Moment motor

Vorbind despre cea mai importantă unitate auto: motorul, a devenit obișnuit să se exalte puterea deasupra altor parametri. Între timp, nu capacitățile de putere sunt principalele caracteristici ale unei centrale electrice, ci un fenomen numit cuplu. Potențialul oricărui motor de automobile este determinat direct de această valoare.

Conceptul de cuplu motor. Despre complex în cuvinte simple

Cuplul în raport cu motoarele de automobile este produsul dintre mărimea efortului și brațul de pârghie sau, mai simplu, forța de presiune a pistonului pe biela. Această forță se măsoară în Newtoni metri și, cu cât valoarea ei este mai mare, cu atât mașina va fi mai rapidă.

În plus, puterea motorului, exprimată în wați, nu este altceva decât valoarea cuplului motor în Newtoni metri înmulțită cu viteza de rotație a arborelui cotit.

Imaginați-vă un cal care trage o sanie grea și rămâne blocat într-un șanț. Tragerea saniei nu va funcționa dacă calul încearcă să sară din șanț în fugă. Aici este necesar să se aplice un anumit efort, care va fi cuplul (km).

Cuplul este adesea confundat cu viteza arborelui cotit. De fapt, acestea sunt două concepte complet diferite. Revenind la exemplul calului blocat în șanț, frecvența pasului ar reprezenta viteza motorului, iar forța exercitată de animal pe măsură ce se deplasa în timpul pasului ar reprezenta în acest caz cuplul.

Factori care afectează mărimea cuplurilor

Pe exemplul unui cal, este ușor de ghicit că în acest caz valoarea SM va fi determinată în mare măsură de masa musculară a animalului. În ceea ce privește motorul cu ardere internă al unei mașini, această valoare depinde de volumul de muncă al centralei electrice, precum și de:

• nivelul presiunii de lucru din interiorul cilindrilor;
• dimensiunea pistonului;
• diametrul arborelui cotit.

Cuplul este cel mai puternic dependent de deplasarea și presiunea din interiorul centralei electrice, iar această dependență este direct proporțională. Cu alte cuvinte, motoarele cu volum și presiune ridicate au un cuplu corespunzător.

Există, de asemenea, o relație directă între KM și raza manivelei arborelui cotit. Cu toate acestea, designul motoarelor de automobile moderne este de așa natură încât nu permite ca valorile cuplului să varieze foarte mult, astfel încât proiectanții ICE au puține șanse de a obține un cuplu mai mare datorită curburii arborelui cotit. În schimb, dezvoltatorii apelează la modalități de creștere a cuplului, cum ar fi utilizarea tehnologiilor de turboalimentare, creșterea rapoartelor de compresie, optimizarea procesului de ardere, utilizarea galeriilor de admisie special concepute etc.

Este important ca KM-ul să crească odată cu creșterea turației motorului, totuși, după atingerea unui maxim într-un interval dat, cuplul scade, în ciuda creșterii continue a turației arborelui cotit.

Influența cuplului ICE asupra performanței vehiculului

Cantitatea de cuplu este chiar factorul care stabilește direct dinamica accelerației mașinii. Dacă ești un pasionat de mașini, poate ai observat că mașini diferite, dar cu aceeași unitate de putere, se comportă diferit pe drum. Sau o mașină de ordin de mărime mai puțin puternică pe șosea este superioară uneia cu mai mulți cai putere sub capotă, chiar și cu mașini de dimensiuni și greutăți comparabile. Motivul constă tocmai în diferența de cuplu.

Cai putere poate fi gândit ca o măsură a rezistenței unui motor. Acest indicator determină capacitățile de viteză ale mașinii. Dar, deoarece cuplul este un fel de forță, depinde de mărimea sa și nu de numărul de „cai”, cât de repede poate atinge mașina limita maximă de viteză. Din acest motiv, nu toate mașinile puternice au o dinamică bună de accelerație, iar cele care pot accelera mai repede decât altele nu sunt neapărat echipate cu un motor puternic.

Cu toate acestea, doar cuplul mare nu garantează o dinamică excelentă a mașinii. La urma urmei, printre altele, dinamica creșterii vitezei, precum și capacitatea mașinii de a depăși rapid pantele secțiunilor depind de intervalul de funcționare al centralei, de rapoartele de transmisie și de capacitatea de răspuns a accelerației. Alături de aceasta, trebuie remarcat faptul că momentul este redus semnificativ datorită unui număr de fenomene de contracarare: forțele de rulare ale roților și frecarea în diferite părți ale mașinii, datorită aerodinamicii și altor fenomene.

Cuplu vs putere. Relația cu dinamica vehiculului

Puterea este un derivat al unui astfel de fenomen precum cuplul, ea exprimă munca centralei electrice efectuată la un moment dat. Și întrucât KM personifică funcționarea directă a motorului, mărimea momentului în perioada corespunzătoare de timp se reflectă sub formă de putere.

Următoarea formulă vă permite să vedeți vizual relația dintre putere și KM:

P=M*N/9549

Unde: P din formulă este puterea, M este cuplul, N este turația motorului și 9549 este factorul de conversie pentru N în radiani pe secundă. Rezultatul calculelor folosind această formulă va fi un număr în kilowați. Când trebuie să traduceți rezultatul în cai putere, numărul rezultat este înmulțit cu 1,36.

Practic, cuplul este putere la viteze parțiale, cum ar fi depășirea. Puterea crește odată cu creșterea cuplului și cu cât este mai mare acest parametru, cu atât mai multă energie cinetică, cu atât mașina învinge mai ușor forțele care acționează asupra ei și cu atât caracteristicile sale dinamice sunt mai bune.

Este important să ne amintim că puterea atinge valorile maxime nu imediat, ci treptat. La urma urmei, mașina pornește cu o viteză minimă, iar apoi viteza crește. Aici intervine forța numită cuplu și tocmai aceasta determină perioada de timp în care mașina își va atinge puterea maximă sau, cu alte cuvinte, dinamica la viteză mare.

Rezultă de aici că o mașină cu o unitate de putere mai puternică, dar cu un cuplu suficient de mare, va fi inferioară în accelerație față de un model cu un motor care, dimpotrivă, nu se poate lăuda cu o putere bună, ci depășește un concurent într-o pereche. . Cu cât tracțiunea este mai mare, forța este transmisă roților motoare și cu cât intervalul de viteză al centralei electrice este mai bogat, în care se realizează un KM mare, cu atât mașina accelerează mai repede.

În același timp, existența cuplului este posibilă fără putere, dar existența puterii fără cuplu nu este. Imaginează-ți că calul și sania noastră sunt blocate în noroi. Puterea produsă de cal în acel moment va fi zero, dar cuplul (încercarea de a ieși, tragerea), deși nu este suficient pentru a se deplasa, va fi prezent.

Moment Diesel

Dacă comparăm centralele pe benzină cu cele diesel, atunci caracteristica distinctivă a acestora din urmă (toate fără excepție) este cuplul mai mare cu putere mai mică.

Un motor cu ardere internă pe benzină atinge valorile maxime KM la trei până la patru mii de rotații pe minut, dar apoi este capabil să mărească rapid puterea, făcând șapte până la opt mii de rotații pe minut. Gama de rotații a arborelui cotit al unui motor diesel este de obicei limitată la trei până la cinci mii. Cu toate acestea, în unitățile diesel, cursa pistonului este mai lungă, raportul de compresie și alte caracteristici specifice arderii combustibilului sunt mai mari, ceea ce oferă nu numai un cuplu mai mare față de unitățile pe benzină, ci și prezența acestui efort aproape de la ralanti.

Din acest motiv, nu are sens să se obțină o putere crescută de la motoarele diesel - tracțiune fiabilă și accesibilă „de jos”, eficiență ridicată și eficiență a combustibilului nivelează complet decalajul dintre astfel de motoare cu ardere internă și motoarele pe benzină, atât în ​​ceea ce privește indicatorii de putere, cât și potențial de viteză.

Caracteristici ale accelerației corecte a mașinii. Cum să profiti la maximum de mașina ta

Accelerația adecvată se bazează pe capacitatea de a lucra cu cutia de viteze și de a urma principiul „de la cuplul maxim la puterea maximă”. Adică, este posibil să se obțină cea mai bună dinamică de accelerație a mașinii doar menținând viteza arborelui cotit în intervalul de valori la care KM-ul atinge maximul. Este foarte important ca viteza să coincidă cu vârful cuplului, dar trebuie să existe o marjă pentru creșterea acesteia. Dacă accelerați la viteze peste puterea maximă, dinamica accelerației va fi mai mică.

Gama de turații corespunzătoare cuplului maxim este determinată de caracteristicile motorului.

Alegerea motorului. Care este mai bine - cuplu mare sau putere mare?

Dacă trasăm ultima linie sub toate cele de mai sus, devine evident că:

• cuplul este un factor cheie care caracterizează capacitățile centralei electrice;
• puterea este o derivată a KM și, prin urmare, o caracteristică secundară a motorului;
• o dependență directă a puterii de cuplu poate fi observată în formula P (putere) \uXNUMXd M (cuplu) * n (viteza arborelui cotit pe minut) derivată de fizicieni.

Astfel, atunci când alegeți între un motor cu mai multă putere, dar mai puțin cuplu, și un motor cu mai mulți KM, dar mai puțină putere, a doua variantă va prevala. Doar un astfel de motor vă va permite să utilizați întregul potențial inerent mașinii.

În același timp, nu trebuie să uităm de relația dintre caracteristicile dinamice ale mașinii și factori precum răspunsul accelerației și transmisia. Cea mai bună opțiune ar fi una care nu are doar un motor cu cuplu mare, ci și cea mai mică întârziere între apăsarea pedalei de accelerație și răspunsul motorului și o transmisie cu rapoarte de transmisie scurte. Prezența acestor caracteristici compensează puterea scăzută a motorului, determinând mașina să accelereze mai repede decât o mașină cu un motor de design similar, dar cu tracțiune mai mică.