Момент двигателя: Крутящий момент двигателя: что это такое

что это, на что влияет, почему он важнее мощности :: Autonews

Многие уверены, что главной характеристикой двигателя автомобиля является мощность, которая обычно измеряется в лошадиных силах (на самом деле — в ваттах, но применительно к машинам часто используют «лошадей»). Но ведь есть еще такая характеристика как крутящий момент.

  • Что это такое
  • На что влияет
  • Что важнее — момент или мощность
  • Дизель и бензин

adv.rbc.ru

Что такое крутящий момент?

Крутящий момент – это векторная величина, определяемая как произведение радиус-вектора точки приложения силы и вектора силы. В простейшем случае – это произведение прикладываемой силы на плечо рычага, к которому она прикладывается. Единица измерения у крутящего момента – соответствующая: ньютоны на метры (Н∙м).

Звучит сложно, но попытаемся объяснить на простом примере. Представьте себе механическую мясорубку, которую нужно крутить за ручку. Так вот, в ней прикладываемая сила – это та сила, с которой вы крутите ручку. А плечо – это сама ручка. И чем она длиннее, тем выше крутящий момент при тех же ваших усилиях.

Как это всё относится к двигателю автомобиля? Очень просто. В моторе сила давления сгорающей смеси бензина и воздуха передаётся через поршень на кривошипно-шатунный механизм. Сила «берётся» из сгорания топлива, а в качестве рычага выступают детали механизма.

На что влияет крутящий момент

Крутящий момент характеризует «итоговую» тягу двигателя. Он говорит «насколько двигатель сильный», какую силу тяги может создавать. При этом надо понимать, что на колёса крутящий момент доходит уже изменённым, ведь шины связаны с мотором не напрямую, а через трансмиссию, в которой момент изменяется в зависимости от передаточного соотношения.

Крутящий момент — величина не постоянная. Момент изменяется вместе с количеством поступающей в цилиндр смеси и оборотами двигателями. Поэтому для оценки возможностей двигателя обычно используют график крутящего момента, который иллюстрирует его зависимость от оборотов.

Особенность двигателей внутреннего сгорания в том, что с ростом оборотов крутящий момент рано или поздно начинает снижаться
(Фото: Shutterstock)

Чем большее усилие развивает двигатель — тем лучше автомобиль разгоняется. Поэтому максимальное ускорение получается на тех оборотах, при которых момент достигает пиковых значений.

Но особенность двигателей внутреннего сгорания в том, что с ростом оборотов крутящий момент рано или поздно начинает снижаться. Решить эту проблему помогает коробка передач: при разгоне мы включаем нужную передачу, поддерживая обороты на оптимальном уровне. И поэтому так важно, чтобы двигатель на как можно большем промежутке оборотов выдавал максимальную тягу.

Крутящий момент и мощность: что важнее

Но что важнее? Крутящий момент или мощность двигателя? Чтобы ответить на этот вопрос, сначала нужно понять, что такое вообще мощность.

С точки зрения физики мощность получается путём деления совершенной работы на время, за которое работа совершилась. То есть, эта характеристика показывает не «что было сделано», а «что было сделано за определённое время». Например, перенести из пункта А в пункт Б десять ящиков можно за пять минут, а можно за сорок. Выполненная работа будет одинакова. А вот мощность — нет.

Применительно к автомобильному двигателю мощность тоже является такой же «оценочной» характеристикой. При этом, можно сказать, что работой двигателя, по сути, является… крутящий момент. Ведь работа мотора — это крутить коленвал. Следовательно, крутящий момент и мощность — величины взаимосвязанные.

Вернемся к воображаемой мясорубке. Длинная ручка обеспечивает высокий крутящий момент, то есть вы можете прокручивать, например, не обычное мясо, а замороженное. Допустим, за один оборот сквозь мясорубку проходит 10 граммов такого мяса, а если у вас получится делать 100 оборотов в минуту — на выходе получится килограмм фарша. Это и есть ваша мощность.

В автомобилях мощность мотора равняется его крутящему моменту на данных оборотах в минуту, умноженному на число этих оборотов и разделённому на определённый коэффициент. Она показывает «суммарное количество» крутящего момента, то есть, работы, совершённой двигателем за определённое время. Чем больше момент, «сила кручения» — тем больше мощность.

Часто на графике отображаются сразу две линии: одна обозначает момент, а другая — мощность.
(Фото: drive2.ru)

Отметим, что как для крутящего момента, так и для мощности существуют графики, демонстрирующие зависимость от числа оборотов. Более того, часто на графике отображаются сразу две линии: одна обозначает момент, а другая — мощность.

Вот и получается, что вопрос о том, что из этих показателей важнее — не совсем корректен. Во-первых, они взаимосвязаны. А, во-вторых, значение имеют не только сами эти показатели, но и обороты.

Крутящий момент в дизельных и бензиновых двигателях

Какой двигатель обладает большим крутящим моментом — бензиновый или дизельный? Как правило, у дизеля крутящий момент заметно выше, чем у аналогичного бензинового мотора. Причём на низких оборотах эта разница наиболее значительна. Дизель развивает хорошую тягу «сразу», чуть ли не с холостых оборотов. А бензиновый должен сперва раскрутиться.

Максимальное ускорение получается на тех оборотах, при которых момент достигает пиковых значений
(Фото: Shutterstock)

С другой стороны, у дизельных двигателей в силу особенности конструкции меньше рабочий диапазон оборотов: когда при разгоне бензиновый двигатель продолжает раскручиваться, дизельный уже требует перехода на высшую передачу.

Значит ли это, что дизель со своим большим крутящим моментом подходит только ля грузовиков и внедорожников? Когда-то многие были в этом уверены. Однако современные дизельные двигатели отлично ведут себя на быстрых спортивных автомобилях.

