Что важнее для разгона – мощность или крутящий момент
Этот вопрос – одна из главных тем "холиваров" на автомобильных форумах. Оппоненты готовы порвать друг друга, приводя десятки аргументов. А ведь все просто: мощность — это и есть момент! Как так? Сейчас объясним.В детстве многие люди постарше собирали фантики «Турбо», на них почти обязательно указывались мощность и максимальная скорость машины. Чем больше цифры, тем больше почтения модели авто. Похоже, так и продолжается до сих пор — лишние несколько лошадиных сил часто становятся решающим аргументом «за» или «против» какой-либо машины.
Но вот уже слышны голоса познавших дизельный Дзен о том, что важен только Крутящий Момент, да и подозрительно хорошая динамика более слабых бензиновых моторов со всякими турбинами или разными там системами VVT-i заставляет иногда водителей усомниться в верности принципа «чем мощнее, тем быстрее», а уж про налоги, которые почему-то зависят от мощности, и так все наслышаны.
Так что же такое мощность и как она связана с динамикой?
В паспортных характеристиках машины и на тех самых вкладышах «Турбо» указана максимальная мощность двигателя. Но что она дает машине? И как с ней связан крутящий момент? Постараемся объяснить максимально просто эту важную истину.
Крутящий момент, напомним, есть произведение силы на плечо рычага. А для двигателя — это сила, с которой вращается коленчатый вал двигателя. Измеряется обычно в ньютонах на метр или в килограмм-силах на метр.
График внешней характеристики двигателя
Собственно, момент возникает, если тормозить вращение коленчатого вала каким-то способом — гидротормозом, генератором или заставить тянуть машину. Именно так его и замеряют — тормозят сам двигатель или колеса машины гидротормозом. Для двигателя обычно указывается максимальный крутящий момент, который развивает мотор при полностью нажатой педали газа, с чьей помощью водитель как раз регулирует, какую часть момента может дать двигатель.
Осталось понять, как этот самый момент изменяется. Крутящий момент зависит от величины оборотов двигателя и в начале невелик, потом растет до определенного момента, а затем падает. Почему же?Пики и спады на графике
В реальной эксплуатации полный момент бывает нужен редко, как раз в тех случаях, когда вы прожимаете педаль газа в пол и надеетесь, что двигатель «вытянет», всё остальное время он меньше максимального на этих оборотах. Но мы уже знаем, что момент меняется не только под воздействием нажатия на педаль газа (механической или электронной), но и с оборотами. На различных оборотах процессы, происходящие в камере сгорания мотора, различны. Дополнительные системы, такие как наддув, системы регулировки фаз ГРМ и прочие, еще сильнее изменяют наполнение камеры сгорания, количество топлива и момент зажигания, и в результате качество и сила рабочего хода зависят от оборотов мотора. Даже если нет никаких систем электронного регулирования, всё равно количество воздуха, попадающего в цилиндр, количество оставшегося выхлопа и оптимальный угол опережения зажигания меняются с оборотами.
А вот турбомотор схожего объема, у него момент в зоне средних оборотов ограничен электроникой, часто на пределе прочности цилиндро-поршневой группы, и график мощности тоже очень «гладкий». Хорошо заметно, на сколько выше у него мощность в начале и середине графика.
Обратите внимание именно на кривую мощности. Она круто идет вверх там, где момент большой, и почти не растет там, где он падает. Объяснение этому очень простое: Мощность — это то, сколько работы может выполнить мотор за секунду.
Следовательно, мощность мотора на любых оборотах зависит только от крутящего момента на этих оборотах, а максимальная мощность получается в точке, в которой момент уже уменьшается, но при этом произведение мощности и оборотов пока еще увеличивается.
И чтобы увеличить максимальную мощность, можно просто увеличить момент на высоких оборотах или сделать так, чтобы он уменьшался не так быстро. Взгляните на типичный график высокооборотного мотора Honda — японцы поступили именно так.Надеюсь, достаточно понятна точка зрения тех, кто говорит, что «мощность не важна — важен только момент»? Еще раз: мощность как таковая зависит напрямую от момента и сама по себе является математической, расчетной величиной, которую невозможно измерить отдельно от момента. Крутящий момент, по сути, отражает ту мощность, которая будет доступна на «неполных» оборотах двигателя, а просто при нажатии на газ при обгоне. И чем момента больше, тем лучше! Ведь и мощность на этих оборотах будет выше. А чем больше мощности, тем больше энергии можно придать машине, тем лучше динамика разгона. А максимальная мощность в первую очередь влияет на максимальную скорость машины. Ведь при правильно рассчитанных передаточных числах главной передачи и КПП получается, что максимальная скорость достигается тогда, когда затрачиваемая мощность будет равна мощности мотора.
А мощность всех потерь как раз зависит от скорости движения, в первую очередь от сопротивления воздуха и сопротивления качению колес, и в какой-то момент она обязательно совпадет с мощностью мотора, именно эта скорость и будет максимальной. Бывают, конечно, просчеты, когда двигатель или не может развить обороты максимальной мощности, или уже «упирается» в ограничитель, но это бывает не так уж часто.Дизельный момент
Теперь отвечу на типичный, но простой вопрос: «Почему на дизельных моторах традиционно большой крутящий момент, но при этом сравнительно с бензиновыми у них невысокая мощность?». Всё потому, что у дизеля ограничены рабочие обороты. Из-за высокой степени сжатия дизельных моторов и более медленно горящего топлива дизели хуже работают на больших оборотах, зато у них нет риска детонации, да и
А иногда по мощности они даже будут не так уж далеки от турбонаддувных бензиновых, но момент будет не просто большим, а огромным. Для сравнения приведем характеристики двух трехлитровых моторов от современной BMW 5 series, где будет видно, что дизели эффективны в более низких оборотах. Дизель можно сделать мощнее бензинового мотора, но тогда и так большой момент будет больше еще на четверть, а это означает, что понадобится новая коробка передач и новые карданные валы, способные выдерживать такую мощность. Да и сам двигатель придется сделать еще прочнее и тяжелее. Или можно его «раскрутить», но тогда сложнее будет работать топливной аппаратуре, а допускать дымления и неполного сгорания топлива нельзя.Так как же правильно разгоняться?
Тут важно уметь работать с коробкой передач. Для максимального разгона нужно переключаться так, чтобы обороты упали примерно на пик крутящего момента или выше него, но чтобы оставался запас по увеличению оборотов — разгон выше оборотов максимальной мощности будет идти медленнее.
Если коробка умеет переключаться очень быстро, то идеальным случаем будет КПП с очень «короткой» первой передачей с большим-пребольшим передаточным числом для очень высокого момента.
А кроме того, очень большим количеством передач «на все случаи жизни». Короткая первая позволит практически сразу со старта поднимать обороты до необходимых для уверенного разгона, а затем мотор всё время будет работать вблизи своего эффективного максимума. Есть одна проблема. К сожалению, таких коробок передач не бывает. Лучше всего была бы электрическая передача, но ее масса и невысокий КПД (то есть потери мощности при «пропускании» через такую трансмиссию) при мощности меньше нескольких тысяч киловатт делают ее применение нерациональным, если только на гибридах, как например на «Мицубиши Аутлендер PHEV». Казалось бы, есть почти идеальный вариатор, где передаточных чисел бесконечное множество, так как они меняются плавно. Но он тоже страдает низким КПД при больших передаточных отношениях и не умеет менять его очень быстро… И в итоге разгон не лучше, чем у других трансмиссий. Гидротрансформатор на традиционных АКПП еще хуже, но в сочетании с механической коробкой передач обеспечивает и надежность, и приличную скорость.
Какой мотор предпочесть — с высоким моментом или высокой мощностью?
