Неужели количество лошадиных сил – не более, чем красивая цифра для маркетологов, в то время как крутящий момент – по-настоящему важный показатель мотора, на который обращают внимание истинные автомобилисты? Давайте разбираться!
Енцо Феррарі якось сказав: «Кінські сили продають автомобілі, а крутний момент виграє гонки». І, певно, творець одного з найкращих гоночних автомобілей свого часу щось знав. Але чи все так однозначно? Невже дійсно кількість кінських сил – не більше, ніж гарна цифра для маркетологів, в той час як крутний момент – дійсно важливий показник мотора, на який звертають увагу істинні автомобілісти?
Сьогодні про це можна дискутувати. З часів, коли Енцо Феррарі починав створювати свої чудові машини, автомобільний світ змінився. Дизельні мотори вийшли з тіні та доволі добре подвинули бензинові. Не дивлячись на горезвісний “дизельгейт” мотори на тяжкому паливі продовжують користуватися популярністю, а для деяких, зокрема і нових моделей їх запропоновано більше, ніж бензинових. І кожен другий власник дизеля (принаймні, у нас в країні) готовий тикнути носом своїх «бензинових» колег в переваги Ньютоно-метрів над кінськими силами (вінн, звісно, ще й про витрату згадає). Виходить, тепер крутний момент продає машини, і він же ще й гонки може вигравати? А навіщо тоді нам ці кінські сили? Ну що ж, будемо розбиратися!
Енцо Ансельмо Феррарі — італійський конструктор, підприємець та автогонщик. Засновник автомобільної компанії «Феррарі» та однойменної автогоночної команди.
Для початку давайте трохи познайомимось з нашими сьогоднішніми суперниками. Крутний момент вимірюється в Ньютоно-метрах (Н·м) або кілограм-силах на метр (кгс·м). 1 кілограм-сили на метр приблизно дорівнює 10 Ньютоно-метрам. Щоб зрозуміти скільки це, давайте уявимо, що нам потрібно закрутити гайку с зусиллями, скажімо, в ті самі десять Ньютоно-метрів. Для цього наобхідно одягти на неї гайковий ключ і прилаштувати до нього важіль довжиною в один метр, а на його край повісити гирю масою в 1 кг. Тоді на гайці ми отримаємо крутний момент, що дорівнюватиме 10 Н·м. Нескладно порахувати, що для того, щоб отримати зусилля в 1 Н·м нам необхідна гиря масою 0,1 кг.
З моментом трохи розібралися, перейдімо до потужності. З нею все трохи складніше. Згідно з визначенням: «Потужність дорівнює відношенню роботи, яка виконується за певний проміжок часу, до цього проміжку часу». Отже, потужність характеризує швидкість виконання роботи. Щоб краще це зрозуміти, давайте трохи побудемо занудними й поглянемо на формулу розрахунку потужності двигуна:
Ne=(Mk×n)÷9549
де Mk – це крутний момент в Н·м; n – це кількість обертів двигуна за хвилину; а число 9549 допомогає нам привести результат до нормальних значень.
Завдяки цій формулі, ми можемо розрахувати потужність при будь-яких обертах, для цього необхідно знати значення крутного момента при цих обертах. Виходить, ці два показники взаємопов’язані? Так і є. На рух автомобіля впливають зусилля, які генерує двигун (крутний момент), та частота, з якою він їх генерує (оберти). Співвідношення цих показників характеризується значенням потужності мотора. Потужність вимірюють в кіловатах чи кінських силах. В чому між ними різниця ми вже розбирался в одному з наших матеріалів:
Тепер давайте розглянемо крайнощі двигунобудування: дизель від трактора МТЗ-80 та неймовірний бензиновий мотор автомобіля Honda S2000. На тракторі встановлено чотирициліндровий дизель об’ємом 4,75 л. Його максимальна потужність всього лише 80 к.с, зате крутний момент – аж 422 Н·м, які доступні вже з 1500 об/хв. Максимальні ж оберти цього двигуна – скромні 2200 об/хв. Дизелі, як ми знаємо, взагалі не люблять високі оберти.
Ці дві машини створені для абсолютно різних задач. Трактор – працівник. Йому важливо мати високий крутний момент вже на малому ходу. Хонда ж – автомобіль для задоволення. Тут необхідно, щоб двигун віз на усі гроші.
Бензиновий мотор Honda S2000 навпаки – обожнює їх. Він здатен крутитися аж до 9200 об/хв, і при об’ємі всього в два літри видає цілих 250 к.с при 8300 об/хв і немаленькі 218 Н·м при 7300 об/хв. І це без наддува (довгий час цей агрегат був найбільш високофорсованим атмосферним двигуном у світі). Виходить, що мотор Honda при меншому в 2,37 рази об’ємі має майже вдвічі менший момент, і це доволі логічно. При цьому він чомусь потужніше тракторного в 3,1 рази. Як так вийшло? Адже ми пам’ятаємо, що потужність залежить від крутного момента. Але також вона залежить від обертів, а втрактора вони зовсім невисокі. Його задача тягати тяжкі вантажі, для цього необхідно великі зусилля на колесах та зовсім неважлива швидкість – трактори нешвидкі.
І ось ми підійшли до суті питання. У трактора двигун більшого об’єму з більшою площею днища поршня і об’ємом камери згоряння, тиск в якій у дизельного мотора вищий, ніж у бензинового. Деталі цього двигуна достатньо тяжкі, а кривошипно-шатунний механізм має більш довгі важелі. Все це призводить до того, що дизель вже на невисоких обертах буде створювати багато крутного момента. Більше, ніж компактний двигун Хонди. Якщо провести аналогію, то дизельний мотор трактора – це великий та сильний паверліфтер. А двигун Honda S2000 – це, скоріше, спортивний гімнаст. Він не може підняти за раз велику вагу, зате він набагато швидший, проворніший та може виконувати багато роботи за короткий проміжок часу.
Тільки не потрібно цю аналогію вважати як таку, що може бути застосована для будь-якого бензинового та дизельного двигуна. Сучасні дизелі далеко пішли від своїх предків. Сьогодні добре налаштований дизель – це тихий, швидкий і дуже тяговитий агрегат. Хорошим прикладом є чотирилітровий V8 з трьома нагнітачами на 435 л. с. і 900 Нм від концерна VAG. Цей мотор перетворює Audi SQ7 в найпотужніший дизельний кросовер на планеті та катапультує його з нуля до першої сотні за 4,8 секунді – вправний, однак, паверліфтер!
Тепер, коли ми зрозуміли, хто є хто, давайте розберемося з ще одною обставиною. Крутний момент двигуна, коли проходить трансмісію, змінюється. Наприклад, максимальний крутний момент мотора ВАЗ-2108 дорівнює 98.4 Н·м. Але на першій передачі на колесах цей показник буде збільшено в 14,157 разів (при максимальному навантаженні двигуна і без врахування втрат у трансмісії). Як правило, в традиційних п’ятиступінчатих коробках передач перші три передачі знижують (тобто вони знижують оберти і збільшують момент), четверта – пряма, а інші вже навпаки підвищують оберти і знижують момент. Вплив передаточного відношення трансмісії добре відомий тим, кому доводилося займатися доопрацюванням ВАЗівських передньопривідників. Для них доступні різні комплекти рядів КПП та головної пари. При встановлені «короткого» ряду (з більшим передаточним відношенням) автомобіль швидше розганяється на перших передачах та краще долає підйоми, але максимальна швидкість зменшується. Якщо ж навпаки встановити комплект з меншим передаточним числом, то можна трохи збільшити “максималку”, але втратити розгін на більш низьких передачах.
Зрозуміти, наскільки хороший двигун автомобіля, допоможуть не значення потужності та момента, а відчуття за кермом
Виходячи з усього цього, можна зробити висновок, що для автомобіля важнливі не цифри потужності і момента, а поєднання характеристик двигуна (будь то бензиновий мотор, дизельний чи навіть гібридна силова установка) і трансмисії, і те, наскільки вони підходять конкретній машині. Тільки за цифрами взагалі важко обрати двигун, адже в них вказують лише максимальне значення потужності та момента. Повертаючись до характеристик Honda S2000, можна відмітити, що максимальний момент у неї досягається при 7300 об/хв. Але це не означає, що, скажімо, при 3500 об/хв тяги взагалі не буде. Багато журналістів, яким пощастило поїздити на цій машині, взагалі відмічають, що не дивлячись на високообертовий характер її двигуна, він доволі добре тягне і на низьких обертах. І це підводить нас до неочікуванного висновка. Якщо ви обираєте трактор, то вам слід знати не його потужність і крутний момент, а те скільки він здатен потягнути (для цього навіть спеціальна характеристика є: сила тяги на гаку). М ж, в першу чергу, говоримо про легкові авто. І тут теж самі по собі цифри момента та потужності мало що значать. Важливо те, як машина їде: хороший мотор може бути зіпсований поганою коробкою і навпаки. І все це не буде мати сенс, якщо встановлено на невдалому шасі. Тому наша порада: обираючи машину, не зациклюйтеся на цифрах. Проїдьтеся на ній, і вам все стане ясно! А також читайте наші тест-драйви – в них ми детально розбираємось з усіма найважливішими характеристиками автомобіля в ділі!