Krútiaci moment motora

Keď už hovoríme o najdôležitejšej automobilovej jednotke: motore, stalo sa zvykom povyšovať výkon nad ostatné parametre. Medzitým to nie sú výkonové kapacity, ktoré sú hlavnými charakteristikami elektrárne, ale jav nazývaný krútiaci moment. Potenciál akéhokoľvek automobilového motora je priamo určený touto hodnotou.

Pojem krútiaceho momentu spaľovacieho motora. Zložité jednoduchými slovami

Krútiaci moment vo vzťahu k automobilovým motorom je súčinom sily a ramena páky, alebo jednoduchšie tlakovej sily piestu na ojnicu. Táto sila sa meria v newtonmetroch a čím vyššia je jej hodnota, tým rýchlejšie bude auto.

Navyše výkon motora, vyjadrený vo wattoch, nie je nič iné ako hodnota krútiaceho momentu motora v Newtonmetroch, vynásobená rýchlosťou otáčania kľukového hriadeľa.

Predstavte si koňa, ktorý ťahá ťažké sane a uviazne v priekope. Ťahanie saní nebude fungovať, ak sa kôň pokúsi vyskočiť z priekopy na úteku. Tu je potrebné vyvinúť určité úsilie, ktorým bude krútiaci moment (km).

Krútiaci moment sa často zamieňa s rýchlosťou kľukového hriadeľa. V skutočnosti ide o dva úplne odlišné pojmy. Vráťme sa k príkladu koňa uviaznutého v priekope, frekvencia kroku by predstavovala rýchlosť motora a sila vyvinutá zvieraťom pri pohybe počas kroku by v tomto prípade predstavovala krútiaci moment.

Faktory ovplyvňujúce veľkosť krútiacich momentov

Na príklade koňa sa dá ľahko uhádnuť, že v tomto prípade bude hodnota SM do značnej miery určená svalovou hmotou zvieraťa. Pokiaľ ide o spaľovací motor automobilu, táto hodnota závisí od množstva práce elektrárne, ako aj od:

• úroveň pracovného tlaku vo valcoch;
• veľkosť piestu;
• priemer kľukového hriadeľa.

Krútiaci moment je najsilnejšie závislý od výtlaku a tlaku vo vnútri elektrárne a táto závislosť je priamo úmerná. Inými slovami, motory s vysokým objemom a tlakom majú zodpovedajúcim spôsobom vysoký krútiaci moment.

Existuje tiež priamy vzťah medzi KM a polomerom kľuky kľukového hriadeľa. Konštrukcia moderných automobilových motorov je však taká, že nedovoľuje, aby sa hodnoty krútiaceho momentu veľmi líšili, takže dizajnéri ICE majú malú príležitosť dosiahnuť vyšší krútiaci moment v dôsledku zakrivenia kľukového hriadeľa. Namiesto toho sa vývojári obracajú na spôsoby zvýšenia krútiaceho momentu, ako je použitie technológií preplňovania turbodúchadlom, zvýšenie kompresného pomeru, optimalizácia spaľovacieho procesu, použitie špeciálne navrhnutého sacieho potrubia atď.

Dôležité je, že KM stúpa s rastúcimi otáčkami motora, avšak po dosiahnutí maxima v danom rozsahu krútiaci moment klesá, a to aj napriek plynulému zvyšovaniu otáčok kľukového hriadeľa.

Vplyv krútiaceho momentu ICE na výkon vozidla

Množstvo krútiaceho momentu je práve tým faktorom, ktorý priamo určuje dynamiku zrýchlenia auta. Ak patríte medzi vášnivých automobilových nadšencov, možno ste si všimli, že rôzne autá, no s rovnakou pohonnou jednotkou, sa na ceste správajú odlišne. Alebo rádovo menej výkonné auto na ceste predčí to, ktoré má pod kapotou viac koní, a to aj pri porovnateľných veľkostiach a hmotnostiach áut. Dôvod spočíva práve v rozdiele krútiaceho momentu.

Konská sila sa dá považovať za meradlo odolnosti motora. Práve tento ukazovateľ určuje rýchlostné schopnosti auta. Ale keďže krútiaci moment je druh sily, závisí od jej veľkosti a nie od počtu „koní“, ako rýchlo dokáže auto dosiahnuť maximálnu povolenú rýchlosť. Z tohto dôvodu nie všetky výkonné autá majú dobrú dynamiku zrýchlenia a tie, ktoré dokážu zrýchliť rýchlejšie ako iné, nemusia byť nevyhnutne vybavené výkonným motorom.

Samotný vysoký krútiaci moment však nezaručuje vynikajúcu dynamiku stroja. Koniec koncov, okrem iného, ​​dynamika zvyšovania rýchlosti, ako aj schopnosť vozidla rýchlo prekonať svahy sekcií, závisia od prevádzkového rozsahu elektrárne, prevodových pomerov a odozvy akcelerátora. Spolu s tým je potrebné poznamenať, že moment je výrazne znížený v dôsledku množstva protichodných javov: valivé sily kolies a trenie v rôznych častiach vozidla v dôsledku aerodynamiky a iných javov.

Krútiaci moment vs výkon. Vzťah k dynamike vozidla

Výkon je derivátom takého javu ako je krútiaci moment, vyjadruje prácu elektrárne vykonanú v danom časovom okamihu. A keďže KM zosobňuje priamu činnosť motora, veľkosť momentu v zodpovedajúcom časovom období sa odráža vo forme výkonu.

Nasledujúci vzorec vám umožňuje vizuálne vidieť vzťah medzi výkonom a KM:

P=M*N/9549

Kde: P vo vzorci je výkon, M je krútiaci moment, N sú otáčky motora a 9549 je konverzný faktor pre N na radiány za sekundu. Výsledkom výpočtov pomocou tohto vzorca bude číslo v kilowattoch. Keď potrebujete previesť výsledok na konské sily, výsledné číslo sa vynásobí 1,36.

Krútiaci moment je v podstate výkon pri čiastkových otáčkach, napríklad pri predbiehaní. Výkon stúpa so zvyšujúcim sa krútiacim momentom a čím je tento parameter vyšší, tým väčšia je rezerva kinetickej energie, tým ľahšie auto prekonáva sily naň pôsobiace a tým lepšie má dynamické vlastnosti.

Je dôležité si uvedomiť, že výkon dosiahne svoje maximálne hodnoty nie okamžite, ale postupne. Koniec koncov, auto sa rozbehne na minimálnu rýchlosť a potom sa rýchlosť zvýši. Tu nastupuje sila zvaná krútiaci moment a práve tá určuje časový úsek, počas ktorého auto dosiahne svoj maximálny výkon, alebo inak povedané dynamiku vo vysokých otáčkach.

Z toho vyplýva, že auto s výkonnejšou pohonnou jednotkou, ale nie dostatočne vysokým krútiacim momentom, bude v zrýchlení horšie ako model s motorom, ktorý sa naopak nemôže pochváliť dobrým výkonom, ale predčí konkurenta vo dvojici. . Čím väčší ťah, tým sa sila prenáša na hnacie kolesá a čím bohatší je rozsah otáčok elektrocentrály, v ktorom sa dosahuje vysoký KM, tým rýchlejšie auto zrýchľuje.

Súčasne je existencia krútiaceho momentu možná bez výkonu, ale existencia výkonu bez krútiaceho momentu nie. Predstavte si, že náš kôň a sane uviazli v blate. Výkon produkovaný koňom v tej chvíli bude nulový, ale krútiaci moment (snaženie sa dostať von, ťahanie), hoci nestačí na pohyb, bude prítomný.

Dieselový moment

Ak porovnáme benzínové elektrárne s dieselovými, tak ich charakteristickým znakom (všetky bez výnimky) je vyšší krútiaci moment s menším výkonom.

Benzínový spaľovací motor dosahuje maximálne hodnoty KM pri troch až štyroch tisícoch otáčok za minútu, ale potom je schopný rýchlo zvýšiť výkon na sedem až osem tisíc otáčok za minútu. Rozsah otáčok kľukového hriadeľa naftového motora je zvyčajne obmedzený na tri až päť tisíc. V dieselových jednotkách je však zdvih piestu dlhší, kompresný pomer a ďalšie špecifické charakteristiky spaľovania paliva sú vyššie, čo poskytuje nielen väčší krútiaci moment v porovnaní s benzínovými jednotkami, ale aj prítomnosť tohto úsilia prakticky od voľnobehu.

Z tohto dôvodu nemá zmysel dosahovať zvýšený výkon dieselových motorov - spoľahlivá a cenovo dostupná trakcia „zdola“, vysoká účinnosť a palivová účinnosť úplne vyrovnávajú rozdiel medzi týmito spaľovacími motormi a benzínovými motormi, a to z hľadiska ukazovateľov výkonu aj rýchlostný potenciál.

Vlastnosti správneho zrýchlenia vozidla. Ako zo svojho auta vyťažiť maximum

Správna akcelerácia je založená na schopnosti pracovať s prevodovkou a dodržiavať princíp „od maximálneho krútiaceho momentu k maximálnemu výkonu“. To znamená, že najlepšiu dynamiku zrýchlenia automobilu je možné dosiahnuť iba udržiavaním otáčok kľukového hriadeľa v rozsahu hodnôt, pri ktorých KM dosahuje svoje maximum. Je veľmi dôležité, aby sa otáčky zhodovali s vrcholom krútiaceho momentu, ale musí existovať rezerva na jeho zvýšenie. Ak zrýchlite na rýchlosti nad maximálny výkon, dynamika zrýchlenia bude menšia.

Rozsah otáčok zodpovedajúci maximálnemu krútiacemu momentu je určený charakteristikou motora.

Výber motora. Čo je lepšie - vysoký krútiaci moment alebo zvýšený výkon?

Ak nakreslíme posledný riadok pod všetkým vyššie uvedeným, je zrejmé, že:

• krútiaci moment je kľúčovým faktorom charakterizujúcim schopnosti elektrárne;
• výkon je derivátom KM a teda sekundárnou charakteristikou motora;
• priamu závislosť výkonu od krútiaceho momentu možno vidieť vo vzorci odvodenom fyzikmi P (výkon) \uXNUMXd M (krútiaci moment) * n (otáčky kľukového hriadeľa za minútu).

Pri výbere medzi motorom s väčším výkonom, ale menším krútiacim momentom a motorom s väčším počtom KM, ale menším výkonom bude teda prevládať druhá možnosť. Iba takýto motor vám umožní využiť plný potenciál auta.

Zároveň nesmieme zabudnúť na vzťah medzi dynamickou charakteristikou auta a faktormi ako odozva plynu a prevodovka. Najlepšou možnosťou by bola taká, ktorá má nielen motor s vysokým krútiacim momentom, ale aj najmenšie oneskorenie medzi stlačením plynového pedálu a reakciou motora a prevodovku s krátkymi prevodovými pomermi. Prítomnosť týchto prvkov kompenzuje nízky výkon motora, čo spôsobuje, že vozidlo zrýchľuje rýchlejšie ako auto s motorom podobnej konštrukcie, ale s menšou trakciou.