Site Loader

Содержание

Крутящий момент, что это и зачем он нужен?

Каждый двигатель внутреннего сгорания рассчитан на определенную максимальную мощность, которую он может выдавать при наборе определенного количества оборотов коленчатого вала. Однако помимо максимальной мощности существует еще и такая величина в характеристике двигателя, как максимальный крутящий момент, достигаемый на оборотах отличных от оборотов максимальной мощности.

Что же означает понятие крутящий момент?

Говоря научным языком, крутящий момент равен произведению силы на плечо ее применения и измеряется в ньютон — метрах. Значит если к гаечному ключу длиной 1 метр (плечо), приложить силу в 1 Ньютон (перпендикулярно на конце ключа), то мы получим крутящий момент равный 1 Нм.

Для наглядности. Если гайка затянута с усилием 3 кгс, то для ее откручивания придется к ключу с длиной плеча в 1 метр приложить усилие 3 кг. Однако, если на ключ длиной 1 метр надеть дополнительно 2-х метровый отрезок трубы, увеличив тем самым рычаг до 3 метров, то тогда для отворачивания этой гайки потребуется лишь усилие в 1 кг.

Так поступают многие автолюбители при откручивании колесных болтов: либо добавляют отрезок трубы, а за неимением такового просто надавливают на ключ ногой, увеличив тем самым силу приложения к баллонному ключу.

Так же если на рычаг метровой длины повесить груз равный 10 кг, то появится крутящий момент равный 10 кгм. В системе СИ это значение (перемножается на ускорение свободного падения — 9,81 м/см2) будет соответствовать 98,1 Нм.

Результат всегда един — крутящий момент, это произведение силы на длину рычага, стало быть, нужен либо длиннее рычаг, либо большее количество прикладываемой силы.

Показатели ньютон-метров на примере двигателя V6 3,5 литра Lexus GS450h

Все это хорошо, но для чего нужен крутящий момент в автомобиле и как его величина влияет на его поведение на дороге?

Мощность двигателя лишь косвенно отражает тяговые возможности мотора, и ее максимальное значение проявляется, как правило, на максимальных оборотах двигателя. В реальной жизни в таких режимах практически никто не ездит, а вот ускорение двигателю требуется всегда и желательно с момента нажатия на педаль газа. На практике одни автомобили уже с низких оборотов (с низов) ведут себя достаточно резво, другие напротив предпочитают лишь высокие обороты, а на низах показывают вялую динамику.

Так у многих возникает масса вопросов, когда они с авто с бензиновым мотором мощностью 105-120 л.с. пересаживаются на 70-80 – сильный дизель, то последний с легкостью обходит машину с бензиновым мотором. Как такое может быть?

Связано это с величиной тяги на ведущих колесах, которая различна для этих двух автомобилей. Величина тяги напрямую зависит от произведения таких показателей как, величины крутящего момента, передаточного числа трансмиссии, ее КПД и радиуса качения колеса.

Как создается крутящий момент в двигателе

В двигателе нет метровых рычагов и грузов, и их заменяет кривошипно-шатунный механизм с поршнями. Крутящий момент в двигателе образуется за счет сгорания топливо — воздушной смеси, которая расширяясь в объеме с усилием толкает поршень вниз. Поршень в свою очередь через шатун передает давление на шейку коленчатого вала.

В характеристике двигателя нет значения плеча, но есть величина хода поршня (двойное значение радиуса кривошипа коленвала).

Для любого мотора крутящий момент рассчитывается следующим образом. Когда поршень с усилием 200 кг двигает шатун на плечо 5 см, появляется крутящий момент 10 кГс или 98,1Нм. В данном случает для увеличения крутящего момента нужно либо увеличить радиус кривошипа, или же увеличить давление расширяющихся газов на поршень.

До определенной величины можно увеличить радиус кривошипа, но будут расти и размеры блока цилиндров как в ширину, так и в высоту и увеличивать радиус до бесконечности невозможно. Да и конструкцию двигателя придется значительно упрочнять, так как будут нарастать силы инерции и другие отрицательные факторы. Следовательно, у разработчиков моторов остался второй вариант – нарастить силу, с которой поршень передает усилие для прокручивания коленвала. Для этих целей в камере сгорания нужно сжечь больше горючей смеси и к тому же более качественно. Для этого меняют величину и конфигурацию камеры сгорания, делают «вытеснители» на головках поршней и повышают степень сжатия.

Однако максимальный момент доступен не на всех оборотах мотора и у различных двигателей пик момента достигается на различных режимах. Одни моторы выдают его в диапазоне 1800- 3000 об/мин, другие на 3000-4500 об/мин. Это зависит от конструкции впускного коллектора и фаз газораспределения, когда эффективное наполнение цилиндров рабочей смесью происходит при определенных оборотах.

Наиболее простое решение для увеличения крутящего момента, а следовательно и тяги, это применение турбо или механического наддува, либо применение их в комплексе. Тогда крутящий момент можно уже использовать с 800-1000 об/мин, т.е. практически сразу при нажатие на педаль акселератора. К тому же это закрывает такую проблему, как провалы при наборе скорости, так как величина КМ становится практически одинакова во всем диапазоне оборотов двигателя. Достигается это различными путями: увеличивают количество клапанов на цилиндр, делают управляемыми фазы газораспределения для оптимизации сгорания топлива, повышают степень сжатия, применяют выпускной коллектор по формуле 1-4 -2-3, в турбинах применяют крыльчатки с изменяемым и регулируемым углом атаки лопаток и т.д.

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 крутящий момент электродвигателя

Одним из важных параметров электродвигателя, который так же важен при его выборе, является крутящий момент. Эта величина определяется произведением приложенной к плечу рычага силы и зависит исключительно от степени нагрузки. Если в двигателях внутреннего сгорания данную нагрузку задаётся коленчатым валом, то асинхронные электродвигатели получают величину крутящего момента от токов возбуждения. При этом величина этого момента будет зависеть от скорости вращающегося в магнитном поле статора устройства, называемого ротор. В зависимости от периода и способа определения, крутящий момент разделяют на:

  • статический (пусковой) – минимальный момент холостого хода;
  • промежуточный – развивает значение при работе двигателя от 0 величины оборотов до максимального значения в номинальной величине напряжения;
  • максимальный – развивающийся при эксплуатации двигателя;
  • номинальный – соответствует номинальным значениям мощности и оборотов.

Для вычисления величины крутящего момента, определяющегося в «кгм» (килограмм на метр) или «Нм» (ньютон на метр), многие электротехнические пособия предлагают специальные формулы, учитывающие кроме основного действия вращающегося магнитного поля ряд всевозможных факторов, например:

  • напряжения сети;
  • величину индуктивного и активного сопротивления;
  • зависимость от увеличения скольжения.

Но, рост скольжения не всегда приносит высокий момент. Зачастую, при достижении критических значений, наблюдается его резкое снижение. Такое явление обозначается как опрокидывающий момент. Одним из устройств, стабилизирующих скорость вращения ротора, а значит и величину момента кручения является частотный преобразователь, применение которого сейчас очень распространено во всех сферах, где от контроля работы двигателя зависит и успешность выполнения множественных производственных задач.

Выбираем электродвигатель по крутящему моменту

Для выбора, требуемого к выполнению тех или иных задач электродвигателя, берут в учёт практически все его характеристики, начиная от показателей мощности и заканчивая массогабаритными параметрами. Каждый из элементов по-своему важен в решении нюансов. Не меньшее значение припадает и на крутящий момент. Благодаря тому, что момент кручения напрямую связан с оборотами в соотношении: чем больше сами обороты, тем меньше будет момент, выбор электродвигателя будет исходить из следующих нюансов:

  • из скоростных требований. В этом случае, более полезным будет выбор двигателя по малому моменту для работающих со слабыми усилиями и на большой скорости, и со средними либо высокими показателями моментов пуска для работающих в усиленных режимах. На малых скоростях;
  • по пусковым напряжениям. Здесь учитывается первичное усилие, например, для управления лифтом следует подбирать двигатели высокого пускового момента, способного поднимать большие грузы со старта. Хотя, многие статьи про электродвигатели рекомендуют так же применять устройства плавного пуска, умеющие обезопасить от нежелательных перегрузов.

Стоит помнить, что выбор осуществляется не по одному из показателей, даже при ориентировании относительно крутящего момента, ведь каждый из показателей ориентируется по рабочей предрасположенности электротехнического приводного устройства и его рабочих нагрузок в статистических и динамических эксплуатационных условиях, задаваемых самим предприятием.

Электродвигатели

Остались вопросы?

Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Крутящий момент — что это такое?

Автолюбители постоянно спорят о том, чей двигатель мощнее, но не все знают, из чего складывается этот параметр.Всем знакомый термин «лошадиная сила» был предложен изобретателем Джеймсом Уаттом в восемнадцатом веке. Идея появилась у изобретателя, пока он наблюдал за лошадью, запряженной в машину, поднимавшую уголь из шахты.

Расчеты показали, что одна лошадьспособна за минутуподнять 150 кг угля на высоту 30 метров.Н•м (Ньютон-метр) — единица измерения момента силы, входящая в международную систему единиц«СИ». Лошадиная сила стала «несистемной» величиной для измерения мощности. Одна лошадиная сила равна 735,5 Вт (Ватт — системная единица измерения, названная в честь того же английского ученого). Впоследствии лошадиные силы стали применять для обозначения мощности двигателя автомобиля.

Что интересует людей, изучающих технические характеристики того или иного автомобиля? В первую очередь мощность, затем расход топлива и максимальная скорость. О крутящем моменте вспоминают редко. А зря.

Что такое крутящий момент?

Крутящий момент двигателя – это тяговая характеристика двигателя, которая в отличие от мощности дает весьма отдаленное представление об истинных возможностях автомобиля. Для того чтобы наиболее полно ответить на вопрос: «Крутящий момент что это?», необходимо, прежде всего, уяснить, что момент двигателя и момент на колесах автомобиля – это две большие разницы. Крутящий момент двигателя, будучи величиной, равной силе на плечо (Н*м) – сила давления сгоревших в двигателе газов через поршень и шатун на плечо кривошипа коленвала, показывает лишь потенциал мотора, а сам автомобиль, в конечном итоге, движет крутящий момент на колесах.

Для оценки реальных тягово-динамических возможностей автомобиля на основе крутящего момента двигателя, необходимо провести довольно утомительный расчет крутящего момента на колесах автомобиля. Для данного расчета также понадобятся, указанные в технических характеристиках, величины оборотов двигателя, передаточных чисел КПП и главной передачи, диаметра колес и т.д. Тогда как указанная величина мощности двигателя, не требуя дополнительных данных и расчетов, наглядно демонстрирует тягово-динамические возможности автомобиля, то есть крутящий момент на колесах.

Пример №1. Суперкар мощностью 500 сил с крутящим моментом двигателя 500 Н*м и магистральная фура-тягач с отдачей 500 сил и 2500 Н*м, на колесах, тем не менее, имеют абсолютно равный крутящий момент при движении с одинаковой скоростью на оборотах максимальной мощности: М (момент на колесах, приводящий машины в движение) = N (мощность двигателя) / n (обороты колеса, при условии, что у суперкара и фуры они одинакового диаметра).

Вывод: цифра мощности отражает тягу и динамику автомобиля, а цифра крутящего момента двигателя, не учавствующая в вычислениях, может быть любой и не имеет значения.

Пример №2. Зайдем с другой стороны. Тот же суперкар и фура с вышеуказанными характеристиками (аналоги Porsche 911 GT3 RS 4.0, Scania R500 и многие другие суперкары и грузовики), как правило, имеют максимальные обороты двигателя около 9000 и 1800 соответственно. Для того чтобы компенсировать пятикратную разницу в оборотах (иметь ту же скорость движения), на фуре придется применять в пять раз более «длинную» трансмиссию, которая, соответственно, будет передавать в 5 раз меньше момента на колеса: 2500 Н*м делим на 5 и получаем те же 500 Н*м (приведенный момент), как в суперкаре.

Вывод: мы получили то же равенство тягово-динамического потенциала машин равной мощности, что и в примере №1.

Роль мощности в крутящем моменте

Мощности и крутящему моменту уделяют много внимания, ведь именно они наглядно показывают важнейшие характеристики грузового и легкового транспорта. Более того, эти цифры важны для определения поведения автомобиля в реальных условиях езды.

Крутящий момент — показатель работы двигателя, а мощность — основной показатель выполнения этой работы. Например, редуктор может напрямую влиять на функционирование мотора. Так, пикап для большего крутящего момента способен работать на низкой передаче, к примеру, при выполнении каких-либо задач: транспортировка очень больших и тяжелых грузов. Но если Dodge RAM 1500 или Saturn SL1 поедут на одной передаче, то грузоподъемность первого будет значительно выше по причине большего числа лошадиных сил. Получается, что чем больше производится л.с., тем больше потенциал крутящего момента.

Отметим, что это именно потенциал, который применяется в реальных условиях через трансмиссию и полуоси автомобиля. Соединение этих элементов вместе определяет, как мощность может переходить в крутящий момент.

Чтобы понять всё вышесказанное, рассмотрим отличия трактора от гоночного автомобиля.У гоночного автомобиля л.с. много, однако крутящий момент здесь нужен для увеличения скорости через редуктор. Чтобы такая машина двигалась вперед, нужно совсем немного работы, так что основная часть мощности направлена на развитие скорости.

Что касается трактора, то у него может быть мотор с таким же объемом, который вырабатывает столько же л.с. Мощность здесь необходима для работы через редуктор. Как известно, трактор не развивает высоких скоростей, но он может легко буксировать и толкать немалые грузы. Крутящий момент и мощность двигателя тесно связаны, но они выполняют абсолютно разные функции в работе легкового и грузового транспорта.

Как повысить крутящий момент?

Дорогие и сложные способы увеличения мощности и крутящего момента

Дорогостоящие и сложные способы подразумевают внутреннее вмешательство в устройство двигателя автомобиля (технический тюнинг) и требуют значительных временных затрат на исполнение и большого опыта специалиста, осуществляющего тюнинг, а так же очень значительных финансовых вложений со стороны заказчика. При этом разница в работе двигателя автомобиля после осуществления дорогостоящего технического тюнинга будет очень ощутимой, но и заметно скажется на его моторесурсе. В дальнейшем ремонт форсированного двигателя будет сильно бить по карману, если Вам вообще удастся найти исполнителей. К дорогостоящим способам увеличения мощности и крутящего момента двигателя относятся:

Установка наддува на атмосферный двигатель

Это самый дорогостоящий и сложный способ технического тюнинга автомобиля, включающий в себя ряд сложных мероприятий (подбор нагнеталеля, форсирование двигателя, доработка коллекторов, тестирование и т.д. и т.п.). При этом установка наддува может в огромной степени увеличить как мощность, так и крутящий момент за счет значительного увеличения поступаемого в камеру сгорания воздуха. Наддув бывает двух типов: наиболее распространенный турбонаддув (анг. «turbocharger») и механический наддув (компрессор, анг. «supercharger»).

Замена двигателя

Определенно чтобы увеличить мощность и крутящий момент таким способом требуется большой опыт исполнителя и значительные финансовые затраты как на новый мотор, так и на его установку, которая подразумевает под собой ряд мероприятий: определение подходящего двигателя для замены, доработка подкапотного пространства, подключение электрики, замена ЭБУ и прочее.

Форсирование

Подразумевает механическое вмешательство в устройство двигателя: замена определенных его элементов (например, распредвала, дроссельной заслонки или турбины) на спортивные, а так же расточка блока цилиндров, что приведет к увеличению объема мотора и соответственно к увеличению мощности и крутящего момента. Кроме того, двигатель станет намного требовательнее к обслуживанию.

