От чего зависит мощность двигателя автомобиля: Чем определяется мощность автомобиля?

Содержание

Чем определяется мощность автомобиля?

Многие люди, покупая автомобиль или задумываясь про мощность двигателя, смотрят на значение «количество лошадиных сил», а вовсе не на показатель крутящего момента и его максимальное значение. Тем не менее для дальновидных водителей эта особенность двигателя, дающая возможность радостно разгоняться и как следствие, ловко маневрировать, является тоже очень важной. Что же нужно знать об этой характеристике, от чего она зависит и автомобиль с каким крутящим моментом лучше?

По определению, момент силы – физическая величина, вычисляемое как произведение радиус-вектора, который имеет начальную точку на оси вращения, а конечную в точке приложения силы, на вектор этой силы. Это понятие, характеризующее вращательное действие силы, направленной на твёрдое тело. Крутящий момент в двигателе автомобиля определяется умножением действующей на поршень силы на расстояние от центральной оси шейки шатуна до коленчатого вала, точнее, центральной его оси.

Это тяговая характеристика, момент силы, для информации, измеряется в ньютон-метрах.

Мощность машины и крутящий момент двигателя тесно связаны. Садясь в автомобиль и следуя по трассе, водитель выясняет, что способность двигателя производить хорошую динамику на наименьших оборотах имеет первостепенное значение. Конечно же, после безопасности. Скорость и динамика разгона автомобиля зависят от мощности двигателя, всем известных лошадиных сил. Мощность вычисляется умножением момента силы на частоту вращения вала. Соответственно, есть два пути ее повышения: повысить крутящий момент либо частоту вращения вала. Повысить эту частоту у поршневого двигателя нелегко: влияют силы инерции (по квадрату оборотов), нагрузки на конструкцию, трение (в десятки раз). У каждого двигателя на графике будет точка перегиба, где крутящий момент, ненадолго повысившись, падает, так как при работе на высокой мощности ухудшается наполнение цилиндров смесью топлива и воздуха. Другой путь: увеличить крутящий момент.

Здесь нужен наддув для того, чтобы прокачать через мотор вдвое большее количество воздуха и горючего. Тогда крутящий момент увеличится примерно вдвое все при тех же оборотах. Но в этом случае нарастают тепловые нагрузки, отсюда другие проблемы.

Если взять средний автомобиль, то все силы будут задействованы лишь при 5000–6500 об/мин. А при обычной езде по городу, при низких оборотах, в 2—3 тысячи, автомобиль приводят в движение только половина лошадиных сил. И только при осуществлении скоростного маневра на трассе, при высоких оборотах проявится полная сила мотора. Притом любому ясно, что чем быстрее двигатель будет набирать обороты, тем раньше разгонится автомобиль. Крутящий момент прямо пропорционально зависит от длины шатуна. То есть чем он длиннее, тем выше крутящий момент.

Зачастую человеку кажется, что если у него столько-то лошадиных сил под капотом, то все они на него каждую секунду и работают. А вот и нет! Допустим, есть автомобиль, максимальная мощность двигателя которого будет при 5000–6500 об/мин. То есть для достаточного ускорения придется разогнать мотор увеличить обороты в минуту. Это удастся лишь через определенное время, которое может оказаться очень важным при обгоне. В случае мощного мотора с нормальным крутящим моментом, когда необходимая мощность появляется уже при 2000 оборотах, получим моментальное ускорение для любого рискованного маневра.

Разница крутящего момента у малолитражки бензинового или дизельного двигателя

Принято считать, что почти все автомобили-малолитражки с «тяговитыми» двигателями, а также авто с дизельными моторами. Водители автомобилей с дизельным двигателем особенно замечают быстрый разгон даже при низких оборотах. Они, похваляясь, чаще всего говорят, что в нем, в крутящем моменте, вся сила. Теперь ясно: крутящий момент не в меньшей степени, чем лошадиные силы, важная характеристика железного коня. На него следует смотреть в первую очередь при покупке нового автомобиля, а также при подборе подержанного.

Зависимость оборотов двигателя от крутящего момента

Вот и стало ясно, чем те же самые 200 Hм на 1700 об/мин. лучше, чем те же 200 при 4000 оборотах в мин. Теперь понятно, что именно крутящий момент влияет на маневренность и скорость разгона автомобиля. Это заметно по времени, в течение которого можно разгоняться дальше. Конечно, здорово изобрести машину, у двигателя которой значение крутящего момента на любых оборотах низких ли, средних или высоких стабильно и максимально было бы приближено к пиковому. Жаль, но такого идеального варианта пока не существует. Это уже из области фантастики.

Все про мощность двигателя и крутящий момент — журнал За рулем

Mожет ли крутящий момент существовать при нулевой мощности? Способна ли коробка передач увеличить мощность? Как распределена мощность между ведущими колесами, когда заднеприводный автомобиль с блокированным дифференциалом движется по плохой дороге? На эти и другие каверзные вопросы по физике процесса предлагают ответить Михаил Колодочкин и Эдуард Коноп. Проверим себя?

Gonschiki MRW_zr 11_15

Материалы по теме

Мощность — это работа, совершаемая за единицу времени.

Можно сказать, что мощность — это скорость выполнения работы. Например, трактор за секунду накосит больше сена, чем газонокосилка. Основная единица измерения мощности — ватт (Вт). Численно она характеризует собой работу в один джоуль (Дж), совершенную за одну секунду. Распространенная внесистемная единица — лошадиная сила, равная 0,736 кВт. Для примера: мощность двигателя 170 кВт соответствует 231,2 л.с.

А что такое крутящий момент? Со школы помним про силу, помноженную на плечо, — измеряется в ньютон-метрах (Н·м). Смысл очень простой: если момент, приложенный к колесу радиусом 0,5 м, составляет, скажем, 2000 Н·м, то толкать наш автомобиль будет сила в 4000 Н (с округлением — 400 кгс). Чем больше момент, тем энергичнее мотор тащит машину.

Связь между этими двумя основными параметрами неразрывная: мощность — это крутящий момент, умноженный на угловую скорость (грубо говоря, обороты) вала. А может ли существовать крутящий момент при нулевой мощности? Способна ли коробка передач увеличить мощность?

Tires_1600

Оцените уровень своих знаний — ответьте на вопросы. Это не так просто, как кажется на первый взгляд. Исходные условия: разного рода потери, например на трение, не учитываем, а нагрузки на колёса и условия сцепления шин с покрытием считаем одинаковыми, если не оговорено иное.

1. Автомобиль в глубокой колее сел на брюхо: ведущие колеса вертятся, не касаясь земли. Водитель упрямо газует. Какую полезную мощность может при этом выдать двигатель?

А — паспортную;

Б — в зависимости от оборотов;

В — нулевую;

Г — в зависимости от включенной передачи.

Правильный ответ: В. Автомобиль не движется, мотор не совершает полезной работы. Значит, и полезная мощность равна нулю.

2. Заднеприводный автомобиль с блокированным дифференциалом движется по плохой дороге. Как распределена мощность между ведущими колесами?

А — поровну;

Б — обратно пропорционально частоте вращения каждого из колес;

В — в зависимости от сил сцепления с покрытием;

Г — прямо пропорционально частоте вращения каждого из колес.

Правильный ответ: В. При блокированном дифференциале ведущие колеса вращаются с одинаковой скоростью, но моменты на них не выравниваются — они зависят только от сцепления с дорогой. Следовательно, реализуемые колесами мощности тоже определяются силами сцепления с покрытием.

колесо

3. На что влияет мощность мотора?

А — на динамику разгона;

Б — на максимальную скорость;

В — на эластичность;

Г — на все перечисленные параметры.

Правильный ответ: Г. Часто полагают, что машину тащит исключительно крутящий момент. Но поставщиком крутящего момента является мотор. Если тот перестанет снабжать колеса энергией, то все динамические параметры будут равны нулю. Например, резко тронуться на повышенной передаче не удастся: при низких оборотах просто не хватит мощности. А она-то и определяет запас энергии, которую способен выдать двигатель. И влияет на все перечисленные параметры.

Почему автомобиль со временем теряет мощность — Российская газета

В процессе эксплуатации автомобиля определенные его характеристики неизбежно меняются. Некоторые автовладельцы замечают, что со временем машина становится менее приемистой, теряет в динамике разгона и не так резво, как прежде, идет на обгон. Возможно, дело в том, что двигатель перестает работать на всю свою мощность? Рассмотрим факторы, которые влияют на отдачу мотора.

Издание aif.ru в своей публикации отмечает, что проблемы с работой двигателя автомобиля возникают, в первую очередь, из-за несвоевременного технического обслуживания.

Прежде чем говорить о причинах снижения эффективности работы мотора, стоит исключить одну из главных причин — механические повреждения его компонентов. Очевидно, что, если в моторе есть изношенные или поврежденные поршни, поршневые кольца, цилиндры, прокладки или другие детали, рассчитывать на то, что он будет работать исправно, не приходится. И не стоит забывать, что повреждение деталей двигателя оборачивается для автовладельца чаще всего дорогостоящим ремонтом или заменой компонентов.

Кроме того, на эффективность работы двигателя и на его способность выдавать заявленный максимум мощности напрямую влияет качество используемого топлива. Здесь действует простое правило: для того, чтобы двигатель работал по заявленным параметрам мощности, для его заправки необходимо использовать тип топливо, рекомендованный автопроизводителем. Например, современные турбомоторы и атмосферные двигатели предполагают применение топлива АИ-98. Манипуляции с целью адаптировать такой двигатель под более дешевое топливо — а такой маневр позволяет совершить блок управления мотором — приводят к тому, что мощность силового агрегата снижается, по меньшей мере, на 10-15%.

Для приготовления воздушно-топливной смеси в камеру сгорания двигателя поступает воздух из вне. И качество такой смеси напрямую зависит от чистоты воздуха и от его объема. Воздушный фильтр в системе двигателя ответственен за очистку воздуха. Нерегулярная замена этого компонента приводит к тому, что в камеру сгорания поступает плохо очищенный воздух и поступает он в недостаточном объеме именно из-за того, что грязный фильтр пропускает воздуха меньше, чем раньше. Все это влияет на качество топливной смеси, а значит, и на эффективность работы мотора. Чтобы избежать таких ситуаций, рекомендуется менять топливный фильтр не реже одного раза в год, а при больших пробегах — каждые 15 тыс. км.

Кислородный датчик — важный элемент системы дожига отработанный газов. Для работоспособности этого компонента качество топлива становится критичным условием. Если долгое время автомобиль работает на некачественном «горючем», катализатор загрязняется продуктами сгорания топлива и повреждается. Из-за этого кислородный датчик выдает блоку управления двигателем неправильные данные о качестве воздушно-топливной смеси. А блок управления, в свою очередь, передает двигателю неверные команды, и тот не может работать на полную мощность. Для того, чтобы исключить такие проблемы, стоит менять кислородные датчики каждые 80 тыс. км пробега.

