Что такое крутящий момент двигателя

Что такое крутящий момент двигателя

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

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

Крутящий момент двигателя

Крутящий момент двигателя – это произведение силы на плечо рычага, к которому она приложена. Если помните, то сила измеряется в Ньютонах, а вот плечо рычага измеряется в метрах – Нм. 1 Нм равняется силе в 1Н (Ньютон), которая приложена к рычагу в 1 метр.

В двигателях внутреннего сгорания сила передается от топлива, которое воспламеняется, поршню, от поршня кривошипному механизму, от кривошипного механизма коленвалу. А вот уже коленвал через систему трансмиссии и приводов раскручивает колеса.

Понятно, что он не постоянен. Сильнее — когда на плечо действует большая сила, слабее — когда сила перестает действовать. То есть когда мы давим на педаль газа то сила, действующая на плечо увеличивается, а соответственно увеличивается и момент.

Мощность двигателя

Крутящий момент напрямую связан с мощностью двигателя, куда же без нее. Мощность если сказать простыми словами – это работа двигателя совершенная за определенную единицу времени. А так как крутящий момент, это и есть работа двигателя, то мощность характеризует, сколько раз в единицу времени, двигатель совершил крутящий момент.

Физики вывели формулу которая связывает крутящий момент и мощность.

P (мощность) = Мкр (момент крутящий) * N (обороты двигателя, измеряются в об./мин)/9549.

Мощность измеряется в киловаттах. Однако у нас в стране киловатты сложны для потребителя, мы привыкли измерять мощность в лошадиных силах (л.с.). И тут все просто, для того чтобы перевести киловатты в лошадиные силы, нужно количество киловатт умножить на 1.36

Крутящий момент и мощность двигателя

С крутящим моментом и мощностью разобрались. Теперь давайте подумаем — на что влияет мощность, а на что крутящий момент?

Мощность влияет на преодоление различных сил, которые мешают автомобилю. Это сила трения в двигателе, трансмиссии и в приводах автомобиля, аэродинамические силы, силы качения колес и т.д. Чем больше мощность, тем большее сопротивление сил автомобиль может преодолеть и развить большую скорость. Но мощность сила не постоянная, а зависящая от оборотов двигателя. На холостом ходу, мощность одна, а при максимальных оборотах мощность другая. Многие производители указывают, при каких оборотах достигается максимальная мощность автомобиля.

Важно помнить одно – максимальная мощность не развивается сразу, автомобиль стартует с места практически при минимальных оборотах, чуть выше холостого хода, а вот чтобы мобилизировать полную мощность нужно время, вот тут то и вступает в игру крутящий момент. Именно от него зависит, за какой отрезок времени автомобиль достигнет максимальной мощности, простыми словами динамика разгона автомобиля.

Бензин – дизель

Бензиновые двигатели обладают не самым большим показателем. Своего, практически максимального значения, бензиновый двигатель достигает при средних оборотах 3 – 4 тысячи, но бензиновый двигатель быстро может увеличить мощность и раскрутиться до 7 – 8 тыс. оборотов. Если верить выше приведенным формулам, то при таких оборотах мощность возрастает в разы.

Дизельный двигатель не обладает высокими оборотами, обычно это 3 – 5 тысяч в максимуме, тут он проигрывает бензиновым двигателям. Однако крутящий момент дизеля выше в разы, причем он доступен практически с холостого хода.

И что же лучше? Мощность или крутящий момент?

Простой пример – берем два двигателя от компании AUDI, один дизельный 2.0 TDI (мощность 140 л.с. крутящий момент – 320 Нм), другой бензиновый 2.0 FSI (мощность — 150 л.с., крутящий момент – 200 Нм.). После тестирования в различных режимах получается, что дизель в диапазоне от 1 до 4.5 тысяч оборотов, мощнее бензинового двигателя. Причем на значительные 30 – 40 л.с., поэтому не стоит смотреть только на л.с., бывает что двигатель с меньшим объемом, но с высоким крутящим моментом намного динамичнее, чем двигатель с большим объемом и низким моментом.

В итоге, чтобы закончить тему, хочу сказать, классифицировать машины, только по мощности (л.с.) двигателя не правильно. Нужно смотреть еще и на крутящий момент (Нм), запомните если момент двигателя намного выше чем у конкурента, то такой двигатель будет обладать большей динамикой.

А сегодня у меня все, читайте наш АВТОБЛОГ.

(25 голосов, средний: 4,32 из 5)

Что важнее — крутящий момент или лошадиные силы?

Обычно при оценке характеристик того или иного автомобиля в первую очередь мы обращаем внимание на мощность двигателя или количество лошадиных сил. Но не менее важной характеристикой является крутящий момент. Давайте разберемся, в чем разница между ними.

Появившаяся задолго до первого механического транспортного средства «лошадиная сила» условна, так как определяет относительный уровень производительности среднестатистической лошади путем определения работы, необходимой для поднятия 75–килограммового груза на один метр за одну секунду.

Шотландский инженер Джеймс Уатт ввел новую единицу измерения мощности в лошадиную силу, но в системе СИ единицу мощности назвали уже в его честь — ватт (Вт). 1 киловатт (кВт) равен 1,36 л. с. Но в обычной жизни лошадиные силы оказались как-то ближе к народу, поэтому мы получаем письма с налогом за количество лошадиных сил в наших автомобилях, а не за киловатт и хвастаемся друзьям именно количеством«лошадей». Лошадиная сила остается очень популярной внесистемной единицей измерения мощности для транспортных средств. Кстати, типичная лошадь имеет предельную мощность порядка 13–15 лошадиных сил, как это ни забавно. Во всяком случае, на диностенде в режиме 5–минутной нагрузки она может выдать примерно столько. А тягловые тяжеловесы способны выдать даже в даже за 25 сил на такой отрезок времени.

А сам автомобиль тянет вперед не сама мощность, а крутящий момент, выдаваемый силовым агрегатом. И именно с ним мы сталкиваемся каждый день в обычной жизни чаще. Например, открывая крышку пластиковой бутылки, вы используете именно крутящий момент, именуемый также моментом силы или вращательным моментом. Ведь вряд ли вы проверяете, как быстро открутили крышку?

Крутящий момент измеряется в ньютон-метрах (Н·м). И он тесно связан с мощностью, ведь для двигателя с вращающимся валом мощность на любых оборотах легко рассчитать, зная момент. И наоборот, зная мощность, можно подсчитать момент. Упрощенная формула его расчета выглядит так:

P = M x 9549 x N

где P — это мощность двигателя в киловаттах (кВт), а N — это количество оборотов коленчатого вала в минуту.

Мощность демонстрирует количество работы, которое выполняет двигатель за промежуток времени, а крутящий момент отражает способность силового агрегата эту работу совершить. Например, ускорение машины в каждый момент времени при постоянном передаточном отношении трансмиссии пропорционально крутящему моменту. А вот время разгона с одной скорости до другой, именно мощности двигателя в этом диапазоне оборотов, иначе говоря, проделанной работе. В общем-то, всем изучавшим физику в школе это покажется очевидным, но, к сожалению, не все помнят или не соотносят знания теоретического курса и примеры из реальной жизни.

Уверен, многие автолюбители даже не обращают внимание на значение крутящего момента в списке технических характеристик автомобиля и на обороты, при которых он достигается. А ведь чем выше крутящий момент и с чем более низких оборотов он достигается, тем приятнее и «эластичнее» ощущается двигатель, тем выше его реальная мощность на промежуточных режимах. Именно поэтому дизельные двигатели с турбонаддувом зачастую кажутся более приятными в обращении, чем более форсированные атмосферные бензиновые, которые необходимо «крутить» в отсечку ради достижения максимальной динамики разгона. И именно по этой причине тот, кто вкусил радости хорошего двигателя с турбонаддувом, уже не очень хочет пересаживаться на атмосферные, которые даже при схожей мощности «едут» ощутимо хуже.