Бюджетные и доступные способы увеличения мощности и крутящего момента

Так же существуют менее затратные и доступные способы, не подразумевающие технического вмешательства в устройство двигателя. Основным принципом подобных методов является устранение ограничителей в работе двигателя, предусмотренных изготовителем в целях соответствия автомобиля экологическим стандартам, а так же в целях снижения числа гарантийных обращений в сервисные центры. К доступным способам увеличения мощности относятся:

Чип-тюнинг

Программная оптимизация работы двигателя, подразумевает собой изменение установленных заводом параметров работы ЭБУ различными методами: с помощью электронных модулей или при помощи ручной корректировки («прошивки») программы блока управления. Электронные модули имеют большой ряд преимуществ перед услугой «прошивки» ЭБУ, а негативные отзывы в их сторону, как правило, не подкреплены никакими фактами. При этом новейшие электронные модули ProRacing OBD способны автоматически, автономно и безопасно увеличивать скоростные характеристики автомобилей. Чип-тюнинг — самый действенный из бюджетных способов увеличения мощности и крутящего момента и не требующий никакого технического вмешательства. Кроме того, грамотный чип-тюнинг способствует снижению расхода топлива.

Доработка или замена системы впуска воздуха

Это достигается установкой фильтра нулевого сопротивления либо полной заменой штатной системы впуска. В первом случае прирост мощности будет в пределах 2-5% за счет снижения сопротивления фильтрующего элемента входящему потоку воздуха, во втором же случае увеличение может быть весьма значительным не только за счет снижения сопротивления фильтра, но и за счет увеличения поступления холодного воздуха. Данный способ заслуживает подробного изучения и требует правильного подхода к осуществлению, иначе можно серьезно навредить двигателю либо просто не ощутить результат.

Доработка или замена системы выпуска выхлопных газов

В угоду экологии, а так же для значительного снижения исходящего шума стандартная система выхлопа в определенной мере ограничивает возможности двигателя. Определенные меры, например, замена катализатора на пламегаситель и удаление антисажевого фильтра, облегчат «выдох» двигателя и обеспечат определенное количество дополнительных лошадиных сил и ньютон-метров. Более дорогим, но и более действенным способом является полная замена штатной выхлопной системы на спортивную. Это даст не только заметную прибавку мощности и крутящему моменту, но и уровняет срок жизни выхлопной системы со сроком жизни автомобиля в целом, т.к. спортивные системы выхлопа изготавливаются из качественной нержавеющей стали.

Использование качественных расходных материалов

Иридиевые свечи зажигания

Данный способ нельзя назвать тюнингом, но это не значит, что им нужно пренебрегать. Использование качественных и дорогих расходных материалов, таких как моторное масло, фильтры, свечи зажигания, а так же топливо, самым непосредственным образом влияют как на мощность, так и на крутящий момент. Отдельным пунктом можно выделить использование дорогих иридиевых или платиновых свечей зажигания, которые очень значительно влияют на работу бензиновых двигателей и способны не только увеличить мощность и крутящий момент, но и снизить расход топлива.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Крутящий момент и зависимость крутящего момента

Как рассчитать крутящий момент, зная обороты и мощность двигателя?

Крутящий момент напрямую зависит от мощности и числа оборотов двигателя в минуту. Имеется общепринятая формула расчета крутящего момента, выражаемого в Ньютон-метрах ( русское обозначение Н·м, международное N·m ) 

 

M = P х 9550 / N

 

Где P — это мощность двигателя в киловаттах (кВт)

N — обороты вала в минуту

 

 

Как рассчитать мощность двигателя, зная крутящий момент и обороты?


Для такого расчета существует формула:

 

P = M х N / 9550

 

Где M — это крутящий момент двигателя

N — это обороты двигателя

 

Для скорости и простоты расчета воспользуйтесь удобным калькулятором крутящего момента. Впишите в ячейки калькулятора имеющиеся значения и калькулятор автоматически проставит результаты расчета.

 

Калькулятор крутящего момента

Мощность и крутящий момент в чем разница


Крутящий момент и мощность двигателя. Что важнее? Пару слов про обороты. Простыми словами + формулы и видео

Знаю, что многих мучает этот вопрос, многие даже не понимают разницу — между крутящим моментом и мощностью двигателя. А ведь реально — что из них важнее? Мы привыкли выбирать машину по лошадиным силам, а вот крутящий момент как то не заслуженно опускается! Лично сам разговаривал со своими друзьями, многие даже не знают какой он на их автомобиле и при каких оборотах он максимальный! Правильно ли это? Конечно же нет, нужно точно знать и понимать все технические характеристики своего авто, особенно такие важные. Вот поэтому решил написать эту статью и разъяснить все простыми словами, как обычно будет видео версия в конце …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Что же постараюсь рассказать простыми словами, как я умею, но тема не такая простая, как кажется на первый взгляд, в интернете есть описания, но они крайне запутаны. Я же в этой статье буду оперировать такими понятиями как мощность двигателя и крутящий момент. По сути эта два обозначения идут «бок о бок» и одна характеристика напрямую зависит от другой.

Мощность двигателя

Измеряется в «Лошадиных Силах (л.с.)» или Киловаттах (Ваттах, «Вт»), как становится понятно — ей занимался Джеймс Ватт. Да, именно в Ваттах мы измеряем мощность лампочки накаливания у нас в «люстрах» и светильниках, но оказывается и мощность двигателя тоже. Я не буду вдаваться в подробности, как и что он открыл, просто характеристика идет именно от его фамилии. НО как же лошадиные силы? А все просто, Ватт «тренировался» на лошадях, а именно на переносимых грузах, одной лошадью в единицу времени и на определенное расстояние, так вот после определенных «терзаний» выяснилось — что одна лошадь (если ее заставить генерировать электрический ток, от динамомашины) способна выдавать 736 Ватт в секунду времени, либо 75 кгс м/с, что можно расшифровать так — 75 килограмм, на 1 метр высоты, за 1 секунду времени. Чтобы перевести «ватты» в «лошадиные силы», существует достаточно большой расчет, но если утрировать, то получается 1кВт=1000Вт=1,36л.с.

Не все производители указывают мощность двигателя в «л.с.», например некоторые немецкие производители указывают именно в Ваттах.

Для того чтобы перевести «Л.С». в «Ватты», нужно их разделить на 1,36. Если нужно наоборот тогда мощность в «Вт» умножаем на 1,36, получаем «лошадиные силы».

Думаю это понятно, больше к этому возвращаться не будем.

Мощность двигателя внутреннего сгорания (будь то это бензин или дизель), величина не постоянная! ЭТО НУЖНО ПОНИМАТЬ! Меня просто умиляет то, как многие реагируют на эту величину: — у меня 150 л.с., я тебя сделаю как «два пальца», а у оппонента 145 л.с. и по теории он должен проиграть, но не учитывается крутящий момент и расстояние, на котором будут соревноваться автомобили.

Мощность изменяется от оборотов двигателя! Ваша номинальная величина, будет указана при определенных МАКСИМАЛЬНЫХ оборотах, у современных авто, обычно от 5000 до 6500 оборотов. ТО есть простыми словами, 150л.с. – выдаются при 6000 оборотов (для примера). Соответственно при 3000 или при 1500 оборотов, мощность будет уменьшаться в разы.

Мощность двигателя внутреннего сгорания, которая указана у вас в технических характеристиках, обычно выдается при максимальных оборотах двигателя. При 1500 – 2000 оборотах, она будет в 4 – 5 раз меньше (справедливо для бензиновых агрегатов).

ТО есть, для того чтобы получить весь «табун» силового агрегата, вам нужно активно «педалировать». Например — при обгонах или резких маневрах, вы должны держать почти вашу «полку» в 5000 – 6500 оборотов именно эти обороты вам помогут резко ускориться. Вот почему зачастую приходится понижать передачу, для того чтобы получить максимум мощности.

НО силовой агрегат не может мгновенно раскрутиться, ему на это нужно время, здесь то и приходит такое понятие как крутящий момент.

Крутящий момент двигателя

Стоит понимать, что мощность мотора – это энергия, которая вырабатывается двигателем. И именно эта энергия преобразуется в крутящий момент на выходном (коленчатом) валу двигателя, далее момент изменяется в трансмиссии (при помощи нужных передаточных чисел шестерен) и после передается на привода, или ведущие мосты и после на колеса.

ТО есть если утрировать – крутящий момент, это реально то, что толкает машину механически, а мощность – это то, что производит этот момент.

Тронуться и поехать, вы сможете даже на маломощном двигателе (причем для этого нам не нужно много мощности), здесь работают передаточные числа, которые точно подобраны в трансмиссии вашего авто.

НО мы же не хотим ездить со скоростью 20 – 40 км/ч, нам нужно ускорение, быстрое передвижение. А для этого просто необходим достаточный крутящий момент при всех диапазонах скоростей. Это достигается – достаточной мощностью двигателя и подбором шестерен в трансмиссии и приводах, мостах (если есть).

Если вывести определение:

Крутящий момент – это сила, которая умножена на плечо ее приложения, которую может предоставить мотор машине для преодоления тех или иных сопротивлений движению. Измерения производят в ньютонах, а рычаг измеряется в метрах.

Если разобрать, просто «на пальцах формулу», то 1 Н·м – это сила с которой 0,1 кг, давят на конец рычага (это поршень) длиной в 1 метр. Как становится понятно, в двигателе роль рычага выполняет кривошип коленчатого вала, через который и производится крутящий момент. Понятно, что кривошип, длинной не 1 метр, но момент вычисляется из приложенных характеристик.

Именно от этого показателя и зависит время достижения силовым агрегатом максимальной мощности, а значит и динамики разгона авто.

Если образно утрировать — то момент, собирает все лошадиные силы в «кулак» который и раскручивает мотор, и чем больше этот кулак, тем быстрее раскручивается мотор и ускоряется автомобиль.

Обороты двигателя

Также важный показатель, для различных типов двигателя. Ведь максимальный крутящий момент может образовываться при различных оборотах силового агрегата. Как я писал выше, на бензине это может быть и 5000 и 6000! Поэтому чтобы выйти на такой показатель мотору нужно затратить определенное время.

Конечно же лучше, когда мотор развивает максимальный момент, скажем на 1500 – 2000 оборотов, тогда время на раскрутку силового агрегата в разы меньше, машины быстрее набирает скорость.

Тогда получается что главное, не только в величине момента, но и в оборотах при которых он достигается. Чем они меньше, тем лучше.

И вот тут возникает дилемма – а какие двигатели реально обладают большим запасом момента?

Различные типы двигателей

Как мы с вами уяснили, чем на меньших оборотах наступает максимальный крутящий момент — тем лучше, но какие моторы могут под это подходить? И вообще у каких «большой запас» этого момента? Ведь обычный бензиновый четырехцилиндровый атмосферник, выходит на свой номинал примерно в 5000 – 6000 оборотов.

НО есть моторы, которые выдают достаточно большие моменты, причем наступают они при достаточно низких оборотах. Это многоцилиндровые моторы, а также  «V» – образные типы, начиная с V6 – V8. Турбированные агрегаты, имеют большой запас момента, даже при относительно малых объемах.

Однако абсолютным рекордсменом являются дизельные варианты, особенно те которые устанавливались на трактора, ведь здесь важна тяга именно на низах (скорость на трассах абсолютно не нужна). Такие варианты выходят на номинал, уже при 1500 оборотов, просто представьте! Такие агрегаты называют «тяговитыми» из-за быстрого набора крутящего момента.

Условно моторы можно разделить на четыре лагеря:

  • Это обычные атмосферники, 4 цилиндра.
  • Многоцилиндровые агрегаты, от 6 до 12 «горшков», сюда же можно записать и V – образные.
  • Это турбированные моторы
  • Дизельные агрегаты

Про «многоцилиндровые» (второй тип) сейчас особо заострять не буду, здесь понятно, что чем больше цилиндров – тем больше мощность и соответственно крутящий момент. Минус только в том что эти агрегаты тяжелые, прожорливые, и очень большие по размерам.

А вот остальные три типа стоит сравнить для полного понимания, возьмем три мотора от нового KIA SPORTAGE, смотрим таблицу.

Объем, двигателя Обороты в минуту

(об/мин)

Максимальная мощность

(в л.с.)

Крутящий момент

(в Нм)

Бензиновый, 4 – цилиндровый рядный 2,0 литра 6200 150
  4000 192
Турбированный, 4 —  цилиндровый рядный 1,6 литра 5500 177
  2000 — 4500 265
Дизельный, 4 —  цилиндровый рядный 2,0 литра 4000 185
  1750 — 2750 400

Бензиновая атмосферная «четверка», развивает максимальную мощность только при 6200 оборотах в минуту, зато максимальный крутящий момент наступает уже при 4000 оборотов. Турбо вариант, 177 л.с при 5500 оборотов, но момент здесь намного выше 265 в диапазоне от 2000 до 4500 об. Но рекордсменом по л.с. и крутящему моменту идет дизель, 185 л.с. при 4000 об/мин, и крутящий момент 400! (просто вдумайтесь) в интервале 1750 – 2750 об/мин.

Как видите бензиновые агрегаты проигрывают дизелю в моменте (обычный атмосферник примерно в 2 с небольшим раза). Причем максимальной отдачи можно достичь только при 4000 об/мин. Зато бензиновый мотор легко крутится до 6200, а то и больше 7000 – 8500 об/мин, что позволит развить ему большую мощность. Дизель же не может похвастаться высокими оборотами, максимальная полка зачастую всего 4000 — 5000 об/мин, поэтому они могут проигрывать в максимальной мощности своим бензиновым собратьям.

Если сказать проще, то можно констатировать – мощность определяет максимальную скорость авто, а вот крутящий момент – как быстро агрегат достигнет этой мощности. Собственно все просто. НО если вспомнить законы механики, то здесь стоит помнить – выигрывая в крутящем моменте, проигрываем в частоте вращения.

НА старте бензиновый мотор выиграет у дизельного агрегата! Почему? ДА все просто, бензиновый агрегат можно крутить до 6500, а в редких случаях до 8000 об/мин, не переключая передачи. А вот дизель достигнет пик своего момента максимально быстро (уже при 1750 об/мин) и вам нужно будет тратить время на переключение, далее еще одна передача и т.д. Конечно эта ситуация справедлива для механики, на многих современных автоматах переключения происходят максимально быстро. ДА и для того чтобы тягаться с дизелем бензину, всегда нужно будет держать повышенные обороты, чтобы сравняться в мощности. Например, при 90 км/ч на трассе, чтобы ускориться на бензиновом агрегате, нужно скинуть передачу пониже (увеличивая обороты — увеличиваем мощность), а вот дизелю делать этого не нужно!

Так что же важнее и лучше?

Здесь сложно сказать одно выходит из другого. С одной стороны момент, позволит развивать вам быстро максимальную мощность, в примере с дизелем, но он не сможет крутиться до таких оборотов как бензин, а значит его максимальная мощность в пике будет ниже. Тут знаете, кому что нужно, может быть вы водитель коммерческого транспорта, и вам не нужна максимальная скорость но важна тяга «с низов». Или наоборот, вы любите турбо моторы, которые крутятся до 8000 – 9000 оборотов и выстреливают с места.

Лично мне нравятся новые бензиновые агрегаты, такие как скажем у МАЗДЫ, мотор Skyactiv  которые сейчас устанавливаются на многие модели. Здесь увеличили степень сжатия, немного приблизили мотор к дизелю, но он остался бензиновым с высокими оборотами. Здесь есть и мощность и крутящий момент, золотая середина! Думаю за такими моторами будущее (если не брать гибриды и электромобили).

И запомните: — крутящий момент толкает машину вперед, а вот мощность это то, что этот момент производит. Так что покупаем лошадиные силы, а ездим на моменте!

Сейчас видео версия статьи, смотрим.

А сейчас голосование, что вы считаете важнее – крутящий момент или мощность двигателя.

НА этом заканчиваю, читайте наш АВТОБЛОГ, подписывайтесь на канал в YOUTUBE.

(7 голосов, средний: 3,71 из 5)

Неразлучная парочка – мощность и крутящий момент — DRIVE2

Как-то давно интересовался разницей мощности и крутящего момента и что важнее для разгона, а что для максимальной скорости и вот снова наткнулся на эту хорошую и подробную(на мой взгляд) статейку из журнала Автоцентр

Что интересует людей, изучающих технические характеристики того или иного автомобиля? В первую очередь мощность, затем расход топлива и максимальная скорость. О крутящем моменте вспоминают редко. А зря.

Тяговые возможности моторов еще с момента рождения самоходных колясок принято оценивать по мощности, которая выражается в лошадиных силах. Из-за отсутствия в те далекие времена методики расчета и определения мощности до 1906/1907 годов эта характеристика двигателя имела не вполне четкое обозначение – она показывала приблизительную мощность – «от» и «до», например, от 15 до 20 л.с.

С 1907 года этот неточный показатель мощности разделили на два значения, например, 6/22 л.с. В первую цифру заложили значение налоговой ставки, а во вторую – мощность. Введенная налоговая лошадиная сила соответствовала определенному значению рабочего объема двигателя: 261,8 куб. см для четырехтактных моторов и 174,5 куб. см – для двухтактных. Появление такого способа установления налоговых ставок было обусловлено зависимостью рабочего объема двигателя от количества вырабатываемой им энергии и потребления топлива. Обозначать мощность в киловаттах (кВт), согласно международной системе измерений СИ, начали значительно позже.

На самом деле «мощность» отражает тяговые возможности двигателя лишь косвенно. С этим согласятся те, кто ездил на автомобилях-одноклассниках с двигателями приблизительно равной мощности и объема. Они наверняка заметили, что одни автомобили достаточно резвы начиная с низких оборотов, другие любят только высокие обороты, а на малых ведут себя достаточно вяло.

Много вопросов возникает у тех, кто после легковушки с 110-120-сильным бензиновым мотором пересел за руль такой же машины, но с дизельным двигателем мощностью всего 70-80 л.с. По динамике разгона, не используя спортивный режим (высокие обороты), на первый взгляд маломощный «дизель» с легкостью обойдет своего бензинового брата. В чем же здесь дело?

Вся эта неразбериха вызвана тем, что в каждом случае такая величина как сила тяги (FT, Н), приложенная к ведущим колесам, будет разной. Объяснение этому легко найти из формулы: FT=Мкр•i•h/r, где Мкр-крутящий момент двигателя, i-передаточное число трансмиссии, h – КПД трансмиссии (при продольном расположении двигателя h=0,88-0,92, при поперечном – h=0,91-0,95), r – радиус качения колеса. Из формулы видно, что чем больше крутящий момент двигателя и передаточное число, и чем меньше потери в трансмиссии (т.е. чем выше ее КПД) и радиус ведущих колес, тем больше сила тяги. Радиус колес, передаточное число и КПД трансмиссии у автомобилей-одноклассников очень схожи, поэтому на силу тяги они влияют не в такой степени как крутящий момент двигателя.

Если в формулу подставить реальные цифры, то сила тяги на каждом ведущем колесе, например, автомобиля Volkswagen Golf IV с 75-сильным мотором, развивающим крутящий момент 128 Н•м, будет равна 441 Н или 45 кГ•с. Правда, эти значения действительны, когда частота вращения коленчатого вала двигателя (3300 об/мин) соответствует максимальному крутящему моменту.

Что такое крутящий момент

Разобраться, что такое крутящий момент, можно на простом примере. Возьмем палку и один ее конец зажмем в тисках. Если надавить на другой конец палки, на нее начнет воздействовать крутящий момент (Мкр). Он равен силе, приложенной к рычагу, умноженной на длину плеча силы. В цифрах это выглядит так: если на рычаг длиной один метр подвесить 10-килограммовый груз, появится крутящий момент величиной 10 кг•м. В общепринятой системе измерения СИ этот показатель (умножается на значение ускорения свободного падения – 9,81 м/с2) будет равен 98,1 Н•м. Из этого следует, что получить больший крутящий момент можно двумя путями – увеличив длину рычага или вес груза.

В двигателе внутреннего сгорания нет палок и грузов, а вместо них имеется кривошипно-шатунный механизм с поршнями. Крутящий момент здесь получают благодаря сгоранию горючей смеси, которая при этом расширяется и толкает поршень вниз. Поршень в свою очередь через шатун давит на «колено» коленчатого вала. Хотя в описании характеристик двигателей длину плеча не указывают, об этом позволяет судить величина хода поршня (удвоенное значение радиуса кривошипа).

Примерный расчет крутящего момента двигателя выглядит так. Когда поршень толкает шатун с усилием 200 кг на плечо 5 см возникает крутящий момент 10 кГ•с, или 98,1 Н•м. Чтобы этот показатель стал больше, радиус кривошипа следует увеличить или сделать так, чтобы поршень давил на шатунную шейку с большей силой. Увеличивать радиус кривошипа до бесконечности нельзя, так как размер двигателя тоже придется увеличивать в ширину и в высоту. Возрастают и силы инерции, требующие упрочения конструкции или уменьшения максимальных оборотов. Появляются при этом и другие негативные факторы. В такой ситуации у конструкторов двигателей остался только один выход – увеличить силу, с которой поршень приводит в движение коленчатый вал. Для этого топливно-воздушную смесь в камере сгорания необходимо сжечь более качественно и большее количество. Достигают этого путем увеличения рабочего объема, диаметра цилиндров и их количества, а также улучшения степени наполнения цилиндров топливно-воздушной смесью, оптимизации процесса сгорания, повышения степени сжатия. Подтверждает это и расчетная формула крутящего момента: Мкр=VH •pe / 0,12566 (для четырехтактного двигателя), где VH – рабочий объем двигателя (л), pe – среднее эффективное давление в камере сгорания (бар).

Получить на коленчатом валу двигателя максимальный крутящий момент удается не на всех оборотах. У разных двигателей пик максимального крутящего момента достигается на различных режимах – у одних он больше на малых оборотах (в диапазоне 1800-3000 об/мин), у других – на более высоких (в диапазоне 3000-4500 об/мин). Объясняется это тем, что в зависимости от конструкции впускного тракта и фаз газораспределения эффективное наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью происходит только при определенных оборотах.

Кто сильнейший?

Большим крутящим моментом обладают многоцилиндровые двигатели, моторы с турбо- и механическим наддувом. А чемпионами по величине крутящего момента являются «дизели». Многие из них обеспечивают автомобилю высокую динамику уже при 800-1000 об/мин. Если же стать обладателем «дизеля», нет возможности, то подбирать машину лучше с двигателем, у которого максимальный крутящий момент развивается при более низких оборотах. Такой автомобиль легче разгонять. В противном случае двигатель придется «насиловать» высокими оборотами, при которых и расход топлива выше и детали изнашиваются более интенсивно.

Те, кто следит за тенденциями развития автомобилестроения, могли заметить, что создатели двигателей стремятся «выровнять» кривую крутящего момента, т.е. сделать его практически одинаковым во всем диапазоне оборотов. Делается это для того, чтобы исключить провалы на режимах, когда величина крутящего момента еще или уже не позволяет передать на колеса большую силу тяги.

Один из таких моторов – 2,7-литровый V-образный шестицилиндровый турбированный двигатель Audi. Этот 250-сильный двигатель развивает огромный крутящий момент 350 Н•м в широком диапазоне оборотов – от 1800 до 4500. Другой подобный, хотя и менее мощный двигатель предлагает концерн Volkswagen. Его 1,8-литровый 180-сильный турбированный мотор развивает крутящий момент 228 Н•м в диапазоне оборотов от 2000 до 5000. Ездить на машинах с такими двигателями сплошное удовольствие – независимо от оборотов при нажатии на педаль «газа» автомобиль одинаково динамичен (приемист) и не только позволяет любителям спортивной езды полностью реализовать свои желания, но и при спокойной езде способствует уверенным обгонам, перестроениям и движению при полной загрузке.

Повышение и «выравнивание» крутящего момента в современных двигателях обеспечивают различными путями: устанавливают по три, четыре и даже пять клапанов на цилиндр, механизмы изменений фаз газораспределения, впускные тракты делают с изменяемой длиной, крыльчатки турбин делают керамическими и регулируемыми с изменяемым углом наклона лопаток и т.д. Вся эта модернизация направлена на совершенствование процессов наполнения цилиндров свежим зарядом. Наибольшего результата в этом деле добились инженеры SAAB. В свой пока еще экспериментальный двигатель SAAB Variable Compression объемом всего 1,6 л они умудрились заложить мощность, равную 225 л.с. и крутящий момент 305 Н•м. Добиться столь высоких показателей шведским моторостроителям удалось благодаря возможности изменения объема камеры сгорания и соответственно степени сжатия (от 14:1 до 8:1) в зависимости от режимов работы двигателя. Получению этих характеристик способствует и система наддува воздуха под высоким давлением – 2,8 атм., четыре клапана на цилиндр и система промежуточного охлаждения воздуха (Intercooler) (см. «Автоцентр» №14 ‘2000).

Мощность

А как же обстоит дело с таким популярным показателем как мощность? Здесь ситуация складывается следующим образом. Наверное, многие замечали, что рядом с указываемой в характеристике мощностью всегда стоит значение оборотов коленчатого вала, при которых двигатель развивает эту мощность. Как правило, эти обороты приближены к максимальным. Во всех других режимах двигатель выдает только некоторую часть указанной мощности.

Почему так происходит, хорошо видно из формулы для вычисления мощности двигателя (кВт) – N=Mкрn/9549, где Mкр – средний крутящий момент двигателя (Н.м), n – обороты коленчатого вала двигателя (об/мин). Из формулы следует, что на значение мощности влияют величины крутящего момента и обороты двигателя. Но так как численные значения оборотов двигателя в десятки раз превышают величину крутящего момента (например, 3000 об/мин и 120 Н.м), то и на изменение мощности они будут влиять в большей степени. Это еще одно доказательство того, что силу мотора мощность отражает косвенно.

Вышесказанное подтверждается следующим примером. Когда мы едем по трассе с постоянной скоростью, приложенная к ведущим колесам автомобиля сила тяги расходуется на преодоление всевозможных сил сопротивления движению (аэродинамическую, качению колес и т.д.) и трение в различных механизмах. Но когда возникает потребность резко ускориться для обгона, сделать это удается не всегда, так как появляется необходимость преодолевать появившиеся силы инерции. В этом случае говорят, что у двигателя не хватает мощности. Но мощность здесь ни при чем, так как со всеми силами сопротивления движению борется сила тяги, зависящая от величины крутящего момента двигателя. Чтобы увеличить силу тяги, необходим запас крутящего момента. Величина этого запаса и влияет на то, как быстро сможет ускориться автомобиль.

Для получения более резкого ускорения можно, конечно, и переключиться на пониженную передачу, когда передаточное число трансмиссии станет большим и сила тяги на колесах увеличится. Однако при этом есть опасность «перекрутить» двигатель, да и дальнейшего ускорения мы можем не получить, так как режим работы двигателя может быть приближен к экстремальному. Аналогичная ситуация складывается и на подъемах, когда запас крутящего момента одних двигателей позволяет продолжить движение, а у других его отсутствие требует перехода на пониженную передачу.

Вывод отсюда напрашивается следующий: какой бы мощностью ни обладал двигатель, а способность разгонять автомобиль и «вытаскивать» его на подъем полностью возложена на крутящий момент. Возникает вполне справедливый вопрос: что же означает мощность? Это универсальный показатель, в который заложили целый ряд характеристик автомобильного двигателя – энергоемкость, потребление топлива, тяговая способность и т.д.

Юрий Дацык

Page 2

Как-то давно интересовался разницей мощности и крутящего момента и что важнее для разгона, а что для максимальной скорости и вот снова наткнулся на эту хорошую и подробную(на мой взгляд) статейку из журнала Автоцентр

Что интересует людей, изучающих технические характеристики того или иного автомобиля? В первую очередь мощность, затем расход топлива и максимальная скорость. О крутящем моменте вспоминают редко. А зря.

Тяговые возможности моторов еще с момента рождения самоходных колясок принято оценивать по мощности, которая выражается в лошадиных силах. Из-за отсутствия в те далекие времена методики расчета и определения мощности до 1906/1907 годов эта характеристика двигателя имела не вполне четкое обозначение – она показывала приблизительную мощность – «от» и «до», например, от 15 до 20 л.с.

С 1907 года этот неточный показатель мощности разделили на два значения, например, 6/22 л.с. В первую цифру заложили значение налоговой ставки, а во вторую – мощность. Введенная налоговая лошадиная сила соответствовала определенному значению рабочего объема двигателя: 261,8 куб. см для четырехтактных моторов и 174,5 куб. см – для двухтактных. Появление такого способа установления налоговых ставок было обусловлено зависимостью рабочего объема двигателя от количества вырабатываемой им энергии и потребления топлива. Обозначать мощность в киловаттах (кВт), согласно международной системе измерений СИ, начали значительно позже.

На самом деле «мощность» отражает тяговые возможности двигателя лишь косвенно. С этим согласятся те, кто ездил на автомобилях-одноклассниках с двигателями приблизительно равной мощности и объема. Они наверняка заметили, что одни автомобили достаточно резвы начиная с низких оборотов, другие любят только высокие обороты, а на малых ведут себя достаточно вяло.

Много вопросов возникает у тех, кто после легковушки с 110-120-сильным бензиновым мотором пересел за руль такой же машины, но с дизельным двигателем мощностью всего 70-80 л.с. По динамике разгона, не используя спортивный режим (высокие обороты), на первый взгляд маломощный «дизель» с легкостью обойдет своего бензинового брата. В чем же здесь дело?

Вся эта неразбериха вызвана тем, что в каждом случае такая величина как сила тяги (FT, Н), приложенная к ведущим колесам, будет разной. Объяснение этому легко найти из формулы: FT=Мкр•i•h/r, где Мкр-крутящий момент двигателя, i-передаточное число трансмиссии, h – КПД трансмиссии (при продольном расположении двигателя h=0,88-0,92, при поперечном – h=0,91-0,95), r – радиус качения колеса. Из формулы видно, что чем больше крутящий момент двигателя и передаточное число, и чем меньше потери в трансмиссии (т.е. чем выше ее КПД) и радиус ведущих колес, тем больше сила тяги. Радиус колес, передаточное число и КПД трансмиссии у автомобилей-одноклассников очень схожи, поэтому на силу тяги они влияют не в такой степени как крутящий момент двигателя.

Если в формулу подставить реальные цифры, то сила тяги на каждом ведущем колесе, например, автомобиля Volkswagen Golf IV с 75-сильным мотором, развивающим крутящий момент 128 Н•м, будет равна 441 Н или 45 кГ•с. Правда, эти значения действительны, когда частота вращения коленчатого вала двигателя (3300 об/мин) соответствует максимальному крутящему моменту.

Что такое крутящий момент

Разобраться, что такое крутящий момент, можно на простом примере. Возьмем палку и один ее конец зажмем в тисках. Если надавить на другой конец палки, на нее начнет воздействовать крутящий момент (Мкр). Он равен силе, приложенной к рычагу, умноженной на длину плеча силы. В цифрах это выглядит так: если на рычаг длиной один метр подвесить 10-килограммовый груз, появится крутящий момент величиной 10 кг•м. В общепринятой системе измерения СИ этот показатель (умножается на значение ускорения свободного падения – 9,81 м/с2) будет равен 98,1 Н•м. Из этого следует, что получить больший крутящий момент можно двумя путями – увеличив длину рычага или вес груза.

В двигателе внутреннего сгорания нет палок и грузов, а вместо них имеется кривошипно-шатунный механизм с поршнями. Крутящий момент здесь получают благодаря сгоранию горючей смеси, которая при этом расширяется и толкает поршень вниз. Поршень в свою очередь через шатун давит на «колено» коленчатого вала. Хотя в описании характеристик двигателей длину плеча не указывают, об этом позволяет судить величина хода поршня (удвоенное значение радиуса кривошипа).

Примерный расчет крутящего момента двигателя выглядит так. Когда поршень толкает шатун с усилием 200 кг на плечо 5 см возникает крутящий момент 10 кГ•с, или 98,1 Н•м. Чтобы этот показатель стал больше, радиус кривошипа следует увеличить или сделать так, чтобы поршень давил на шатунную шейку с большей силой. Увеличивать радиус кривошипа до бесконечности нельзя, так как размер двигателя тоже придется увеличивать в ширину и в высоту. Возрастают и силы инерции, требующие упрочения конструкции или уменьшения максимальных оборотов. Появляются при этом и другие негативные факторы. В такой ситуации у конструкторов двигателей остался только один выход – увеличить силу, с которой поршень приводит в движение коленчатый вал. Для этого топливно-воздушную смесь в камере сгорания необходимо сжечь более качественно и большее количество. Достигают этого путем увеличения рабочего объема, диаметра цилиндров и их количества, а также улучшения степени наполнения цилиндров топливно-воздушной смесью, оптимизации процесса сгорания, повышения степени сжатия. Подтверждает это и расчетная формула крутящего момента: Мкр=VH •pe / 0,12566 (для четырехтактного двигателя), где VH – рабочий объем двигателя (л), pe – среднее эффективное давление в камере сгорания (бар).

Получить на коленчатом валу двигателя максимальный крутящий момент удается не на всех оборотах. У разных двигателей пик максимального крутящего момента достигается на различных режимах – у одних он больше на малых оборотах (в диапазоне 1800-3000 об/мин), у других – на более высоких (в диапазоне 3000-4500 об/мин). Объясняется это тем, что в зависимости от конструкции впускного тракта и фаз газораспределения эффективное наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью происходит только при определенных оборотах.

Кто сильнейший?

Большим крутящим моментом обладают многоцилиндровые двигатели, моторы с турбо- и механическим наддувом. А чемпионами по величине крутящего момента являются «дизели». Многие из них обеспечивают автомобилю высокую динамику уже при 800-1000 об/мин. Если же стать обладателем «дизеля», нет возможности, то подбирать машину лучше с двигателем, у которого максимальный крутящий момент развивается при более низких оборотах. Такой автомобиль легче разгонять. В противном случае двигатель придется «насиловать» высокими оборотами, при которых и расход топлива выше и детали изнашиваются более интенсивно.

Те, кто следит за тенденциями развития автомобилестроения, могли заметить, что создатели двигателей стремятся «выровнять» кривую крутящего момента, т.е. сделать его практически одинаковым во всем диапазоне оборотов. Делается это для того, чтобы исключить провалы на режимах, когда величина крутящего момента еще или уже не позволяет передать на колеса большую силу тяги.

Один из таких моторов – 2,7-литровый V-образный шестицилиндровый турбированный двигатель Audi. Этот 250-сильный двигатель развивает огромный крутящий момент 350 Н•м в широком диапазоне оборотов – от 1800 до 4500. Другой подобный, хотя и менее мощный двигатель предлагает концерн Volkswagen. Его 1,8-литровый 180-сильный турбированный мотор развивает крутящий момент 228 Н•м в диапазоне оборотов от 2000 до 5000. Ездить на машинах с такими двигателями сплошное удовольствие – независимо от оборотов при нажатии на педаль «газа» автомобиль одинаково динамичен (приемист) и не только позволяет любителям спортивной езды полностью реализовать свои желания, но и при спокойной езде способствует уверенным обгонам, перестроениям и движению при полной загрузке.

Повышение и «выравнивание» крутящего момента в современных двигателях обеспечивают различными путями: устанавливают по три, четыре и даже пять клапанов на цилиндр, механизмы изменений фаз газораспределения, впускные тракты делают с изменяемой длиной, крыльчатки турбин делают керамическими и регулируемыми с изменяемым углом наклона лопаток и т.д. Вся эта модернизация направлена на совершенствование процессов наполнения цилиндров свежим зарядом. Наибольшего результата в этом деле добились инженеры SAAB. В свой пока еще экспериментальный двигатель SAAB Variable Compression объемом всего 1,6 л они умудрились заложить мощность, равную 225 л.с. и крутящий момент 305 Н•м. Добиться столь высоких показателей шведским моторостроителям удалось благодаря возможности изменения объема камеры сгорания и соответственно степени сжатия (от 14:1 до 8:1) в зависимости от режимов работы двигателя. Получению этих характеристик способствует и система наддува воздуха под высоким давлением – 2,8 атм., четыре клапана на цилиндр и система промежуточного охлаждения воздуха (Intercooler) (см. «Автоцентр» №14 ‘2000).

Мощность

А как же обстоит дело с таким популярным показателем как мощность? Здесь ситуация складывается следующим образом. Наверное, многие замечали, что рядом с указываемой в характеристике мощностью всегда стоит значение оборотов коленчатого вала, при которых двигатель развивает эту мощность. Как правило, эти обороты приближены к максимальным. Во всех других режимах двигатель выдает только некоторую часть указанной мощности.

Почему так происходит, хорошо видно из формулы для вычисления мощности двигателя (кВт) – N=Mкрn/9549, где Mкр – средний крутящий момент двигателя (Н.м), n – обороты коленчатого вала двигателя (об/мин). Из формулы следует, что на значение мощности влияют величины крутящего момента и обороты двигателя. Но так как численные значения оборотов двигателя в десятки раз превышают величину крутящего момента (например, 3000 об/мин и 120 Н.м), то и на изменение мощности они будут влиять в большей степени. Это еще одно доказательство того, что силу мотора мощность отражает косвенно.

Вышесказанное подтверждается следующим примером. Когда мы едем по трассе с постоянной скоростью, приложенная к ведущим колесам автомобиля сила тяги расходуется на преодоление всевозможных сил сопротивления движению (аэродинамическую, качению колес и т.д.) и трение в различных механизмах. Но когда возникает потребность резко ускориться для обгона, сделать это удается не всегда, так как появляется необходимость преодолевать появившиеся силы инерции. В этом случае говорят, что у двигателя не хватает мощности. Но мощность здесь ни при чем, так как со всеми силами сопротивления движению борется сила тяги, зависящая от величины крутящего момента двигателя. Чтобы увеличить силу тяги, необходим запас крутящего момента. Величина этого запаса и влияет на то, как быстро сможет ускориться автомобиль.

Для получения более резкого ускорения можно, конечно, и переключиться на пониженную передачу, когда передаточное число трансмиссии станет большим и сила тяги на колесах увеличится. Однако при этом есть опасность «перекрутить» двигатель, да и дальнейшего ускорения мы можем не получить, так как режим работы двигателя может быть приближен к экстремальному. Аналогичная ситуация складывается и на подъемах, когда запас крутящего момента одних двигателей позволяет продолжить движение, а у других его отсутствие требует перехода на пониженную передачу.

Вывод отсюда напрашивается следующий: какой бы мощностью ни обладал двигатель, а способность разгонять автомобиль и «вытаскивать» его на подъем полностью возложена на крутящий момент. Возникает вполне справедливый вопрос: что же означает мощность? Это универсальный показатель, в который заложили целый ряд характеристик автомобильного двигателя – энергоемкость, потребление топлива, тяговая способность и т.д.

Юрий Дацык

Чем отличается мощность от крутящего момента?

Знаю, что многих мучает этот вопрос, многие даже не понимают, чем отличается мощность от крутящего момента. А ведь реально — что из них важнее? Мы привыкли выбирать машину по лошадиным силам, а вот крутящий момент как то не заслуженно опускается! Лично сам разговаривал со своими друзьями, многие даже не знают какой он на их автомобиле и при каких оборотах он максимальный!

Правильно ли это? Конечно же нет, нужно точно знать и понимать все технические характеристики своего авто, особенно такие важные. Вот поэтому решил написать эту статью и разъяснить все простыми словами, как обычно будет видео версия в конце …

Что же постараюсь рассказать простыми словами, как я умею, но тема не такая простая, как кажется на первый взгляд, в интернете есть описания, но они крайне запутаны. Я же в этой статье буду оперировать такими понятиями как мощность двигателя и крутящий момент. По сути эта два обозначения идут «бок о бок» и одна характеристика напрямую зависит от другой.

Мощность двигателя

Измеряется в «Лошадиных Силах (л.с.)» или Киловаттах (Ваттах, «Вт»), как становится понятно — ей занимался Джеймс Ватт. Да, именно в Ваттах мы измеряем мощность лампочки накаливания у нас в «люстрах» и светильниках, но оказывается и мощность двигателя тоже. Я не буду вдаваться в подробности, как и что он открыл, просто характеристика идет именно от его фамилии.

НО как же лошадиные силы? А все просто, Ватт «тренировался» на лошадях, а именно на переносимых грузах, одной лошадью в единицу времени и на определенное расстояние, так вот после определенных «терзаний» выяснилось — что одна лошадь (если ее заставить генерировать электрический ток, от динамомашины) способна выдавать 736 Ватт в секунду времени, либо 75 кгс м/с, что можно расшифровать так — 75 килограмм, на 1 метр высоты, за 1 секунду времени.

Чтобы перевести «ватты» в «лошадиные силы», существует достаточно большой расчет, но если утрировать, то получается 1кВт=1000Вт=1,36л.с.

Не все производители указывают мощность двигателя в «л.с.», например некоторые немецкие производители указывают именно в Ваттах.

Для того чтобы перевести «Л.С». в «Ватты», нужно их разделить на 1,36. Если нужно наоборот тогда мощность в «Вт» умножаем на 1,36, получаем «лошадиные силы».

Думаю это понятно, больше к этому возвращаться не будем.

Мощность двигателя внутреннего сгорания (будь то это бензин или дизель), величина не постоянная! ЭТО НУЖНО ПОНИМАТЬ! Меня просто умиляет то, как многие реагируют на эту величину: — у меня 150 л.с., я тебя сделаю как «два пальца», а у оппонента 145 л.с. и по теории он должен проиграть, но не учитывается крутящий момент и расстояние, на котором будут соревноваться автомобили.

Мощность изменяется от оборотов двигателя! Ваша номинальная величина, будет указана при определенных МАКСИМАЛЬНЫХ оборотах, у современных авто, обычно от 5000 до 6500 оборотов. ТО есть простыми словами, 150л.с. – выдаются при 6000 оборотов (для примера). Соответственно при 3000 или при 1500 оборотов, мощность будет уменьшаться в разы.

Мощность двигателя внутреннего сгорания, которая указана у вас в технических характеристиках, обычно выдается при максимальных оборотах двигателя. При 1500 – 2000 оборотах, она будет в 4 – 5 раз меньше (справедливо для бензиновых агрегатов).

ТО есть, для того чтобы получить весь «табун» силового агрегата, вам нужно активно «педалировать». Например — при обгонах или резких маневрах, вы должны держать почти вашу «полку» в 5000 – 6500 оборотов именно эти обороты вам помогут резко ускориться. Вот почему зачастую приходится понижать передачу, для того чтобы получить максимум мощности.

НО силовой агрегат не может мгновенно раскрутиться, ему на это нужно время, здесь то и приходит такое понятие как крутящий момент.

Крутящий момент двигателя

Стоит понимать, что мощность мотора – это энергия, которая вырабатывается двигателем. И именно эта энергия преобразуется в крутящий момент на выходном (коленчатом) валу двигателя, далее момент изменяется в трансмиссии (при помощи нужных передаточных чисел шестерен) и после передается на привода, или ведущие мосты и после на колеса.

ТО есть если утрировать – крутящий момент, это реально то, что толкает машину механически, а мощность – это то, что производит этот момент.

Тронуться и поехать, вы сможете даже на маломощном двигателе (причем для этого нам не нужно много мощности), здесь работают передаточные числа, которые точно подобраны в трансмиссии вашего авто.

НО мы же не хотим ездить со скоростью 20 – 40 км/ч, нам нужно ускорение, быстрое передвижение. А для этого просто необходим достаточный крутящий момент при всех диапазонах скоростей. Это достигается – достаточной мощностью двигателя и подбором шестерен в трансмиссии и приводах, мостах (если есть).

Если вывести определение:

Крутящий момент – это сила, которая умножена на плечо ее приложения, которую может предоставить мотор машине для преодоления тех или иных сопротивлений движению. Измерения производят в ньютонах, а рычаг измеряется в метрах.

Если разобрать, просто «на пальцах формулу», то 1 Н·м – это сила с которой 0,1 кг, давят на конец рычага (это поршень) длиной в 1 метр. Как становится понятно, в двигателе роль рычага выполняет кривошип коленчатого вала, через который и производится крутящий момент. Понятно, что кривошип, длинной не 1 метр, но момент вычисляется из приложенных характеристик.

Именно от этого показателя и зависит время достижения силовым агрегатом максимальной мощности, а значит и динамики разгона авто.

Если образно утрировать — то момент, собирает все лошадиные силы в «кулак» который и раскручивает мотор, и чем больше этот кулак, тем быстрее раскручивается мотор и ускоряется автомобиль.

Обороты двигателя

Также важный показатель, для различных типов двигателя. Ведь максимальный крутящий момент может образовываться при различных оборотах силового агрегата. Как я писал выше, на бензине это может быть и 5000 и 6000! Поэтому чтобы выйти на такой показатель мотору нужно затратить определенное время.

Конечно же лучше, когда мотор развивает максимальный момент, скажем на 1500 – 2000 оборотов, тогда время на раскрутку силового агрегата в разы меньше, машины быстрее набирает скорость.

Тогда получается что главное, не только в величине момента, но и в оборотах при которых он достигается. Чем они меньше, тем лучше.

И вот тут возникает дилемма – а какие двигатели реально обладают большим запасом момента?

Различные типы двигателей

Как мы с вами уяснили, чем на меньших оборотах наступает максимальный крутящий момент — тем лучше, но какие моторы могут под это подходить? И вообще у каких «большой запас» этого момента? Ведь обычный бензиновый четырехцилиндровый атмосферник, выходит на свой номинал примерно в 5000 – 6000 оборотов.

НО есть моторы, которые выдают достаточно большие моменты, причем наступают они при достаточно низких оборотах. Это многоцилиндровые моторы, а также  «V» – образные типы, начиная с V6 – V8. Турбированные агрегаты, имеют большой запас момента, даже при относительно малых объемах.

Однако абсолютным рекордсменом являются дизельные варианты, особенно те которые устанавливались на трактора, ведь здесь важна тяга именно на низах (скорость на трассах абсолютно не нужна). Такие варианты выходят на номинал, уже при 1500 оборотов, просто представьте! Такие агрегаты называют «тяговитыми» из-за быстрого набора крутящего момента.

Условно моторы можно разделить на четыре лагеря:

  • Это обычные атмосферники, 4 цилиндра.
  • Многоцилиндровые агрегаты, от 6 до 12 «горшков», сюда же можно записать и V – образные.
  • Это турбированные моторы
  • Дизельные агрегаты

Про «многоцилиндровые» (второй тип) сейчас особо заострять не буду, здесь понятно, что чем больше цилиндров – тем больше мощность и соответственно крутящий момент. Минус только в том что эти агрегаты тяжелые, прожорливые, и очень большие по размерам.

А вот остальные три типа стоит сравнить для полного понимания, возьмем три мотора от нового KIA SPORTAGE, смотрим таблицу.

Объем, двигателя Обороты в минуту(об/мин) Максимальная мощность(в л.с.) Крутящий момент(в Нм)
Бензиновый, 4 – цилиндровый рядный 2,0 литра 6200 150
  4000 192
Турбированный, 4 —  цилиндровый рядный 1,6 литра 5500 177
  2000 — 4500 265
Дизельный, 4 —  цилиндровый рядный 2,0 литра 4000 185
  1750 — 2750 400

Бензиновая атмосферная «четверка», развивает максимальную мощность только при 6200 оборотах в минуту, зато максимальный крутящий момент наступает уже при 4000 оборотов. Турбо вариант, 177 л.с при 5500 оборотов, но момент здесь намного выше 265 в диапазоне от 2000 до 4500 об. Но рекордсменом по л.с. и крутящему моменту идет дизель, 185 л.с. при 4000 об/мин, и крутящий момент 400! (просто вдумайтесь) в интервале 1750 – 2750 об/мин.

Как видите бензиновые агрегаты проигрывают дизелю в моменте (обычный атмосферник примерно в 2 с небольшим раза). Причем максимальной отдачи можно достичь только при 4000 об/мин. Зато бензиновый мотор легко крутится до 6200, а то и больше 7000 – 8500 об/мин, что позволит развить ему большую мощность. Дизель же не может похвастаться высокими оборотами, максимальная полка зачастую всего 4000 — 5000 об/мин, поэтому они могут проигрывать в максимальной мощности своим бензиновым собратьям.

Если сказать проще, то можно констатировать – мощность определяет максимальную скорость авто, а вот крутящий момент – как быстро агрегат достигнет этой мощности. Собственно все просто. НО если вспомнить законы механики, то здесь стоит помнить – выигрывая в крутящем моменте, проигрываем в частоте вращения.

НА старте бензиновый мотор выиграет у дизельного агрегата! Почему? ДА все просто, бензиновый агрегат можно крутить до 6500, а в редких случаях до 8000 об/мин, не переключая передачи. А вот дизель достигнет пик своего момента максимально быстро (уже при 1750 об/мин) и вам нужно будет тратить время на переключение, далее еще одна передача и т.д.

Конечно эта ситуация справедлива для механики, на многих современных автоматах переключения происходят максимально быстро. ДА и для того чтобы тягаться с дизелем бензину, всегда нужно будет держать повышенные обороты, чтобы сравняться в мощности. Например, при 90 км/ч на трассе, чтобы ускориться на бензиновом агрегате, нужно скинуть передачу пониже (увеличивая обороты — увеличиваем мощность), а вот дизелю делать этого не нужно!

Так что же важнее и лучше?

Здесь сложно сказать одно выходит из другого. С одной стороны момент, позволит развивать вам быстро максимальную мощность, в примере с дизелем, но он не сможет крутиться до таких оборотов как бензин, а значит его максимальная мощность в пике будет ниже.

Тут знаете, кому что нужно, может быть вы водитель коммерческого транспорта, и вам не нужна максимальная скорость но важна тяга «с низов». Или наоборот, вы любите турбо моторы, которые крутятся до 8000 – 9000 оборотов и выстреливают с места.

Лично мне нравятся новые бензиновые агрегаты, такие как скажем у МАЗДЫ, мотор Skyactiv  которые сейчас устанавливаются на многие модели. Здесь увеличили степень сжатия, немного приблизили мотор к дизелю, но он остался бензиновым с высокими оборотами. Здесь есть и мощность и крутящий момент, золотая середина! Думаю за такими моторами будущее (если не брать гибриды и электромобили).

И запомните: — крутящий момент толкает машину вперед, а вот мощность это то, что этот момент производит. Так что покупаем лошадиные силы, а ездим на моменте!

Смотрите также:
  • Двигатель V8 объемом 4,2 л в Jaguar XK Coupe
  • Шины для Opel Senator
  • Ремонт главного тормозного цилиндра
  • Заправка и диагностика автокондиционеров
  • Автомобиль Koenigsegg и семиступенчатая коробка передач
  • Покупка автомобиля через аукцион
  • Мощность двигателя или крутящий момент? Какая характеристика важнее?

    Материал подготовлен автором проекта АвтобурУм. Графики можно увидеть здесь: https://autoburum.com/user/stas90/blog/609-moshhnost-dvigate…

    Большинство автолюбителей судят о ходовых характеристиках авто по мощности двигателя. Обычно ее измеряют в киловаттах или лошадиных силах. Чем она больше, тем солиднее. Максимальную мощность двигатель внутреннего сгорания развивает на определенных оборотах. Обычно для бензиновых автомобилей это около 6000 оборотов в минуту, для дизельных – около 4000 об./мин. Именно поэтому дизельные движки относятся к классу низкооборотных, бензиновые – высокооборотные. Однако и среди бензиновых двигателей есть низкооборотные, и наоборот – есть дизельные высокооборотные.

    Часто водитель сталкивается с ситуацией, когда необходимо придать авто значительное ускорение для выполнения очередного маневра. Жмешь педалью акселератора в пол, а автомобиль практически не ускоряется. Вот тут-то и нужен мощный крутящий момент на тех оборотах, на которых работает в данный момент двигатель. Именно он характеризует приемистость автомобиля. Поэтому каждый автовладелец должен знать, на каких оборотах его авто имеет максимальный крутящий момент перед тем, как садить красивую девушку в свою машину и показывать чудеса пилотирования.

    Крутящий момент двигателя, что это?

    Из курса физики за 9 класс многие помнят, что крутящий момент М равен произведению силы F, прикладываемой к рычагу длиной плеча L. Формула:

    М = F * L

    Длина в системе СИ измеряется в метрах, сила – в ньютонах. Нетрудно определить, что момент измеряется в ньютон на метр.

    Основная сила в двигателе внутреннего сгорания вырабатывается в камере сгорания в момент воспламенения смеси. Она приводит в действие кривошипно-шатунный механизм коленвала. Рычагом здесь является длина кривошипа, то есть, если эта длина будет больше, то и крутящий момент тоже увеличивается. Однако, увеличивать кривошипный рычаг бесконечно нельзя. Во-первых, тогда надо увеличивать рабочий ход поршня, то есть размеры движка. Во-вторых, при этом уменьшаются обороты двигателя. Двигатели с большим рычагом кривошипного механизма применяют в крупномерных плавательных средствах. В легковых авто с небольшими размерами коленвала не поэкспериментируешь.

    В технических характеристиках, указанных на модель двигателя, параметр максимального крутящего момента указывается совместно с величиной оборотов (либо пределами величин оборотов), при которых такой крутящий момент может быть достигнут. Обычно считается: если максимальный крутящий момент может быть достигнут на оборотах до 4500 об./мин., то двигатель низкооборотный, более 4500 – высокооборотный.

    От величины крутящего момента напрямую зависит характеристика мощности двигателя автомобиля. Почему считается, что бензиновые движки заведомо могут обеспечить большую, чем дизельные, мощность. Дело в том, что в силу конструктивных особенностей и управляемости системы зажигания бензиновые двигатели могут длительное время работать на оборотах 8000 об./мин и более. Дизельные движки достигают максимального крутящего момента на более низких оборотах. В городском ритме движения, когда нет необходимости развивать предельные обороты, дизельные авто нисколько не уступают бензиновым, наоборот, на малых и средних оборотах спокойно можно двигаться в ритме от 30 до 60 км/час, не переключая третью либо 4-ю передачу.

    Пересчитать крутящий момент в мощность двигателя и наоборот можно, руководствуясь упрощенной физической формулой:

    Р=М*n/ 9549

    По этой формуле получится мощность Р в киловаттах. Вводить надо М – крутящий момент двигателя в ньютон на метр, n– величина оборотов двигателя. Здесь 9549 — число, которое получается после упрощения основной формулы в результате перемножения констант (ускорения свободного падения, числа Пи и т.п.).

    Для перевода киловатт в лошадиные силы следует результат умножить на 1,36. В некоторых случаях в технических характеристиках указывается крутящий момент на холостых оборотах.

    Зависимости мощности двигателя и крутящего момента от количества оборотов

    Типовые характеристики зависимости мощности и крутящего момента от оборотов двигателя приведены на рис.1

    Из графика видно, что крутящий момент стабильно увеличивается до 3000 оборотов, затем наступает относительно пологий участок. На оборотах около 4500 об/мин достигается максимум крутящего момента около 178 ньютон*метр. В то же время мощность двигателя продолжает расти до достижения оборотов около 5500 об/мин, и на этих оборотах достигает около 124 лошадиных сил. Это понятно, если обратиться к формуле, в которой видно, что мощность пропорциональна произведению крутящего момента на величину оборотов. После 5500 оборотов в минуту уменьшение крутящего момента превышает крутизну увеличения оборотов, и мощность начинает уменьшаться.

    Как это объяснить физически, то есть, без формул. На малых оборотах в область сгорания поступает небольшое количество воздушно-топливной смеси в единицу времени, соответственно, крутящий момент и мощность небольшие. Увеличивая обороты, количество смеси (а вслед за ним и мощность, крутящий момент) возрастает. Достигая больших значений, мощность уменьшается по следующим причинам:

    механические потери на трение механизмов;

    инерционные потери;

    недостаточное нагнетание воздуха (кислородное голодание).

    Из соображений обеспечения максимального количества поступающего воздуха (кислорода) в камеру сгорания даже на небольших оборотах двигателя применяют системы турбонаддува с электронным регулированием. Используя такие системы можно обеспечить равномерность характеристик крутящего момента в широком диапазоне оборотов двигателя, как показано на рис.2

    Уровень максимального крутящего момента около 242 ньютон на метр поддерживается в пределах от 2000 до 5000 об/мин коленвала. Это значит, что можно без волнений начинать обгон, двигаясь на относительно низких оборотах двигателя.

    Высокооборотные движки позволяют максимально увеличивать мощность за счет уверенной работы на предельно высоких оборотах вплоть да 8000 об/мин, как показано на рис.3

    Если вы серьезно подходите к динамическим характеристикам своего или вновь приобретаемого автомобиля, знать характеристики крутящего момента и мощности двигателя в зависимости от оборотов просто необходимо. Их можно найти, покопавшись на различных форумах, сайтах автодилеров и производителей.

    Для городского ритма движения лучше подойдут низкооборотные двигатели с турбонаддувом. Если вы любите попалить резину, посоперничать на трассе, лучше выбрать автомобиль с высокооборотным бензиновым движком.

    Можно ли увеличить крутящий момент двигателя

    Величину необходимого крутящего момента определяют конструкторы еще на предварительном этапе конструкторской разработки двигателя внутреннего сгорания. От нее зависят и другие элементы автомобиля: подвеска, тормозная и рулевая система, аэродинамика. Поэтому, прежде чем приступить к самостоятельному форсированию двигателя, убедитесь, что ваша машина не развалится или не улетит в космос на умощненном двигателе.

    Способов увеличения крутящего момента и, соответственно, мощности много:

    изменение геометрических свойств поршневой группы, увеличение компрессии;

    замена форсунок или инжекторов;

    внесение изменений в систему воздухозабора;

    чип-тюнинг путем перепрограммирования топливной карты блока управления двигателя.

    Опыт показывает, что принудительное увеличение крутящего момента и мощности двигателя на 20% уменьшает ресурс его работы приблизительно в два раза. Поэтому, если вы не фанат дрэг-рейсинга, дрифтинга и красивых девушек, лучше не экспериментировать.

    

    Мощность и крутящий момент

    Пользуясь случаем хотелось бы пролить свет на вечные споры о мощности и крутящем моменте двигателей внутреннего сгорания. Одни считают главным показателем максимальную мощность мотора, другие ставят во главу угла крутящий момент. Встречаются люди, которые считают, что 100 «дизельных» л.с. соответствуют примерно 140 «бензиновым» л.с. Также бытует мнение, что VW Golf TDI c 330 Нм крутящего момента будет ускоряться лучше, чем Porsche 911 с 320 Нм.

    Пользуясь случаем хотелось бы пролить свет на вечные споры о мощности и крутящем моменте двигателей внутреннего сгорания. Одни считают главным показателем максимальную мощность мотора, другие ставят во главу угла крутящий момент. Встречаются люди, которые считают, что 100 «дизельных» л.с. соответствуют примерно 140 «бензиновым» л.с. Также бытует мнение, что VW Golf TDI c 330 Нм крутящего момента будет ускоряться лучше, чем Porsche 911 с 320 Нм.

    Очевидно, что эти утверждения не соответствуют действительности.

    Определения и разъяснения:

    Крутящий момент:

    Крутящий момент двигателя прилагается к коленчатому валу двигателя или к первичному валу коробки передач. Крутящий момент изменяется в зависимости от частоты вращения двигателя. Крутящий момент на колесах зависит от передаточного отношения трансмиссии.

    Крутящий момент на колесах:

    Это преобразованный трансмиссией крутящий момент двигателя.

    Мощность двигателя непосредственно взаимосвязана с крутящим моментом двигателя, а именно, через соотношение P=M*n/9550, где М- крутящий момент двигателя. Единица измерения 1 Н*м, n – частота вращения двигателя в об/мин.

    Диаграммы крутящего момента достаточно, чтобы просчитать кривую мощности (и наоборот).

    Возьмем два двигателя. У обоих максимальный крутящий момент 200 Нм при 4000 об/мин и мощность 147 л.с. при 6000 об/мин. Несмотря на то, что основные данные этих двух моторов одинаковы, они все же отличаются по динамическим характеристикам. Диапазон крутящего момента и мощности первого двигателя лучше чем у второго. Предположим, что переключение передач происходит при 6500 об/мин и обороты двигателя на следующей, более высокой передаче опускаются до 4300 об/мин. Первый двигатель имеет до точки при 6000 об/мин непрерывно больший крутящий момент и мощность. Таким образом, первый автомобиль будет ускоряться лучше. Это показывает, что основные данные двигателя дают только частичную информацию.

    Так что мы теперь знаем о «крутящем моменте» и «мощности двигателя»? На самом деле сравнительно мало. Поскольку трансмиссия и ее передаточное отношение играю существенную роль в движении автомобиля. Старые американские автомобили были оборудованы 2-3 ступенчатыми коробками передач, и несмотря на значительные мощности двигателей, разгонялись они достаточно скромно, т.к. падение оборотов при переключении передач было слишком большим. Как грубое сравнение можно привести Mercedes S-Klasse. Он оборудован 7-ступенчатым автоматом, который позволяет полностью использовать имеющуюся в распоряжении мощность двигателя.

    Почему это так?

    Все мы знаем, что ускоряется автомобиль лучше в определенной области оборотов двигателя. Оптимально, когда обороты двигателя постоянно находятся в этом диапазоне. Но это возможно лишь на немногих автомобилях оборудованных CVT (безступенчатыми трансмиссиями).

    Чем больше передач имеется в распоряжении, тем меньше становится скачок оборотов и тем ближе мы становимся к оптимальному числу оборотов двигателя между переключениями. Усилие на ведущих колесах, это то, что приводит автомобиль в движение. Это сила, приложенная по касательной к окружности колеса. Она несет в себе всю информацию (Крутящий момент, передаточное отношение трансмиссии, размер колес) и направлена противоположно силе сопротивления движению и силе инерции.

    Когда нужно переключаться?

    Оптимальная точка переключения достигается тогда, когда на следующей высшей передаче имеется большее усилие на ведущих колесах чем на актуальной передаче. Чтобы найти оптимальную точку переключения, необходимо воспользоваться кривой крутящего момента. Диаграмма тягового усилия на ведущих колесах зависит от передаточного отношения трансмиссии и размера установленных шин. Как только пересекутся кривые отдельных передач, нужно переключиться на следующую передачу, чтобы достичь лучшего ускорения. Если же кривые не пересекаются, тогда следует выкручивать двигатель до ограничителя. Далее отображены диаграммы тягового усилия на ведущих колесах, чтобы можно было прочувствовать теорию в деле.

    Влияние передаточного отношения

    Турбодизель достигает очень высоких значений крутящего момента при низких оборотах двигателя.

    Но это только цифры, по которым можно судить о том, как автомобиль будет ускоряться и по ним нельзя делать окончательные выводы. Почему? Потому что дизелю нужно значительно дольше переключаться, чтобы достичь одинаковую с бензином скорость(т.к. число оборотов дизеля существенно ниже чем у бензинового двигателя). Это приводит к тому, что бензиновый двигатель свой низкий крутящий момент преобразует значительно лучше за счет коротких передач, чем дизель с длинными передачами.

    Турбодизель против высокооборотистого атмосферного двигателя.

    Несмотря на длинные передаточные отношения дизель как правило имеет лучшую тяговитость при низких оборотах. Наглядно это отображено на диаграмме сравнения BMW М3 3.2 л двигателя и BMW 535d. Несмотря на гигантский крутящий момент дизеля (520Нм), бензиновый двигатель (365Нм) в очень широком диапазоне оборотов двигателя имеет значительно большее тяговое усилие на ведущих колесах. Так что этот бензиновый двигатель (вопреки многим мнениям) может ездить с редкими переключениями, иногда даже ленивее чем 535d (на шестой передаче тяговое усилие на колесах стабильно выше чем у 535d, независимо при каких оборотах и какой скорости). Но можно говорить о том, что большая часть турбированных двигателей имеет лучшую приемистость (на низких оборотах) чем атмосферные двигатели. Так что предпочитаете ли вы двигатели имеющие «подрыв» на низких скоростях, или те, которые выдают тягу плавно, это остается делом вкуса.

    Турбодизель против турбобензина

    Сравним BMW E90 335i с 306 л.с. и 400 Нм и BMW E90 335d с 286 л.с. и 560 Нм. На низших передачах в среднем диапазоне оборотов тяга на колесах дизеля существенно выше, чем у бензинового двигателя. При высоких оборотах бензин свою мощность отыгрывает. На 6-й передаче бензин имеет стабильно большее усилие на колесах чем дизель.

    Диаграмма тягового усилия BMW E90 335i и E90 335d

    Дизель или бензин как тягач

    Широко распространено мнение, что дизельный двигатель из-за его высокого крутящего момента лучше подходит для буксировки. Тем не менее из-за огромного скачка в развитии бензиновых двигателей это не совсем верно. Современные бензиновые двигатели все чаще оснащаются турбонагнетателями, которые могут создавать достаточное давление наддува при низких оборотах, и следовательно достигать высокого крутящего момента. Сравним двигатели 1.4 TSI (170 л.с., 240 Нм) и 2.0TDI (170 л.с., 350 Нм) в VW Golf5.

    За основу взят 5% уклон, коэффициент лобового сопротивления 0.7, площадь лобового сопротивления 5.87 м2 и общая масса 3250 кг. 1-я передача для лучшего рассмотрения исключена.

    Все режимы выше голубой линии возможны с вышеназванными условиями. Все режимы ниже голубой линии ведут к снижению скорости и в конечном счете к переходу на низшую передачу. Можно увидеть, что дизель может использовать первые четыре передачи, TSI – первые пять. Максимально допустимые скорости следующие:

    TDI:

    68 км/ч на второй передаче (в ограничителе оборотов)

    104 км/ч на третьей передаче (вблизи ограничителя оборотов около 4400 об/мин)

    TSI:

    99 км/ч на второй передаче (вблизи ограничителя оборотов около 7000 об/мин)

    106 км/ч на третьей передаче (при около 5500 об/мин)

    90 км/ч на четвертой передаче (при около 3500 об/мин)

    65 км/ч на пятой передаче (при около 2300 об/мин)

    В целом TSI гораздо лучше подходит для движения с прицепом. Единственным недостатком может быть значительный рост расхода топлива у бензина.

    Как выглядит диаграмма тягового усилия авто со ступенчатыми коробками передач мы уже знаем.

    Для полноты картины следует отметить бесступенчатую трансмиссию Audi «Multitronic».

    Рассмотрим кратко, так как эта трансмиссия имеет призрачные шансы на существование. Это безступенчатая трансмиссия с различными профилями вождения. Спортивно настроенный водитель использует голубую линию для максимального ускорения, с высокими оборотами и большим расходом. Средний водитель будет использовать более низкие обороты. А значит тяга на колесах будет не так высока как в спорт режиме. Соответственно автомобиль ускоряется медленнее. CVT, как уже говорилось ранее, превосходное решение. Теоретически она позволяет получить максимальную производительность. На практике все выглядит по другому. Авто с Мультитроником ускоряются хуже, чем авто с МКПП. Потери в трансмиссии слишком велики и перекрывают все преимущества.

    А что же насчет двигателей грузовиков и коммерческих автомобилей?

    Глядя на кривые мощности и крутящего момента грузовиков можно быстро обнаружить существенные отличия от легковых автомобилей. В то время как на двигателях легковых авто целью является как можно более равномерное и высокое значение крутящего момента, двигателям грузовиков необходим пик крутящего момента. Покажем качественные отличия грузовых и легковых турбодизелей:

    Почему так?

    Области применения полностью различны. Легковому автомобилю необходимо достичь максимального ускорения и как можно более высокой максимальной скорости. В тоже время необходимо принять во внимание тот факт, что эти двигатели практически постоянно используются в режимах частичной нагрузки. Грузовые же двигатели (в качестве простого примера возьмем двигатели бульдозера или трактора) обычно используются на максимальной нагрузке. Максимальные крутящие момент и мощность ему необходимы при низких оборотах, а также как можно большее нарастание крутящего момента. Почему не падение а именно нарастание крутящего момента станет ясно в следующем абзаце.

    Цель этого нарастания величины крутящего момента может быть хорошо объяснена на примере бульдозера. Насыпь земли перед ковшом бульдозера всегда большая, поэтому возникает необходимость увеличить мощность, чтобы продвинуть насыпь дальше. При этой нагрузке частота вращения двигателя падает и вместе с тем падает скорость сдвига. Снижение числа оборотов двигателя благодаря типичной для грузовых транспортных средств кривой крутящего момента ведет к росту крутящего момента и мощности двигателя (смотри график). Таким образом в некоторой степени предотвращается дальнейшее падение оборотов и скорости сдвига – чем сильнее падение числа оборотов, тем больше мощности отдает двигатель. В переносном смысле можно сказать: кривая крутящего момента таких двигателей позволяет независимо от нагрузки относительно сохранять необходимую скорость. Такие моторы имеют «иммунитет» против увеличения нагрузки и становятся ненамного медленнее при ее увеличении. Но все же почему «нарастание крутящего момента» а не «падение»? Теперь нужно смотреть на график в направлении рабочих оборотов. При нагрузке число оборотов падает и происходит РОСТ крутящего момента.

    Технические характеристики и концепции крутящего момента

    | Park Tool

    В этой статье обсуждаются основы использования динамометрических ключей и динамометрических ключей. См. Также связанную статью об основных концепциях потоков. В этой статье содержится таблица с различными рекомендациями по крутящему моменту.

    1

    Введение в Torque

    Крепежные детали с резьбой, такие как гайки и болты, используются для крепления многих компонентов велосипеда. Когда застежка затягивается, она фактически изгибается и растягивается, как резинка.Это растяжение не является постоянным, но оно дает суставу силу удерживать вместе, что называется «предварительным натягом» или натяжением. Каждая застежка рассчитана на определенный диапазон натяжения. Слишком сильная затяжка приведет к деформации резьбы или деталей. Слишком маленький предварительный натяг означает, что застежка ослабнет по мере использования. Это может повредить компоненты, например кривошип с ослабленным крепежным болтом. Ослабленные болты и гайки также обычно являются источником различных скрипов на велосипеде.

    Натяжение крепежа в значительной степени зависит от величины крутящего момента, затяжки и размера резьбы.Как правило, инженеры определяют размер резьбы, достаточно большой, чтобы выдерживать ожидаемые нагрузки. Например, болт M5 болта кожуха бутылки с водой не будет хорошим выбором для удержания кривошипа. Даже если бы болт был как можно сильнее затянут, он не обеспечил бы достаточной силы, чтобы удерживать рычаг надежно на шпинделе. Интерфейс между кривошипом и шпинделем испытывает довольно большие нагрузки, поэтому резьба большего размера (M8, M12, M14) является лучшим выбором. Величина давления, прикладываемого резьбой, может быть значительным, чтобы обеспечить надежность соединения.Например, полностью затянутый болт кривошипа может обеспечить силу более 14 000 Ньютон (3000 фунтов силы), удерживая рычаг на месте.

    Принято считать, что болты и гайки часто откручиваются «сами по себе» без видимой причины. Однако распространенной причиной ослабления резьбовых соединений является просто отсутствие натяжения при первоначальной сборке. Вибрация, напряжение, использование или злоупотребление обычно не могут преодолеть силу зажима в закрепленном резьбовом крепежном элементе надлежащего размера. Простое практическое правило: любой крепеж следует затягивать как можно туже, без выхода из строя резьбы или компонентов.Это означает, что самая слабая часть соединения определяет пределы натяжения и, следовательно, крутящего момента.

    2

    Измерения крутящего момента

    Крутящий момент для механиков — это просто скручивающее или вращательное движение вокруг оси резьбы. Это сопротивление может коррелировать, но не является прямым измерением натяжения застежки. Как правило, чем выше сопротивление вращению, тем больше натяжение резьбовой застежки.Другими словами, чем больше усилий требуется для затяжки болта, тем он сильнее.

    Крутящий момент измеряется как единица силы, действующей на вращающийся рычаг некоторой заданной длины. В велосипедной индустрии и в других местах общей единицей измерения крутящего момента является Ньютон-метр (сокращенно Нм). Один Ньютон-метр — это сила, равная одному Ньютону на рычаге длиной один метр. Другой единицей измерения, которую иногда можно увидеть, является килограмм-сантиметр (сокращенно кгс-см), который представляет собой килограмм силы, действующей на рычаг длиной в один сантиметр.Возможен переход между различными системами.

    В Соединенных Штатах также иногда используется дюйм-фунт (сокращенно дюйм-фунт). Это сила в один фунт, действующая на конец рычага (гаечного ключа) длиной один дюйм. Другой единицей измерения крутящего момента, используемой в США, является фут-фунт (сокращенно фут-фунт), который представляет собой силу в фунтах, действующую на рычаг длиной в один фут. Можно преобразовать между двумя единицами измерения, умножив или разделив на двенадцать. Поскольку это может сбивать с толку, лучше придерживаться одного обозначения.Единицы измерения, указанные в таблице крутящего момента, будут выражены в дюймах-фунтах.

    Возможно преобразование между различными системами:

    • Нм = дюйм-фунт x 0,113
    • Нм = фут-фунт x 1,356
    • Нм = кг-см x 0,0981
    3

    Динамометрические ключи Типы

    Динамометрические ключи — это просто инструменты для измерения сопротивления вращению. Существует корреляция между натяжением болта и усилием, которое требуется для его поворота.Любой инструмент, даже динамометрический ключ, следует использовать со здравым смыслом. Болт с поперечной резьбой не затянется должным образом даже с помощью динамометрического ключа. Механик должен знать цель крутящего момента и то, что крутящий момент и предварительная нагрузка крепежа действуют на соединение компонентов. Также важно продумать подготовку резьбы, о которой подробно рассказывается в этой статье.

    Тип балки


    Park Tool в настоящее время не предлагает динамометрических ключей балочного типа (хотя наши динамометрические ключи TW-1 и TW-2 все еще используются тысячами механиков), но они имеют обычную конструкцию.Конструкция балки относительно проста и подходит как для левой, так и для правой резьбы. Головка с головкой под торцевой ключ удерживает две стальные балки, первичную балку и индикаторную или указательную балку. Первичный луч отклоняется при нажатии на ручку. Отдельный луч указателя остается неотклоненным, а первичный луч внизу изгибается и перемещается вместе с ручкой. Показания снимаются на конце указателя, на пластине для считывания на первичном луче. Ручка перемещается, пока не будет достигнуто желаемое значение. Эти ключи редко требуют повторной калибровки.Если стрелка указателя не указывает на ноль, когда инструмент находится в состоянии покоя, ее просто отгибают назад, пока она не выровняется. Усталость стали не проблема.

    Динамометрический ключ балочного типа

    Click Type

    Park Tool предлагает два стиля динамометрических ключей с защелкой. Оба гаечных ключа используют квадратный хвостовик 3/8 дюйма для установки стандартных битов 3/8 дюйма.

    TW-5.2 имеет диапазон от 2 Нм до 14 Нм (18–124 фунт-дюйма). TW-6.2 имеет диапазон от 10 Нм до 60 Нм (88–530 дюймов фунт).

    Термин «тип щелчка» может ввести в заблуждение. В этой конструкции динамометрических ключей используется поворотная головка. Есть пружина, которая сжимается при повороте ручки. При более высоких настройках пружина сжимается сильнее, что позволяет головке поворачиваться только при более высоком сопротивлении и более высоком крутящем моменте. При высоких настройках слышен звук щелчка. Но при более низких настройках может быть мало шума или он может отсутствовать, поскольку голова наклоняется при повороте. Вращение головки указывает на достижение сопротивления или крутящего момента, а не на звук «щелчка».

    Динамометрический ключ щелочного типа 4

    Характеристики крутящего момента велосипеда

    Ниже приведена таблица эквивалентов крутящего момента и формулы для преобразования в соответствии с таблицей крутящего момента. Таблица также доступна в виде файла PDF.

    Все значения в таблице ниже даны в Ньютон-метрах и дюймах-фунтах. Обратите внимание, что некоторые компании не указывают крутящий момент для определенных компонентов или деталей.Свяжитесь с производителем для получения самых последних технических характеристик.

    Колесо, ступица, заднее зубчатое колесо

    Компонент Тип / Марка Ньютон-метр дюйм-фунт
    Натяжение спицы Крутящий момент обычно не используется в колесах. Натяжение спицы измеряется по прогибу. Обратитесь к производителю обода для получения конкретных рекомендаций по натяжению. См. TM-1.
    Ось Быстрозажимной: закрытый кулачковый Измеренный крутящий момент обычно не используется.Обычной отраслевой практикой является сопротивление рычагу на полпути от открытого до полностью закрытого положения. Для получения дополнительной информации см. Снятие и установка шин и труб.
    Сплошные гайки оси
    (колеса не быстросъемного типа)
    29,4–44 Нм 266–390
    Стопорное кольцо звездочки Shimano® 29,4–49 260–434
    SRAM® 40 354
    Campagnolo® 50 442
    Стопорная гайка ступичного конуса Bontrager® 17 150

    Крис Кинг®

    12.2 100
    Shimano® 9,8–24,5 87–217
    Корпус Freehub Bontrager® 45 400

    Shimano®

    35–50 305–434
    Shimano® XTR с шестигранником 14 мм 45–50 392–434

    Гарнитура, руль, сиденье и зона подседельного штыря

    Компонент Тип / Марка Ньютон-метры дюйм-фунт
    Контргайка с резьбой Зажимная гайка Chris King®, тип 14.6–17 130–150
    Tange-Seiki® 24,5 217
    Болт крепления стержня: Quill типа для резьбовых головок Shimano® 19,6–29,4 174–260
    Общий ассортимент марки 16-18 144–168
    Болты крепления рулевой колонки без резьбы Deda® 8 71
    Углерод FSA® 8.8 78
    шплинт Syncros® тип 10,1 90
    Thomson® 5,4 48
    Time® Monolink 5 48
    Race Face® 6,2 55
    Крепление руля: 1 или 2 крепежных болта Shimano® 19,6–29,4 174–260
    Control Tech® 13.6–16,3 120–144
    Крепление руля на выносе руля: лицевая панель с 4 болтами Control Tech® 13,6–16,3 120–144
    Магний Deda® 8 71
    FSA® OS-115 карбон 8,8 78
    Race Face® 6,2 55
    Thomson® 5,4 48
    Time® Monolink 6 53
    Концевые удлинители руля MTB Кейн Крик® 7.9 70
    Control Tech® 16,3 144
    Крепление направляющей сиденья Shimano® 20–30 174–260
    Campagnolo® 22 194
    Control Tech® с двумя болтами, тип 16,3 144
    Control Tech® с одним болтом 33,9 300
    Syncros® 5 болтов 44.По 2 болта по
    Time® Monolink 5 44,2
    Truvativ® Болт M8: 22–24
    Болт M6: 6–7,1
    Болт M8: 195–212
    Болт M6: 53–63
    Крепление подседельного штыря * Campagnolo® 4–6,8 36–60

    * ПРИМЕЧАНИЕ. Подседельные штыри требуют минимальной затяжки, чтобы они не соскользнули вниз. Избегайте чрезмерного затягивания.

    Шатуны, нижний кронштейн и область педалей

    Компонент Тип / Марка Ньютон-метр дюйм-фунт
    Педаль в кривошипе Shimano® 35 минимум 309.7 минимум
    Campagnolo® 40 354
    Ritchey® 34,7 307
    Truvativ® 31,2–33,9 276–300
    Стяжные болты коленчатого вала с пазами для сжатия Shimano® Hollowtech® II 9,9–14,9 88–132
    FSA® MegaExo ™ 9,8–11,3 87–100
    Колпачок регулировочный Shimano® Hollowtech® II 0.5–0,7 4–6
    FSA® MegaExo ™ 0,5–0,7 4–6
    Болт кривошипный (включая кривошипы шлицевого типа и кривошипы с квадратным шпинделем) Shimano® 34–44 305–391
    Shimano® Octalink® XTR® (резьба M15) 40,3–49 357–435
    Campagnolo® 32–38 282–336
    Campagnolo® Ultra-Torque® 42 371
    Болт FSA® M8 34–39 304–347
    Сталь FSA® M14 49–59 434–521
    Race Face® 54 480
    Syncros® 27 240
    Truvativ® ISIS Drive 43–47 384–420
    Квадратный шпиндель Truvativ® 38–42 336–372
    White Industries ™ 27–34 240–300
    Крышка с одной шпонкой для шатунного болта Shimano® 5–6.8 44–60
    Truvativ® 12–14 107–124
    Кассета переднего колеса к шатуну (стопорное кольцо) Shimano® 50–70 443–620
    Болт звездочки: сталь Shimano® 7,9–10,7 70–95
    Campagnolo® 8 71
    Race Face® 11.3 100
    Truvativ® 12,1–14 107–124
    Болт звездочки: алюминий Shimano® 5–10 44–88,5
    Campagnolo® 8 70,8
    Truvativ® 8–9 70,8–79,6
    Нижний кронштейн: тип картриджа Shimano® 49.1–68,7 435–608
    Shimano® Hollowtech® II 34,5–49,1 305–435
    Campagnolo® (трехкомпонентный тип) 70 612
    Чашки Campagnolo® Ultra-Torque® 35 310
    FSA® 39,2–49 347–434
    Race Face® 47,5 420
    Truvativ® 33.9–40,7 300–360
    White Industries ™ 27 240

    Переключатель и область рычага переключения передач

    Компонент Тип / Марка Ньютон-метр дюйм-фунт
    Зажимной болт рычага тормоза / рычага переключения передач с двойным управлением упорной штанги Shimano® STI ™ 6–8 53–70
    Campagnolo® 10 89
    SRAM® 6–8 53–70
    Рычаг переключения передач: вертикальный / плоский Shimano® STI ™ 5–7.4 44–69
    Рычаг переключения передач: поворотная ручка Shimano® Revoshift® 6–8 53–70
    SRAM® 17 150
    Рычаг переключения передач: MTB «под большой палец» Shimano® STI ™ 2,4–3 22–26
    Крепление зажима переднего переключателя Campagnolo® 5 44
    Campagnolo® 7 62
    Shimano® 5–7 44–62
    SRAM® 4.5 39,8
    SRAM® 5–7 44–62
    Стяжной болт троса переднего переключателя Shimano® 5-6,8 44–60
    Campagnolo® 5 44
    Mavic® 5–7 44–62
    SRAM® 4,5 40
    Болт крепления заднего переключателя Shimano®

    8–10

    70–86
    SRAM® 8–10 70–86
    Campagnolo® 15 133
    Стяжной болт троса заднего переключателя Shimano® 5–7 44–60
    SRAM® 4–5 35.4–44,2
    Campagnolo® 6 53
    Болт колеса шкива заднего переключателя Shimano® 2,9–3,9 27–34

    Зона тормозного суппорта и рычага

    Компонент Тип / Марка Ньютон-метр дюйм-фунт
    Рычаги тормоза стойки Shimano® 6–8 53–69
    Avid® 5–7 44–62
    Campagnolo® 10 89
    Крепление тормозного суппорта к раме:
    с боковым креплением, с двумя шарнирами, с центральным креплением
    Shimano® 7.8–9,8 70–86
    Campagnolo® 10 89
    Кейн Крик® 7,7–8,1 68–72
    Tektro® 8–10 69–89
    Крепление тормозного суппорта к раме:
    прямолинейное или консольное
    Shimano® 8–10 69–89
    SRAM® 5–6,8 45–60
    Avid® 4.9–6,9 43–61
    Control Tech® 11,3–13,6 100–120
    Tektro® 6–8 53–69
    Тормозная колодка:
    шпилька с резьбой
    Avid® 5,9–7,8 53–69
    Campagnolo® 8 71
    Кейн Крик® 6,3–6,7 56–60
    Tektro® 5–7 43–61
    Shimano® 5–7 43–61
    SRAM® 5.7–7,9 50–70
    Тормозная колодка:
    гладкая шпилька
    Shimano® 7,9–8,8 70–78
    Тормозная колодка:
    Болты с боковым и двойным шарниром
    Campagnolo® 8 72
    Кейн Крик® 6,3–6,7 56–60
    Shimano® 6–8 53–69
    Tektro® 5–7 43–61
    Стяжной болт тормозного троса:
    линейная тяга и консоль
    Control Tech® 4.5–6,8 40–60
    Shimano® 6–7,8 53–69
    SRAM® 5,6–7,9 50–70
    Tektro® 6–8 53–69
    Стяжной болт тормозного троса:
    Боковое усилие / двойной шарнир / центральное усилие
    Campagnolo® 5 44
    Кейн Крик® 7,7–8,1 68–72
    Mavic® 7–9 62–80
    Shimano® 6–8 53–69
    Tektro® 6–8 53–69

    Дисковые тормозные системы

    Компонент Тип / Марка Ньютон-метр дюйм-фунт
    Диск ротора к ступице: стопорное кольцо Avid® 40 350
    Shimano® 40 350
    Диск ротора к ступице: болты M5 Avid® 6.2 55
    Hayes® 5,6 50
    Magura® 3,8 34
    Shimano® 2–4 18–35
    Крепление суппорта Avid® 9–10,2 80–90
    Hayes® 12,4
    9 с вилками Manitou
    110
    80 с вилкой Manitou
    Magura® 5.7 51
    Shimano® 6–8 53–69
    Tektro® 6–8 53–69
    Фитинги для гидравлических шлангов Hayes® 6,2 55

    Формулы для преобразования других обозначений крутящего момента в ньютон-метр (Нм) и дюйм-фунт (дюйм-фунт):

    • Нм = дюйм-фунт x 0.113
    • Нм = фунт-фут x 1,356
    • Нм = кг-см x 0,0981
    • дюйм-фунт = фут-фунт x 12
    • дюйм-фунт = Нм x 8,851
    • дюйм-фунт = кгс-см x 0,87

    Эквивалент крутящего момента

    Ньютон-метр (Нм) Приблизительный дюйм-фунт (дюйм-фунт) Приблизительный фут-фунт (фут-фунт)
    1 8,9 0.7
    2 17,7 1,5
    3 26,6 2,2
    4 35,4 3,0
    5 44,3 3,7
    6 53,1 4,4
    7 62,0 5,2
    8 70,8 5,9
    9 79.7 6,6
    10 88,5 7,4
    11 97,4 8,1
    12 106,2 8,9
    13 115,1 9,6
    14 123,9 10,3
    15 132,8 11,1
    16 141,6 11.8
    17 150,5 12,5
    18 159,3 13,3
    19 168,2 14,0
    20 177,0 14,8
    21 185,9 15,5
    22 194,7 16,2
    23 203,6 17,0
    24 212.4 17,7
    25 221,3 18,4
    26 230,1 19,2
    27 239,0 19,9
    28 247,8 20,7
    29 256,7 21,4
    30 265,5 22,1
    31 274,4 22.9
    32 283,2 23,6
    33 292,1 24,3
    34 300,9 25,1
    35 309,8 25,8
    36 318,6 26,6
    37 327,5 27,3
    38 336,3 28,0
    39 345.2 28,8
    40 354,0 29,5
    41 362,9 30,2
    42 371,7 31,0
    43 380,6 31,7
    44 389,4 32,5
    45 398,3 33,2
    46 407,1 33.9
    47 416,0 34,7
    48 424,8 35,4
    49 433,7 36,1
    50 442,6 36,9
    Модели

    Cadillac завершили переход на номенклатуру крутящего момента

    Ровно год назад Cadillac объявила о планах ввести в свои автомобили номенклатуру, основанную на крутящем моменте, для обозначения двигателя под капотом.Сегодня весь модельный ряд Cadillac, производимый в настоящее время, завершил миграцию.

    Новая схема именования заменяет формат на основе смещения, использовавшийся в последнее десятилетие или около того (2.0T, 3.6, 3.0TT), на значок, обозначающий номинальный крутящий момент автомобиля в Нм (ньютон-метрах), округленный до ближайших 50. Буква «T» после значка (например, 350T) обозначает турбонаддув. Все модели Cadillac 2020 модельного года получат это обозначение, за исключением моделей V-Series, которые просто носят значок V.

    В модельном ряду Cadillac 2021 года значки на задней части автомобиля, расположенные либо на крышке багажника (на седанах), либо на подъемных дверях (на внедорожниках), варьируются от 350 до 800 тонн. Другие обозначения включают 400, 500T, 550T, 600 и 600D для дизельного двигателя Escalade. Беглый взгляд на эти цифры дает всеобъемлющее представление о новой номенклатуре.

    Мы составили приведенную ниже таблицу, чтобы проиллюстрировать полный модельный ряд.

    Сводка значков крутящего момента Cadillac для моделей 2020-2021 модельного года
    Модель Двигатель Мощность (л.с. / кВт при об / мин) Крутящий момент (фунт-фут / Нм при об / мин) Обозначение
    CT4 2.0 л турбо I4 LSY 237/177 @ 5000 258/350 Нм @ 1500-4000 350 т
    CT4 2,7 л Turbo I4 L3B 309/231 @ 5600 348/472 @ 1800 500 т
    CT4-V 2,7 л Turbo I4 L3B 325/242 @ 5600 380/515 @ 1800 В
    CT5 2,0 л Turbo I4 LSY 237/177 @ 5000 258/350 @ 1500-4000 350 т
    CT5 3.0L Twin-Turbo V6 LGY 335/250 @ 5600 400/542 @ 2400-4400 550 т
    CT5-V 3.0L Twin-Turbo V6 LGY 360/265 при 5600 405/550 @ 2350-4000 В
    CT6 * 3,6 л V6 LGX 335/250 @ 6800 284/385 @ 5300 400
    CT6 * 4,2 л V8 с двойным турбонаддувом LTA 500/373 @ 5000 574/778 @ 3400 800 т
    CT6-V 4.2-литровый двигатель V8 с двойным турбонаддувом LTA 550/410 @ 5000 640/867 @ 3400 В
    XT4 2,0 л Turbo I4 LSY 237/177 @ 5000 258/350 @ 1500-4000 350 т
    XT5 2,0 л Turbo I4 LSY 237/177 @ 5000 258/350 @ 1500-4000 350 т
    XT5 3,6 л V6 LGX 310/231 @ 6600 271/367 @ 5000 400
    XT6 (Китай) 2.0 л турбо I4 LSY 237/177 @ 5000 258/350 @ 1500-4000 350 т
    XT6 (Северная Америка) 3,6 л V6 LGX 310/231 @ 6600 271/367 @ 5000 400
    Escalade Бензин 6,2 л V8 L87 420/313 @ 5600 460/623 @ 4100 600
    Escalade Дизель 3,0 л Turbo I6 LM2 277/207 @ 3750 460/623 @ 1500 600D

    Эта новая схема наименования также будет использоваться для будущего модельного ряда электрических Cadillac, но у электромобилей Cadillac после номера будет буква.Что это будет за письмо, в настоящее время неясно, и руководители скромно разглашают эту информацию.

    Говоря об электрических Cadillac, на этой неделе производитель роскошных автомобилей представил две концепции электромобилей — Lyriq и Celestiq. Показанный на специальном мероприятии, которое не позволяло фотографировать, Lyriq — это кроссовер размером примерно с XT5, а Celestiq — флагманский седан ручной сборки. В ближайшем будущем у нас будет больше информации по обеим моделям, поэтому не забудьте подписаться на Cadillac Society , чтобы постоянно получать новости о Cadillac.

    Все модели Cadillac теперь используют соглашение об именовании на основе крутящего момента

    Год назад Cadillac заявила, что переходит на новое соглашение об именах, в котором номинальный крутящий момент двигателя используется как средство идентификации конкретных вариантов модели. Теперь все новые модели Cadillac приняли это новое соглашение об именах.

    Ранее различные варианты модели Cadillac определялись по количеству объема двигателя — например, 3.6, 2.0T или 3.0TT, где «T» и «TT» обозначали тип аспирации (с турбонаддувом и с двойным турбонаддувом, соответственно).Для сравнения, в новом соглашении об именах используется номинальный крутящий момент, измеренный в ньютон-метрах и округленный до ближайшего к 50. Буква «T» для обозначения турбонаддува все еще используется там, где это применимо (например, 350T).

    Следует отметить, что все модели Cadillac 2020 модельного года используют это новое соглашение об именах, за исключением моделей серии V, которые вместо этого имеют значок V-Series.

    Новый значок расположен на задней части каждой модели Cadillac, либо на крышке багажника, либо на задней двери, в зависимости от типа кузова.Значки включают такие обозначения, как 400, 600, 350T, 450T, 550T, 800T и даже 600D. Буква «T» обозначает турбонаддув, а «D» обозначает дизельный двигатель.

    Ознакомьтесь с полным модельным рядом Cadillac в таблице ниже:

    Сводка значков крутящего момента Cadillac для моделей 2020-2021 модельного года
    Модель Двигатель Мощность (л.с. / кВт при об / мин) Крутящий момент (фунт-фут / Нм при об / мин) Обозначение
    CT4 2.0 л турбо I4 LSY 237/177 @ 5000 258/350 Нм @ 1500-4000 350 т
    CT4 2,7 л Turbo I4 L3B 309/231 @ 5600 348/472 @ 1800 450 т
    CT4-V 2,7 л Turbo I4 L3B 325/242 @ 5600 380/515 @ 1800 В
    CT5 2,0 л Turbo I4 LSY 237/177 @ 5000 258/350 @ 1500-4000 350 т
    CT5 3.0L Twin-Turbo V6 LGY 335/250 @ 5600 400/542 @ 2400-4400 550 т
    CT5-V 3.0L Twin-Turbo V6 LGY 360/265 при 5600 405/550 @ 2350-4000 В
    CT6 * 3,6 л V6 LGX 335/250 @ 6800 284/385 @ 5300 400
    CT6 * 4,2 л V8 с двойным турбонаддувом LTA 500/373 @ 5000 574/778 @ 3400 800 т
    CT6-V 4.2-литровый двигатель V8 с двойным турбонаддувом LTA 550/410 @ 5000 640/867 @ 3400 В
    XT4 2,0 л Turbo I4 LSY 237/177 @ 5000 258/350 @ 1500-4000 350 т
    XT5 2,0 л Turbo I4 LSY 237/177 @ 5000 258/350 @ 1500-4000 350 т
    XT5 3,6 л V6 LGX 310/231 @ 6600 271/367 @ 5000 400
    XT6 (Китай) 2.0 л турбо I4 LSY 237/177 @ 5000 258/350 @ 1500-4000 350 т
    XT6 (Северная Америка) 3,6 л V6 LGX 310/231 @ 6600 271/367 @ 5000 400
    Escalade Бензин 6,2 л V8 L87 420/313 @ 5600 460/623 @ 4100 600
    Escalade Дизель 3,0 л Turbo I6 LM2 277/207 @ 3750 460/623 @ 1500 600D

    Важно отметить, что новое соглашение об именах облегчит переход Cadillac к полностью электрическим силовым агрегатам, учитывая, что номинальный крутящий момент может применяться как к электродвигателям, так и к двигателям внутреннего сгорания.Согласно недавнему отчету из нашей родственной публикации, Cadillac Society , в будущих моделях EV Cadillac будет использоваться номинальный крутящий момент в Ньютон-метре, а также письмо с указанием значков. Цель письма в настоящее время неясна.

    Напомним, что на прошлой неделе Cadillac представил два новых полностью электрических автомобиля, включая кроссовер Lyriq и флагманский седан Celestiq. Следите за обновлениями, так как у нас есть больше информации об этих двух электромобилях, и обязательно подпишитесь на GM Authority , чтобы получать больше новостей Cadillac и круглосуточное освещение новостей GM.

    Этот пост был создан в сотрудничестве с нашим партнерским изданием, Cadillac Society .

    • Розыгрыш месяца: выиграйте кабриолет C8 Corvette Z51 2021 года. Подробности здесь.

    — Джонатан Лопес

    Джонатан — автомобильный журналист из Южной Калифорнии. Он любит все и вся на четырех колесах.

    Крутящий момент на валу — испытанное и объяснение

    (Автор: Мэтт Сатернус) В двух недавних лабораториях MyGolfSpy мы говорили о влиянии изгиба вала и веса вала .Собранные нами данные, показывающие важность подбора правильного изгиба и веса, были шокирующими: мы видели, как тестеры набирали или теряли 20 ярдов или более при неправильном изгибе или весе . Сегодня мы обсудим крутящий момент, который может быть наименее понятным и, возможно, наиболее важным параметром для создания длинных и прямых приводов.

    «Что, черт возьми, такое крутящий момент?»

    Некоторые из вас знают, что такое крутящий момент, некоторые из вас видели это слово в спецификациях валов, но большинство из вас, вероятно, сталкивается с этим впервые. Крутящий момент действительно довольно прост: это сопротивление вала скручиванию. Крутящий момент измеряется в градусах (то есть на сколько градусов будет вращаться вал под действием определенного усилия), и вы обычно видите измерения от 2 ° до 5 °, 6 ° или 7 °.

    Как и многие другие вещи, эти числа не обязательно много значат, потому что нет стандартного способа измерения, но я уже сделал это rant .

    «Итак… почему я должен волноваться?»

    Вам следует проявлять осторожность, потому что крутящий момент является основным компонентом ощущения вала, намного больше, чем изгиб .У вас может быть вал размером XX с высоким крутящим моментом, и он может казаться «гладким» или даже «мягким». В качестве альтернативы, у вас может быть гибкий вал с низким крутящим моментом, который может казаться «дощатым».

    Крутящий момент также оказывает большое влияние на то, где заканчивается мяч. При прочих равных условиях вал с более высоким крутящим моментом приведет к тому, что ударная поверхность клюшки будет направлена ​​левее (для гольфиста с правой стороны) при ударе… но мы знаем, что «все остальное» редко бывает равным, если добавить человеческий фактор.

    Общепринятая мудрость

    Расхожее мнение о крутящем моменте состоит из двух основных принципов:

    1) Игроки, которые склонны зацеплять мяч за мяч, выиграют от вала с более низким крутящим моментом.Игроки, которые склонны резать мяч, выиграют от вала с более высоким крутящим моментом.

    2) Игрокам, которые качаются быстрее, требуется меньший крутящий момент. Это предположение встроено в большинство валов производителями: возьмите практически любой вал на рынке, и версия X-flex будет иметь меньший крутящий момент, чем S-flex, который имеет меньший крутящий момент, чем R-flex.

    Как всегда, мы смотрим на общепринятое мнение, как на электронное письмо от нигерийского принца, который хочет передать нам свое богатство… то есть скептически . Итак, мы проверили это!

    КАК МЫ ПРОВЕРИЛИ

    Для этого теста у нас были испытатели-гольфисты с валами с низким ↓, средним ↔ и высоким крутящим моментом ↑. Все 3 вала имели одинаковый вес и изгиб, единственная разница заключалась в крутящем моменте. Гольфисты могли выбирать, хотят ли они жесткой или регулярной гибкости. Каждый игрок использовал одну и ту же голову: 10,5 * Callaway RAZR Fit . Чтобы испытатели не знали, какой вал они тестируют, UST Mamiya поставляет валы затемненными без отличительных знаков (я пометил ручки, чтобы знать, какой вал какой).

    Каждый игрок в гольф нанес по 10 выстрелов каждой штангой, и результаты были измерены нашим монитором запуска FlightScope X2 . Все испытания проводились на полигоне The Bridges of Poplar Creek Country Club .

    Какой эффект может иметь крутящий момент?

    Проверка

    Цифры неоспоримы: крутящий момент имел огромное значение для наших тестеров. Чтобы проверить наши результаты, я прогнал наши числа мимо ребят из UST Mamiya , чтобы увидеть, как наш тест по сравнению с их результатами.В очередной раз мы увидели в нашем тесте то же самое, что и при тестировании сотен игроков в гольф: — это не простой шаблон, а четкое заявление о важности установки гольфиста на правильную штангу.

    Как сохранились традиционные представления?

    В ходе наших последних трех лабораторных работ общепринятая точка зрения оправдалась так же, как и в драке в баре с Майком Тайсоном.

    Почему общепринятая мудрость так ошибочна?

    Потому что клюшек используются ЧЕЛОВЕКАМИ .Если бы в гольф играли роботы (а я знаю, что многие из наших читателей, любящих роботов, хотели бы, чтобы это было так), общепринятое мнение было бы замечательно. У роботов нет чувств, и они одинаково размахивают каждой клюшкой. Наши тестировщики, напротив, чувствуют.

    Tester 3 ненавидит валы с ощущением «дощечки», поэтому, несмотря на то, что его самая ненавистная неудача — это крюк, он не любит валы с низким крутящим моментом. С другой стороны, Тестер 1 не любит расшатывать валы на ощупь, несмотря на то, что ему нужна вся помощь, чтобы выровнять лицо клюшки.Исторически сложилось так, что он добивался большего успеха с валами с более низким крутящим моментом, потому что он чувствует так, как будто он может более агрессивно отпускать клюшку.

    The Takeaway

    Крутящий момент имеет значение , и, как и изгиб и вес, не существует простых правил, которым нужно следовать. Вам нужно попробовать множество вещей и попасть в ту шахту, которая лучше всего подойдет вам.

    Еще одна вещь, которую мы смогли увидеть в этом тесте, — это ощущение важности. В прошлых тестах игроки не всегда могли почувствовать изменения в оборудовании, но в этом тесте они сразу уловили различия. Это позволило им выразить словами, как ощущение от оборудования влияет на их замах. Хотя мы действительно считаем себя сайтом, управляемым данными, и многие избегали бы ощущения туманного, данные, похоже, указывают на то, что ощущение имеет очень реальное влияние, когда дело доходит до хорошей совместимости.

    Обозначение прибора для измерения крутящего момента на решетке на базе FPGA и MCU

    [1] Чон-Юп Ким, Ил-Ву Пак и Джун-Хо О.Реализация динамического подъема по лестнице для двуногого робота-гуманоида с использованием датчиков силы / момента. Журнал интеллектуальных и робототехнических систем, том 56, выпуск 4, стр.389-423, ноябрь (2009).

    DOI: 10.1007 / s10846-009-9324-z

    [2] Ларс Рихтер и Ральф Брудер.Разработка, внедрение и оценка независимого уровня безопасности в реальном времени для медицинских робототехнических систем с использованием датчика силы-момента-ускорения (FTA). Международный журнал компьютерной радиологии и хирургии, сентябрь (2012 г.).

    DOI: 10.1007 / s11548-012-0791-5

    [3] GAO CH Y, SUN B Y, QIAN M.Принцип и изготовление датчика крутящего момента на основе крутящего момента пьезоэлектрического кварцевого диска [J]. Журнал Даляньского технологического университета, 2005, 45 (4): 557-561.

    [4] Потт П.П., Матич С. и Шлаак Х.Ф.Ультразвуковой резонансный пьезоэлектрический привод с измерением внутреннего крутящего момента. IEEE TRANSACTIONS ON ULTRASONICS FERROELECTRICS AND FREQUENCATION CONTROL, Volume 59, Issue 11, pp.2509-2514, Ноябрь (2012).

    DOI: 10.1109 / tuffc.2012.2483

    [5] Цзинь Юаньцян, Ху Лиго и ЯН Лемин.Принцип измерения и динамический анализ крутящего момента вала сверхвысокой скорости вращения. РАКЕТЫ И КОСМИЧЕСКИЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА, Выпуск 2, стр.39-42, (2007).

    [6] Мюллер М.А., Хенгг С., Хиршманн М., Шмид Д., Шпрехер С., Аудиже Л. и Зум Н.Измерение механического крутящего момента для количественной оценки прочности костей проксимального отдела бедренной кости in vivo. Травма — Международный журнал помощи раненым, том 43, выпуск 10, стр. 1712-1717, октябрь 2012 г.

    DOI: 10.1016 / j.injury.2012.06.014

    [7] Rigue J, Chrischon D и Carara M.Магнитометр крутящего момента для тонких пленок. Журнал магнетизма и магнитных материалов, том 324, выпуск 8, стр. 1561-1564, апрель (2012).

    DOI: 10.1016 / j.jmmm.2011.12.002

    [8] ZHANG Y SH.Технология измерения крутящего момента [M]. Пекин: Metrology Press, (1986).

    Моментные двигатели

    DRM ../ DR2M .. вариант | SEW-EURODRIVE

    При открытии дверей, установке переключателей или при работе с прессовыми инструментами система должна достичь определенного положения и безопасно поддерживать его. Наши моментные двигатели DRM ../ DR2M .. особенно надежны при этом.

    Короткое движение — безопасное отключение крутящего момента

    DRM.. моментные двигатели серии Моментные двигатели серии DRM ..

    DRM ../ DR2M .. — это двигатель с высоким полюсом, который предназначен для работы с номинальным крутящим моментом в состоянии покоя. Это делает его оптимальным приводом для всех применений, в которых положение остановки достигается после короткого движения и должно безопасно поддерживаться. Моментный двигатель — обычное обозначение для двигателей этого типа.

    В SEW-EURODRIVE вы найдете подходящий двигатель для различных требований и скоростей в одном редукторе.Это потому, что мы предлагаем каждый моментный двигатель с тремя номинальными моментами вращения. Кроме того, DRM ../ DR2M .. также постоянно термически безопасен и защищен при блокировке ротора.

    Для наших моментных двигателей требуется трехфазная сеть. Электрическая конструкция позволяет моментным двигателям работать в рабочем цикле S1 со 100% циклической продолжительностью, когда ротор заблокирован. Это означает, что моментный двигатель постоянно обеспечивает полный допустимый крутящий момент.

    Однако, если ваше приложение требует особенно высокого пускового момента только на короткое время, мы рекомендуем рабочий цикл S3.В этом рабочем цикле двигатель работает с коэффициентом продолжительности цикла 15% и, таким образом, достигает трех / пятикратного номинального крутящего момента. Идеально, например, для прессового инструмента.

    Само собой разумеется, что для моментных двигателей все сочетается друг с другом, и вы можете использовать множество дополнительных функций модульной системы двигателей DR …

    Только половина решения без редуктора? Совершенно не проблема, поскольку мотор-редукторы с моментным приводом собираются по модульной системе, как и мотор-редукторы. Моментные двигатели развивают меньший крутящий момент по сравнению с DR… Двигатели переменного тока той же конструкции из-за тепловых условий, что приводит к большему диапазону возможных комбинаций с нашими редукторами.

    Данные о крутящем моменте и растяжении

    Цветные металлы в соответствии с ISO 8839

    DIN № Материал Номинальный диаметр резьбы d Предел прочности на разрыв Rm мин. Н / мм2 Напряжение при постоянном установленном пределе Rp 0,2 мин. Н / мм2 Относительное удлинение после разрушения A мин.(%)
    Обозначение Сокр. Обозначение (бывшее)
    2,0321 CU2 CuZn37 Латунь (Ms 63) d ≤ M6 440 340 11
    M6 370 250 19
    2.0401 CU3 CuZn39Pb3 Латунь (Ms 58) d ≤ M6 440 340 11
    M6 370 250 19
    2.102 CU4 CuSn6 Резистин d ≤ M12 470 340 22
    M12 400 200 33
    2,0853 CU5 CuNiSi Купродур d ≤ M39 590 540 12
    2,3535 AL1 AIMg3 d ≤ M10 270 230 3
    250 180 4
    M10
    3.2315 AL3 AISi1MgMn d ≤ M6 320 250 7
    M6 310 260 10

    Минимальные разрушающие нагрузки согласно ISO 8839

    Резьба Шаг резьбы P (мм) Номинальное напряжение в мм2 Условные обозначения материалов
    CU2 CU3 CU4 CU5 AL1 AL3
    Мин.разрушающие нагрузки (для гаек: испытательная нагрузка ** As x Rm (N)
    М3 0,5 5,03 2210 2210 2360 2970 1360 1610
    M3.5 0,6 6,78 2980 2980 3190 4000 1830 2170
    М4 0.7 8,78 3860 3860 4130 5180 2370 2810
    M5 0,8 14,2 6250 6250 6670 8380 3830 4540
    M6 1 20,1 8840 8840 9450 11860 5430 6430
    M7 1 28.9 10690 10690 13580 17050 7800 8960
    M8 1,25 36,6 13540 13540 17200 21500 9880 11350
    M10 1,5 58 21460 21460 27260 34220 15660 17980
    M12 1.75 84,3 31190 31190 39620 49740 21080 26130
    M14 2 115 42550 42550 46000 67850 28750 35650
    M16 2 157 58000 58000 62800 39250 48670
    М18 2.5 192 71040 71040 76800 113300 48000 59520
    M20 2,5 245 98000 144500 61250 75950

    ** Необходимо провести испытание на растяжение полноразмерных болтов в соответствии с ISO 898-1.

    мин. Момент разрушения для винтов до M5 согласно ISO 8839

    Резьба d Условные обозначения материалов
    CU2 CU3 CU4 CU5 AL1 AL3
    Мин. момент разрыва ** (Нм)
    M1.6 0,1 0,1 0,11 0.14 0,06 0,08
    м2 0,21 0,21 0,23 0,28 0,13 0,16
    M2.5 0,45 0,45 0,5 0,6 0,27 0,3
    М3 0,8 0,8 0,9 1,1 0.5 0,6
    M3.5 1,3 1,3 1,4 1,7 0,8 0,9
    М4 1,9 1,9 2 2,5 1,1 1,4
    M5 3,8 3,8 4,1 5,1 2,4 2,8

    ** Испытание на прочность на скручивание согласно ISO 898-1 должно быть выполнено


    Примечание. Поскольку приложения для крепления сильно различаются, приведенная выше информация носит ознакомительный характер и является правильной, насколько нам известно.Заказчик должен удостовериться в качестве крепежа и достоверности данных. TR Fastenings не несет ответственности за любые неисправности, которые могут произойти в результате использования этой информации.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *