Что такое крутящий момент двигателя?

1 ≫

Когда автолюбители выбирают себе автомобиль, читают характеристики новинок в различных изданиях, то в первую очередь им интересно, сколько же "лошадей" уместилось под капотом новинки, какие у двигателя аппетиты, какова его максимальная скорость. А вот об одном важном параметре забывают чуть ли не все, даже опытные автолюбители. Это крутящий момент двигателя. Данный параметр может рассказать о характеристиках моторов значительно больше. Почему? Давайте узнаем.

Момент – не мощность

Возможности силовых агрегатов по мощности оценивали еще с того самого момента, когда появились первые самоходные механизмы. Но мощность позволяет лишь частично охарактеризовать силу тяги того или иного мотора. Это легко заметно на ДВС одного класса. Так, на разных авто можно наблюдать, что динамические характеристики могут различаться. То есть одна машина ведет себя довольно резво уже на малых оборотах, а на другой, чтобы добиться такого же эффекта, нужно раскрутить маховик до почти максимальных оборотов.

Что такое крутящий момент двигателя автомобиля?

Если говорить по науке, то это физическая величина. Это произведение силы, которая прилагается к рычагу длиной в 1 м, и расстояния от оси, в которой вращается этот рычаг до точки, куда прилагается сила.

В школьном курсе физики эту величину называли "момент силы", а в курсах механики – "крутящий момент". Измеряется данная сила количеством Ньютонов на метр.

Крутящий момент двигателя – это такая величина, которая показывает силу тяги агрегата. Чем больше значение крутящего момента пройдет от двигателя на колеса, тем лучше и тем больший вес этот мотор может сдвинуть, и тем большее ускорение сможет развить этот автомобиль. Так, грузовые авто, тракторы, различные бульдозеры, спортивные машины очень нуждаются в моторах с высоким крутящим моментом.

Но эта сила, которая приходит с мотора к колесам, больше зависит даже не от характеристик двигателя. В большей степени зависимость здесь наблюдается от передаточных чисел трансмиссии. Так, чем выше передаточные числа, тем больший момент будет отдаваться на колеса при оборотах двигателя. Такая машина станет обладать более высокими динамическими характеристиками.

Где и как рождается момент?

Для того чтобы выяснить, откуда формируется такое явление, нужно вспомнить принцип работы ДВС. Не требуется рассматривать весь процесс, рассмотрим цилиндры.

Вначале цикла в полость цилиндра впрыскивается топливо. Затем поршень поднимается вверх, а смесь воздуха и топлива сжимается. После этого в дело вступает свеча зажигания. При помощи искры смесь воспламеняется, а затем расширяется. Поршень при этом опускается вниз и заставляет вращаться коленчатый вал.

Когда водитель жмет на педаль акселератора, то объем впрыскиваемой смеси увеличивается, поршень будет двигаться быстрее. Естественно, что и коленвал станет тоже вращаться на более высоких оборотах. Так появляется крутящий момент двигателя.

Что зависит от величины крутящего момента?

Максимальная скорость зависит от динамических характеристик. Если двигатель выдает лучшую динамику, то максимальной скорости он сможет достигнуть быстрее. На процесс ускорения влияет в большинстве лишь мощность. Это постоянная сила, она может регулироваться оборотами. Больше обороты – больше мощность. С какой скоростью машина будет набирать обороты, зависит от количества этих самых оборотов.

А вот та скорость, с которой агрегат наберет обороты, уже полностью зависит от крутящего момента. А сам крутящий момент двигателя зависит от количества оборотов.

Как считать эту величину?

В этих целях существует формула из курса физики. Это Мкр= F * L, где F – сила, с которой вращается коленчатый вал, а L – длина плеча.

Но выполнить точные расчеты по этой формуле довольно трудно. Сила вращения коленвала – штука непостоянная. Когда поршень направляется вниз, в цилиндре появляется свободное место, и сила, которая действует на поршень, теряет мощность.

