорения, которую способна развивать трансмиссия. Это второй закон движения Ньютона.

Я помогу вам сэкономить ТЫСЯЧИ на ЛЮБОМ НОВОМ ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ. Нажмите ЗДЕСЬ >>

ТЯГОВОЕ УСИЛИЕ MINUS СОПРОТИВЛЕНИЕ

И, конечно же, вам нужно вычесть любые сопротивления, с которыми борется автомобиль, такие как сопротивление качению шин и аэродинамическое сопротивление, которое сильно зависит от скорости.

Существует также гравитация, которая помогает, если вы бежите вниз по склону, и вредит, если вы карабкаетесь в гору.

Итак: как максимально увеличить силу, с которой трансмиссия действует на дорогу?

Толчок вперед, очевидно, исходит от колес. В частности, колеса управляют движением — в данном случае передние два. На самом деле это крутящий момент, вращающий колеса, как будто буквально тянущий машину вперед. (Вы можете перемещать крутящий момент где угодно на твердых телах — это не имеет никакого значения для их поведения.) Колеса крутят автомобиль вперед.

И это усилие вперед — тяговое усилие — зависит только от двух вещей: во-первых, это крутящий момент на колесах, который исходит от коленчатого вала, но настраивается через коробку передач и редуктор главной передачи.

Во-вторых, нужно учитывать радиус качения шины. 319 миллиметров здесь.

Итак, для максимального ускорения автомобиля на любом снимке времени нам необходимо максимально увеличить крутящий момент на ведущих колесах. Задержите эту мысль и давайте подумаем о двигателе.

Я помогу вам сэкономить ТЫСЯЧИ на ЛЮБОМ НОВОМ ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ. Нажмите ЗДЕСЬ >>

МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ: МОЩНОСТЬ, КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ И ОБОРОТЫ

Три характеристики вашего двигателя: мощность, крутящий момент и обороты. Власть концептуально сложна, потому что ее нельзя увидеть или потрогать, но это и не обязательно. Мощность равна крутящему моменту, умноженному на число оборотов. Это так просто, но вы должны правильно подобрать единицы измерения.

Я сделал целое видео по этому поводу — ссылка в описании — но вкратце, вы все балансируете, правильно расставляя единицы. Это просто. Киловатты равны ньютон-метрам, умноженным на число оборотов в минуту, деленному на 9.549. Если вы работаете с имперскими единицами в своей глуши, мощность в лошадиных силах равна фунт-футам, умноженным на обороты в минуту, деленным на 5252.

Люди увязают в силе и буквально схватываются с ней. Это скорость изменения энергии во времени. Сила, умноженная на скорость. Производная по времени от массы, умноженной на ускорение, на расстояние. Буквально это скорость, с которой автомобиль приобретает кинетическую энергию. Минус потери.

Эти бойкие объяснения не помогают.

Я помогу вам сэкономить ТЫСЯЧИ на ЛЮБОМ НОВОМ ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ. Нажмите ЗДЕСЬ >>

ПОНИМАНИЕ СИЛА

Вам не нужно понимать силу, как какой-нибудь физический лаборант Йода — вам просто нужно ее использовать. К счастью, если вы можете понять, как покрасить стену, вы можете работать с силой.

Чтобы покрасить стену, нужно знать площадь, а площадь зависит от длины и ширины. Площадь равна длине, умноженной на ширину. Легкий. Это понял бы даже политик.

Мощность такая же. Он равен крутящему моменту, умноженному на обороты (с числовым вымыслом, чтобы получить правильные обороты, обсуждалось ранее). Это так просто.

Мощность, крутящий момент и обороты поступают на коробку передач, затем на главную передачу, а затем на колеса.

ПЕРЕДАЧА

Вы можете найти спецификации и умножить передаточное число на передаточное число главной передачи и получить общее передаточное отношение на колесах для каждой передачи.

Имейте в виду, что i30 с двойным сцеплением имеют два разных передаточного числа главной передачи — это ловушка для молодых игроков.

Зубчатая передача? Очень просто.

Если у вас редуктор «два в одном», частота вращения вала на выходной стороне уменьшается вдвое, а крутящий момент удваивается. И, что еще проще, мощность остается неизменной, потому что мощность равна крутящему моменту, умноженному на число оборотов.

Три к одному: одна треть скорости, в три раза больше крутящего момента. Но есть потери.

Нужно больше? Статья в Википедии о передаче >> довольно хороша.

Я помогу вам сэкономить ТЫСЯЧИ на ЛЮБОМ НОВОМ ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ. Нажмите ЗДЕСЬ >>

ПОТЕРИ

К сожалению, в трансмиссиях довольно много трения, и около 15 процентов мощности теряется механически по пути. Таким образом, скорости механически блокируются зубчатой ​​передачей, но около 15 процентов крутящего момента и, следовательно, 15 процентов мощности уходит.

Это издержки ведения бизнеса с шестернями и маслом.

ШЕСТЬ ПЕРЕДАЧ НА ВЫБОР

Я выбрал i30 SR в качестве своего рода демонстратора здесь не просто так. Потому что скорость 75 км/ч в i30 действительно интересна — первая передача не запускается, очевидно, потому что двигатель будет раскручиваться при более чем 10 000 оборотах. Удачи с этим. Но вы легко можете быть вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым или даже седьмым по 75 кейсов в час.