Если мощность двух моторов, между которыми вы выбираете, отличается не слишком значительно, то выбирайте более «моментный». Особенно если вы пользуетесь механической коробкой передач. Показатель максимального момента и мощности на промежуточных режимах в данном случае важнее. Если же двигаться приходится постоянно «на пределе», то более тяговитый мотор, да еще и более слабый, преимущества иметь не будет, посмотрите хотя бы на мотоциклы, высокооборотные, но не моментные легко выигрывают у более тяговитых низкооборотных. Но показатели надо оценивать в комплексе.
Вернемся к нашим «пятеркам» BMW. Бензиновая 535i разгоняется до 100 км/ч за 5,6 секунды, а дизельная 530d — за 5,7, потому что мощность у бензиновой почти на 50 л.с. выше, причем это — турбонаддувный мотор с хорошей мощностью в зоне средних оборотов тоже и многоступенчатая АКПП, быстрая и современная. Мощности должно быть много, но не только на максимальных оборотах, а величина крутящего момента говорит нам именно о том, на сколько много мощности двигатель выдает при обычном движении. Насколько удобно ускоряться без переключений передач. И абсолютная величина крутящего момента говорит даже меньше, чем указание диапазона оборотов, на которых момент близок к своему максимуму и насколько близки эти обороты к оборотам максимальной мощности. И лучше всего с этим справляется график внешней скоростной характеристики. А вот сама величина момента не толкает вас, ведь у более моментного мотора просто будут другие передаточные числа главной передачи и на колесах будет ровно та же мощность. <a href=»http://polldaddy.
com/poll/8627239/»>Какой мотор предпочтете?</a>
Читайте также:
На что влияет крутящий момент двигателя? Коротко о главном
Каждый автолюбитель когда-нибудь слышал о таком параметре, как крутящий момент мотора, но далеко не всем автовладельцам ясно, что это за показатель, на что он влияет и как правильно определяется. Отдельные водители даже не могут правильно сказать, какой параметр крутящего момента лучше (высокий или низкий). Мы попробуем максимально подробно рассказать о том, что собой представляет крутящий момент силового агрегата и на что он влияет.
https://www.youtube.com/watch?v=WSKQEr8q2KE
Значение крутящего момента непосредственно зависит от мощности мотора. Несомненно, в паспорте с характеристиками к машине вы неоднократно видели максимальное количество оборотов коленвала, которое движок может развивать.
Помимо этого, рядом с оборотами имеется еще один параметр, который измеряется в ньютон-метрах. Он указывает на число оборотов, при котором достигается предельно возможный крутящий момент. На многих машинах данный крутящий момент (либо максимальное количество ньютон-метров) достигается на уровне 4,5-5 000 оборотов. Это означает, что как раз при таких оборотах мотор вашей машины производит полную отдачу.
Другими словами, используется вся его мощность для предельно быстрого разгона. Однако даже при большом показателе нютон-метров (на отметке 5 000 оборотов) автотранспорт может разгоняться не так резво, как вы того хотите.
Допустим, движок нашего авто имеет такие же характеристики (предельно возможный крутящий момент достигается на 5 000 оборотах). Возможно, на шоссе у вас и получится раскрутить мотор и добиться полного увеличения мощности, но на городских улицах (когда количество оборотов меньше 3 000) машина может казаться медленной.
Вместе с тем, когда максимальный параметр крутящего момента достигался бы на отметке 3 000 оборотов, то силовой агрегат начинал бы быстрый разгон с самых низких оборотов.
Но из-за того, что подавляющее большинство авто достигает максимума на уровне 4 500 оборотов, то приходится раскручивать мотор до 3-3,5 000 оборотов, затем переходить на большую передачу и снова раскручивать двигатель.
От чего может зависеть крутящий момент?
Разумеется, значение крутящего момента напрямую зависит от характеристик самого движка. Прежде всего, указанный параметр зависит от объема двигателя. Например, при небольшом объеме мотора (1,3-1,5 л) будет трудно стремительно разогнать машину, а вот с двухлитровым двигателем это можно будет сделать легко, потому что авто станет быстро разгоняться на низких оборотах (благодаря большему значению крутящего момента).
Другой параметр – это мощность, которая измеряется в лошадиных силах. Для успешного преодоления различных сил сопротивления (встречного воздушного потока или при движении автомобиля вверх по склону) требуется хороший запас мощности. Как мы уже говорили, на низких оборотах у нас небольшое значение мощности, а вот при повышении числа оборотов большой крутящий момент помогает оперативно мобилизовать все возможности мотора и направить их на разгон автомобиля.
В заключение нужно сказать, что опытные автомобилисты, кроме изучения объема движка и числа лошадиных сил, обращают внимание и на крутящий момент, потому что именно он показывает, как скоро мотор сможет разогнать машину, создан автомобиль для движения по шоссе или же это оптимальный вариант для городских улиц.
мощность или крутящий момент? — журнал За рулем
В технических характеристиках автомобиля присутствуют и максимальная мощность, и максимальный крутящий момент. Рассказываем, какой из показателей «для красоты», а какой — для удобства управления.
Материалы по теме
Конечно, на мощности зациклены все. От знакомых девушек, на которых магия цифр оказывает убийственное влияние, до налоговиков, которые очень радуются каждой ступени повышения мощности после 100 л.с, но особо предпочитают машины с цифрой свыше 250 л.с.
Максимальная мощность определяет возможность транспортного средства достигать максимальной скорости. Здесь зависимость далеко не прямая, но более мощные автомобили при сравнимой массе имеют большую максималку.
А вот на то, как быстро удастся достигнуть максимальной скорости, оказывает влияние характеристика крутящего момента двигателя. Возьмем два мотора с одинаковой максимальной мощностью, но у одного кривая момента имеет форму обычного горба, а другой очень быстро (при небольших оборотах) достигает максимального значения и далее держит полку этого момента вплоть до почти максимальных оборотов. С каким мотором разгон будет лучше? Конечно, со вторым, ведь обычно разгон на каждой передаче происходит в диапазоне оборотов коленвала от 2000 до 4000, ну, возможно, 5000 в минуту. А двигатель все время будет выдавать в этом диапазоне максимальный крутящий момент.
Мощность и крутящий момент атмосферных двигателей ВАЗ (слева) и китайского турбомотора JLE-4G18TD.Мощность и крутящий момент атмосферных двигателей ВАЗ (слева) и китайского турбомотора JLE-4G18TD.
Материалы по теме
По такому алгоритму разгоняются на ручных коробках передач, гидромеханических автоматах и роботизированных коробках.
Вариаторы стоят несколько особняком. В принципе, более ранние конструкции вариаторов работали честнее современных. На разгоне, особенно в режиме «педаль газа в пол», они обеспечивали в начале разгона самое большое передаточное отношение и позволяли мотору быстро достигнуть оборотов, близких к максимальным. Далее двигатель продолжал работать при максимальных оборотах и мощности, а вариатор, меняя передаточное отношение, обеспечивал самый эффективный разгон. И было почти все равно, моментный мотор или нет. Важна была только максимальная мощность. Хотя не всегда же разгон происходит в режиме кик-дауна.
В последнее время вариаторы, в угоду водительским привычкам, научили имитировать переключение передач. Зачем — непонятно. Я считаю, что водителю важно, чтобы правая педаль обеспечивала максимально ровное, большее или меньшее, в зависимости от ситуации, ускорение.
Итак, моментные моторы обеспечивают более удобное управление ускорением транспортного средства, а, значит, помогают водителю в непростых дорожных условиях.