Почему же такое внимание уделяется именно максимальной мощности? Дело в том, что владельца машины редко волнует максимальное ускорение автомобиля на скорости 20 или 30 километров в час, как физическая величина. Его, скорее всего, интересует динамика разгона в диапазоне 0–100, 80–120 или 100–200, а не абстрактное ускорение. А в этом случае речь идет о приращении кинетической энергии автомобиля, а значит, о проделанной двигателем работе. Которая зависит именно от мощности. В случае с идеальной трансмиссией проделанная работа будет прямо пропорциональна максимальной мощности мотора.

Вот только машин с идеальными трансмиссиями не бывает, если это не карьерные самосвалы с электропередачей, а значит, важна не только максимальная мощность, но и мощность во всем диапазоне оборотов, в котором вынужденно будет работать двигатель при таком разгоне. Оценить ее можно по графику внешней скоростной характеристики автомобиля, так называемой ВСХ, зная передаточное отношение трансмиссии на каждой передаче и предельные обороты мотора. А косвенно понять, насколько мощным будет мотор на промежуточных оборотах, позволяют именно данные по максимальному крутящему моменту и оборотам, при которых он достигается. Ведь чем выше момент на всех оборотах ниже максимальной мощности, тем ближе мощность на этих оборотах к максимально возможной и тем большую работу сможет проделать двигатель. Сложно? Тогда просто используйте эмпирическое правило, упомянутое выше.

Главное, помните, что мощность и крутящий момент — зависящие друг от друга величины, поэтому всегда важно и то, и другое.

Крутящий момент двигателя- Что это и от чего зависит

Паспорт транспортного средства содержит данные о максимальной мощности силового агрегата. Но там не всегда можно увидеть значение крутящего момента двигателя. Не все водители могут точно ответить, что значит крутящий момент двигателя. Для объяснения физического смысла нужно обратиться к учебникам школьной программы и вспомнить основное определение данного понятия. Крутящий момент двигателя – это расчетная величина, отображающая максимальное значение силы, передаваемой на коленвал. Единица измерения – Н.м (ньютон метр).

Что означает крутящий момент двигателя

Узлы, системы, сложные механизмы, входящие в состав транспортного средства, играют важную роль в слаженной работе авто. Двигатель внутреннего сгорания несет основную функцию – обеспечение энергией движения каждого элемента.

При его работе, в результате сгорания топлива усилие воздействует на поршень, далее – на кривошипно-шатунный механизм – коленчатый вал. Затем, с выходного вала силового агрегата мощность передается при помощи элементов трансмиссии на ходовую часть. Благодаря передаваемому крутящему моменту, колеса транспортного средства приходят в движение. При давлении на педаль газа увеличивается воздействие на плечо, что приводит к возрастанию этого параметра.

Благодаря стабильной работе ДВС, автомобиль может:

1. Быстро набирать заданную скорость.
2. Изменять тяговые усилия.
3. Осуществлять движение при различных дорожных условиях.

Крутящий момент является определяющим параметром для оценки работы двигателя. С помощью данного показателя можно узнать, с какой силой раскручивается коленчатый вал. Крутящий момент двигателя измеряется в единицах ньютоно метрах, вычисляется методом умножения: сила умножается на расстояние от коленвала до точки крепления поршня.

Мощность двигателя зависит от Мкр. Расчет мощности осуществляется по формуле: Р = Мкр х n.

• P – мощность двигателя.
• Мкр – крутящий момент.
• n – число об/мин коленвала.

От чего зависит крутящий момент двигателя

Для определения параметров двигателя задаются характеристики, требуемые на этапах проектирования, изготовления и эксплуатации.

Крутящий момент двигателя, формула расчета: Мкр = F х L (F – усилие, L – длина плеча).

Чем качественнее и полноценнее сгорают топливные смеси в цилиндрах, тем большее значение имеет сила F, в качестве длины плеча L здесь выступает ход поршня.

От правильности расчета Мкр зависят характеристики двигателя:

1. Динамика разгона.
2. Изменение тяги.
3. Возможность эксплуатации авто в напряженных режимах.