Если вы на втором месте, двигатель работает при 6000 об/мин и достигает максимальной мощности в 150 киловатт. А вот с третьего по седьмое интересно. На третьем у вас 4100 оборотов, а на седьмом — 1600 — так что двигатель развивает свой пиковый крутящий момент на всех передачах выше третьей. 265 Нм. Потому что SR развивает максимальный крутящий момент от 1500 до 4500 об/мин.

Затем я рассчитал обороты колеса при 75 км/ч. Очень просто — вы можете сделать это по размеру шин. Они 225/40R18. Если у вас 75, эти колеса развивают скорость 625 об/мин.

Не имеет значения, на какой передаче вы находитесь. Очевидно. Если вам 75, вот как быстро крутятся колеса.

Я помогу вам сэкономить ТЫСЯЧИ на ЛЮБОМ НОВОМ ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ. Нажмите ЗДЕСЬ >>

CRANK POWER V WHEEL POWER

Итак, у нас есть 150 киловатт при 6000 об/мин для второй передачи при 75, и вы можете рассчитать мощность от кривошипа на всех других передачах, потому что мощность равна крутящему моменту, умноженному на об/мин. разделить на любые единицы, в которых вы работаете — метрические или имперские.

Итак, 150 киловатт выходит из кривошипа при 6000 об/мин, 125 киловатт при 4500 и всего 42 при 1500. киловатт при 4500 об/мин и всего 35 киловатт при 1500 об/мин.

Видите, как падает мощность, хотя крутящий момент двигателя при 4500 такой же, как и при 1500?

Поскольку мы знаем мощность и обороты на колесах (обороты колес составляют 625 при 75 км/ч), мы можем рассчитать крутящий момент на колесах.

Мы просто используем то же уравнение, что и раньше, только для колеса, а не для двигателя. И как только мы это узнаем, мы можем рассчитать силу, с которой трансмиссия действует на автомобиль через колеса (вы просто делите на радиус колеса — 0,319 метра). А затем, чтобы сделать его удобоваримым, вы можете разделить эту силу на 9,81

Я помогу вам сэкономить ТЫСЯЧИ на ЛЮБОМ НОВОМ ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ. Нажмите ЗДЕСЬ >>

ОКОНЧАТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ: КАКАЯ ПЕРЕДАЧА ОБЕСПЕЧИВАЕТ МАКСИМАЛЬНУЮ ТЯГУ?

Это магическое ускорение за счет гравитации, по крайней мере, в имперском мире.

Это преобразует ньютоны силы в килограммы силы, с которыми просто легче справиться тем, кто не увлекается физикой.

Это хорошо коррелирует с опытом вождения автомобиля. Доберитесь до 75 в ручном режиме, переключитесь на седьмую передачу, нажмите на газ. Просто трясет по всему городу. Понизьте передачу до второй, повторите эксперимент: большая разница.

Таким образом, вы можете очень ясно видеть, что при условии, что вы можете выбрать правильную передачу, максимальное ускорение на любой конкретной скорости может быть достигнуто только тогда, когда двигатель развивает максимальную мощность, потому что пиковая мощность двигателя обеспечивает максимальный крутящий момент на ведущих колесах. Каждый раз.

Независимо от того, на какой скорости вы едете, при условии, что колеса не вращаются.

И, на верхнем пределе скорости нужно знать, что аэродинамическое сопротивление может превзойти способность двигателя заставить машину вообще разгоняться. Таким образом, максимально возможное ускорение при конечной скорости автомобиля равно нулю. (Другой вариант: автомобиль отскакивает от ограничителя оборотов из-за слишком низкой передачи.)

Вот как это происходит в реальности для i30 на скорости 75 км/ч.

Я помогу вам сэкономить ТЫСЯЧИ на ЛЮБОМ НОВОМ ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ. Нажмите ЗДЕСЬ >>

ВЫБОР ВОЖДЕНИЯ

Вы можете использовать любую передачу, кроме первой, но при 75 км/ч максимальное ускорение действительно зависит от того, находитесь ли вы на этих пиковых оборотах мощности. Это имеет огромное значение для производительности автомобиля. Проверьте цифры тягового усилия справа вверху — они учитываются.

Вы можете быть на шести из семи передач — это зависит от вас — но ясно, что если производительность является целью, только одна из них является правильной.

Когда вы посмотрите на обороты при переключении на повышенную передачу на следующей передаче — для этих расчетов я взял теоретическое повышение при 6500 об/мин — вы увидите, что коробка передач с двойным сцеплением в i30 SR Premium действительно предназначена в первую очередь для комфорта и экономии, и время от времени весело.

Это, конечно, не особенный трек с коробкой передач с близким передаточным числом, но поверьте мне: как владельцу (среди прочего) последнего RenaultSport Clio с механической коробкой передач, они становятся несколько требовательными, когда вы не набираете обороты. , что чаще всего бывает у обычных водителей в больших городах.

В принципе, высокие передачи хороши для комфортного путешествия, а также для экономии топлива, но когда вы хотите превратить углеводороды в шум и скорость, пиковая мощность — это то, что вам нужно. Каждый раз, когда вы находитесь в режиме производительного вождения и видите, что тахометр находится на тихой стороне 3500, вам действительно нужно переключиться на более низкую передачу, если вы хотите, чтобы пейзаж двигался быстрее.