Поэтому моторы с «полкой» крутящего момента нравятся водителям, и такую характеристику им предлагают конструкторы, внедряя прежде всего моторы с турбонаддувом. Высокий, начиная с небольших оборотов крутящий момент повышает удобство управления автомобилем, а потому более важен, чем максимальная мощность, которая не требуется почти никогда.
- Как улучшить управляемость автомобиля, читайте тут.
Мощность и крутящий момент | Тюнинг ателье VC-TUNING
Мощность и крутящий момент… Эти термины часто вводят в ступор многих посетителей автомобильных форумов. Энцо Феррари однажды сказал: «Лошадиные силы продают автомобиль, крутящий момент выигрывает гонки».
Мы не собираемся представлять здесь все уравнения и формулы, позволяющие рассчитать мощность и крутящий момент: объяснить многие вещи в одной статье достаточно трудно. Да это вам и не понадобится, если, конечно, вы не планируете стать крупным специалистам в данной области. Но мы постараемся доступным языком объяснить, как мощность и крутящий момент соотносятся друг с другом и как они влияют на производительность автомобиля.
Лошадиная сила
Термин «лошадиная сила» был впервые использован Джеймсом Уаттом, британским изобретателем, чье имя неразрывно связано с созданием парового двигателя. Строго говоря, лошадиная сила – это скорость, с которой может быть выполнена работа. Уатт использовал этот термин для сравнения мощности парового двигателя с мощью рабочей лошадки. Наравне с лошадиными силами сегодня используется и системная единица измерения мощности – ватт (Вт).
1 л.с. = 746 Вт
Эффективная мощность двигателя измеряется на коленчатом валу с помощью динамометра. Производители автомобилей, как правило, используют для ее обозначения термин «пиковая мощность» (максимальная мощность при определенном числе оборотов в минуту).
Мощность рассчитывается путем умножения крутящего момента двигателя на число оборотов и последующего деления на 5252.
Откуда взялась последняя цифра? Если вы не хотите скучных и путаных объяснений, просто поверьте на слово и запомните эту константу.
крутящий момент * угловая скорость (RPM)
мощность = —————————————————
5252
Здесь не мешало бы упомянуть о динамометрических роликовых стендах, но из-за большого разнообразия стендовых динамометров, мы опишем основные из них в другой статье. Следует отметить, что существует немало причин, по которым цифры, наблюдаемые при езде по дороге, оказываются ниже полученных на стенде. Автомобиль на стенде неподвижен, а на открытой дороге свой вклад вносят давление воздуха, перепады температуры и многие другие факторы, которые сложно учесть при испытаниях, хотя многие пытаются компенсировать их отсутствие с помощью вентиляторов и т.д.
Крутящий момент
Крутящий момент – вращательное усилие, которое будет применено к ведущим колесам автомобиля. Крутящий момент можно рассматривать в качестве меры способности двигателя выполнить работу. Единицы измерения крутящего момента – фунт*фут и Ньютон*метр (Нм). Один фунт*фут крутящего момента представляет собой усилие, необходимое для поворота 1-футовой оси, на конце которой прикреплен груз весом 1 фунт. Если на конце 1-футовой оси находится груз весом 200 фунтов, крутящий момент будет составлять 200 фунтов*фут. Очевидно, что чем больше это число, тем больше вращательное усилие на колесах.
1 фунт*фут = 1.36 Н*м
Однако важно понимать, что по мере увеличения крутящего момента вашего двигателя возрастает вероятность самопроизвольного поворота колес. Это довольно частое явление у мощных переднеприводных (FWD) автомобилей с большим крутящим моментом. Поскольку в данном случае передние колеса задействованы также и в управлении автомобилем, вы можете столкнуться с эффектом, называемым паразитным силовым подруливанием.
В принципе проблема «непослушания» приводных колес свойственна не только переднеприводным машинам, а любым мощным автомобилям с большим крутящим моментом. Однако, разделив крутящий момент на все четыре колеса (в случае полноприводных (4WD) автомобилей), вы можете уменьшить этот эффект и больше мощности передать дороге. Хотя есть еще много факторов (например, размер и структура шин, настройка подвески и ходовой части, передаточные числа), которые могут помочь переднеприводным (FWD) или заднеприводным (RWD) автомобилям эффективно использовать свою мощность.
Сравнение мощности и крутящего момента
(Как мощность и крутящий момент влияют на производительность)
Причина недопонимания ряда вопросов автолюбителями кроется в том, что в качестве характеристики двигателя автомобиля производители, как правило, приводят пиковые показатели мощности. Это ведет к путанице, люди пытаются сравнивать производительность автомобиля с его мощностью.
«Моя машина имеет большее количество лошадиных сил, поэтому она будет быстрее вашей» – некорректное, но достаточно распространенное сравнение.
Есть много факторов, влияющих на производительность автомобиля, и крутящий момент, безусловно, один из них. Кроме того, и мощность, и крутящий момент будут зависеть от передаточных чисел. И, конечно же, большую роль играет то, как и для чего используется автомобиль.
Если вы когда-либо управляли машиной с высоким крутящим моментом (например, автомобилем с большим объемом двигателя или турбодизелем), вы, вероятно, заметили, что способны с легкостью ускоряться на большинстве передач. Это является результатом того, что имеется достаточно мощности в виде крутящего момента, чтобы автомобиль двигался при более широком диапазоне оборотов. Ускорение прямо пропорционально крутящему моменту, т.е. машина, будет ускоряться в соответствии с кривой крутящего момента.
Однако, если вы используете численно более высокое передаточное отношение для увеличения крутящего момента, вы на самом деле уменьшаете максимальную скорость вращения привода.
Это может привести к тому, что автомобиль с высоким крутящим моментом (допустим, 680 НМ) достигнет своего предела уже при 30 км/ч.
При всем этом разговоры о крутящем моменте не просто игра слов. Следует понять, что лошадиная сила – просто другой способ измерения мощности (вспомните приведенное выше уравнение: лошадиная сила – это крутящий момент, умноженный на угловую скорость и деленный на 5252). Однако двигатель может быть рассчитан на более высокие обороты и более высокую мощность и, таким образом, на создание большего крутящего момента.
Из всего вышесказанного следует, что лошадиные силы и крутящий момент связаны друг с другом, однако это не одно и то же. Автомобиль с большим крутящим моментом будет ускоряться иначе, чем автомобиль с большим числом лошадей под капотом, с разными точками переключения передач и диапазонами оборотов в минуту. Автомобили с меньшим крутящим моментом (большим числом лошадиных сил), как правило, набирают больше оборотов, но максимальная мощность достигается только на больших оборотах.
Машины с большим крутящим моментом (меньшим числом лошадиных сил) имеют меньшую мощность, но сравнительно более широкий диапазон оборотов. Все очень запутано: вроде бы крутящий момент и лошадиные силы – это одно и то же, но разгоняют машину по-разному. Хорошим автомобилем можно считать тот, что имеет оптимальное соотношение крутящего момента и лошадиных сил и возможность повышения обоих параметров.
Что еще влияет на ускорение
- Вес автомобиля. Многие ошибочно полагают, что чем больше весит машина, тем больше нужно энергии, чтобы сдвинуть ее с места.
- Аэродинамика. Снова требуется много энергии, чтобы машина могла преодолевать сопротивление встречным потокам воздуха.
- Сопротивление качению. Шины и привод (шестерни, приводные валы, оси и т.д.) требуют энергии, чтобы они могли вращаться с контактирующими поверхностями.
- Шестерни/передачи. Чтобы автомобиль мог разгоняться и ускорятся, он оборудован коробкой передач.
