Той, хто їздив на автомобілях різних моделей з однаковим робочим об'ємом двигуна, напевно помітив, що їх динамічні якості можуть істотно відрізнятися. Причому іноді машина з більш потужним двигуном розганяється повільніше. Деякі автомобілі добре тягнуть з найменших оборотів, інші «прокидаються», тільки коли стрілка тахометра наближається до середини шкали.
Здавалося б, парадокс. Але насправді причина такої відмінності - різні характеристики крутного моменту. У теорії це називається «різна еластичність двигуна».
Згадаймо фізику
Хто давно навчався в школі, може відразу і не згадати визначення крутного моменту. Розберемося на прикладі звичайного гайкового ключа. Наприклад, ви намагаєтеся відвернути приіржавілого болт і тягнете його з якоюсь силою. Твір сили, з якою ви тягнете ключ, на довжину важеля (відстань від центру болта до центру вашої руки) і є крутний момент. Якщо болт не вертається, ви одягаєте на ключ довгу трубу. Сила, з якою ви здатні тягнути ключ, залишається такою ж, але крутний момент збільшується (зростає довжина важеля), і болт відвертається. Іноді такий «підсилювач» здатний і зламати досить міцний болт або ключ.
Величину крутного моменту вимірюють в кілограмометрах (кг · м) або в ньютонометров (Н · м) в загальноприйнятій системі вимірювань СІ.
обертаємо колінвал
Паливноповітряна суміш, згораючи в камері згоряння, розширюється і тисне на поршень. Кривошипно-шатунний механізм перетворює зворотно-поступальний рух поршня в обертання колінчастого вала - виникає крутний момент. Яким чином ми регулюємо його величину? Та дуже просто, педаллю газу. Чим більше горючої суміші подається в циліндр, тим більше її там згорає, і гази сильніше тиснуть на поршень. Крутний момент зростає. Але далеко не всі двигуни реагують на натиснення педалі однозначно. Через певні конструктивних особливостей (величини робочого об'єму, відмінностей в регулюванні фаз газорозподілу, ступеня стиснення, алгоритмів управління системою впорскування та ін.) Величина крутного моменту двигунів може відрізнятися за значенням і по-різному змінюватися в залежності від числа обертів.
Щоб більш точно охарактеризувати можливості двигуна, в технічній характеристиці автомобіля зазвичай вказують не тільки максимальну потужність і обороти, при яких вона досягається, а й максимальний крутний момент. А графік, на якому нанесені потужність і крутний момент в залежності від числа обертів, називається зовнішньої швидкісної характеристикою двигуна.
Даєш силу тяги!
Крутний момент - це всього лише характеристика двигуна. Нас набагато більше цікавить сила тяги на колесах, яка і дозволяє машині рухатися. Адже на автомобіль діють певні сили, які заважають йому переміщатися: опір коченню, опір повітря, сили інерції та ін. Щоб розігнати машину, потрібно, щоб сила тяги перевищувала всі сили опору разом узяті (крім інерції). А ця величина якраз і залежить від крутного моменту. Правда, щоб рушити з місця і їхати на невеликих швидкостях, останнього не вистачає - збільшити силу тяги допомагають коробка передач і головна передача. Сила тяги залежить від передавального відношення трансмісії, а також втрат в ній (адже коефіцієнт корисної дії - не що інше, як показник, що визначає ефективність використання підведеної енергії в агрегаті).
Все взаємопов'язано
Потужність - це узагальнений показник, який відображає здатність двигуна виконувати певну роботу за одиницю часу. Значення потужності залежить від крутного моменту і оборотів двигуна (см. Блок). Тепер зрозуміло, чому найбільша потужність досягається при високих оборотах і повному натисканні педалі газу (подається найбільша кількість пального). Цей показник впливає на максимальну швидкість. Але здатність тягнути на підйомі або швидко розганяти автомобіль від потужності не залежить - за це відповідає крутний момент. Звичайно, деякі можуть з цим не погодитися, цілком обгрунтовано заявляючи, що при високих оборотах двигун добре тягне і машина швидко розганяється. Це дійсно так, але до таких оборотів мотор ще потрібно розкрутити. А зробити це швидше можна, якщо значення моменту на низьких оборотах більше.
МодельДвигунРобочий об'єм, лПотужність, кВт / об / хвКрутний момент, Нм / об / хвРозгін 0-100 км / ч, зРозгін 80-120 км / ч, з
330i Бензиновий 2,996 190/6600 300/2500 6, 3 6,5 320d Дизель 1,995 120/4000 340/2000 8,3 6,5
Олександр Іщенко
Фото фірм-виробників, схеми автора
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.
Яким чином ми регулюємо його величину?