Мощность или момент?

Покупая автомобиль, человек обычно интересуется максимальной

мощностью и расходом горючего. На величину крутящего момента и на

то, при каких оборотах он достигается, обращают внимание реже. И совершенно

напрасно.

Покупая автомобиль, человек обычно интересуется максимальной мощностью и расходом горючего. На величину крутящего момента и на то, при каких оборотах он достигается, обращают внимание реже. И совершенно напрасно.

Тот, кто ездил на автомобилях

разных моделей с одинаковым рабочим объемом двигателя, наверняка заметил,

что их динамические качества могут существенно различаться. Причем иногда

машина с более мощным двигателем разгоняется медленнее. Некоторые автомобили

хорошо тянут с самых малых оборотов, другие «просыпаются», только когда стрелка

тахометра приближается к середине шкалы.

Казалось бы, парадокс. Но на самом деле причина такого отличия – разные характеристики

крутящего момента. В теории это называется «разная эластичность двигателя».

Вспомним физику

Кто давно учился в школе, может сразу и не вспомнить определение крутящего

момента. Разберемся на примере обычного гаечного ключа. Например, вы пытаетесь

отвернуть приржавевший болт и тянете его с какой-то силой. Произведение силы,

с которой вы тянете ключ, на длину рычага (расстояние от центра болта до центра

вашей руки) и есть крутящий момент. Если болт не отворачивается, вы надеваете

на ключ длинную трубу. Сила, с которой вы способны тянуть ключ, остается такой

же, но крутящий момент увеличивается (растет длина рычага), и болт отворачивается.

Иногда такой «усилитель» способен и сломать довольно прочный болт или ключ.

Величину крутящего момента измеряют в килограммометрах (кг·м) или в ньютонометрах

(Н·м) в общепринятой системе измерений СИ.

Вращаем коленвал

Топливовоздушная смесь, сгорая в камере сгорания, расширяется и давит на

поршень. Кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное

движение поршня во вращение коленчатого вала – возникает крутящий момент.

Каким образом мы регулируем его величину? Да очень просто, педалью газа. Чем

больше горючей смеси подается в цилиндр, тем больше ее там сгорает, и газы

сильнее давят на поршень. Крутящий момент возрастает. Но далеко не все двигатели

реагируют на нажатие педали однозначно. Из-за определенных конструктивных

особенностей (величины рабочего объема, отличий в регулировках фаз газораспределения,

степени сжатия, алгоритмов управления системой впрыска и др.) величина крутящего

момента двигателей может отличаться по значению и по-разному изменяться в

зависимости от числа оборотов.

Чтобы более точно охарактеризовать возможности двигателя, в технической характеристике

автомобиля обычно указывают не только максимальную мощность и обороты, при

которых она достигается, но и максимальный крутящий момент. А график, на котором

нанесены мощность и крутящий момент в зависимости от числа оборотов, называется

внешней скоростной характеристикой двигателя.

Даешь силу тяги!

Крутящий момент – это всего лишь характеристика двигателя. Нас гораздо

больше интересует сила тяги на колесах, которая и позволяет машине двигаться.

Ведь на автомобиль действуют определенные силы, которые мешают ему перемещаться:

сопротивление качению, сопротивление воздуха, силы инерции и др. Чтобы разогнать

машину, нужно, чтобы сила тяги превышала все силы сопротивления вместе взятые

(кроме инерции). А эта величина как раз и зависит от крутящего момента. Правда,

чтобы тронуться с места и ехать на небольших скоростях, последнего не хватает

– увеличить силу тяги помогают коробка передач и главная передача. Сила тяги

зависит от передаточного отношения трансмиссии, а также потерь в ней (ведь

коэффициент полезного действия – не что иное, как показатель, определяющий

эффективность использования подведенной энергии в агрегате).

Все взаимосвязано

Мощность – это обобщенный показатель, который отражает способность двигателя

выполнять определенную работу за единицу времени. Значение мощности зависит

от крутящего момента и оборотов двигателя (см. блок). Теперь понятно, почему

наибольшая мощность достигается при высоких оборотах и полном нажатии педали

газа (подается самое большое количество горючего). Этот показатель влияет

на максимальную скорость. Но способность тянуть на подъеме или быстро разгонять

автомобиль от мощности не зависит – за это отвечает крутящий момент.

Конечно, некоторые могут с этим не согласиться, вполне обоснованно заявляя,

что при высоких оборотах двигатель хорошо тянет и машина быстро разгоняется.

Это действительно так, но до таких оборотов мотор еще нужно раскрутить. А

сделать это быстрее можно, если значение момента на низких оборотах больше.

Сравнительная характеристика автомобилей BMW 3­й серии с разными двигателями

Модель Двигатель Рабочий объем, л Мощность, кВт/об/мин Крутящий момент, Нм/об/мин Разгон 0-100 км/ч, с Разгон 80-120 км/ч, с 330i Бензиновый 2,996 190/6600 300/2500 6,3 6,5 320d Дизель 1,995 120/4000 340/2000 8,3 6,5

Александр Ищенко

Фото фирм-производителей, схемы автора