Шестеренки в коробке влияют на крутящий момент, передаваемый на ведущие колеса, но они не могут изменить количество лошадиных сил в машине. В коробке передач все начинается с шестерни, которая запускает крутящий момент. Он позволяет ускоряться в относительно умеренном темпе, но избежать быстрых оборотов двигателя. Каждая последующая передача помогает развить скорость. Вот почему автомобиль, например, может разогнаться от 0 до 96 км/час за 5 секунд, но от 0 до 160 км/час разгон уже займет 13 секунд, поскольку ему нужно еще 8 секунд, чтобы набрать добавочную скорость в 64 км/час. При этом важно учитывать кинетическую энергию и аэродинамику (сопротивление ветру).
Шестеренки в коробке влияют на крутящий момент, передаваемый на ведущие колеса, но они не могут изменить количество лошадиных сил в машине. В коробке передач все начинается с шестерни, которая запускает крутящий момент. Он позволяет ускоряться в относительно умеренном темпе, но избежать быстрых оборотов двигателя. Каждая последующая передача помогает развить скорость. Вот почему автомобиль, например, может разогнаться от 0 до 96 км/час за 5 секунд, но от 0 до 160 км/час разгон уже займет 13 секунд, поскольку ему нужно еще 8 секунд, чтобы набрать добавочную скорость в 64 км/час. При этом важно учитывать кинетическую энергию и аэродинамику (сопротивление ветру).Динамометр фиксирует хороший крутящий момент не только на низких оборотах, но и во всем диапазоне оборотов. В сочетании с равномерно возрастающей кривой лошадиных сил, такой двигатель дает возможность машине разгоняться и выжимать педаль газа до упора. Хотя, все зависит от привода и комплектации самой машины. Но в целом, он имеет хорошую мощность и динамику.
Хочется надеяться, что после прочтения статьи о лошадиных силах и крутящем моменте вы не будете путать эти два понятия. Главное – запомнить, что машина с очень хорошим разгоном – это та, у которой двигатель может выдавать постоянно высокую мощность, даже на самых больших оборотах. Например, система газораспределительного механизма VVT-i эффективна для небольших двигателей, она помогает оптимизировать мощность на переменных оборотах. На самом деле не столь важно, с большим количеством лошадей ли машина или с высоким крутящим моментом, потому, что есть много других факторов, влияющих на ее характеристики.
Ускорение
И снова не будем вас утомлять скучными техническими терминами, а просто подсчитаем кое-что. Крутящий момент двигателя зависит от шестерней в коробке передач. Он нарастает по мере того, как вы переключаетесь на другую скорость. На автомобиле с низким крутящим моментом, его можно увеличить путем изменения передаточного числа. В результате этого трансмиссия или коэффициент привода изменяют диапазон оборотов двигателя, а также то, как используется крутящий момент (не оценивайте это в процессе).
A V8 и Vtec производят крутящий момент разными способами посредством зубчатой передачи. Эти способы зависят от конструкции двигателя.
При всем этом интересно, как уже упоминалось ранее, что, хорошо набирающая скорость машина, имеет хорошую динамику крутящего момента, которая распространяется в самом широком диапазоне оборотов (высокий диапазон оборотов помогает поддерживать максимальный крутящий момент). Чтобы добиться максимума от машины, нужно знать, как выглядит динамика мощности и какие обороты у двигателя на каждой из передач. Также необходимо знать, как меняются обороты двигателя, когда переключается скорость: повышается или понижается передача. Это поможет вам узнать, что такое динамика крутящего момента на каждой отдельной передаче. Автомобиль разгоняется сильнее всего на пике крутящего момента, но стоит вам переключиться, как падают обороты, и ослабевает крутящий момент. Вся фишка в том, чтобы найти на каких оборотах будет хороший крутящий момент на следующей передаче, без потери динамики на текущей.
Конечно, многое зависит от авто и его водителя, но есть наиболее общие рекомендации. Итак, если ваша машина производит максимальный крутящий момент на 4000 оборотах, и вы не хотите переключаться на следующую скорость с этой отметки, поскольку думаете, что потеряете сейчас эти ценные обороты и не сможете сохранить такой же крутящий момент на следующей передаче, а соответственно и скорость движения. Общая рекомендация в этом случае – для максимального ускорения переключаться тогда, когда стрелка тахометра ляжет на красную отметку (у некоторых легковых и гоночных авто есть специальные индикаторы).
Обозначение мощности авто в лошадиных силах
Американские машины
Лошадиные силы (HP Gross)
До 1972 года в Америке мощность двигателя автомобиля измерялась в лошадиных силах следующим образом: на стенде испытывался двигатель, который не оснащен воздушным фильтром, системой выхлопа или системой контроля над выбросами, но иногда оснащенный коллектором.
В результате показатели максимальной мощности и крутящего момента отражали только теоретические значения, но не демонстрировали реальную мощность двигателя. Таким образом, измерялась общая мощность двигателя.
Лошадиные силы (HP net)
После 1972 года в Америке стали измерять полезную мощность двигателя. У полностью укомплектованного и установленного двигателя измерялась мощность на маховике, но при этом не учитывались потери при переключении передачи.
Запомните, что американские автомобили оснащены большими двигателями CU, которые выдают высокий крутящий момент и обеспечивают высокую производительность машины.
Лошадиные силы (bhp)
Мощность измеряется в лошадиных силах при помощи динамометра. Замер происходит на испытательном стенде в месте выхода вала из двигателя (коленчатый вал, который соединяется с маховиком). Окончательная цифра получается из крутящего момента, который используется для вычисления мощности в лошадиных силах (bhp).
Обратите внимание, что показатель мощности в лошадиных силах PS, принятый в Германии, отличается от обозначения bhp.
Многие производители используют значение PS для лошадиных сил BHP.
Значения приблизительные:
- 1 Bhp = 1.005 Hp (net) – (разница не существенная)
- 1 Bhp = 1.0187 PS
- 1 PS = 0.986 Hp
- 1 Hp = 1.01387 PS
Иногда происходит путаница потому, что одни говорят о мощности в лошадиных силах, измеренной динамометром, другие об измерении с учетом потерь, а третьи о способе измерения по колесам WHP.
Крутящий момент двигателя автомобиля
Важно знать, что такое понятие, как крутящий момент автомобиля является одной из важнейших характеристик движка. Он не имеет постоянной величины, ему свойственно увеличиваться при нажатии на педаль акселератора, а при отпускании снижаться. Крутящий момент напрямую зависит от объема силового агрегата. Чем больше литраж, тем выше его значение, что делает возможным резкое ускорение и резкий старт авто с места.
Крутящий момент величина непостоянная и зависит от объема движка
Поскольку научное определение гласит, что крутящий момент – это воздействие некоторой силы на плечо рычага, то из этого видно, в чем он измеряется – Нм (произведение Ньютонов на метры).
Эта сила передается от воспламенившегося топлива к поршню, далее по цепочке кривошипному механизму, а уже от него коленчатому валу, который раскручивает колеса, за счет работы приводов и трансмиссии.
Содержание статьи
На что влияет мощность и крутящий момент?
Мощность преодолевает силу трения в движке, приводах и трансмиссии, аэродинамические нагрузки, а также силу качения колес. Чем больше мощность силового агрегата, тем лучше автомобиль сопротивляется этим силам, а соответственно способен достигать большей скорости.
При движении автомобиль преодолевает силу трения в движке, приводах, трансмиссии и т.д.
Но мощность зависит от оборотов движка – на холостом ходу она значительно меньше, нежели на максимальных оборотах. Как правило, производители указывают какого числа оборотов нужно достичь, чтобы получить максимальную мощность.
Сразу при старте большую мощность развить невозможно, так как в начале движения автомобиль работает на малых оборотах.
Движок выдает полную мощность только по истечении некоторого времени, которое определяет крутящий момент. Другими словами он определяет то, как быстро автомобиль будет набирать обороты. А от числа оборотов, которое выдает двигатель, зависит запас его силы.
К примеру, если максимальное число оборотов составляет 6000, то за счет большего запаса, педаль газа будет уже не так легко вжиматься в пол. Но с другой стороны двигатель будет дольше набирать все эти обороты, а значит медленнее развивать скорость. А чем выше будет крутящий моменту двигателя, тем стремительнее будут набираться обороты и «лошадиные силы» будут более ощутимы при нажатии на педаль газа.
Бывает, что и при высоком значении крутящего момента автомобиль разгоняется медленно. Это связано с тем, что движку нужно набрать определенное число оборотов, а после их достижения включается его максимальный крутящий момент. Он позволяет двигателю быстрее реагировать на действия водителя.
Но зависимость крутящего момента от мощности
есть, потому что мощность характеризует непосредственно работу движка, а точнее – количество совершенных силовым агрегатом крутящих моментов за определенную единицу времени.
То есть крутящий момент – это та самая работа двигателя.
Как можно определить крутящий момент
Наиболее простой вариант узнать крутящий момент – внимательно просмотреть техническую документацию, в которой должен быть указан этот параметр. В случае отсутствия такой информации измерение крутящего момента выполняется при помощи специальных датчиков.
Датчики крутящего момента
Датчики крутящего момента служат для динамических и статистических его измерений, а также позволяют контролировать частоту скорости вращения и угол поворота. Они подсоединяются непосредственно к тензометрической станции и питаются от генератора, встроенного в эту тензостанцию. Результаты измерений обрабатываются программным обеспечением (энкодер, тахометр, тензометр, торсиограф и множество других), а результаты, как правило, отображаются в виде параметрической зависимости либо графиков и заносятся в журнал.
Главной особенностью датчиков крутящего момента является то, что они с выхода передают готовые данные, которые не требуют дополнительной обработки.
Какой крутящий момент лучше?
Чтобы это понять, какой крутящий момент лучше, сравним бензиновые и дизельные движки. Крутящий момент бензинового двигателя не очень большой, а максимальное значение достигается, как правило, при 3-5 тыс. об/мин, но при этом он может довольно быстро повысить мощность и набрать 7-8 тыс. об/мин.
Дизельному агрегату высокие обороты не присущи, в большинстве случаев они не превышают 5000 об/мин. Но его крутящий момент значительно выше, а доступен он практически с холостого хода.
«Лошадиные силы» — это не самый главный показатель
К примеру есть два движка с одинаковым объемом 2,0-литра – дизель с мощностью 140 «лошадок» и 320 Нм крутящего момента, а также инжектор мощностью 150 «лошадок» и моментом 200 Нм – можно увидеть явное преимущество максимального крутящего момента при минимальных оборотах. Во время испытаний дизель в пределах 1-4 тыс. об/мин мощнее на целых 30-40 «лошадей», а это существенная разница.
Поэтому не стоит верить лишь количеству лошадиных сил (т.
е. мощности), так как больший крутящий момент свидетельствует о большей динамике двигателя. Также достижение максимального момента при минимальном числе оборотов позволяет уменьшить расход топлива, экономить время и многое другое.
Как можно увеличить крутящий момент двигателя?
Существует несколько способов, при помощи которых можно добиться увеличения крутящего момента двигателя:
- увеличение рабочего объема движка;
- величины наддува;
- изменения в газодинамике.
Увеличения рабочего объема можно достичь путем замены штатного коленвала на коленчатый вал с большим значением эксцентриситета либо же путем расточки цилиндров, что обеспечит установку поршней большего диаметра.
Замена коленвала — один из способов увеличения крутящего момента
Замена коленвала требует много времени и нервов, так как найти нужный коленвал с большим значением эксцентриситета очень сложно. Их изготавливают под заказ некоторые фирмы, которые также найти нелегко, а стоимость работ очень высока.
Проще купить коленчатый вал серийного производства, а поршневую группу и шатуны подбирать уже под него, но это тоже нелегко. Хотя загвоздка в другом. Использование более коротких шатунов предполагает лишние механические потери в работе движка, а также на такие шатуны воздействуют большие нагрузки.
Более выгодно увеличение диаметра цилиндра, так как стенка цилиндра толщиной 7-8 мм допускает расточку на несколько миллиметров, и это не будет влиять на ее прочность.
Увеличение диаметра цилиндров — еще один способ увеличения крутящего момента
А поршни в большинстве случаев можно подобрать серийные. Но не факт, что расточка цилиндров будет стоить намного дешевле замены коленвала. Эти 2 способа следует рассматривать применительно к каждому отдельному движку.
Увеличение крутящего момента при помощи увеличения наддува применительно лишь к турбированным двигателям.
Турбонаддув — удовольствие не для всех
Этот способ не предполагает изменений ни моментной кривой, ни объема, и двигатель трогать не нужно.
Изменить величину наддува можно путем поднятия планки стравливания лишнего давления. Это позволит увеличить давление, которое посылает топливо-воздушную смесь в объем цилиндра. Но при этом требуются дополнительные усовершенствования: увеличение объема камеры сгорания, изменение системы охлаждения (установка дополнительного радиатора, воздухозаборников и многого другого).
Изменение в газодинамике предполагает увеличение заряда топливо-воздушной смеси, за счет удаления дефектов серийной сборки. При помощи специального инструмента убрать неровности на впускных и выпускных клапанах, снять острые углы в местах стыковки деталей, произвести замену седел и клапанов, а в камере сгорания устранить зоны, которые не продуваются.
Устранение дефектов серийного производства влечет ха собой изменения в газовой динамике автомобиля, но проводить работы «на глаз» рискованно, нужен точный расчет
Чтобы достичь определенного успеха, необходимо совершить массу математических вычислений, которые связаны с аэродинамическими процессами, проистекающими в движке.
А это сделать очень сложно, так как именно по результатам этих вычислений выполняются операции по подрезке, отрезке, зачистке, загибанию и т.д. Если же выполнять это «на глаз», то очень высока вероятность достичь результата, противоположного ожидаемому.
Известны также специальные усилители крутящего момента, способствующие увеличению крутящего момента вала отбора мощности за счет уменьшения его оборотов относительно скорости вращения коленвала. Но во избежание скорейшего износа и поломок коробки, увеличив передаточное число необходимо уменьшать величину максимальных оборотов.
Усилитель крутящего момента
Существуют усилители, которые оснащены валом отбора мощности, коленвалом и механической передачей, которая их соединяет. Но такие усилители не увеличивают крутящий момент, они предназначены для плавного его изменения при постоянных оборотах коленвала.
Что такое крутящий момент, мощность и обороты двигателя. В чем различия и что важнее
Сегодня мы узнаем, что называется крутящим моментом, мощностью и оборотами двигателя автомобиля, чем различаются между собой показатели, а также, какой параметр считается наиболее важным
ЧТО ТАКОЕ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ, МОЩНОСТЬ И ОБОРОТЫ ДВИГАТЕЛЯ.
В ЧЕМ РАЗЛИЧИЯ И ЧТО ВАЖНЕЕ
Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется крутящим моментом, мощностью и оборотами двигателя автомобиля, чем различаются между собой показатели, а также, какой параметр считается наиболее важным. Кроме того, расскажем про то, каким образом высчитывается показатель мощности силовой установки, который отражается в лошадиных силах, как определяется крутящий момент за единицу времени и чем характеризуются обороты двигателя транспортного средства. В заключении поговорим о том, для чего автовладельцам необходимо знать показатели мощности, крутящего момента и оборотов мотора машины и как влияют данные параметры на эффективность работы силовой установки того или иного транспортного средства.
Довольно многих автолюбителей, вот уже который год мучает насущный вопрос, касающийся отличий между такими показателями, как мощность и крутящий момент двигателя автомобиля.
В чем же отличия этих показателей мотора? Что из них важнее? Большинство из нас привыкли выбирать автомобиль опираясь только на лошадиные силы, а крутящий момент, как правило, не учитывается, но это не всегда правильно. Большое количество водителей порой даже не знают, какое количество оборотов в их машине максимальное. Заметим, что все основные технические характеристики силовой установки своей машины, к которым относятся мощность, крутящий момент и обороты двигателя просто необходимо знать, а также понимать что они означают. А для чего это нужно мы и поговорим в нашей статье.
ЧТО ТАКОЕ ДВИГАТЕЛЬ DOHC. ОСОБЕННОСТИ И КОНСТРУКЦИЯ
Сегодня в сети Интернет можно найти большое множество различных понятий и описаний таких показателей, как крутящий момент, мощность и обороты двигателя, но все они довольно сильно запутаны.
В нашей статье мы постараемся разобрать данные показатели наиболее доступным языком и использовать наглядные формулы, чтобы кроме слов у нас в понимании отложились наглядные примеры этих достаточно важных параметров любой силовой установки. Справочно заметим, что мощность и крутящий момент являются такими показателями мотора, которые друг без друга в принципе существовать просто не могут. Поэтому данные показатели, в какой то степени даже дополняют друг друга, так как одна характеристика напрямую зависит от второй.
1. МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ: ПОНЯТИЕ И КАК ИЗМЕРЯЕТСЯ
Мощность любой силовой установки измеряется в лошадиных силах или киловаттах (Ватты/Вт). Справочно заметим, что также в Ваттах мы измеряем мощность домашней лампочки накаливания, которая установлена в светильнике. А куда же делись лошадиные силы, могут задать вопрос многие автолюбители? А все довольно просто, исторически так сложилось, что первоначально перевозимые грузы, которые переносили лошади на определенное расстояние сопоставлялись с единицей времени.
Затем было установлено, что одна лошадь способна генерировать электрический ток от динамомашины, причем за 1 секунду ею выдавалось около 735 Ватт или 75 килограмм на 1 метр высоты за секунду времени. Таким образом, при переводе Ватт в лошадиные силы получается следующее, что 1 Киловатт равняется 1000 Ваттам, а 1000 Ватт в свою очередь – это 1,36 лошадиной силы. Поэтому 1 киловатт мощности мотора всегда равен 1,36 лошадиной силы.
На сегодняшний день не все автопроизводители указывают мощность силовых установок в лошадиных силах. К примеру немецкие автомобильные производители зачастую указывают мощность в киловаттах. Поэтому, когда мы видим в технических характеристиках автомобиля мощность мотора, прописанную в киловаттах, то чтобы получить привычные лошадиные силы, необходимо просто первую величину поделить на число 1,36. В том случае, если нужно наоборот из лошадиных сил получить киловатты, то мы просто лошадки умножаем на число 1,36.
Очень важно учитывать тот момент, что мощность бензинового или дизельного двигателя является величиной не постоянной.
Так например, если в характеристиках нашего мотора указан показатель в 125 лошадиных сил, а другая силовая установка обладает 115 лошадиными силами, то по логике первая силовая установка должна обогнать по скорости вторую, за счет большей мощности, но это совсем не так. Потому что не всегда в скорости важна мощность мотора, необходимо еще учитывать такой параметр, как крутящий момент двс и расстояние дистанции. Мощность любого двигателя меняется в зависимости от оборотов мотора. Номинальная величина мощности, как правило, указывается при определенных максимальных оборотах силовой установки. Например многие современные машины получают свою номинальную мощность при 5000-6000 оборотов в минуту. Таким образом, например 125 лошадиных сил получаются при 5500 оборотов в минуту, а при тех же 3000 оборотов в минуту, мощность может быть уже почти в 2 раза меньше от максимальной.
Вот поэтому, когда мы видим в документации на свой автомобиль ту или иную величину мощности двигателя, то мы должны понимать, что этот показатель получен на максимальных оборотах мотора.
Что касается бензиновых силовых установок, то на 1500-2000 оборотах в минуту, мощность снижается в несколько раз. Поэтому, чтобы из бензинового мотора выжать, как можно больше лошадей, необходимо очень активно работать педалью газа и селектором механической коробки передач. Например, чтобы произвести резкое ускорение в процессе обгона, то перед этим действием, желательно держать бензиновым двигателем около 4500-5000 оборотов в минуту. Вот поэтому довольно часто, чтобы выжать из мотора максимальную мощность, водителю приходится понижать передачу в трансмиссии. Справочно заметим, что ни один двигатель на планете не может сразу же раскрутиться до необходимой величины, на это требуется определенный временной интервал и вот здесь на помощь силовой установке приходит такой показатель, как крутящий момент.
2. КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ ДВИГАТЕЛЯ: ПОНЯТИЕ И КАК ИЗМЕРЯЕТСЯ
Теперь мы понимаем, что мощностью двигателя является вырабатываемая энергия силовой установкой в процессе ее функционирования.
Какая же связь одного показателя с другим? Что ни есть прямая, так как именно вырабатываемая мотором энергия преобразуется в крутящий момент на коленвале двигателя автомобиля. Такая энергия у автомехаников называется выходной. Затем энергия изменяется в трансмиссии с помощью необходимых передаточных чисел шестерен и потом передается на приводную ось или ведущий мост с колесами транспортного средства.
Таким образом, сам по себе крутящий момент говоря простым языком, как бы толкает автомобиль в механическом плане, а мощность измеряемая в киловаттах или лошадиных силах именно создает такой момент. Дело в том, что тронуться с места и поехать сможет даже самый маломощный мотор, так как для этого много мощности совсем не требуется, благодаря работающим передаточным числам, которые оптимально подобраны в коробке передач того или иного транспортного средства.
Однако тронутся с места и поехать этого недостаточно, чтобы обладать хорошей скоростью во время движения.
Мало кому захочется ехать со скоростью в 30-40 километров в час, ведь хочется еще и разгоняться иногда. Вот для этого и требуется крутящий момент, которого будет оптимально хватать при всех скоростных диапазонах. Необходимый крутящий момент достигается с помощью нужной мощности силовой установки и оптимальным подбором шестерен в коробке передач и приводе, а также в мостах, при их наличии в автомобиле.
Итак крутящим моментом является сила, которая умножена на плечо ее приложения, которую может выдать двигатель автомобиля для преодоления сопротивлений движению в тот или иной временной интервал. Крутящий момент всегда измеряется в ньютонах, а величина рычага в метрах. В аббревиатуре показатель крутящего момента отражается в виде произведения “HхM” (Ньютон на метр), то есть это сила с которой 0.1 килограмма давит на конец рычага (поршень) мотора с длиной в 1 метр. Как мы знаем функции рычага в силовой установке всегда играет кривошип коленвала, через который осуществляется крутящий момент.
Стоит также понимать, что длина кривошипа зачастую не равняется 1 метру, однако исконно принято вычислять данную величину исходя из таких характеристик.
От крутящего момента напрямую зависит время достижения двигателем максимальной мощности, а следовательно период разгона с общей динамикой во время движения и набора скорости. Крутящий момент, чем то похож на величину, которая собирает все доступные двигателем лошадиные силы в единое целое, а затем за счет их просто раскручивает силовую установку. Причем, чем больше соберет лошадей в единое целое показатель, тем быстрее раскрутится двигатель и ускорится транспортное средство.