  • Топ-5 автоподстав. Видеопримеры и разбор от экспертов
  • Антидождь для автомобиля — что это за средство и как оно работает
  • Автомагистраль: что это и чем она отличается от других дорог

     

Крутящий момент двигателя

Крутящий момент двигателя — это тяговая характеристика двигателя, которая в отличие от мощности дает весьма отдаленное представление об истинных возможностях автомобиля. Для более полного раскрытия этого понятия 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 необходимо провести довольно утомительный расчет. 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.

График: зависимость крутящего момента от мощности

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.

В представленной таблице крутящего момента двигателей цифры Нм приведены к величине 7000 об/мин.







































































































 Марка автомобилямощность, л.с.при об/минкрутящий момент, Нмприведенный момент, Нм
1Alfa Romeo 8C Competizione4507000470470
2Aston Martin DB94776000600514
3Audi A3 Sedan 2. 0 TDI1504000320183
4Audi A6 3.0 TDI2044500400257
5Audi RS5 Coupe4508250430507
6Audi S33006200380337
7Audi S43337000441441
8Audi S85206000652559
9Audi Q7 4.2 TDI3273750760407
10Audi R8 4.24207800430479
11Bentley Mulsanne51242001020612
12BMW 330d F302584000560320
13BMW M135i F213205800450373
14BMW M5 F105607000680680
15BMW M550d xDrive F103814400740465
16BMW 750i F014505500650511
17BMW M3 E924208300400474
18BMW X5 M50d E703814400740465
19Bugatti Veyron 16. 41001600012501071
20Cadillac Escalade4035700565460
21Chevrolet Camaro ZL15806000754646
22Chevrolet Corvette Z065076300637573
23Citroën C5 V6 HDi 2402403800450244
24Citroën DS5 eHDi 1601603750340182
25Dodge Challenger SRT8 3924706000637546
26Dodge SRT Viper6506150814715
27Ferrari 458 Italia5709000540694
28Ferrari 550 Maranello4807000569569
29Ferrari F12 Berlinetta7408700690858
30Ferrari FF6608000683781
31Ford Explorer 2. 0L EcoBoost2435500366288
32Ford Fiesta ST1825700240195
33Ford Focus ST2506000340291
34Ford Kuga 1.6 EcoBoost1825700240195
35Ford Mondeo 2.2 TDCi2003500420210
36Honda Civic Type-R mk82017800193215
37Honda CR-V1907000222222
38Honda S20002407800220245
39Hyundai Santa Fe 2. 2 CRDi1973800421229
40Infiniti G37 Sport3337000365365
41Infiniti FX30d2383750550295
42Jaguar XF 3.0 V6 D S2754000600343
43Jaguar XJ 5.0 SC Supersport5106500625580
44Jaguar XKR-S Coupe5506500680631
45Jeep Grand Cherokee 3.0 CRD2504000570326
46Jeep Grand Cherokee SRT84656000624535
47Kia Optima 2. 41806000231198
48Kia Sorento 2.2 CRDi1973800421229
49Koenigsegg Agera940690011001084
50Lamborghini Aventador LP700-47008250690813
51Land Rover Discovery 4 5.0 V83756500510474
52Land Rover Discovery 4 SDV62454000600343
53Lexus LF-A5608700480597
54Lexus IS-F4236600505476
55Maserati 3200GT3706250491438
56Maserati Granturismo S4407000490490
57Maybach 575505250900675
58Mazda 6 2. 2 SkyActiv-D1754500420270
59Mazda CX-9 Touring AWD2776250366327
60Mclaren F16277500651698
61Mclaren MP4-12C6007000600600
62Mercedes-Benz A 45 AMG3606000450386
63Mercedes-Benz C 250 CDI W2042014200500300
64Mercedes-Benz CLA 2502115500350275
65Mercedes-Benz GL63 AMG5585250759569
66Mercedes-Benz S 600 W2215175000830593
67Mercedes-Benz S 63 AMG W2225855500900707
68Mercedes-Benz SL 65 AMG R23163050001000714
69MINI Cooper SD Countryman1434000305174
70MINI JCW2116000280240
71Mitsubishi Lancer Evolution X2956500422392
72Mitsubishi Outlander 3. 02306250291260
73Mitsubishi Pajero 3.2 DI-D2003800441239
74Nissan GT-R R355506400632578
75Nissan Patrol4055800560464
76Opel Astra OPC2805500400314
77Opel Insignia 2.0 CDTI1954000400229
78Opel Insignia OPC3255250435326
79Peugeot 308 2. 0 HDI1404000340194
80Peugeot RCZ 200 THP2005800275228
81Porsche 911 Carrera S 9914007400440465
82Porsche 911 Turbo S 9915606750750723
83Porsche Carrera GT6128000590674
84Porsche Cayenne S Diesel3823750850455
85Porsche Panamera Diesel3004000650371
86Range Rover 5. 0 Supercharged5106500625580
87Range Rover Sport 4.4 TDV83393500700350
88Renault Clio RS2007100215218
89Renault Megane dCi 1601603750380204
90Rolls-Royce Ghost5705250780585
91Rolls-Royce Wraith6355600800640
92Skoda Fabia RS1806200250221
93Skoda Octavia 2. 0 TDI1434000320183
94Subaru Impreza WRX STI3006200350310
95Subaru Legacy Outback 3.62506000335287
96Toyota GT862007000205205
97Toyota RAV41806000233200
98Volkswagen Golf GTI2306200350310
99Volkswagen Touareg 3.0 TDI2044750450305
100Volvo S60 T63045600440352
101Volvo XC60 D52154000420240

← Круиз-контроль

Ксенон →