Поэтому для того, чтобы рассчитать крутящий момент двигателя, формула дает лишь приблизительные значения. Момент проще определить по количеству оборотов двигателя. Но не думайте, что он будет постоянным вместе с оборотами. Эта сила склонна расти с ростом оборотов, а когда обороты достигнут пикового порога, крутящий момент спадает. Это можно легко заметить, если разогнать автомобиль.

Каждый водитель замечал, что на старте авто идет на разгон медленнее, однако через некоторое время скорость, с которой машина ускоряется, вырастает. Затем через время она снова снижается.

Мощность и момент

Мощность измеряют в лошадиных силах. Однако в большинстве среднестатистических авто вся мощность будет использована лишь на максимуме оборотов. В городе при 2000 об. двигатель сможет задействовать лишь половину "стада". В полную силу агрегат себя покажет лишь при обгоне на высоких оборотах. При этом чем больше растет момент, тем быстрее повышаются обороты. Здесь есть зависимость между моментом и длиной шатуна. Длиннее шатун – сильнее момент.

Когда двигатель отдает максимум мощности на 6000 об., для ускорения требуется поднять обороты с 2000 об. На это требуется определенное время, которые очень важны при выполнении обгона. В случае мотора с высоким крутящим моментом максимум мощности может появиться уже на 2000 об.

К таким моторам можно причислить большинство с невысокими объемами. Также выше, чем у бензинового, крутящий момент дизельного двигателя, причем даже при меньшей мощности и низких оборотах.

Именно те, кто владеет подобными авто, пишут на форумах, что сила – далеко не в мощности, а в моменте.

Момент в 200 Нм при низких оборотах будет значительно лучше, чем тот же момент при 4000 об. Лучший вариант – это мотор, в котором на всем диапазоне оборотов значения момента будут практическими пиковыми. Но это стоит очень дорого.

Дизель или бензин?

Зная, что такое крутящий момент двигателя, можно сравнить бензиновые ДВС и дизельные. Так, момент в ДВС на бензине невелик, а достигнуть его можно на 3000 об. Однако такие моторы легко набирают максимальные обороты.

Дизельные моторы не любят высокие обороты, зачастую там максимум – 5000 об. Но момент дизелей значительно выше, и использовать его можно даже на холостом ходу.

Например, можно взять два 2-литровых агрегата. Первый – дизель в 140 лс. и 320 Нм момента и инжекторный мотор в 150 л.с. Номинальный крутящий момент двигателя составит 200 Нм. Даже без проведения испытаний видна разница в моменте при минимальном количестве оборотов.

Если испытать оба агрегата, то дизель уже на 1-4 тыс. об. покажет мощность выше на 40 л.с. Это серьезная разница.

Не нужно доверять высокой мощности. Момент также важен при выборе автомобиля. Высокий крутящий момент – это высокие динамические характеристики. Также высокий момент на низких оборотах экономит топливо.

К примеру, крутящий момент двигателей ВАЗа достигается уже на средних оборотах, и позволяет этим автомобилям уверенно чувствовать себя в условиях города.

Эластичность двигателей

Раз уж затронули тему крутящего момента, то нужно поговорить и об этой характеристике. Эластичность – возможность набора оборотов в нагруженном состоянии.

Это выражается, к примеру, в разгоне с 60 до 100 км на четвертой передаче. Иногда так случается, что современные технологичные двигатели с высоким моментом на небольших оборотах позволяет ощущать хорошую динамику в городе, а вот на трассе окажется хуже любого среднестатистического агрегата.

Как увеличить момент?

Если нужно улучшить динамику автомобиля, можно применить несколько способов. Это увеличение объема, установка наддува, а также изменения газодинамики.

Рабочий объем мотора можно увеличить заменой коленчатого вала с большим эксцентриком либо при помощи расточки цилиндров. Замена коленвала зачастую требует определенных затрат, и нужную модель очень трудно подобрать.