3. ОБОРОТЫ ДВИГАТЕЛЯ: ПОНЯТИЕ И КАК ИЗМЕРЯЕТСЯ
Следующим, также не менее важным показателем любого бензинового или дизельного мотора является параметр оборотов силовой установки. Дело в том, что максимальный крутящий момент способен образовываться при разных оборотах двигателя.
Например, как мы говорили ранее, на бензиновом моторе максимум достигается на 5-6 тысячах оборотов в минуту, а на дизельном двигателе уже на 3-3,5 тысячах оборотов в минуту. Чтобы тому или иному типу силовой установки выйти на нужную величину оборотов, необходимо затратить определенный промежуток времени.
По мнению специалистов по обслуживанию и ремонту автомобилей, считается намного лучше для машины, если силовая установка развивает максимальный крутящий момент, как можно раньше, например на 1750-2000 оборотов в минуту. Дело в том, что если двигатель развивает крутящий момент, как говорится на “низах”, то времени на его раскрутку понадобиться намного меньше, следовательно транспортное средство намного быстрее сможет набрать нужную скорость.
Таким образом, отвечая на наш вопрос, который мы задали в начале нашей статьи: “Какой показатель двигателя самый важный?”, отметим то, что все величины стоят на одной ступени, как мощность с крутящим моментом, так и обороты мотора.
Почему важны все показатели? Потому что, благодаря тем же оборотам достигается определенная величина крутящего момента и чем они ниже, тем лучше для машины, так как двигатель сможет раньше выдать максимальную мощность.
4. КАКОЙ ПОКАЗАТЕЛЬ МОТОРА НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЙ
Как мы сказали ранее, однозначно выделить самый важный показатель силовой установки из вышеописанных просто не представляется возможным, так как все они напрямую зависят и д
Болты затяжки до предела текучести — (TTY)
Затяните до предела текучести болтов — (TTY) — Что они собой представляютМомент затяжки болтов — это именно то, на что они похожи.
При затягивании они растягиваются до предела текучести.
Многие производители автомобилей используют крутящий момент для затяжки болтов; особенно на двигателях с алюминиевыми головками и / или в сочетании с (MLS) прокладками головки блока цилиндров. Они обеспечивают более стабильные зажимные нагрузки по всей поверхности сопряжения головки с блоком.
Если в заводской инструкции указано, что болт следует выбросить и использовать новые; они почти всегда затягивают, чтобы подвести болты. Покупка новых болтов может показаться дорогой. В конце концов, старые болты по-прежнему выглядят хорошо, но внешний вид может быть обманчивым. Повторное использование старых болтов может вызвать дорогостоящий отказ двигателя. Следовательно, только новые болты могут обеспечить равномерное зажимное усилие, необходимое для современных двигателей.
Итак, зачем нам именно этот момент затяжки болтов?
В 60-70-х они нам не были нужны! Ответ прост — материалы двигателя разные.Алюминиевые головки цилиндров расширяются с другой скоростью, чем чугунные блоки. Когда двигатель нагревается, скрепленные болтами детали должны двигаться друг против друга или скользить по своим прокладкам.
Следовательно, упругие свойства крутящего момента для податливания болтов позволяют перемещаться между частями; при этом поддерживать равномерную зажимную нагрузку и герметичность.
Детали двигателя также стали легче, чем несколько десятилетий назад. Детали из тяжелого чугуна могут без сбоев выдерживать некоторые колебания крутящего момента.Следовательно, тонкостенные отливки и алюминиевые сплавы, используемые сегодня, требуют очень точного крутящего момента или деформации, и возникают утечки.
Общие инструкции по установке
Хотя первый шаг процесса затяжки обычно указывается в виде крутящего момента, это делается так; только для обеспечения однородной базовой линии, от которой затем прикладывается истинная нагрузка. Это обычно называется предварительным натягом или моментом затяжки.
Типичная спецификация затяжки выглядит следующим образом:
- Равномерно затягивать последовательно в несколько проходов до? Фут-фунты?
- Последовательно затянуть? °
- Последовательно затянуть еще? °
Эта процедура гарантирует, что трение не вызовет неравномерную нагрузку на болт.
Затяжка болтов с помощью манометраБолты эластичны по своей природе, то есть находятся в пределах их диапазона упругости; они будут растягиваться по мере увеличения нагрузки на болт. Типичные болты могут быть проблемой, когда вы используете их на алюминиевых головках и; с прокладкой, которая не расслабляется, как прокладка (MLS). Скорость расширения алюминиевых головок приводит к растягиванию типичных болтов выше предела текучести и их разрыву.
К сожалению, использование болта большего диаметра — не выход; чем больше размер болта, тем меньше он растягивается.Помните, что растяжение болта — это то, как мы получаем максимальную зажимную нагрузку.
Для начала вращения болта требуется больше усилий, чем для его удержания. Чем крепче болт, тем больше заедание может повлиять на показания крутящего момента. Смазка помогает резьбе легче скользить, но одна смазка отличается от другой по своим смазывающим свойствам.
Производители укажут, какой тип смазки следует использовать для затяжки болта. Использование неправильной смазки повлияет на зажимную нагрузку.
Затяните до предела текучести болтов — важный совет!
Перед тем, как снимать динамометрические болты, дайте двигателю полностью остыть.Выкручивание болтов при горячем двигателе может вызвать коробление головки блока цилиндров.
Заключение
Итак, степень расширения алюминиевых головок позволит растянуть типичные болты; выше их предела текучести и может их сломать. Кроме того, более новые двигатели требуют больших усилий зажима (из-за повышенного давления сгорания). Но этого нельзя добиться с помощью болтов меньшего диаметра, которые обычно используются в двигателях.
Пожалуйста, поделитесь новостями Danny’s Engineportal.com
В чем разница между зубчатым моментом и пульсацией крутящего момента?
Основная работа электродвигателя зависит от взаимодействия между постоянными магнитами ротора и обмотками статора, находящимися под напряжением.
Но даже когда на двигатель не подается питание и через обмотки не течет ток, между постоянными магнитами ротора и ферромагнитными зубцами статора существует магнитное притяжение. Магнитное притяжение изменяется в зависимости от плотности потока или силы магнитных полей, и это изменение вызывает неравномерное создание крутящего момента, что называется «зубчатым крутящим моментом» или «пульсацией крутящего момента».
Хотя эти два термина иногда используются как взаимозаменяемые, крутящий момент с зубцами обычно относится к явлению, когда вызывает отклонения крутящего момента , а пульсации крутящего момента — это влияние , эти изменения оказывают на характеристики двигателя.
Крутящий момент
Крутящий момент от зубчатого зацепления — это продукт магнитного взаимодействия между полюсами постоянных магнитов ротора и стальными пластинами зубьев статора. Другими словами, когда полюса ротора совпадают с зубьями статора, требуется сила, чтобы разорвать притяжение, и эта сила называется крутящим моментом от зубцов.
Крутящий момент зависит от положения в зависимости от расположения зубцов статора относительно постоянных магнитов, поскольку магниты постоянно ищут положение с минимальным сопротивлением.
Профиль крутящего момента двигателя зависит от количества постоянных магнитов в роторе и количества зубцов в статоре и может быть минимизирован с помощью механических средств, оптимизируя количество магнитных полюсов и зубцов, или путем перекоса или придания постоянным магнитам формы. сделать переход между зубьями статора более плавным.
Зубчатый крутящий момент возникает в двигателях с постоянными магнитами, включая щеточные и бесщеточные двигатели постоянного тока и синхронные двигатели переменного тока. Поскольку это происходит в обесточенном двигателе, его иногда называют «крутящим моментом холостого хода».”
Пульсация крутящего момента
Результатом зубцового крутящего момента является изменение создаваемого крутящего момента, называемое пульсацией крутящего момента, которое происходит, когда на двигатель подается постоянный ток.
