Что такое крутящий момент двигателя автомобиля.

Крутящий момент, или как его еще называют, момент силы является одной определяющих характеристик автомобильного двигателя, наряду с его объемом и мощностью. Но что мы знаем об этой величине, и насколько она важна на самом деле? В этом мы и попытаемся с вами разобраться в этой статье. И начнем мы, пожалуй, со школьного курса физики.

Определение крутящего момента

С точки зрения физики, момент силы – это произведение силы, действующей на рычаг (плечо), на его длину. Чтобы понять, как это происходит, рассмотрим простой пример с болтом и гаечным ключом. Если мы накинем ключ на болт, и попытаемся его закрутить (открутить), то момент силы для вращаемой головки болта будет равняться произведению значения приложенной нами силы к ключу на его длину.

1

Для силового агрегата автомобиля крутящий момент определяется произведением силы, получаемой от сгорания горючей смеси и действующей на днище поршня на величину расстояния от оси шатунной шейки до оси коленчатого вала. На информационных просторах нередко приходится встречать определение момента силы для ДВС, когда за плечо принимается не кривошип, а шатун. Это неправильно! Измеряется крутящий момент в Ньютонах на метр (Н*м).

Особенности величины момента силы

Крутящий момент для автомобильного мотора не является величиной постоянной, так как его значение зависит от множества факторов. Для примера давайте рассмотрим, как она изменяется в ходе рабочего цикла ДВС. При воспламенении топливной смеси в цилиндре на поршень действует сила максимальной величины, а поскольку длина плеча у нас постоянная, крутящий момент в этот промежуток будет наибольшим. Когда поршень под воздействием силы сгорающей смеси начинает двигаться вниз, свободный объем цилиндра увеличивается, а давление, соответственно, падает. Следовательно, сила, толкающая поршень, достигает своего минимума в тот момент, когда последний оказывается в нижней мертвой точке.

Кроме этого, момент силы имеет зависимость и от оборотов двигателя, а поскольку эта величина также непостоянна, определить его максимальный показатель возможно только при определенных оборотах.

2

Зависимость момента силы ДВС от его оборотов не является линейной, так как на определенных этапах работы двигателя возникают различные факторы, воздействующие на эту зависимость. Это сила трения, потери, вызванные повышением нагрузки на ДВС и т.п.

Зависимость мощности двигателя от величины момента силы

Мощность ДВС определяется его работой за определенный промежуток времени. С другой стороны – это производная от момента силы ДВС, выражающаяся его произведением на количество оборотов: P = M*n, где P – максимальная развиваемая мощность, M – момент силы, n – количество оборотов коленвала. Мощность силового агрегата напрямую зависит и от частоты вращения коленчатого вала, и от величины крутящего момента. Чем выше эти показатели, тем мощнее двигатель автомобиля. Таким образом, в процессе оценки основных характеристик мотора, приоритет следует отдавать не мощности, а именно показателю максимального момента силы. Ниже приведена таблица, в которой представлены наиболее популярные марки и модели автомобилей с указанием их мощности и крутящего момента.

Марка и модель Объем силового агрегата, см3 Мощность, л.с. Крутящий момент, Н*м/при достижении оборотов коленвала в минуту
Skoda Octavia A7 1,6MPI 110 155/3800
Hyundai Solaris 1,6 123 155/4200
Hyundai ix35 1,6 135 165/4850
Renault Duster 1,6 114 156/4000
Renault Sandero 1,6 102 145/3750
Renault Logan 1,6 102 145/3750
Nissan Qashkai 1,6 dCi 130 320/1750
Nissan Almera 1,6i 102 145/3750
Nissan Juke 1,6 117 158/4000
BMW X6 3,0 249 560/1500-3000
Toyota Rav4 2,0 146 187/3600
Chevrolet Niva 1,7 80 127/4000
Chevrolet Cruze 1,6 109 150/4000
Ford Focus 1,6 105 150/4000
Mitsubishi Outlender 2,0 146 196/4200
Opel Astra 1,6 Turbo 180 230/2200
Volkswagen Polo 1,4 TSI 150 250/1500
Kia New Rio 1,6 123 155/4200
Audi Q7 3,0 TDI 272 600/1250-3250
Honda CR-V 2,0 150 190/4300
Mazda CX-9 3,7 277 367/4250
Mercedes ML 350 4Matic 3,5 306 370/3500
Peugeot 308 1,6 125 200/1400
Volvo V60 1,6 150 240/1600
Ssang Yong Actyon 2,0 149 197/4500
Lexus RX 200t 2,0 238 350/1650-4000
Lada Granta 1,6 98 145/4000
Lada Priora 1,6 98 145/4000
Lada Kalina 1,6 98 145/4000
Lada Xray 1,6 106 148/4000

3

Что определяет крутящий момент в автомобильном двигателе

Если мощность автомобильного двигателя напрямую зависит от момента силы, то зачем он вообще используется для характеристики мотора, ведь можно просто ограничиться мощностью? Дело в том, что крутящий момент определяет не только мощность, но и способность машины преодолевать препятствия и ускоряться. Приведем простой пример. Есть два автомобиля с разным объемом силового агрегата, разными показателями мощности и момента силы: у одного мощность 100 л.с. и крутящий момент 250 Н*м, у другого мощность 150 л.с. и 145 Н*м. Так вот, если эти две машины будут стартовать с места одновременно, то первый автомобиль обязательно опередит второго на рывке. То же самое произойдет, и если эти машины будут подниматься вверх по склону.

Почему так получается? Да потому, что второму автомобилю при старте для развития максимальной мощности не хватает оборотов. Иными словами, если вы покупаете машину и хотите, чтобы она стартовала уверенно, уделите внимание моделям с большим моментом силы.

4

Максимальный момент силы бензиновых и дизельных двигателей

Как мы уже говорили, момент силы – это величина постоянно изменяющаяся, поэтому в характеристиках двигателя указывается ее максимальный показатель. Достичь его можно лишь при определенных оборотах коленвала.

У серийных бензиновых силовых агрегатов (нетурбированных) максимальный крутящий момент достигается при оборотах 4000-6000 об/мин. У дизелей (нетурбированных) этот показатель ниже практически в два раза, т.е. наибольший момент силы возникает на 2000-2500 об/мин. Поэтому, собственно, дизельные автомобили и считаются более мощными на низких оборотах.

5

Можно ли увеличить крутящий момент кустарным способом

Поскольку крутящий момент зависит всего от двух показателей (силы, толкающей поршень, и длины кривошипа), увеличить его можно всего двумя способами: изменением значения силы или длины плеча в большую сторону. Поскольку внесение изменений в конструкцию коленчатого вала в условиях гаража невозможно, этот способ можно упустить. Подобными переделками занимаются компании, специализирующиеся на тюнинге автомобильных двигателей. А что касается увеличения показателя силы, действующей на поршень, то здесь вполне можно поэкспериментировать. Для этого можно выбрать один из ниже перечисленных методов, или же использовать их в комплексе.

Увеличение рабочего объема каждого из цилиндров

Данный метод подразумевает расточку цилиндров и использование поршней большего диаметра. При увеличении объема возрастет не только крутящий момент, но и мощность силового агрегата. Такое увеличение не будет линейным из-за потерь на впуске, но положительный результат гарантирован. Расход топлива, конечно, существенно возрастет.

6

Увеличение степени сжатия

Повысить степень сжатия возможно путем фрезерования ГБЦ, уменьшая объем камер сгорания. Часто при этом в днище поршней делаются проточки под клапана. При таком способе возрастает давление в камере сгорания, что и приводит к увеличению силы, действующей на поршень. Однако здесь есть свои нюансы. Дело в том, что при уменьшении объема камеры сгорания понижается и детонационный порог. Иными словами, в результате подобного «тюнинга» можно добиться не только увеличения крутящего момента, но и преждевременного воспламенения топливной смеси под действием высокого давления. В итоге – постоянная детонация и быстрый износ деталей поршневой группы.

7

Применение впускных клапанов большего диаметра

Повысить крутящий момент можно и за счет увеличения количества топлива, поступающего в цилиндры. Чем больше его попадет в камеру сгорания, тем больше энергии выделится при его сжигании. Для этого применяют впускные клапана большего диаметра. Обычно их берут из других двигателей. Естественно, без токарных работ и опыта в подобных переделках здесь не обойтись.

Чип-тюнинг

Чип-тюнинг – самый безопасный из способов увеличения крутящего момента. Он сводится к тому, чтобы подключить компьютер к контроллеру двигателя и внести в него необходимые программные изменения. Без повышения расхода топлива здесь тоже не обойдется. Чем хорош этот метод, так это тем, что всегда можно вернуть стандартные настройки.

Добавить комментарий

This blog is kept spam free by WP-SpamFree.

Презентация Microsoft PowerPoint

Ссылка на сообщество