Гораздо выгоднее расточить цилиндры. Стенки вполне допускают такое мероприятие. При этом можно даже обойтись серийными поршнями. Однако не факт, что такая замена обойдется дешевле, нежели замена коленчатого вала.

Дополнительный наддув можно применить лишь там, где уже стоит турбина. Этот способ требует дополнительных изменений. Изменить наддув можно поднятием планки для стравливания давления. Также вместе с этим придется дополнительно усовершенствовать камеры сгорания, менять систему охлаждения, радиаторы, воздухозаборники.

Можно обойтись и менее радикальным чип-тюнингом. Так, при помощи перепрошивки электронного блока вполне реально легко и просто изменить множество важных параметров и характеристик автомобиля.

Электродвигатели

Мы живем в современном мире и все чаще наблюдаем рождение новых технологий. Так, все, кто интересуется автомобилями, знают компанию Tesla, которая выпускает электрокары. Фото их последней модели представлено ниже.В качестве мотора там используется асинхронный электрический. А крутящий момент асинхронного двигателя в зависимости от модели составляет от 420 Нм до 600. Это огромные цифры. С такими техническими характеристиками имеющийся мотор может разогнать автомобиль до 100 километров в час за 6,5 секунды при минимальной комплектации.

Подводя итог

Итак, мы знаем, что такое крутящий момент двигателя внутреннего сгорания. Если мощность агрегатов помогает увеличить продажи автомобилей, то момент помогает машине двигаться вперед.

Но мощность и сила момента связаны. Мощность – это объем работы, а момент – это возможность двигателя такую работу выполнить. Это сопротивление, которое нужно преодолеть агрегату.

Вот что такое крутящий момент на самом деле. Это важная характеристика в паре с мощностью.

Материалы: http://www.syl.ru/article/202002/new_chto-takoe-krutyaschiy-moment-dvigatelya

2 ≫

Два года назад США проиграли России ситуацию в Сирии. Унизить Москву не получилось, позиции России на Ближнем Востоке окрепли, причем окрепли именно за счет позиций США.

Но «славные ребята» из Госдепа и ЦРУ, если и огорчились, то не подали вида. На сирийской площадке они оставили полыхать гражданскую войну, подпитываемую международными террористами из ИГИЛ, а свою активность перенесли на украинскую площадку, надеясь нанести решающее поражение России на берегах Днепра.

И вновь не вышло. Несмотря на всю сложность и трагизм происходящего, Москва смогла постепенно переломить ситуацию в свою пользу. И вот уже увязшие на Украине США задумались, как им ненавязчиво избавиться от пьющего из них соки киевского режима. Грозящего своей неадекватностью и жадностью превратить для США Украину в новый Вьетнам (по объемам без толку потраченных ресурсов и уровню подрыва авторитета).

Тем временем борцы «за демократию и энергоносители» не унывают и ищут новую площадку, на которой можно было бы уверенно потеснить Россию, пока огонь гражданской войны на Украине будет, как в Сирии, уничтожать улики, свидетельствующие об участии США в преступлениях режима. И начинает тлеть Кавказ.

В принципе, именно с этого региона заходили США со своими цветными революциями на постсоветское пространство. Переворот в Грузии удался. В Армении и Азербайджане попытки оказались неудачными.

Кавказ сложный регион, с массой взаимных исторических обид, конфессиональных противоречий, территориальных претензий и личных драм. Стоит воспламенить одну страну, привести в ней к власти радикалов, и волна нестабильности полностью накроет регион, да еще и попытается выплеснуться на российские автономии Северного Кавказа.

Первый удар нанесен по слабому (в экономическом плане) звену – Армении, которая к тому же является членом ОДКБ и ЕАЭС, а значит, под вопрос ставятся крупнейшие российские интеграционные проекты. Но только ли России несет опасность атака на ереванскую власть?