Из-за характера взаимодействия между магнитными полями ротора и статора (описанного выше) пульсации крутящего момента изменяются синусоидально. На высоких скоростях это часто отфильтровывается инерцией системы, но на более низких скоростях пульсация крутящего момента может вызвать нежелательные колебания скорости, вибрации и звуковой шум.
Изображение предоставлено: Precision Microdrives Limited
Зубцы в шаговых двигателях
Шаговые двигатели также демонстрируют зубчатый момент, но в обсуждениях с шаговыми двигателями его часто называют «моментом фиксации». Как и момент от зубчатого зацепления, фиксирующий момент является результатом магнитного равновесия в двигателе, не находящемся под напряжением. Это магнитное равновесие должно быть преодолено до того, как двигатель начнет вращаться, а это означает, что фиксирующий крутящий момент снижает величину рабочего крутящего момента, который может создать двигатель.
Величина фиксирующего момента, который испытывает шаговый двигатель, пропорциональна скорости двигателя, поэтому влияние фиксирующего момента на рабочий крутящий момент более существенно при более высоких скоростях двигателя.
Двигатели с постоянными магнитами и гибридные шаговые двигатели, в которых используется ротор с постоянными магнитами, демонстрируют фиксирующий момент; но шаговые двигатели с переменным сопротивлением, в которых используется немагнитный ротор из мягкого железа, этого не делают. Гибридные шаговые двигатели из постоянных магнитов и гибридных типов имеют более высокий фиксирующий момент из-за их зубчатых роторов, что позволяет им лучше управлять магнитным потоком между статором и ротором.
Фиксирующий крутящий момент снижает идеальный крутящий момент (и мощность), который может создать двигатель, причем эффект усиливается с увеличением скорости.Изображение предоставлено: Geckodrive Motor Controls
Крутящий момент фиксации обычно составляет от 5 до 20 процентов удерживающего момента двигателя, который представляет собой крутящий момент, который двигатель может создать, когда обмотки находятся под напряжением, но ротор неподвижен. Но момент фиксации не всегда является помехой: когда двигатель замедляется, он противодействует импульсу двигателя и помогает ему быстрее останавливаться.
Что такое мощность и крутящий момент?
Поскольку это обсуждение происходит так часто, как это было в предыдущем посте, самое время объяснить мощность и крутящий момент и их взаимосвязь. Существует множество заблуждений, но их не должно быть, потому что оба являются простыми терминами, которые используются каждый день при обсуждении автомобилей (и многих других вещей).
Пожалуйста, внимательно прочтите эту статью, прежде чем комментировать. Вы увидите, откуда взялось это число 5252, и вы поймете, почему нельзя говорить о мощности и игнорировать крутящий момент больше, чем обсуждать омлет и игнорировать яйца.
Тебе нужно с чего-то начать, это хорошее место.
Каждой моторной головке нужно больше лошадиных сил, но что такое мощность? Что это измеряет? Лошадиная сила — это произвольная единица измерения, созданная из общей точки отсчета, понятной каждому. В современном мире передовых научных инструментов мощность в лошадиных силах сохраняется, даже если она немного неточна. Те, кто хранит единицы измерения и стандарты, которые точно определяют все количественно, предпочли бы отказаться от этой хорошо известной меры и заменить ее на киловатты.Этот Corvette имеет 298,28 киловатт, хм… 400 л.с. просто звучит лучше.
Откуда взялись лошадиные силы?
Джеймсу Ватту, который много работал над паровыми двигателями еще в 1700-х годах, требовался способ измерения их производительности. Ватт использовал обычное понятие, лошадь, в качестве основы для своих расчетов (например, дюйм был основан на ширине большого пальца человека). Точный процесс, которым он следовал, чтобы выяснить, что может делать лошадь, открыт для предположений, у каждого, кажется, есть своя любимая история, но конечный результат был: 1 лошадиная сила = 550 фут-фунтов в секунду, что означает, по расчетам Ватта. , лошадь может поднять 550 фунтов одной ногой за секунду.
Формулы преобразования мощности
Самое интересное в определении контрольной точки с помощью чисел состоит в том, насколько легко преобразовать эту ссылку в какую-либо другую единицу измерения.
1 лошадиная сила = 550 фут-фунт / сек
1 л.с. = 33000 фут-фунтов в минуту
1 л.с. = 0,7456999 *
киловатт1 киловатт = 1,34 · 102 * мощность
Лошадиная сила — это единица измерения мощности
Все эти формулы и преобразования — разные способы сказать, сколько работы сделано, что и есть сила. Власть — это работа, проделанная с течением времени.
P = Вт / т
где P — мощность, W — проделанная работа, а t — время.
Вт — более распространенный термин для измерения мощности, поэтому полезно знать преобразование в лошадиные силы и обратно. Один ватт равен 1 джоуль в секунду. И это можно преобразовать в … что ж, вам придется провести остальную часть этого исследования самостоятельно, потому что мы можем продолжать бесконечно.
Torque — что это?
А теперь помните ту цифру в 550 фут-фунтов? Мы сказали, что 1 лошадиная сила равна 550 фунт-фут в секунду. Важно видеть это «в секунду», потому что лошадиных силы — это расчет, а не измерение.Подумай об этом. Это означает, что вы фактически не измеряете мощность в лошадиных силах, вы измеряете эту силу, действующую на расстоянии в течение определенного периода времени, и производите расчет, в результате которого получается число, число — лошадиные силы. Измеряемая сила — крутящий момент .
У автомобилей, мотоциклов и всего, что нас интересует, есть двигатели, вращающие колеса. Сила вращения, необходимая для их поворота, — это крутящий момент. Крутящий момент можно измерить в нескольких различных единицах, но, поскольку он более привычен здесь, в США, мы будем придерживаться фут-фунтов.Если бы вы прикрепили гаечный ключ длиной один фут к болту и приложили фунт давления к его концу, вы приложили бы к болту крутящий момент в один фут-фунт. Итак,… крутящий момент — это крутящая сила, измеряемая (в наших примерах) в фут-фунтах.
Преобразование крутящего момента в лошадиные силы
Теперь нам нужно немного математики, это легко, но вам нужно будет обратить внимание. Предположим, мы прикрепляем этот гаечный ключ к концу коленчатого вала, и двигатель совершает один оборот, преодолевая сопротивление в один фунт.Конец ключа переместится на 6,2832 фута (Pi * круг диаметром два фута) против веса в один фунт. Конечный результат — 6,2832 фут-фунта работы, выполненной при крутящем моменте в один фут-фунт.
Помните Пи? Это отношение длины окружности к ее диаметру. Пи — это константа, равная 3,14159, которая может быть использована для любого количества десятичных знаков после запятой.
Хорошо, поехали:
1 лошадиная сила = 550 фут-фунтов в секунду = 33000 фут-фунтов в минуту
33000 фут-фунтов / 6.2832 фут-фунта = 5252 (отсюда 5252!)
Итак, если двигатель вращается против сопротивления в один фунт при 5252 об / мин:
6,2832 X 5252 = 33000 фут-фунтов в минуту = 1 л.с.
, потому что один фунт сопротивления был перемещен на 33000 футов за одну минуту
(1 фут-фунт X 5252) / 5252 = 1
Следовательно, чтобы преобразовать крутящий момент в лошадиные силы:
(крутящий момент X об / мин) / 5252 = мощность
л.с. Пример: 100 фут-фунтов * 4000 об / мин / 5252 = 76.16 лошадиных сил
Пример: 200 фут-фунтов * 8000 об / мин / 5252 = 304,65 лошадиных сил
Если вы поймете вышеупомянутую взаимосвязь, вы быстро увидите, что вокруг витает множество недоразумений.