Мкр двигателя зависит от:

типа мотора (дизельный либо бензиновый):

• объема цилиндров;
• степени сжатия;
• количества оборотов.

Максимальный крутящий момент двигателя отмечается на представленном графике до начала его снижения на соответствующих оборотах коленвала. Замечено, что при достижении максимального значения Мкр, последующее увеличение оборотов не приводит к росту момента вращения силового агрегата. На графике это выглядит в виде параболы перевернутого типа.

На что влияет крутящий момент двигателя

Известно, что величина мощности мотора рассчитывается по математическим формулам с участием Мкр. Крутящий момент и мощность двигателя находятся в прямой зависимости друг от друга. Эти два понятия взаимосвязаны и не существуют отдельно.

На практике, во время совершения обгона, на дороге водитель нажимает на педаль газа. Чем выше развивается момент вращения, тем больше возрастает мощность. С ростом мощности машина получает достаточное количество энергии для улучшения показателя динамики при разгоне.

Вывод: Величина Мкр влияет на мощность силового агрегата и скорость разгона транспортного средства.

При правильных расчетах передаточных чисел коробки передач, скорость автомобиля достигает максимальных значений, когда мощность, затрачиваемая на работу ходовой части и мощность, вырабатываемая двигателем, выравниваются между собой.

Факторы, приводящие к потерям мощности, получаемой на колесах:

1. Напор встречных воздушных потоков при больших скоростях.
2. Сопротивление качения.
3. Преодоление сил трения элементов трансмиссии.

Мощность суммарных потерь увеличивается при возрастании скорости движения автомобиля.

Важно: Чтобы правильно оценить рабочие параметры автомобильного двигателя, необходимо узнать величину Мкр. При схожих конструкциях и эксплуатационных характеристиках, лучше отдать предпочтение агрегатам, обладающим наибольшим крутящим моментом. С целью улучшить качество и динамичность разгона, а также повысить тягу авто, рекомендуется поддерживать частоту оборотов в минуту выходного вала в пределах, где Мкр имеет пиковые значения.

При достаточном диапазоне оборотов, чем выше данный параметр, передаваемый на колеса автомобиля, тем легче происходит ускорение и преодолеваются самые трудные отрезки пути.

Какому двигателю отдать предпочтение

Опытные автомобилисты считают, что при выборе между двух двигателей, обладающих схожими мощностными характеристиками, лучше приобрести авто с мотором, имеющим более высокий крутящий момент. В большей степени это касается транспортных средств, оснащенных механической коробкой передач.

Машина нуждается в достаточной мощности не только при максимальных оборотах двигателя, но и при равномерном движении. Данный показатель определяется величиной Мкр.

Сравнении основных показателей по мощности и моменту вращения:

• момент– это базовый параметр, по которому оценивается работа;
• мощность зависит как от Мкр, так и от числа оборотов коленчатого вала (до определенных пределов);
• Мкр тоже возрастает при увеличении оборотов, однако, при достижении пиковых значений, он начинает снижаться, даже при усилении оборотов.

Улучшение разгона авто за счет изменения момента вращения

Автопроизводители, с целью улучшения динамических показателей, устанавливают на авто моторы, имеющие максимальный Мкр. Дизельные, а также турбированные и много цилиндровые моторы характеризуются повышенным моментом вращения.

Степень влияния мощности и момента на динамику автомобиля:

1. Машины, имеющие более мощный мотор, но с недостаточным Мкр, уступают аналогам, с лучшим разгоном.
2. При наличии высокого Мкр, автомобиль ускоряется намного уверенней на пониженных оборотах.
3. Максимальная скорость автомобиля всецело диктуется мощностью движка и не зависит от величины Мкр.

Важно: Чтобы сравнивать разгонные характеристики двигателей, при схожих трансмиссиях, необходимо удостовериться в идентичности конструкций силовых агрегатов, типа коробок передач, передаточных чисел. Иначе сравнение не будет считаться корректным.

Отличия бензиновых моторов от дизелей по моменту

Бензиновые двигатели не отличаются высоким Мкр. Максимальный Мкр достигается в узких границах при 3 – 4 тыс. оборотах. Резкое увеличение мощности происходит при 7 – 8 тысячах об/мин.

Дизели не развивают высоких оборотов. Их максимальное значение не превышает 3 – 5 000 об/мин. Однако, дизельные двигатели развивают высокий Мкр, превышающий по значению бензиновые в несколько раз, даже на холостом ходу.

Шаблон:Двигатель

Встроенный блок для использования в шаблонах << Автомобиль >> , << Мотоцикл >> , << Танк >> , << Тепловоз >> , << Трактор >> , а также << РСЗО >> , << Карточка оружия >> , << Бронеавтомобиль >> и << Автобус >> . В статьях о двигателях используется отдельная карточка — << Автомобильный двигатель >> .

Содержание

• 1 Заготовки для копирования
• 2 Параметры
  • 2.1 Производитель
  • 2.2 Наименование
  • 2.3 Код двигателя
  • 2.4 Тип
  • 2.5 Объём
  • 2.6 Мощность
  • 2.7 Мощность лс
  • 2.8 Обороты мощности
  • 2.9 Крутящий момент
  • 2.10 Обороты крутящего момента
  • 2.11 Конфигурация
  • 2.12 Цилиндров
  • 2.13 Клапанов
  • 2.14 Макс. скорость
  • 2.15 Разгон
  • 2.16 Расход
  • 2.17 Диаметр цилиндра
  • 2.18 Ход поршня
  • 2.19 Степень сжатия
  • 2.20 Система питания
  • 2.21 Система смазки
  • 2.22 Изображение
  • 2.23 Ширина изображения
  • 2.24 Выброс
  • 2.25 Экологические нормы
  • 2.26 Охлаждение
  • 2.27 Клапанной механизм
  • 2.28 Материал блока цилиндров
  • 2.29 Материал ГБЦ
  • 2.30 Ресурс
  • 2.31 Тактность
  • 2.32 Порядок работы цилиндров
  • 2.33 Максимальные обороты
  • 2.34 Обороты холостого хода
  • 2.35 Красная зона
  • 2.36 Рекомендованное топливо
  • 2.37 Тип аккумулятора
  • 2.38 Ёмкость аккумулятора
  • 2.39 Дальность хода
  • 2.40 Время зарядки
• 3 Примеры
  • 3.1 Двигатель внутреннего сгорания
  • 3.2 Электрический двигатель

Заготовки для копирования [ править код ]

Для двигателя внутреннего сгорания:

Для электрического двигателя:

Параметры [ править код ]

Производитель [ править код ]

Марка или подразделение автомобильной компании, производящий двигатель.

Наименование [ править код ]

Имя двигателя на рынке автомобилей, присвоенный организацией, отвечающей за разработку или выпуск двигателя.

Пример: 1,4 л Sigma l4 или 1,2 л TSI BlueMotion V6

Код двигателя [ править код ]

Указывается обозначение двигателя, данное заводом изготовителем для облегчения его идентификации.

Тип [ править код ]

Указывается тип двигателя — дизельный или бензиновый двигатель. Также стоит указать способ поступления воздуха (атмосферный или турбированный двигатель), а также расположение двигателя (расположен поперечно или продольно). Тип рекомендуется записывать в следующем виде:

1. способ поступления воздуха, тип двигателя, расположение двигателя

Можно прибегнуть к сокращению — «дизельный с турбонаддувом» записать как «турбодизельный».

Внимание: для электродвигателей настоятельно рекомендуется использовать Шаблон:Электрический двигатель.

Объём [ править код ]

Указывается точный объём двигателя (без округления) в кубических сантиметрах (см³).

Мощность [ править код ]

Для указания мощности двигателя в киловаттах (кВт), автоматически добавляет переведённую по ГОСТ величину лошадиных сил (в случае дробной величины мощности автоматический перевод работает только с числами десятичные знаки которых отделены точкой из-за особенностей wikiа).

Мощность лс [ править код ]

Для указания мощности в лошадиных силах (л. с.). Работает вместе и отдельно с параметром мощность , поэтому при наличии мощности в кВт рекомендуется оставлять поле пустым.

Обороты мощности [ править код ]

Количество оборотов двигателя при котором достигается наибольшая мощность . Может быть одним конкретным значением или интервалом.

Крутящий момент [ править код ]

Указывается крутящий момент в Н·м.

Обороты крутящего момента [ править код ]

Количество оборотов двигателя при котором достигается наибольшее значение крутящего момента . Может быть одним конкретным значением или интервалом.

Конфигурация [ править код ]

Расположение цилиндров в двигателе. Автоматически поддерживает расстановку ссылок:

В остальных случаях ссылку необходимо создавать самому.

Цилиндров [ править код ]

Количество цилиндров в двигателе.

Клапанов [ править код ]

Общее количество клапанов в двигателе.

Макс. скорость [ править код ]

Максимальная скорость в км/ч, которую может развить двигатель.

Разгон [ править код ]

Время в секундах и долях секунд, за которое двигатель разгоняет автомобиль до 100 км/ч.

Расход [ править код ]

Указывается расход топлива данного двигателя в разных циклах — «смешанном», «городском», «загородном(на трассе)», указывается в л/100 км.

Диаметр цилиндра [ править код ]

Диаметр цилиндра в мм.

Ход поршня [ править код ]

Полное расстояние прохождения поршня в мм.

Степень сжатия [ править код ]

Указывается степень сжатия (в разах).

Система питания [ править код ]

Указывается система подачи топлива в камеру сгорания.

Система смазки [ править код ]

Указывается тип смазки двигателя.

Изображение [ править код ]

Изображение данного двигателя. Пример заполняется так:

Ширина изображения [ править код ]

Для указания ширины в пикселях. По умолчанию (если оставить поле пустым) — 290. Не рекомендуется указывать слишком большой или малый показатель.

Выброс [ править код ]

Указывается выброс CO₂ в г/км.

Экологические нормы [ править код ]

Экологический стандарты, регулирующие содержание вредных веществ в выхлопных газах транспортных средств, по европейской классификации.

Охлаждение [ править код ]

Тип охлаждения двигателя.

Клапанной механизм [ править код ]

Указывается тип газораспределительного механизма.

Поддерживается автоматическая расстановка ссылок: ohv/ohc/sohc/dohc

Материал блока цилиндров [ править код ]

Указывается материал, из которого изготовлен блок цилиндров.

Материал ГБЦ [ править код ]

Указывается материал, из которого изготовлена ГБЦ.

Ресурс [ править код ]

Ресурс двигателя, указывается в тысячах км.

Тактность [ править код ]

Число ходов поршня (за один цикл).

Порядок работы цилиндров [ править код ]

Порядок работы цилиндров в двигателе.

Максимальные обороты [ править код ]

Максимальные обороты до которых может крутиться двигатель.

Обороты холостого хода [ править код ]

Обороты двигателя, при которых он работает без нагрузки.

Красная зона [ править код ]

Зона, при которой двигатель крутится на максимальных оборотах .

Рекомендованное топливо [ править код ]

Указывается рекомендованное заводом-изготовителем топливо. При желании можно указать тип топлива (бензин, дизельное топливо и т. д.).

Тип аккумулятора [ править код ]

Ёмкость аккумулятора [ править код ]

Указывается ёмкость аккумулятора в кВт · час.

Дальность хода [ править код ]

Указывается сколько километров электромобиль может проехать без подзарядки.

Время зарядки [ править код ]

Указывается время в часах, требующееся для полной зарядки аккумуляторов. Пример: 7

Примеры [ править код ]

Двигатель внутреннего сгорания [ править код ]

Пример использования в карточке Bugatti Veyron (слева — образец в вики-разметке, справа — Результат):

Электрический двигатель [ править код ]

Пример использования в карточке Tesla Model S:

Во избежание поломок страниц, использующих этот шаблон, экспериментируйте в песочнице (создать | зеркало) или своём личном пространстве.
Пожалуйста, добавляйте категории на подстраницу /doc. Подстраницы этого шаблона.