Свержение действующего правительства приведет к власти в Ереване радикальные силы, поставит под вопрос продолжение существования российской базы в Гюмри и дополнительно ухудшит социально-политическую ситуацию в Армении, поставив под вопрос торгово-экономическое сотрудничество с главным партнером – Россией. На Украине проблема резкого падения уровня жизни после февральского переворота 2014 года решалась путем отвлечения внимания на гражданскую войну. Развязать гражданскую войну в Армении гораздо труднее – не тот масштаб, иные традиции, моноэтничное население. Но у Армении есть замороженный конфликт в Карабахе, а внешняя война для сплочения народа вокруг власти даже лучше внутренней.

Сейчас провокации на линии соприкосновения – дело обыденное. Стороны обвиняют друг друга, а российское военное присутствие не дает спорадическим перестрелкам перерасти в большую войну. Но потенциальный переворот в Ереване коренным образом поменяет ситуацию.

Сегодня Россия не просто поддерживает хорошие отношения с обеими сторонами карабахского конфликта – с Азербайджаном сотрудничество стремительно нарастает, Армения многие годы является российским военным союзником. Переворот под проевропейскими и антироссийскими лозунгами коренным образом поменяет военно-политический баланс.

Радикальные силы в Азербайджане, давно требующие решить вопрос восстановления суверенитета Баку над всей территорией страны, получают новый аргумент. Они будут настаивать на том, что теперь Россия в случае военной конфронтации останется в стороне. Радикальные силы в Армении будут настаивать на том, что, сделав «европейский выбор»,страна обязательно получит поддержку «цивилизованного мира» в закреплении за собой занятых территорий. И у них будет свой аргумент – Армении достаточно, как и раньше, ничего не возвращать. А Азербайджану, чтобы вернуть территории, надо наступать. Следовательно его легко будет объявить агрессором и нарушителем условий перемирия.

Понятно, что ни Европа, ни США не станут никому помогать, если конфликт на Кавказе вновь станет горячим. Два дружественных Москве правительства дестабилизируются. Если две страны, в сотрудничестве с каждой из которых Россия заинтересована, начинают войну, Москвенадо будет делать выбор в чью-то пользу или расписываться в неспособности проводить активную политику на Кавказе. Какой бы выбор ни был сделан, он потребует связать на кавказском направлении дополнительные российские ресурсы. С учетом нерешенности ситуации на Украине, а также ростом влияния ИГИЛ всего в полутысяче километров от границ Азербайджана, ситуация может развиться в полномасштабный неуправляемый военный кризис практически моментально.

То есть, если Россия будет вытеснена с Кавказа и потеряет способность поддерживать в регионе компромиссный мир, все пространство между границами Турции, Ирана и России способно очень быстро превратиться в один большой костер. Причем плохо от этого будет и Турции, и Ирану, и России.

И если Москва десятилетиями демонстрирует потрясающую сдержанность в том, что касается использования вооруженной силы в зонах гражданских и гибридных конфликтов, то, например Турция в ходе гражданской войны в Сирии неоднократно использовала и артиллерию, и авиацию, и вторжения сухопутных сил на сопредельную территорию, для решения утилитарной задачи обеспечения зоны безопасности вдоль собственной границы. Задача эта решена не была, а удержать Турцию от полноценного вступления в войну в Сирии смогла только жесткая позиция России.

С учетом же традиционных противоречий и конкуренции между Турцией и Ираном, а также склонности руководства обеих стран к применению силы, ситуация на Кавказе может очень быстро вернуться к тем временам, когда Турция и Иран там были, а России не было. Пока падишахи в Стамбуле и шахиншахи в Тебризе и Ширазе боролись за контроль над стратегической позицией на Кавказе, население мусульманских ханств и христианских княжеств в равной мере страдало от погромов и разорений, в полном соответствии с традициями времени устраивавшихся армиями враждующих государств.

В конце концов, это именно России необходима не территория кавказских государств, а дружественные правительства и процветающее население.

Кавказ для России – буфер, закрывающий ее от нестабильного Ближнего Востока, и Москва объективно заинтересована в том, чтобы этот буфер являл собой арену процветания, а не зону перманентного конфликта.

С другой стороны, для Турции и Ирана это тыловой район, откуда может исходить опасность. Ранее этот район надо было обезопасить от укоренения в нем оппонента. Поэтому и турецкие и иранские армии ревностно уничтожали местное население – нет населения, негде базироваться войскам. Армии того периода существовали за счет населения территории, на которой находились. Нет населения – некому кормить солдат. Значит, вражеская армия, если и придет в регион, то быстро вернется восвояси.

Сегодня угрозу безопасности этих государств в тыловом районе может представлять тот же ИГИЛ. Начнись дестабилизация на Кавказе – и сотни воюющих сейчас в Сирии и Ираке боевиков легко окажутся там, быстро обрастая «местным мясом». С учетом того, как турки решали курдскую проблему и как иранцы решали проблему Южного Азербайджана, можно легко предположить, что особым человеколюбием ни Тегеран, ни Анкара страдать не будут, а местное население, независимо от этнической и религиозной принадлежности, будет рассматриваться ими как потенциальная база партизан из ИГИЛ.

Понятно, что даже в самой плохой ситуации Россия рано или поздно (причем скорее раньше, чем позже) на Кавказ вернется. Но вот сейчас тысячи мирных граждан уже никогда не дождутся возвращения России на Украину. Просто потому, что не дожили. Так что лучше России с Кавказа не уходить. Даже временно и ненадолго.

Реакции на статью

С вашего аккаунта зарегистрирована подозрительная активность. Для вашей безопасности, мы хотим удостовериться, что это действительно вы

Материалы: http://carwheelblog.ru/blog/43485532284/CHto-takoe-krutyaschiy-moment-dvigatelya-%E2%80%94-korotko-o-glavnom

3 ≫

Вам понравился материал? Поделитесь с друзьями!

В материалах об автомобилях часто употребляются выражения «высокие обороты», «большой крутящий момент». Как оказалось, эти выражения (а также связь между этими параметрами) понятны не всем. Поэтому расскажем о них подробнее.

Начнем с того, что двигатель внутреннего сгорания это устройство, в котором химическая энергия топлива, сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу.

Схематически это выглядит так:

Возгорание топлива в цилиндре (6) приводит к перемещению поршня (7), что, в свою очередь, приводит к проворачиванию коленчатого вала.

То есть, циклы расширения и сжатия в цилиндрах приводят в действие кривошипно-шатунный механизм, который, в свою очередь, преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала:

Из чего состоит двигатель и как он работает смотрим здесь:

Итак, важнейшими характеристиками двигателя являются его мощность, крутящий момент и обороты, при которых эта мощность и крутящий момент достигаются.

Под широкоупотребимым термином «обороты двигателя» имеется в виду количество оборотов коленчатого вала в единицу времени (в минуту).

И мощность, и крутящий момент - величины не постоянные, они имеют сложную зависимость от оборотов двигателя. Эта зависимость для каждого двигателя выражается графиками, подобными нижеследующему:

Производители двигателей борются за то, чтобы максимальный крутящий момент двигатель развивал в как можно более широком диапазоне оборотов («полка крутящего момента была шире»), а максимальная мощность достигалась при оборотах, максимально приближенных к этой полке.

Чем выше мощность, тем большую скорость развивает авто

Мощность - это отношение работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения.

Мощность двигателя последнее время все чаще указывают в кВт, а ранее традиционно указывали в лошадиных силах.

Как видно на приведенном выше графике, максимальная мощность и максимальный крутящий момент достигаются при различных оборотах коленвала. Максимальная мощность у бензиновых двигателей обычно достигается при 5-6 тыс. оборотов в минуту, у дизельных - при 3-4 тыс. оборотов в минуту.

График мощности для дизельного двигателя:

В практической плоскости - мощность влияет на скоростные характеристики авто: чем выше мощность, тем большую скорость может развивать автомобиль.

Крутящий момент характеризует способность ускоряться и преодолевать препятствия

Крутящий момент (момент силы) - это произведение силы на плечо рычага. В случае кривошипно-шатунного механизма, данной силой является сила, передаваемая через шатун, а рычагом - кривошип коленчатого вала. Единица измерения - Ньютон-метр.

Иными словами, крутящий момент характеризует силу, с которой будет вращаться коленвал, и насколько успешно он будет преодолевать сопротивление вращению.

На практике высокий крутящий момент двигателя будет особенно заметен при разгонах и при передвижении по бездорожью: на скорости машина легче ускоряется, а вне дорог - двигатель выдерживает нагрузки и не глохнет.

Для большего практического понимания важности крутящего момента приведем несколько примеров на гипотетическом двигателе.

Даже без учета максимальной мощности, по графику, отражающему крутящий момент, можно сделать некоторые выводы. Разделим количество оборотов коленчатого вала на три части - это будут низкие обороты, средние и высокие.

На графике слева представлен вариант двигателя, который имеет высокий крутящий момент на низких оборотах (что равносильно высокому крутящему моменту на малых скоростях) - с таким двигателем хорошо ездить по бездорожью - он "вытянет" из любой трясины. На графике справа - двигатель, у которого высокий крутящий момент на средних оборотах (средних скоростях) - этот двигатель рассчитан для использования в городе - он позволяет достаточно резво ускоряться от светофора до светофора.

Следующий график характеризует двигатель, который обеспечивает хорошее ускорение даже на высоких скоростях - с таким двигателем комфортно на трассе. Замыкает графики универсальный двигатель - с широкой полкой - такой двигатель и из болота вытянет, и в городе позволяет хорошо ускоряться, и на трассе.

К примеру 4,7-литровый бензиновый двигатель Toyota Land Cruiser 200 развивает максимальную мощность 288 л.с. при 5400 об/мин, а максимальный крутящий момент в 445 Нм при 3400 об/мин. А дизельный 4,5-литровый двигатель, устанавливаемый на это же авто развивает максимальную мощность 286 л.с. при 3600 об/мин, а максимальный крутящий момент – 650 Нм при "полке" в 1600-2800 об/мин.

1,6-литровый двигатель Mitsubishi Lancer X развивает максимальную мощность 117 л.с. при 6100 об/мин, а максимальный крутящий момент в 154 Нм достигается при 4000 об/мин.

2,0-литровый двигатель Honda S2000 обеспечивает максимальную мощность в 240 л.с. при 8300 об/мин, а максимальный крутящий момент в 208 Нм при 7500 об/мин, являясь примером "спортивности".

Итак, как мы уже видели, связь между мощностью, крутящим моментом и оборотами двигателя - довольно сложная. Суммируя, можно сказать следующее:

крутящий момент отвечает за способность ускоряться и преодолевать препятствия,
мощность ответственна за максимальную скорость автомобиля,
а обороты двигателя все усложняют, так как каждому значению оборотов соответствует свое значение мощности и крутящего момента.

А вцелом все выглядит так:

высокий крутящий момент на низких оборотах дает автомобилю тягу для передвижения по бездорожью (таким распределением сил могут похвастать дизельные двигатели). При этом мощность может стать уже вторичным параметром - вспомним, хотя бы, трактор Т25 с его 25 л.с.;
высокий крутящий момент (а лучше - «полка крутящего момента) на средних и высоких оборотах дает возможность резко ускоряться в городском потоке или на трассе;
высокая мощность двигателя обеспечивает высокую максимальную скорость;
низкий крутящий момент (даже при высокой мощности) не позволит реализовать потенциал двигателя: имея возможность разогнаться до высокой скорости, автомобиль будет достигать этой скорости невероятно долго.

Подпишитесь на наш RSS канал