Чистота и работоспособность компонентов топливной системы также влияют на показания работы мотора. Мощность двигателя может упасть из-за того, что топливный насос засорился или, например, забились форсунки впрыска топлива. В этом случае пропускная способность этих элементов снижается, в камеру сгорания не падает в нужном объеме топливо, в итоге из-за этого двигатель работает на 50%.

Купившим электронный ОСАГО больше не нужно возить с собой его распечатку:

Мощность и крутящий момент — что это?

ЧТО ТАКОЕ ЛОШАДИНАЯ СИЛА?

— У тебя сколько сил? — такой вопрос слышал любой, кто хоть немного касался мира автомобилей. Никому даже пояснять не надо, какие силы на самом деле имеются в виду — лошадиные. Именно в них мы привыкли оценивать мощность мотора, одну из важнейших потребительских характеристик машины.

Уже и гужевого транспорта практически не осталось даже в деревнях, а эта единица измерения живёт и здравствует больше ста лет. А ведь лошадиная сила — величина, по сути, нелегальная. Она не входит в международную систему единиц (полагаю, многие со школы помнят, что называется она СИ) и потому не имеет официального статуса. Более того, Международная организация законодательной метрологии требует как можно скорее изъять лошадиную силу из обращения, а директива ЕС 80/181/EEC от 1 января 2010 прямо обязует автопроизводителей использовать традиционные «л.

с.» только как вспомогательную величину для обозначения мощности.

Но не зря считается, что привычка — вторая натура. Ведь говорим же мы в обиходе «ксерокс» вместо копир и обзываем клейкую ленту «скотчем». Вот и непризнанные «л.с.» сейчас используют не только обыватели, но и едва ли не все автомобильные компании. Какое им дело до рекомендательных директив? Раз покупателю удобнее — пусть так и будет. Да что там производители — даже государство на поводу идёт. Если кто забыл, в России транспортный налог и тариф ОСАГО именно от лошадиных сил высчитываются, как и стоимость эвакуации неправильно припаркованного транспорта в Москве.

Лошадиная сила родилась в эпоху промышленной революции, когда потребовалось оценить, насколько эффективно механизмы заменяют животную тягу. По наследству от стационарных двигателей эта условная единица измерения мощности со временем перешла и на автомобили

И никто бы к этому не придирался, если не одно весомое «но». Задуманная, чтобы упростить нам жизнь, лошадиная сила на самом деле вносит путаницу. Ведь появилась она в эпоху промышленной революции как совершенно условная величина, которая не то что к автомобильному мотору, даже к лошади имеет достаточно опосредованное отношение. Смысл этой единицы в следующем — 1 л.с. достаточно, чтобы поднять груз массой 75 кг на высоту 1 метр за 1 секунду. Фактически, это сильно усреднённый показатель производительности одной кобылы. И не более того.

Иными словами, новая единица измерения очень пригодилась промышленникам, добывавшим, к примеру, уголь из шахт, и производителям соответствующего оборудования. С её помощью было проще оценить преимущество механизмов над животной силой. А поскольку приводились станки уже паровыми, а позднее и керосиновыми двигателями, то «л.с.» перешли по наследству и к самобеглым экипажам.

Джеймс Уатт — шотландский инженер, изобретатель, учёный, живший в XVIII — начале XIX века. Именно он ввёл в обращение как «нелегальную» сейчас лошадиную силу, так и официальную единицу измерения мощности, которую назвали его именем

По иронии судьбы изобрёл лошадиную силу человек, именем которого названа официальная единица измерения мощности — Джеймс Уатт. А поскольку ватт (а точнее, применительно к могучим машинам, киловатт — кВт) к началу XIX века тоже активно входил в оборот, пришлось две величины как-то приводить друг к другу. Вот здесь-то и возникли ключевые разногласия. Например, в России и большинстве других европейских стран приняли так называемую метрическую лошадиную силу, которая равна 735,49875 Вт или, что сейчас нам более привычно, 1 кВт = 1,36 л.с. Такие «л.с.» чаще всего обозначают PS (от немецкого Pferdestärke), но есть и другие варианты — cv, hk, pk, ks, ch… При этом в Великобритании и ряде её бывших колоний решили пойти своим путём, организовав «имперскую» систему измерений с её фунтами, футами и прочими прелестями, в которой механическая (или, по-другому, индикаторная) лошадиная сила составляла уже 745,69987158227022 Вт. А дальше — пошло-поехало. К примеру, в США придумали даже электрическую (746 Вт) и котловую (9809,5 Вт) лошадиные силы.

Вот и получается, что один и тот же автомобиль с одним и тем же двигателем в разных странах на бумаге может иметь разную мощность. Возьмём, например, популярный у нас кроссовер Kia Sportage — в России или Германии по паспорту его двухлитровый турбодизель в двух вариантах развивает 136 или 184 л.с., а в Англии — 134 и 181 «лошадку». Хотя на самом деле отдача мотора в международных единицах составляет ровно 100 и 135 кВт — причём в любой точке земного шара. Но, согласитесь, звучит непривычно. Да и цифры уже не такие впечатляющие. Поэтому автопроизводители и не спешат переходить на официальную единицу измерения, объясняя это маркетингом и традициями. Это как же? У конкурентов будет 136 сил, а у нас всего 100 каких-то кВт? Нет, так не пойдёт…

КАК ИЗМЕРЯЮТ МОЩНОСТЬ?

Впрочем, «мощностные» хитрости игрой с единицами измерения не ограничиваются. До последнего времени её не только обозначали, но даже измеряли по-разному. В частности, в Америке долгое время (до начала 1970-х годов) автопроизводители практиковали стендовые испытания двигателей, раздетых догола — без навески вроде генератора, компрессора кондиционера, насоса системы охлаждения и с прямоточной трубой вместо многочисленных глушителей. Само собой, сбросивший оковы мотор легко выдавал процентов на 10-20 больше «л.с.», так необходимых менеджерам по продажам. Ведь в тонкости методики испытаний мало кто из покупателей вдавался.

Другая крайность (но гораздо более приближенная к реальности) — снятие показателей прямо с колёс автомобиля, на беговых барабанах. Так поступают гоночные команды, тюнинговые мастерские и прочие коллективы, которым важно знать отдачу мотора с учётом всех возможных потерь, и трансмиссионных в том числе.

Мощность также зависит от того, как её измерять. Одно дело крутить на стенде «голый» мотор без навесного оборудования и совсем другое — снимать показания с колёс, на беговых барабанах, с учётом трансмиссионных потерь. Современные методики предлагают компромиссный вариант — стендовые испытания двигателя с необходимой для его автономной работы навеской

Но в итоге за образец в различных методиках вроде европейских ECE, DIN или американских SAE приняли компромиссный вариант. Когда двигатель устанавливают на стенде, но со всей необходимой для бесперебойного функционирования навеской, включая стандартный выпускной тракт. Снять можно только оборудование, относящееся к другим системам машины (к примеру, компрессор пневмоподвески или насос гидроусилителя руля). То есть тестируют мотор ровно в том виде, в котором он фактически стоит под капотом автомобиля. Это позволяет исключить из финального результата «качество» трансмиссии и определить мощность на коленвале с учётом потерь на привод основных навесных агрегатов. Так, если говорить о Европе, то эту процедуру регламентирует директива 80/1269/EEC, впервые принятая ещё в 1980 году и с тех пор регулярно обновляемая.

ЧТО ТАКОЕ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ?

Но если мощность, как говорят в Америке, помогает автомобили продавать, то двигает их вперёд крутящий момент. Измеряют его в ньютон-метрах (Н∙м), однако у большинства водителей до сих пор нет чёткого представления об этой характеристике мотора. В лучшем случае обыватели знают одно — чем выше крутящий момент, тем лучше. Почти как с мощностью, не правда ли? Вот только чем тогда «Н∙м» отличаются от «л.с.».?

На самом деле, это связанные величины. Более того, мощность — производная от крутящего момента и оборотов мотора. И рассматривать их по отдельности просто нельзя. Знайте — чтобы получить мощность в ваттах необходимо крутящий момент в ньютон-метрах умножить на текущее число оборотов коленвала и коэффициент 0,1047. Хотите привычные лошадиные силы? Нет проблем! Делите результат на 1000 (таким образом получатся киловатты) и умножайте на коэффициент 1,36.

Чтобы обеспечить дизелю (на фото слева) высокую степень сжатия, инженеры вынуждены делать его длинноходным (это когда ход поршня превышает диаметр цилиндра). Поэтому у таких моторов крутящий момент конструктивно получается большим, но предельное число оборотов приходится ограничивать ради повышения ресурса. Разработчикам бензиновых агрегатов, наоборот, проще получить высокую мощность — детали здесь не такие массивные, степень сжатия меньше, так что двигатель можно сделать короткоходным и высокооборотным. Впрочем, в последнее время различие между дизелями и бензиновыми агрегатами постепенно стирается — они становятся всё более похожими как по конструкции, так и по характеристикам

Выражаясь техническим языком, мощность показывает, сколько работы способен выполнить мотор за единицу времени. А вот крутящий момент характеризует потенциал двигателя к совершению этой самой работы. Показывает сопротивление, которое он может преодолеть. Например, если машина упрётся колёсами в высокий бордюр и не сможет тронуться с места, мощность будет нулевой, так как никакой работы мотор не совершает — движения нет, но крутящий момент при этом развивается. Ведь за то мгновение, пока движок не заглохнет от натуги, в цилиндрах сгорает рабочая смесь, газы давят на поршни, а шатуны стараются привести во вращение коленвал. Иными словами, момент без мощности существовать может, а мощность без момента — нет. То есть именно «Н∙м» являются основной «продукцией» двигателя, которую он производит, превращая тепловую энергию в механическую.

Если проводить аналогии с человеком, «Н∙м» отражают его силу, а «л.с.» — выносливость. Именно поэтому тихоходные дизельные двигатели в силу своих конструктивных особенностей у нас, как правило, тяжелоатлеты — при прочих равных условиях они могут тащить на себе больше и легче преодолевают сопротивление на колёсах, пусть и не так проворно. А вот быстроходные бензиновые моторы скорее относятся к бегунам — нагрузку держат хуже, зато перемещаются быстрее. В общем, действует простое правило рычага — выигрываем в силе, проигрываем в расстоянии или скорости. И наоборот.

Так называемая внешняя скоростная характеристика двигателя отражает зависимость мощности и крутящего момента от оборотов коленвала при полностью открытом дросселе. По идее, чем раньше наступает пик тяги и позже — мощности, тем проще мотору адаптироваться к нагрузкам, его рабочий диапазон увеличивается, что позволяет водителю или электронике реже переключать передачи и почём зря не жечь топливо. На этих графиках видно, что бензиновый двухлитровый турбомотор (справа) выигрывает по этому показателю у турбодизеля аналогичного объёма, но уступает ему в абсолютной величине крутящего момента

Как это выражается на практике? В первую очередь, надо понять, что именно кривые крутящего момента и мощности (вместе, а не по отдельности!) на так называемой внешней скоростной характеристике двигателя будут раскрывать его истинные возможности. Чем раньше достигается пик тяги и позже пик мощности, тем лучше мотор приспособлен к своим задачам. Возьмём простой пример — автомобиль движется по ровной дороге и вдруг начинается подъём. Сопротивление на колёсах возрастает, так что при неизменной подаче топлива обороты станут падать. Но если характеристика двигателя грамотная, крутящий момент при этом наоборот начнёт расти. То есть мотор сам приспособится к увеличению нагрузки и не потребует от водителя или электроники перейти на передачу пониже. Перевал пройден, начинается спуск. Машина пошла на разгон — высокая тяга здесь уже не так важна, критичным становится другой фактор — мотор должен успевать её вырабатывать. То есть на первый план выходит мощность. Которую можно регулировать не только передаточными числами в трансмиссии, а повышением оборотов двигателя.

Здесь уместно вспомнить гоночные автомобильные или мотоциклетные моторы. В силу относительно небольших рабочих объёмов, они не могут развить рекордный крутящий момент, зато способность раскручиваться до 15 тысяч об/мин и выше позволяет им выдавать фантастическую мощность. К примеру, если условный двигатель при 4000 об/мин обеспечивает 250 Н∙м и, соответственно, примерно 143 л.с., то при 18000 об/мин он мог бы выдать уже 640,76 л.с. Впечатляет, не правда ли? Другое дело, что «гражданскими» технологиями это не всегда получается добиться.

И, кстати, в этом плане близкую к идеальной характеристику имеют электродвигатели. Они развивают максимальные «ньютон-метры» прямо со старта, а потом кривая крутящего момента плавно падает с ростом оборотов. График мощности при этом прогрессивно возрастает.

Современные моторы «Формулы 1» имеют скромный объём 1,6 л и относительно невысокий крутящий момент. Но за счёт турбонаддува, а главное — способности раскручиваться до 15000 об/мин, выдают порядка 600 л.с. Кроме того, инженеры грамотно интегрировали в силовой агрегат электродвигатель, который в определённых режимах может добавлять ещё 160 «лошадок». Так что гибридные технологии могут работать не только на экономичность

Думаю, вы уже поняли — в характеристиках автомобиля важны не только максимальные значения мощности и крутящего момента, но и их зависимость от оборотов. Вот почему журналисты так любят повторять слово «полка» — когда, допустим, мотор выдаёт пик тяги не в одной точке, а в диапазоне от 1500 до 4500 об/мин. Ведь если есть запас крутящего момента, мощности тоже, скорее всего, будет хватать.

Но всё же лучший показатель «качества» (назовём его так) отдачи автомобильного двигателя — его эластичность, то есть способность набирать обороты под нагрузкой. Она выражается, например, в разгоне от 60 до 100 км/ч на четвёртой передаче или с 80 до 120 км/ч на пятой — это стандартные тесты в автомобильной индустрии. И может случиться так, что какой-нибудь современный турбомотор с высокой тягой на малых оборотах и широченной полкой момента даёт ощущение отличной динамики в городе, но на трассе при обгоне окажется хуже древнего атмосферника с более выгодной характеристикой не только момента, но и мощности…

Так что пусть в последнее время разница между дизельными и бензиновыми агрегатами становится всё более расплывчатой, пусть развиваются альтернативные моторы, но извечный союз мощности, крутящего момента и оборотов двигателя останется актуальным. Всегда.

Что такое мощность двигателя и крутящий момент. Как рассчитать мощность мотора

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 6 мин. Просмотров 302

Мощность двигателя – это величина, показывающая, какую работу способен совершить мотор в единицу времени. То есть то количество энергии, которую двигатель передает на трансмиссию за определенный временной промежуток. Измеряется в киловаттах (кВт) или лошадиных силах (л. с.).

Как рассчитывается мощность двигателя?

Расчет мощности мотора проводится несколькими способами. Самый доступный способ – через крутящий момент. Умножаем крутящий момент на угловую скорость – получаем мощность двигателя.

N_дв=M∙ω=2∙π∙M∙n_дв

где:

N_дв – мощность двигателя, кВт;

M – крутящий момент, Нм;

ω – угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/сек;

π – математическая постоянная, равная 3,14;

n_дв – частота вращения двигателя, мин-1.

Мощность рассчитывается и через среднее эффективное давление. Камера сгорания имеет определенный объем. Разогретые газы воздействуют на поршень в цилиндре с определенным давлением. Двигатель вращается с некоторой частотой. Произведение объема двигателя, среднего эффективного давления и частоты вращения, поделенное на 120, и даст теоретическую мощность двигателя в кВт.

N_дв=(V_дв∙P_эфф∙n_дв)/120

где:

V_дв – объем двигателя, см3;

P_эфф – эффективное давление в цилиндрах, МПа;

120 – коэффициент, применяемый для расчета мощности четырехтактного двигателя (у двухтактных ДВС этот коэффициент равен 60).

Для расчета лошадиных сил киловатты умножаем на 0,74.

N_(дв л.с.)=N_дв∙0,74

где:

N_дв л.с. – мощность двигателя в лошадиных силах, л. с.

Другие формулы мощности двигателя используются в реальных расчетах реже. Эти формулы включают в себя специфичные переменные. И чтобы измерить мощность двигателя по другим методикам, нужно знать производительность форсунок или массу потребленного двигателем воздуха.

На практике расчет мощности автопроизводители выполняют эмпирическим способом, то есть замеряют на стенде и строят график зависимости по факту, на основании полученных во время испытаний показателей.

Мощность двигателя – величина непостоянная. Для каждого мотора есть кривая, которая отображает на графике зависимость мощности от частоты вращения коленчатого вала. До определенного пика, примерно до 4-5 тысяч оборотов, мощность растет пропорционально оборотам. Далее идет плавное отставание роста мощности, кривая наклоняется. Примерно к 7-8 тысячам оборотов мощность идет на спад. Сказывается перекрытие клапанов на большой частоте вращения коленвала и падение КПД мотора из-за недостаточно интенсивного газообмена.

Чтобы узнать мощность двигателя, обратитесь к инструкции по эксплуатации авто. В разделе с техническими характеристиками мотора будет указана мощность и обороты, при которых она достигает пикового значения. Если мощность указана киловаттах, чтобы рассчитать лошадиные силы двигателя, воспользуйтесь приведенной выше формулой. В некоторых случаях автопроизводитель предоставляет график, на котором есть зависимость мощности двигателя и крутящего момента от частоты оборотов.

Видео: Простыми словами без сложных формул и расчетов, что такое мощность, крутящий момент и обороты двигателя.

Мощность ДВС определяет, насколько быстро автомобиль способен передвигаться или ускоряться (совершать работу). Полезная мощность двигателя рассчитывается с учетом потерь в трансмиссии, то есть указывает, сколько от изначальной мощности мотора по факту доходит до колес авто.

Что такое крутящий момент

Крутящий момент в двигателе автомобиля – это вращающая сила, которая численно равна произведению приложенной силы (давление раскаленных газов на поршень) на плечо (расстояние между осями коренных и шатунных шеек коленчатого вала в проекции, перпендикулярной оси вращения коленвала). Измеряется крутящий момент в ньютонах на метр (Нм).

Крутящий момент ДВС зависит от силы давления на поршень и расстояния между коренными и шатунными шейками. Зависимость здесь прямая. Чем больше плечо и чем больше давление на поршень – тем больше крутящий момент двигателя.

У дизельных двигателей степень сжатия больше. Больше и ход поршня в цилиндре (при равном с бензиновым мотором диаметре цилиндров). А это значит, что и расстояние между коренными и шатунными шейками будет больше. То есть длиннее плечо. За счет большей степени сжатия при рабочем такте у дизелей выше сила, давящая на поршень. Крутящий момент в дизельных моторах при прочих равных больше, чем в бензиновых.

Крутящий момент влияет на то, сколько энергии отдает мотор в текущий момент времени. Крутящий момент есть та величина, которая определяет фактически передаваемую в данный момент времени энергию на трансмиссию. Чем больше момент, тем сильнее тяга двигателя при текущих оборотах.

Что лучше: мощность или крутящий момент

Мощность и крутящий момент двигателя – величины взаимосвязанные. Это хорошо видно в формуле из первого пункта.

Пик крутящего момента на графике зависимости от частоты вращения мотора появляется раньше, чем пик мощности. Это справедливо как для дизельных, так и для бензиновых моторов. Однако у дизелей крутящий момент достигается раньше, и плато (интервал частоты вращения при пиковом значении) длиннее. У бензиновых ДВС мощность выше, хотя для ее достижения нужно раскрутить мотор почти до максимальных оборотов.

Сказать определенно, что лучше: мощность или крутящий момент, нельзя. Все зависит от случая. Трансмиссия современного авто способна трансформировать эти величины под требуемые условия. Поясним на примерах.

Для тяжелой техники, которой важна тяга в широком диапазоне оборотов, важнее крутящий момент. Мотор должен хорошо тянуть. Раскручивать его до предельных оборотов не нужно. Отчасти поэтому почти вся коммерческая техника оснащается дизельными моторами.

В гоночных автомобилях важнее мощность. Моторы этих авто по оборотам пилоты во время заездов держат в красной зоне. Двигатель отдает максимальную мощность. А трансмиссия преобразовывает мощность в тягу.

Для гражданских авто важен стиль вождения. Для езды на автомате подойдут оба мотора. Автоматическая трансмиссия будет держать мотор в диапазоне оборотов, при которых двигатель отдает максимум своего потенциала.

Для агрессивной езды на механике с раскручиванием двигателя в красную зону тахометра лучше подойдет бензиновый мотор. Но в этом случае нужно понимать, что для получения максимальной производительности от мотора потребуется держать его на пике оборотов и часто переключать передачи. Пик мощности у бензинового ДВС имеет малый диапазон и находится около максимальных оборотов. Для уверенных обгонов и ускорений нужно будет понижать передачу и раскручивать двигатель.

Для размеренной езды, особенно в городе, больше подходит дизель. Для обгона на дизельном авто зачастую не потребуется переходить на пониженную передачу, а высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов позволит реже переключаться.

Мощность и крутящий момент – что важнее? Разбираемся в деталях

Энцо Феррари как-то сказал: «Лошадиные силы продают автомобили, а крутящий момент выигрывает гонки». И наверняка создатель одних из лучших гоночных автомобилей своего времени что-то да знал. Но так ли все однозначно? Неужели и впрямь количество лошадиных сил – не более, чем красивая цифра для маркетологов, в то время как крутящий момент – по-настоящему важный показатель мотора, на который обращают внимание истинные автомобилисты?

Сегодня с этим можно поспорить. Со времен, когда Энцо Феррари начинал создавать свои прекрасные машины, автомобильный мир изменился. Дизельные моторы вышли из тени и неслабо так подвинули бензиновые. Даже несмотря на пресловутый “дизельгейт” моторы на тяжелом топливе продолжают пользоваться популярностью, а для некоторых, в том числе и новых моделей их предложено больше, нежели бензиновых. И каждый второй владелец дизеля (по крайней мере, у нас в стране) готов ткнуть носом своих «бензиновых» коллег в превосходство Ньютоно-метров над лошадиными силами (он, конечно, еще и про расход вспомнит). Получается, теперь крутящий момент продает машины, и он же еще и гонки может выигрывать? А на кой черт нам тогда сдались эти лошадиные силы? Ну что же, будем разбираться!

Энцо Ансельмо Феррари — итальянский конструктор, предприниматель и автогонщик. Основатель автомобильной компании «Феррари» и одноимённой автогоночной команды.

Для начала давайте немного познакомимся с нашими сегодняшними противниками. Крутящий момент измеряется в Ньютоно-метрах (Н·м) или килограмм-силах на метр (кгс·м). 1 килограмм-силы на метр приблизительно равен 10 Ньютоно-метрам. Чтобы понять сколько это, давайте представим, что нам нужно закрутить гайку с усилием, скажем, в те самые десять Ньютоно-метров. Для этого необходимо надеть на нее гаечный ключ и приладить к нему рычаг длиной в один метр, а на его край повесить гирьку массой в 1 кг. Тогда на гайке мы получим крутящий момент равный как раз 10 Н·м. Нетрудно посчитать, что для получения усилия в 1 Н·м нам необходима гирька массой 0,1 кг.

Так создается крутящий момент

С моментом немного разобрались, давайте перейдем к мощности. С ней все несколько сложнее. Согласно определению: «Мощность равна отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени». Значит, мощность характеризует скорость выполнения работы. Чтобы лучше это понять, давайте немного позанудствуем и взглянем на формулу расчета мощности двигателя:

N_e=(M_k×n)÷9549

где M_k – это крутящий момент в Н·м; n – это количество оборотов двигателя за минуту; а число 9549 помогает нам привести результат к нормальным значениям.

Благодаря этой формуле, мы можем рассчитать мощность при любых оборотах, только для этого необходимо знать значение крутящего момента при этих оборотах. Выходит, эти два показателя взаимосвязаны? Да, так и есть. На движение автомобиля влияет усилие, которое генерирует двигатель (крутящий момент), и частота, с которой он его генерирует (обороты). Соотношение этих показателей характеризуется значением мощности мотора. Мощность измеряют в киловаттах или лошадиных силах. В чем между ними разница мы уже разбирались в одном из наших материалов:

Теперь давайте рассмотрим две крайности двигателестроения: дизель от трактора МТЗ-80 и великолепный бензиновый мотор автомобиля Honda S2000. На тракторе установлен четырехцилиндровый дизель объемом 4,75 л. Его максимальная мощность всего лишь 80 л.с, зато крутящий момент – целых 422 Н·м, которые доступны уже с 1500 об/мин. Максимальные же обороты этого двигателя – скромные 2200 об/мин. Дизели, как мы знаем, вообще не любят высокие обороты.

Эти две машины созданы для совершенно разных задач. Трактор – работяга. Ему важен высокий крутящий момент уже на малом ходу. Хонда же – автомобиль для удовольствия. Здесь нужно, чтобы двигатель вез на все деньги.

Бензиновый же мотор Honda S2000 наоборот – обожает их. Он способен крутиться аж до 9200 об/мин, и при объеме всего в два литра выдает целых 250 л.с при 8300 об/мин и немаленькие 218 Н·м при 7300 об/мин. И это без наддува (долгое время этот агрегат был самым высокофорсированным атмосферным двигателем в мире). Выходит, что мотор Honda при меньшем в 2,37 раза объеме имеет почти в два раза меньший момент, и это вполне логично. При этом он почему-то мощнее тракторного в 3,1 раза. Как так получилось? Ведь мы помним, что мощность зависит от крутящего момента. Но зависит она еще и от оборотов, а у трактора они совсем невысокие. Его задача тягать тяжелые веса, для этого нужно большое усилие на колесах и совсем неважна скорость – трактора неспешные ребята.

И вот мы и подошли к сути вопроса. У трактора двигатель большого объема с большой площадью днища поршня и объемом камеры сгорания, давление в которой у дизельного мотора выше, чем у бензинового. Детали этого двигателя достаточно тяжелые, а кривошипно-шатунный механизм имеет более длинные рычаги. Все это приводит к тому, что дизель уже на невысоких оборотах будет создавать много крутящего момента. Гораздо больше, чем компактный двигатель Хонды. Если провести аналогию, то дизельный мотор трактора – это большой и сильный пауэрлифтер. А двигатель Honda S2000 – это, скорее, спортивный гимнаст. Он не может поднять за раз большой вес, зато он гораздо более быстрый, проворный и может выполнить много работы в короткий промежуток времени.

Только не нужно эту аналогию считать применимой для любого бензинового и дизельного двигателя. Современные дизели далеко ушли от своих предков. Сегодня хорошо настроенный дизель – это тихий, быстрый и очень тяговитый агрегат. Хорошим примером является четырехлитровый V8 с тремя нагнетателями на 435 л. с. и 900 Нм от концерна VAG. Этот мотор превращает Audi SQ7 в самый мощный дизельный кроссовер на планете и катапультирует его с нуля до первой сотни за 4,8 секунды – проворный, однако, пауэрлифтер!

Этот двигатель делает Audi SQ7 самым мощным серийным дизельным кроссовером в мире

Теперь, когда мы поняли, кто есть кто, давайте разберемся с еще одним обстоятельством. Крутящий момент двигателя, проходя через трансмиссию, изменяется. Например, максимальный крутящий момент мотора ВАЗ-2108 равен 98.4 Н·м. Но на первой передаче на колёсах этот показатель будет увеличен в 14,157 раз (при максимальной нагрузке двигателя и без учета потерь в трансмиссии). Как правило, в традиционных пятиступенчатых коробках передач первые три передачи являются понижающими (т.е они понижают обороты и увеличивают момент), четвертая – прямая, а остальные уже наоборот повышают обороты и понижают момент. Влияние передаточного отношения трансмиссии хорошо известно тем, кому доводилось заниматься доработкой ВАЗовских переднеприводников. Для них доступны различные комплекты рядов КПП и главной пары. При установке «короткого» ряда (с большим передаточным отношением) автомобиль быстрее разгоняется на первых передачах и лучше преодолевает подъемы, но максимальная скорость уменьшается. Если же наоборот установить комплект с меньшим передаточным числом, то можно несколько увеличить “максималку”, но потерять в разгоне на низших передачах.

Понять, насколько хороший двигатель автомобиля, помогут не значения мощности и момента, а ощущения за рулем

Из этого всего можно сделать вывод, что для автомобиля важны не цифры мощности и момента, а сочетание характеристик двигателя (будь то бензиновый мотор, дизельный или даже гибридная силовая установка) и трансмиссии, и то, насколько они подходят конкретной машине. Только по одним цифрам вообще тяжело выбрать двигатель, ведь в них указывают лишь максимальные значения мощности и момента. Возвращаясь к характеристикам Honda S2000, можно отметить, что максимальный момент у нее достигается при 7300 об/мин. Но это же не значит, что, скажем, при 3500 об/мин тяги вообще не будет. Многие журналисты, которым посчастливилось поездить на этой машине, и вовсе отмечают, что несмотря на явно высокооборотистый характер ее двигателя, он приемлемо тянет и на низких оборотах. И это подводит нас к неожиданному выводу. Если вы выбираете трактор, то вам нужно знать не его мощность и крутящий момент, а то сколько он способен потянуть (для этого даже специальная характеристика есть: сила тяги на крюке). Мы же, в первую очередь, говорим про легковые авто. И здесь тоже сами по себе цифры момента и мощности мало что значат. Важно то, как машина едет: хороший мотор может быть испорчен плохой коробкой и наоборот. И все это не будет иметь смысла, если установлено на неудачном шасси. Поэтому наш совет: выбирая машину, не зацикливайтесь на цифрах. Проедьтесь на ней, и вам все станет ясно! А также читайте наши тест-драйвы – в них мы детально разбираемся со всеми важнейшими характеристиками автомобиля в деле!

Мощность и крутящий момент — что это?

ЧТО ТАКОЕ ЛОШАДИНАЯ СИЛА?

По иронии судьбы изобрёл лошадиную силу человек, именем которого названа официальная единица измерения мощности — Джеймс Уатт. А поскольку ватт (а точнее, применительно к могучим машинам, киловатт — кВт) к началу XIX века тоже активно входил в оборот, пришлось две величины как-то приводить друг к другу. Вот здесь-то и возникли ключевые разногласия. Например, в России и большинстве других европейских стран приняли так называемую метрическую лошадиную силу, которая равна 735,49875 Вт или, что сейчас нам более привычно, 1 кВт = 1,36 л.с. Такие «л.с.» чаще всего обозначают PS (от немецкого Pferdestärke), но есть и другие варианты — cv, hk, pk, ks, ch… При этом в Великобритании и ряде её бывших колоний решили пойти своим путём, организовав «имперскую» систему измерений с её фунтами, футами и прочими прелестями, в которой механическая (или, по-другому, индикаторная) лошадиная сила составляла уже 745,69987158227022 Вт. А дальше — пошло-поехало. К примеру, в США придумали даже электрическую (746 Вт) и котловую (9809,5 Вт) лошадиные силы.

Вот и получается, что один и тот же автомобиль с одним и тем же двигателем в разных странах на бумаге может иметь разную мощность. Возьмём, например, популярный у нас кроссовер Kia Sportage — в России или Германии по паспорту его двухлитровый турбодизель в двух вариантах развивает 136 или 184 л. с., а в Англии — 134 и 181 «лошадку». Хотя на самом деле отдача мотора в международных единицах составляет ровно 100 и 135 кВт — причём в любой точке земного шара. Но, согласитесь, звучит непривычно. Да и цифры уже не такие впечатляющие. Поэтому автопроизводители и не спешат переходить на официальную единицу измерения, объясняя это маркетингом и традициями. Это как же? У конкурентов будет 136 сил, а у нас всего 100 каких-то кВт? Нет, так не пойдёт…

КАК ИЗМЕРЯЮТ МОЩНОСТЬ?

Впрочем, «мощностные» хитрости игрой с единицами измерения не ограничиваются. До последнего времени её не только обозначали, но даже измеряли по-разному. В частности, в Америке долгое время (до начала 1970-х годов) автопроизводители практиковали стендовые испытания двигателей, раздетых догола — без навески вроде генератора, компрессора кондиционера, насоса системы охлаждения и с прямоточной трубой вместо многочисленных глушителей. Само собой, сбросивший оковы мотор легко выдавал процентов на 10-20 больше «л. с.», так необходимых менеджерам по продажам. Ведь в тонкости методики испытаний мало кто из покупателей вдавался.

ЧТО ТАКОЕ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ?

Основы лошадиных сил и крутящего момента

Не многие понимают, что на самом деле означают мощность и крутящий момент, не говоря уже о том, как они влияют на характеристики автомобиля. Тем не менее, почти в каждой рекламе тяжелых грузовиков в какой-то момент упоминаются эти характеристики. Если вы никогда не замечали, попробуйте прислушаться к нему в следующий раз, когда увидите его.

Мощность, производимая двигателем, называется его мощностью лошадиных сил. В физике мощность определяется как скорость, с которой что-то работает. Для автомобилей мощность означает скорость.Поэтому, если вы хотите ехать быстрее и быстрее набирать скорость, вам нужно больше лошадиных сил.

Крутящий момент, с другой стороны, является выражением силы вращения или скручивания . В автомобилях двигатели вращаются вокруг оси, создавая крутящий момент. Крутящий момент можно рассматривать как «силу» автомобиля. Это сила, которая разгоняет спортивный автомобиль от 0 до 60 за секунды и толкает вас обратно в сиденье. Это также то, что приводит в движение большие грузовики, перевозящие тяжелые грузы.

Это основные сведения о мощности и крутящем моменте, но как эти понятия измеряются и как они взаимосвязаны?

За цифрами

С математической точки зрения, лошадиные силы — это сила, необходимая для перемещения 550 фунтов на один фут в секунду или 33 000 фунтов на один фут в минуту.Мощность двигателя измеряется с помощью динамометра, но на самом деле динамометр измеряет выходной крутящий момент двигателя, а также число оборотов в минуту или «оборотов в минуту». Эти числа подставляются в формулу (крутящий момент x об / мин / 5 252) для определения мощности. Мощность в лошадиных силах определяется путем измерения крутящего момента, потому что крутящий момент легче рассчитать.

Крутящий момент, как упоминалось ранее, является выражением крутящей силы и измеряется в единицах силы, умноженной на расстояние от оси вращения.Так, например, если вы используете гаечный ключ длиной 1 фут для приложения усилия в 10 фунтов к концу болта, то вы прикладываете крутящий момент в 10 фунт-футов (10 фунт-футов).

2021 Ram 1500:
Грузовик года MotorTrend

Третий год подряд грузовик RAM получает награду MotorTrend Truck of the Year, давая миру знать, а также своим конкурентам, что они кое-что знают, когда дело доходит до производительности, меняющей правила игры. грузовик.

Узнать больше

Взаимосвязь между мощностью и крутящим моментом

И мощность, и крутящий момент влияют на общую скорость автомобиля, поэтому вы можете понять, почему люди смешивают эти два понятия. Однако в реальном мире вождения и перевозки их различия — наряду с конструкцией транспортного средства — имеют большое значение.

Например, чем больше мощность двигателя, тем выше потенциал крутящего момента. Этот «потенциальный» крутящий момент транслируется в реальные приложения через дифференциалы оси автомобиля и трансмиссию.Это объясняет, почему гоночный автомобиль и трактор, имеющие одинаковую мощность, могут так сильно различаться. В гоночном автомобиле весь крутящий момент используется для увеличения скорости через зубчатую передачу, в то время как трактор преобразует лошадиную силу в толкание и тягу чрезвычайно тяжелых грузов.

Другой способ понять, насколько мощность зависит от крутящего момента, — это открутить крышку на новой банке с рассолом. Когда вы изо всех сил открываете банку, вы прикладываете крутящий момент независимо от того, оторвется крышка или нет.Однако лошадиные силы существуют только в движении. Итак, вам нужен крутящий момент, чтобы сначала ослабить крышку, а затем вы можете приложить усилия рукой, быстро повернув крышку.

Итак, чего лучше всего иметь в вашем автомобиле — лошадиных сил или крутящего момента? Все зависит от того, как вы собираетесь использовать свой автомобиль или грузовик. Молниеносно быстрый Dodge Charger, например, будет иметь больше лошадиных сил, в то время как грузовик Cummins Diesel будет иметь больший крутящий момент, чтобы помочь тянуть эти тяжелые грузы.

Здесь, в Bryant Motors, у нас есть огромный выбор как новых, так и подержанных автомобилей на месте, чтобы удовлетворить все различные предпочтения и потребности — от быстрого и элегантного Dodge Dart GT 2014 года до обновленного Ram 1500, который также доступен в ультрасовременном исполнении. , турбонаддув EcoDiesel.

Выполните поиск в нашем обширном перечне новых и подержанных автомобилей, чтобы найти автомобиль или грузовик, который вы искали сегодня, по самой доступной цене. Или продолжайте просматривать наш блог и ресурсы руководства по покупке автомобилей для получения дополнительной информации.

Ищете пикап с мощной буксировочной способностью?

См. Наш список доступных грузовиков и внедорожников

В чем разница между крутящим моментом и мощностью?

Большинство рекламных роликов о больших грузовиках рекламируют впечатляющую мощность и крутящий момент, которые обеспечивает двигатель.Вроде как обычно, чем больше цифр, тем лучше. Но что означают эти числа и как связаны эти две концепции?

Мощность, которую производит двигатель, называется мощностью в лошадиных силах. С математической точки зрения, одна лошадиная сила — это мощность, необходимая для перемещения 550 фунтов на один фут за секунду, или мощность, необходимая для перемещения 33000 фунтов на один фут за одну минуту. В физике мощность определяется просто как скорость выполнения работы.

Мощность двигателя измеряется на динамометре. Динамометр создает нагрузку на двигатель и измеряет крутящую силу, которую коленчатый вал двигателя прикладывает к нагрузке.Груз обычно представляет собой тормоз, предотвращающий пробуксовку колес.

Однако на самом деле динамометр измеряет выходной крутящий момент двигателя. В автомобиле крутящий момент измеряется при различных оборотах двигателя или оборотах в минуту (об / мин). Эти два числа вводятся в формулу — крутящий момент, умноженный на число оборотов в минуту, деленный на 5 252, — чтобы получить мощность в лошадиных силах. Общество автомобильных инженеров имеет два стандарта определения мощности: чистая и полная. Перед испытанием максимальная мощность снимает с двигателя большую часть нагрузки, включая средства контроля выбросов.Чистая мощность — это то, что определяется при тестировании серийного автомобиля того же типа, который вы найдете в выставочном зале, и этот показатель сейчас используется в рекламе и в литературе производителей.

Мощность в лошадиных силах определяется по крутящему моменту, потому что крутящий момент легче измерить. Крутящий момент определяется конкретно как вращающая сила, которая может приводить или не приводить к движению. Он измеряется как величина силы, умноженная на длину рычага, через который она действует. Например, если вы используете гаечный ключ длиной один фут для приложения силы 10 фунтов к головке болта, вы создаете крутящий момент в 10 фунт-фут.

Крутящий момент, как упоминалось выше, можно создать без перемещения объекта. Однако, когда он действительно перемещает объект, он становится «работой», и это то, о чем большинство людей думают, когда думают о крутящем моменте (обычно в терминах буксировки). Чем больше крутящий момент производит двигатель, тем больше у него рабочего потенциала.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о взаимосвязи между мощностью и крутящим моментом.

Что такое мощность в лошадиных силах и почему это важно?

Мощность в лошадиных силах, которую производит двигатель.Он рассчитывается через силу, необходимую для перемещения 550 фунтов одним футом за одну секунду, или через мощность, необходимую для перемещения 33000 фунтов одним футом за одну минуту. Мощность измеряется скоростью, необходимой для выполнения работы.

Но в конечном итоге для понимания лошадиных сил необходимо вернуться в шотландское нагорье 1770-х годов и взглянуть на кипящую воду, машины и пиво.

История лошадиных сил

Термин «лошадиные силы» был придуман шотландским изобретателем Джеймсом Ваттом, которому часто ошибочно приписывают изобретение парового двигателя, хотя он действительно значительно улучшил технологию.

То, как он пришел к термину «лошадиные силы», требует немного математики, наблюдений и немного запутывания.

Когда Ватт переосмыслил существующие конструкции паровых двигателей в 1776 году, чтобы резко улучшить характеристики и улучшить экономию топлива (в основном они работали на угле), ему понадобился способ продать возможности своего нового двигателя рынку, который все еще движется — образно и буквально — лошадьми. Итак, он подумал, что может быть лучше, чем показать, насколько лучше его двигатели по сравнению с машинами с приводом от лошади, такими как зерновые мельницы.

Это в некоторой степени уместно, что то же самое устройство, которое возвестило промышленную революцию, также породило термин, который мы все еще используем сегодня.

Как в лошадиных силах измеряется мощность двигателя?

Различные вычисления обычно интересны только математикам, но некоторые числа неизбежны. Ватт выбрал соотношение между тем, какой вес может поднять лошадь — при натяжении веревки, проходящей через шкив, до груза на земле — высотой один фут за секунду. Сегодня мы говорим, что лошадиная сила равна лошади, поднимающей 550 фунтов веса на фут высотой за одну секунду. Это число — то, к чему пришел Ватт, когда решил, что ему нужно выбрать стандарт, учитывая, что лошади различаются по силе.

Может показаться, что это много, но есть открыватели гаражных ворот и с большим количеством. Среднестатистическое устройство открывания двери гаража домовладельца имеет мощность 1/2 л.с., но доступны модели мощностью 1 и 2 л.с.

лошадиных сил — это показатель скорости выполнения работы, который отличается от крутящего момента, который является мерой силы, приложенной для выполнения этой работы.В двигателе вашей Toyota вы можете думать о более высокой мощности как о спецификации, которая будет поддерживать более высокую скорость работы при движении, в то время как крутящий момент — это показатель, который заставляет автомобиль двигаться быстрее.

Другими словами, двигатели с высокой мощностью, но с низким крутящим моментом, будут чувствовать себя менее мощными после остановки, чем двигатели с меньшей мощностью, но с большим крутящим моментом. Однако двигатель с более высокой мощностью будет ускоряться быстрее после достижения скорости.

Как работает мощность в транспортных средствах

Как это соотносится с цифрами, которые вы видите в технических характеристиках автомобиля? Что ж, сначала вы должны понять, что приведенные цифры относятся к пиковой мощности.Например, Corolla SE 2020 года с шестиступенчатой механической коробкой передач выдает 169 лошадиных сил при 6600 оборотах в минуту, или оборотах двигателя в минуту. Другими словами, когда частота вращения двигателя повышается до 6600 об / мин, мощность, которую он выдает, возрастает до пикового значения 169, а затем немного падает при дальнейшем увеличении частоты вращения двигателя.

лошадиных сил — важная спецификация для покупателей, поскольку она напрямую связана с производительностью. Для данного транспортного средства двигатель с большей мощностью и большим крутящим моментом будет ускоряться быстрее, что важно для водителей, которые часто используют съезды на автомагистрали, и обеспечивает большую надежность буксировки.Для того же автомобиля двигатель с меньшей мощностью обеспечит большую экономию топлива в обмен на более неторопливое ускорение.

Что касается упоминания пива, то, как гласит легенда, пивовар, один из первых заказчиков Ватта его паровой машины, поставил перед изобретателем задачу создать машину мощной, как лошадь. Пивовар выбрал самую сильную лошадь и проехал на ней изо всех сил. Получившийся двигатель Ватта оказался даже мощнее лошади, и именно мощность этого двигателя позволила рассчитать мощность в лошадиных силах.

Конечно, во времена Ватта паровой двигатель мощностью 5 л.с. заполнял бы всю комнату. Сегодня под капотом умещаются двигатели в пятьдесят раз мощнее.

В чем разница между мощностью и крутящим моментом?

Мы довольно часто используем слова «лошадиная сила» и «крутящий момент» в автомобильной промышленности, но, возможно, смысл обоих терминов теряется по ходу дела. Не бойтесь, Инженерное объяснение уже здесь.

В новом видео ведущий EE Джейсон Фенске помогает простейшими способами объяснить, что такое мощность и крутящий момент, и почему старая поговорка «Лошадиная сила — это скорость, с которой вы ударяетесь о стену, а крутящий момент — это насколько далеко вы перемещаете стену». это неверно.Это помогает получить базовое понимание того, чем на самом деле являются обе вещи. Крутящий момент — это сила, умноженная на расстояние, и самый простой способ понять это — использовать гаечный ключ. Когда человек прилагает усилие к гаечному ключу, он перемещается на некоторое расстояние и обеспечивает крутящий момент для затяжки болта.

Горение обеспечивает силу в цилиндре, которая прижимает поршень, который затем оказывает давление на коленчатый вал на определенном расстоянии. Отсюда и слово «единицы поворота», поскольку поршень и коленчатый вал обеспечивают крутящее усилие.

ПРОВЕРКА: Что лучше: нагнетатель или турбокомпрессор?

С другой стороны,

лошадиных сил — это скорость, с которой выполняется работа. Крутящий момент, умноженный на число оборотов в минуту, возвращает мощность в лошадиных силах. По сути, чем быстрее коленчатый вал вращается с тем же усилием, тем большую мощность будет развивать двигатель. Автомобиль с большей мощностью, чем крутящий момент, всегда будет быстрее, поскольку это дает автомобилю ускорение и скорость.

Джейсон использует две гипотетические машины, чтобы проиллюстрировать все это. Оба имеют одинаковое передаточное число, но в одном используется дизельный двигатель с крутящим моментом 200 фунт-фут, а в другом — бензиновый двигатель с крутящим моментом 100 фунт-фут.Дизельный двигатель с удвоенным крутящим моментом сначала будет ускоряться быстрее, потому что он имеет большую постоянную силу для большей мощности. Однако он разгоняется только до 2626 об / мин. Между тем, бензиновый двигатель разгонится до 5 252 об / мин. Первоначально он не будет ускоряться так быстро, но ему не придется переключать передачи, в то время как дизель будет это делать. Оба будут предлагать одинаковую скорость, но дизель будет разгоняться быстрее. Вот почему низкий крутящий момент становится важным для лучшего ускорения во многих сценариях.

Однако более высокий крутящий момент не означает, что одно транспортное средство обязательно будет быстрее другого. Например, Ford F-250 развивает крутящий момент 925 фунт-фут, а Honda S2000 — всего 162 фунт-фут. S2000 быстрее, даже с меньшей мощностью, из-за других факторов, наиболее важным из которых является соотношение мощности к весу. S2000 весом 2800 фунтов разгоняется до 60 миль в час за 5,7 секунды, в то время как F-250 весом 8300 фунтов делает это за 6,9 секунды, что демонстрирует, что соотношение мощности и веса более важно для ускорения, чем соотношение веса и крутящего момента.Это не означает, что S2000 готов буксировать прицеп весом 5000 фунтов, поскольку Джейсон объясняет, что вес и крутящий момент также очень важны для показателей буксировки.

_______________________________________

Подписывайтесь на Motor Authority на Facebook, Twitter и YouTube.

Отношение мощности к весу

и его влияние на производительность

Самый простой способ описать, как соотношение мощности и веса автомобиля влияет на производительность, можно описать одним предложением.Чем тяжелее груз, тем больше энергии требуется для его перемещения. Хорошо, это может быть чрезмерным упрощением, но вы понимаете. Но поскольку соотношение мощности к весу является такой (без каламбура) движущей силой для стольких жаждущих производительности редукторов, когда дело доходит до выбора автомобиля, мы решили углубиться в эту тему.

Расчет отношения мощности к весу

Если вы на самом деле один из тех, кто жаждет производительности, вы, вероятно, уже это знаете.Но отношение мощности автомобиля к весу — это величина мощности автомобиля по отношению к его весу. Перевод: разделите мощность двигателя на вес автомобиля и получите соотношение мощности к весу. Например, у Dodge Viper двигатель мощностью 450 л.с., позволяющий разгоняться до 3320 фунтов. веса, что делает его соотношение мощности к весу — 0,135 л.с. на 10 фунтов.

Когда производительность имеет значение

Что на самом деле означает ? Ну, для начала, это означает, что он может разогнаться от 0 до 60 миль в час за 4 секунды.1 секунда. Не так уж плохо, правда? Особенно если сравнивать его с Ford Escort вашей мамы. С двигателем мощностью 110 л.с. и весом 2470 фунтов. и соотношение мощности к весу 0,045 на 10 фунтов, машине мамы требуется 10,9 секунды, чтобы сделать то же самое.

Означает ли это, что автомобиль с самым большим весом и самым мощным двигателем будет работать лучше? Это зависит от того, как вы определяете «производительность». Если вы действительно являетесь фанатиком мощных автомобилей, вы, вероятно, понимаете, что скорость и ускорение имеют большое значение.Больше лошадиных сил = больше скорости. Мы сделали это. Но то, как автомобиль ведет себя в различных дорожных условиях, очень важно, если вы говорите об общих характеристиках. Танк с соотношением мощности к весу, равным упомянутому выше Dodge Viper, вряд ли будет так плавно проходить повороты. И поговорите об износе тормозов, шин (или, в данном случае, гусениц) и других компонентов автомобиля. Но с точки зрения способности к ускорению и скорости — чем выше соотношение мощности и веса, тем лучше. Это означает, что автомобиль с идеальными характеристиками будет легче в снаряженном состоянии, но с максимальной мощностью.Взгляните на 10 самых красивых автомобилей мира с лучшим соотношением мощности и веса.

Fahlke Larea GT1 S12 — 0,58 л.с. / фунт (0-60 миль / ч за 0 секунд)
Hennessey Venom F5 — 0,55 л.с. / фунт (0-186 миль / ч менее чем за 10 секунд)
T1 — 0,50 л.с. / фунт (60 миль / ч за 5 секунд)
Ultima Evolution — 0,49 л.с. / фунт (0-60 миль / ч за 3 секунды)
Руф 9ff GT9 Vmax — 0.47 л.с. / фунт (0-60 миль / ч за 0 секунд)
Saleen S7 LM — 0,46 л.с. / фунт (0-60 миль / ч за 3,3 секунды)
Koenigsegg One: 1 — 0,45 л.с. / фунт (0-250 миль / ч за 20 секунд)
Ariel Atom 500 — 0,41 л.с. / фунт (0-60 миль / ч за 3 секунды)
Lotec Sirius — 0,40 л.с. / фунт (0-60 миль / ч за 6 секунд)
Ferrari LaFerrari — 0,34 л.с. / фунт (0-60 миль / ч за 7 секунд)

Большинство автомобилей, вошедших в список, имеют высокую цену, но если вы говорите об автомобилях мечты по соотношению мощности к весу, почему бы не мечтать о большем? И если все ваши мечты о мощности под капотом, возможно, вам стоит подумать о карьере в области автомобильных технологий.Вы можете начать с посещения J-Tech Institute. Благодаря программам в области автомобильных и дизельных технологий J-Tech помогает продвигать вперед автомобильную промышленность. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше или запланировать экскурсию по кампусу нашего учебного центра площадью 168 000 квадратных футов в Джексонвилле, Флорида.

Как измерить крутящий момент (крутящий момент) вашего автомобиля

Независимо от того, покупаете ли вы новый автомобиль или собираете хотрод в своем гараже, при определении характеристик двигателя играют роль два фактора: мощность и крутящий момент.Если вы похожи на большинство механиков DIY или автомобильных энтузиастов, вы, вероятно, хорошо понимаете взаимосвязь между мощностью и крутящим моментом, но можете с трудом понять, как достигаются эти «фут-фунты». Вы не поверите, но на самом деле это не так уж и сложно.

Прежде чем перейти к техническим аспектам, давайте разберем несколько простых фактов и определений, которые помогут понять, почему мощность и крутящий момент являются важными факторами, которые необходимо учитывать. Мы должны начать с определения трех элементов измерения производительности двигателя внутреннего сгорания: скорости, крутящего момента и мощности.

Часть 1 из 4. Понимание того, как частота вращения, крутящий момент и мощность двигателя влияют на общую производительность

В недавней статье журнала Hot Rod, одна из величайших загадок в характеристиках двигателя была наконец раскрыта, вернувшись к основам того, как фактически учитывается мощность. Большинство людей полагают, что динометры (динометры двигателя) предназначены для измерения мощности двигателя.

На самом деле динометры измеряют не мощность, а крутящий момент. Это значение крутящего момента умножается на число оборотов в минуту, при котором он измеряется, а затем делится на 5 252 для получения значения мощности в лошадиных силах.

Вот уже более 50 лет динометры, используемые для измерения крутящего момента и оборотов двигателя, просто не могут справиться с большой мощностью, производимой этими двигателями. Фактически, один цилиндр на этих 500 кубических дюймах, сжигающий нитрометан Hemis, производит примерно 800 фунтов тяги через одну выхлопную трубу.

Все двигатели внутреннего сгорания или с электрическим приводом работают с разной скоростью. По большей части, чем быстрее двигатель завершает свой рабочий такт или цикл, тем больше мощности он производит.Что касается двигателя внутреннего сгорания, три элемента, которые влияют на общую производительность этого двигателя, — это скорость, крутящий момент и мощность.

Скорость определяется как скорость двигателя, выполняющего свою работу. Когда мы применяем скорость двигателя к числу или единице измерения, мы измеряем скорость двигателя в оборотах в минуту или об / мин. «Работа», которую выполняет двигатель, — это сила, приложенная к измеренному расстоянию. Крутящий момент определяется как особый вид работы, вызывающей вращение. Это происходит, когда сила действует на радиус (или, в случае двигателя внутреннего сгорания, на маховик), и обычно измеряется в фут-фунтах.

лошадиных сил — это скорость, с которой выполняется работа. В прежние времена, если предметы нужно было переместить, люди обычно использовали лошадь, чтобы переместить их. Было подсчитано, что одна лошадь могла двигаться приблизительно 33 000 футов фунтов в минуту. Отсюда и возник термин «лошадиные силы». В отличие от скорости и крутящего момента, мощность в лошадиных силах может быть измерена в нескольких единицах, включая: 1 л.с. = 746 Вт, 1 л.с. = 2545 БТЕ и 1 л.с. = 1055 джоулей.

Эти три элемента работают вместе, чтобы произвести мощность двигателя.Поскольку крутящий момент остается постоянным, скорость и мощность остаются пропорциональными. Однако по мере увеличения частоты вращения двигателя увеличивается и мощность, чтобы поддерживать постоянный крутящий момент. Однако многие люди не понимают, как крутящий момент и мощность влияют на скорость двигателя. Проще говоря, с увеличением крутящего момента и мощности увеличивается и скорость двигателя. Верно и обратное: когда уменьшаются крутящий момент и мощность, уменьшается и частота вращения двигателя.

Часть 2 из 4: Как устроены двигатели для максимального увеличения крутящего момента

Современный двигатель внутреннего сгорания можно модифицировать для увеличения мощности или крутящего момента, изменяя размер или длину шатуна и увеличивая отверстие или диаметр цилиндра.Это часто называют соотношением диаметр цилиндра / ход поршня.

Крутящий момент измеряется в Ньютон-метрах. Проще говоря, это означает, что крутящий момент измеряется при круговом движении на 360 градусов. В нашем примере используются два идентичных двигателя с одинаковым диаметром отверстия (или диаметром цилиндра сгорания). Однако один из двух двигателей имеет более длинный «ход» (или глубину цилиндра, создаваемую более длинным шатуном). Двигатель с более длинным ходом имеет более прямолинейное движение при вращении через камеру сгорания и имеет больше рычагов для выполнения той же задачи.

Крутящий момент измеряется в фунт-футах или величине «крутящей силы», прилагаемой для выполнения задачи. Например, представьте, что вы пытаетесь ослабить ржавый болт. Предположим, у вас есть два разных трубных ключа: один длиной 2 фута, другой — длиной 1 фут. Предполагая, что вы прикладываете такое же усилие (в данном случае 50 фунтов давления), вы фактически прикладываете 100-футовый крутящий момент для двухфутового ключа (50 x 2) и всего 50 фунтов. крутящего момента (1 x 50) с помощью гаечного ключа на одну ногу. Какой ключ поможет вам легче ослабить болт? Ответ прост — тот, у которого больше крутящего момента.

Инженеры разрабатывают двигатель, обеспечивающий более высокое соотношение крутящего момента и мощности для транспортных средств, которым требуется дополнительная «мощность» для ускорения или подъема. Как правило, вы видите более высокие значения крутящего момента для грузовиков большой грузоподъемности, используемых для буксировки, или двигателей с высокими рабочими характеристиками, где ускорение имеет решающее значение (например, приведенный выше пример NHRA Top Fuel Engine).

Вот почему производители автомобилей часто подчеркивают потенциал двигателей с высоким крутящим моментом в рекламе грузовиков. Крутящий момент двигателя также может быть увеличен путем изменения угла опережения зажигания, регулирования подачи воздуха к топливным смесям и даже манипулирования для увеличения выходного крутящего момента в определенных сценариях.

Часть 3 из 4: Понимание других переменных, влияющих на общий номинальный крутящий момент двигателя

Когда дело доходит до измерения крутящего момента, в двигателе внутреннего сгорания необходимо учитывать три уникальные переменные:

Сила, создаваемая при определенных оборотах: это максимальная мощность двигателя, развиваемая при желаемых оборотах. Когда двигатель ускоряется, появляется кривая оборотов или мощности. По мере увеличения оборотов двигателя увеличивается и мощность, пока не достигнет максимального уровня.

Расстояние: это длина хода шатуна: чем длиннее ход, тем больший крутящий момент создается, как мы объясняли выше.

Константа крутящего момента: это математическое число, которое присваивается всем двигателям, 5252 или постоянная частота вращения, при которой мощность и крутящий момент уравновешены. Число 5252 было получено из наблюдения, что одна лошадиная сила эквивалентна 150 фунтам, которые преодолевают 220 футов за одну минуту. Чтобы выразить это в фут-фунтах крутящего момента, Джеймс Ватт ввел математическую формулу, которая изобрела первый паровой двигатель.

Формула выглядит следующим образом:

Предполагая, что сила в 150 фунтов приложена к одному футу радиуса (или круга, который находится, например, внутри цилиндра двигателя внутреннего сгорания), вам придется преобразовать это в фут-фунты крутящего момента.

220 футов в минуту необходимо экстраполировать в число оборотов в минуту. Для этого вам нужно дважды умножить число Пи (или 3,141593), что равно 6,283186 фута. Возьмите 220 футов и разделите на 6,28, и мы получим 35,014 оборотов в минуту на каждый оборот.

Возьмите 150 футов и умножьте на 35,014, и вы получите 5252,1 — это наша константа, учитываемая при измерении крутящего момента в фут-фунтах.

Часть 4 из 4: Как рассчитать крутящий момент автомобиля

Формула для вычисления крутящего момента: крутящий момент = мощность двигателя x 5252, который затем делится на число оборотов в минуту.

Проблема с крутящим моментом, однако, заключается в том, что он измеряется в двух разных местах: непосредственно от двигателя и до ведущих колес.Другие механические компоненты, которые могут увеличивать или уменьшать номинальный крутящий момент колес, включают: размер маховика, передаточные числа трансмиссии, передаточные числа ведущей оси и окружность шины / колеса.

Чтобы вычислить крутящий момент на колесе, все эти элементы должны быть учтены в уравнении, которое лучше всего оставить компьютеризированной программе, включенной в динамометрический стенд. На этом типе оборудования автомобиль размещается на стойке, а ведущие колеса размещаются рядом с рядом роликов.Двигатель подключен к компьютеру, считывающему данные, который отслеживает обороты двигателя, кривую расхода топлива и передаточные числа. Эти числа учитываются со скоростью вращения колес, ускорением и оборотами переключения, поскольку транспортное средство движется на динамометрическом стенде в течение желаемого промежутка времени.

Расчет крутящего момента двигателя определить намного проще. Следуя приведенной выше формуле, становится ясно, как крутящий момент двигателя пропорционален мощности и частоте вращения двигателей, как описано в первом разделе. Используя эту формулу, вы можете вычислить номинальные крутящий момент и мощность в каждой точке кривой частоты вращения.Для расчета крутящего момента вам необходимо иметь данные о мощности двигателя, указанные производителем двигателя.

Калькулятор крутящего момента

Некоторые люди используют онлайн-калькулятор, предлагаемый MeasureSpeed.com, который требует, чтобы вы вводили максимальные значения мощности двигателя (предоставленные производителем или полученные во время профессионального динамического тестирования двигателя) и желаемое число оборотов в минуту.

Если вы заметили, что двигатель работает с трудом при ускорении и не обладает необходимой мощностью, попросите одного из сертифицированных механиков YourMechanic провести осмотр, чтобы определить источник проблемы.

Мощность в зависимости от крутящего момента: набирать скорость и оставаться на месте

В каждом описании автомобиля, грузовика или внедорожника используются термины «мощность» и «крутящий момент» для описания мощности двигателя транспортного средства.

Но какова зависимость мощности от крутящего момента? Что важнее: мощность против крутящего момента?

Роль мощности и крутящего момента в работе двигателя

Прежде чем узнать о разнице между крутящим моментом и мощностью в лошадиных силах, вы должны понять важную роль, которую они оба играют, когда речь идет о характеристиках двигателя автомобиля.

Лошадиные силы и крутящий момент делают несколько важных вещей:

Они позволяют автомобилю ускоряться на автостраде.
Они помогают поддерживать высокую скорость
Они позволяют автомобилю подниматься на холм, не слишком сильно замедляясь.
Для грузовиков и внедорожников мощность и крутящий момент определяют тяговую способность и полезную нагрузку.

В каждом случае мощность двигателя рассчитывается и выражается двумя разными числами: мощность и крутящий момент. Все знают, что эти два числа связаны, но большинство не понимают, что они обозначают.У нас есть простое объяснение, которое должно прояснить ситуацию.

Что такое крутящий момент?

Лошадиная сила и крутящий момент — это оба измерения мощности двигателя, но они измеряют эту мощность по-разному. Вот как это работает:

Представьте себе бегуна, готовящегося к забегу на 50 ярдов.
Когда бегун отталкивается от стартовой линии, мышцы его ног работают, чтобы толкнуть тело вперед.
Сила мышц бегуна отталкивает землю.
Каждый шаг увеличивает импульс бегуна.

Толкающая сила ног бегуна подобна крутящему моменту. Если вы поместите шкалу между подошвой бегуна и землей, вы сможете измерить силу, прилагаемую к каждому шагу.

Означает ли больший крутящий момент более быстрое ускорение?

Многие люди хотят приобрести автомобиль, который может быстро разгоняться от 0 до 60 миль в час. Это не только важно для общей производительности транспортного средства, но и возможность быстрого ускорения также может помочь водителям избежать аварий.

Так же, как крутящий момент ноги ускоряет бегунка, крутящий момент двигателя ускоряет транспортное средство. Вот что вам нужно знать о крутящем моменте:

Крутящий момент — это сила вращения.
Двигатели создают крутящий момент при вращении.
Крутящий момент возрастает с увеличением частоты вращения двигателя до определенного значения, а затем снова падает.

Если вы ищете автомобиль, который быстро разгоняется, обратите внимание на его крутящий момент.
Запомните: Больший крутящий момент помогает автомобилю разгоняться до 0-60 раз.

Что такое мощность в лошадиных силах?

Вы можете использовать тот же пример сверху, чтобы понять мощность. Вот как это работает:

Каждая ступенька обеспечивает крутящий момент, чтобы добавить инерцию телу бегуна.
Если мы сложим весь этот крутящий момент, полученный пошагово в течение 50-ярдового рывка, мы получим общую мощность, производимую бегуном.
Лошадиная сила — это постоянное усилие, которое разгоняет бегуна и поддерживает его движение.

Типичный автомобиль в США.У S. двигатель мощностью 120 лошадиных сил, тогда как у внедорожника или грузовика может быть двигатель мощностью 200 лошадиных сил.

Вопрос: Почему бегун не продолжает ускоряться вечно?

Ответ: Потому что существует ограничение на то, насколько быстро спортсмен может двигать ногами. Также есть некоторое сопротивление из-за силы тяжести и сопротивления ветра. В конце концов, бегун бежит с максимально возможной скоростью, и сопротивление препятствует дальнейшему ускорению. То же самое и с двигателями. Вот что вам нужно знать о лошадиных силах:

Мощность в лошадиных силах — это крутящий момент, измеренный во времени и на расстоянии.
Мощность в лошадиных силах увеличивается с увеличением числа оборотов двигателя, затем падает.
Скорость двигателя всегда ограничена.

Запомните: Из-за математических расчетов, используемых при вычислении значений, крутящий момент и мощность всегда одинаковы при 5 252 об / мин.

Почему важны мощность и крутящий момент

Когда люди читают рейтинги двигателей, они, как правило, сосредотачиваются на мощности, потому что это простое число, которое соответствует тому, насколько «быстрым» будет транспортное средство.Фактически, крутящий момент обычно более важен, когда речь идет о вождении в реальном мире. Это потому, что мы так сильно ускоряемся на светофорах и знаках остановки. Водители испытывают крутящий момент следующим образом:

Крутящий момент — это то, что заставляет автомобиль двигаться с остановки.
Крутящий момент разгоняет автомобиль до выезда на автостраду.
Torque позволяет автомобилю выполнять больше работы, например тянуть прицеп.

Водители испытывают мощность следующим образом:

Мощность позволяет машине подниматься в гору без замедления.
В некотором смысле более высокие обороты двигателя дают больше лошадиных сил.
Когда автомобиль переключается на пониженную передачу для ускорения, он может использовать больше лошадиных сил.

Запомните: Дизельные двигатели развивают больший крутящий момент, но сравнительно меньшую мощность.

Мощность и скорость: в чем разница?

Лошадиная сила — это термин, используемый для описания мощности, которую способен производить двигатель. Это показатель скорости выполнения работы.

Скорость — это скорость, с которой движется транспортное средство. Таким образом, если транспортное средство движется со скоростью 60 миль в час, это означает, что транспортное средство движется достаточно быстро, чтобы преодолеть 60 миль за один час. Как мощность, так и крутящий момент могут влиять на скорость транспортного средства. Крутящий момент может помочь транспортному средству быстро разогнаться до более высокой скорости, тогда как лошадиные силы могут помочь транспортному средству улучшить свою максимальную скорость.

Связь мощности и крутящего момента с характеристиками

Водители

ожидают, что автомобили с высоким крутящим моментом и мощностью в лошадиных силах будут быстрыми и быстро разгоняться, и в целом это правда.Однако вес и аэродинамика автомобиля также являются важными факторами. Как и в случае с нашим воображаемым бегуном, сила тяжести и сопротивление ветру влияют на ходовые качества вашего автомобиля. Вот что вам нужно знать о производительности:

Чем легче автомобиль, тем меньше крутящего момента требуется для его движения.
Маленьким аэродинамическим транспортным средствам, таким как спортивные автомобили, это легче, чем большим внедорожникам и грузовикам.
Чтобы получить больше лошадиных сил, двигатель должен работать быстрее, обеспечивать больший крутящий момент или и то, и другое.
Вы можете снизить вес автомобиля, разгрузив ненужные предметы.

Помните: Мощность и крутящий момент — не единственные факторы, которые влияют на характеристики автомобиля. Производительность зависит от многих факторов, включая размер, вес и мощность двигателя.

Связь мощности и крутящего момента с экономией топлива

Как и производительность, вы должны знать, что существует прямая зависимость между крутящим моментом, мощностью в лошадиных силах и экономией топлива автомобиля. И снова вес и аэродинамика оказывают огромное влияние на эффективность вашего автомобиля.Когда вы оцениваете различные автомобили, вот что вам нужно знать об экономии топлива:

Автопроизводители действительно хорошо умеют создавать эффективные двигатели, но есть предел.
Обычно более высокий крутящий момент и мощность в лошадиных силах означают меньшую экономию топлива.
Вес и аэродинамика автомобиля имеют большое значение!

Запомните: Мощность двигателя всегда имеет свою цену. Вы должны сжигать больше топлива, чтобы получить больше мощности.

А как насчет гибридных автомобилей и электромобилей?

Наиболее важные преимущества гибридов и электромобилей заключаются в их электродвигателях.Эти моторы не только экономят топливо, но и обеспечивают отличный крутящий момент. Электродвигатели могут заменить двигатели внутреннего сгорания или увеличить крутящий момент двигателя внутреннего сгорания. Вот что вам нужно знать об электродвигателях:

Выходной крутящий момент остается неизменным при всех скоростях двигателя.
Общая выходная мощность увеличивается равномерно с увеличением скорости двигателя.
Автопроизводители теперь используют электродвигатели для увеличения общего крутящего момента своих двигателей.

Запомните: Электромобили отлично подходят для быстрого ускорения.

А как насчет автомобилей с турбонаддувом?

Один из способов увеличить крутящий момент и мощность — это добавить к двигателю турбонагнетатель или нагнетатель. Эти устройства нагнетают сжатый воздух в двигатель, что также означает, что необходимо сжечь больше топлива. Добавление большего количества воздуха и топлива означает, что вырабатывается больше энергии. Вот что вам нужно знать о двигателях с турбонаддувом:

Турбонаддув обычно добавляет немного крутящего момента и много лошадиных сил.
Двигатели с турбонаддувом обычно имеют худшую экономию топлива, чем двигатели без турбонаддува того же размера.
Старые двигатели с турбонаддувом часто имеют слабую мощность на низких оборотах.

Помните: Двигатели с турбонаддувом работают в большей нагрузке, чем обычные двигатели.

Оценка крутящего момента и мощности при выборе автомобиля

Когда вы собираетесь купить новый или подержанный автомобиль, мощность и крутящий момент имеют большое значение. Однако не покупайте просто автомобиль с самыми большими номерами. Посмотрите на весь пакет, включая размер и вес автомобиля, трансмиссию и экономию топлива.Например, рассмотрим два автомобиля:

Ford F-350 Super Duty 2019 года выпуска.

Этот грузовик весит 7700 фунтов. F-350 оснащен 6,7-литровым турбодизельным двигателем Power Stroke с крутящим моментом 935 фунт-фут и мощностью 450 лошадиных сил.

Этот автомобиль весит 2337 фунтов. Miata имеет 2,0-литровый двигатель мощностью 181 л.с. и крутящий момент 151 фунт-фут.

Не стоит просто выбирать Ford F-350, потому что у него больше крутящего момента и мощности, чем у Mazda Miata.Вам необходимо учитывать весь пакет, включая вес автомобиля и двигатель.

Например, если вы помните, чем легче транспортное средство, тем меньше крутящего момента ему требуется для движения. Это означает, что Miata не требует такого большого крутящего момента, как F-350, для быстрого ускорения. Таким образом, хотя кажется, что F-350 сможет разгоняться быстрее, чем Miata, поскольку у него больше крутящего момента, это не обязательно так.

Miata может ускоряться с такой же скоростью или даже быстрее, чем F-350, даже если у него меньший крутящий момент.Это связано с тем, что Miata весит значительно меньше, чем F-350, поэтому ему не требуется такой большой крутящий момент, чтобы быстро разогнаться от 0 до 60 миль в час.

Более высокие значения крутящего момента и мощности могут ввести в заблуждение при сравнении двух автомобилей. Имейте это в виду, сравнивая характеристики двигателей разных автомобилей.

Можно ли получить крутящий момент без мощности?

Крутящий момент и мощность не обязательно должны быть равны. Некоторые автомобили могут иметь низкий крутящий момент и более высокую мощность или наоборот.Небольшой легкий спортивный автомобиль, который может работать на высоких оборотах, может иметь большую мощность, но меньший крутящий момент.

Более крупные и громоздкие транспортные средства, такие как тракторы и автобусы, обычно имеют высокий крутящий момент и меньшую мощность. Эти автомобили тяжелые, а это значит, что им нужен большой крутящий момент, чтобы двигаться. Но им не нужно много лошадиных сил, потому что они обычно не двигаются очень быстро.

Итоги мощности и крутящего момента

Большинство людей говорят о двигателях транспортных средств с точки зрения мощности.Они не ошибаются; это простое сокращение для общей производительности. Что касается покупки нового или подержанного автомобиля, лучше всего изучить свои потребности, прежде чем делать выбор на основе номинальных характеристик двигателя. Характеристики крутящего момента:

Способность двигаться, особенно с тяжелым транспортным средством.
Повышенная буксирная и грузоподъемность.
Улучшено время 0-60.

Характеристики лошадиных сил:

Легкое путешествие по шоссе.
Отлично подходит для извилистых дорог.
Повышенная максимальная скорость

Мощность в лошадиных силах и крутящий момент: что важнее?

Большинство людей скажут вам, что им нравится мощность двигателя, но на самом деле им нравится автомобиль с хорошо сбалансированным крутящим моментом и мощностью.

Нужной мощности и крутящего момента достаточно для быстрого ускорения, но не слишком сильно. Слишком большая мощность подвергает водителя опасности раскрутить шины или потерять контроль над автомобилем.

Некоторые люди хотят знать, стоит ли им искать больше мощности или больше крутящего момента при сравнении автомобилей.Но это неправильный способ думать о характеристиках двигателя.

Чем определяется мощность автомобиля?

Разница крутящего момента у малолитражки бензинового или дизельного двигателя

Зависимость оборотов двигателя от крутящего момента

Все про мощность двигателя и крутящий момент — журнал За рулем

Gonschiki MRW_zr 11_15

Tires_1600

колесо

Почему автомобиль со временем теряет мощность — Российская газета

Мощность и крутящий момент — что это?

Что такое мощность двигателя и крутящий момент. Как рассчитать мощность мотора

Как рассчитывается мощность двигателя?

Видео: Простыми словами без сложных формул и расчетов, что такое мощность, крутящий момент и обороты двигателя.

Что такое крутящий момент

Что лучше: мощность или крутящий момент

Мощность и крутящий момент – что важнее? Разбираемся в деталях

Мощность и крутящий момент — что это?

ЧТО ТАКОЕ ЛОШАДИНАЯ СИЛА?

КАК ИЗМЕРЯЮТ МОЩНОСТЬ?

ЧТО ТАКОЕ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ?

Основы лошадиных сил и крутящего момента

За цифрами

Взаимосвязь между мощностью и крутящим моментом

В чем разница между крутящим моментом и мощностью?

Что такое мощность в лошадиных силах и почему это важно?

В чем разница между мощностью и крутящим моментом?

и его влияние на производительность

Как измерить крутящий момент (крутящий момент) вашего автомобиля

Часть 1 из 4. Понимание того, как частота вращения, крутящий момент и мощность двигателя влияют на общую производительность

Часть 2 из 4: Как устроены двигатели для максимального увеличения крутящего момента

Часть 3 из 4: Понимание других переменных, влияющих на общий номинальный крутящий момент двигателя

Часть 4 из 4: Как рассчитать крутящий момент автомобиля

Мощность в зависимости от крутящего момента: набирать скорость и оставаться на месте

Роль мощности и крутящего момента в работе двигателя

Что такое крутящий момент?

Означает ли больший крутящий момент более быстрое ускорение?

Что такое мощность в лошадиных силах?

Почему важны мощность и крутящий момент

Мощность и скорость: в чем разница?

Связь мощности и крутящего момента с характеристиками

Связь мощности и крутящего момента с экономией топлива

А как насчет гибридных автомобилей и электромобилей?

А как насчет автомобилей с турбонаддувом?

Оценка крутящего момента и мощности при выборе автомобиля

Можно ли получить крутящий момент без мощности?

Итоги мощности и крутящего момента

Мощность в лошадиных силах и крутящий момент: что важнее?

Автор: alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики