Moottorin vääntömomentti

Kun puhutaan tärkeimmästä autoyksiköstä: moottorista, on tullut tapana korottaa tehoa muiden parametrien yläpuolelle. Samaan aikaan voimalaitoksen pääominaisuudet eivät ole tehokapasiteetit, vaan ilmiö, jota kutsutaan vääntömomentiksi. Minkä tahansa auton moottorin potentiaali määräytyy suoraan tämän arvon perusteella.

Moottorin vääntömomentin käsite. Tietoja kompleksista yksinkertaisin sanoin

Vääntömomentti suhteessa autojen moottoreihin on voiman ja vipuvarren tulo, tai yksinkertaisemmin sanottuna männän painevoiman kiertokankeen. Tämä voima mitataan newtonmetreinä, ja mitä suurempi sen arvo, sitä nopeampi auto on.

Lisäksi moottorin teho watteina ilmaistuna ei ole muuta kuin moottorin vääntömomentin arvo newtonmetreinä kerrottuna kampiakselin pyörimisnopeudella.

Kuvittele hevonen, joka vetää raskasta rekiä ja juuttuu ojaan. Kelkan vetäminen ei toimi, jos hevonen yrittää hypätä ulos ojasta juosten. Täällä on käytettävä tiettyä voimaa, joka on vääntömomentti (km).

Vääntömomentti sekoitetaan usein kampiakselin nopeuteen. Itse asiassa nämä ovat kaksi täysin erilaista käsitettä. Palaten esimerkkiin ojaan jumissa olevasta hevosesta, askeltaajuus edustaisi moottorin nopeutta ja eläimen liikkuessa askeleen aikana kohdistama voima edustaisi tässä tapauksessa vääntömomenttia.

Vääntömomenttien suuruuteen vaikuttavat tekijät

Hevosen esimerkissä on helppo arvata, että tässä tapauksessa SM:n arvo määräytyy suurelta osin eläimen lihasmassan mukaan. Mitä tulee auton polttomoottoriin, tämä arvo riippuu voimalaitoksen työn määrästä sekä:

• työpaineen taso sylintereiden sisällä;
• männän koko;
• kampiakselin halkaisija.

Vääntömomentti on voimakkaimmin riippuvainen voimalaitoksen sisäisestä siirtymästä ja paineesta, ja tämä riippuvuus on suoraan verrannollinen. Toisin sanoen moottoreilla, joilla on suuri tilavuus ja vastaavasti paine, on suuri vääntömomentti.

KM:n ja kampiakselin kammen säteen välillä on myös suora yhteys. Nykyaikaisten autojen moottoreiden rakenne on kuitenkin sellainen, että se ei salli vääntömomenttiarvojen vaihtelua laajasti, joten ICE-suunnittelijoilla on vähän mahdollisuuksia saavuttaa suurempi vääntömomentti kampiakselin kaarevuuden vuoksi. Sen sijaan kehittäjät etsivät tapoja lisätä vääntömomenttia, kuten käyttämällä turboahdintekniikoita, lisäämällä puristussuhteita, optimoimalla palamisprosessia, käyttämällä erityisesti suunniteltuja imusarjoja jne.

On tärkeää, että KM kasvaa moottorin nopeuden kasvaessa, mutta saavutettuaan maksimin tietyllä alueella vääntömomentti pienenee huolimatta kampiakselin nopeuden jatkuvasta noususta.

ICE-vääntömomentin vaikutus ajoneuvon suorituskykyyn

Vääntömomentin määrä on juuri se tekijä, joka määrittää suoraan auton kiihtyvyyden dynamiikan. Jos olet innokas autoharrastaja, olet ehkä huomannut, että eri autot, mutta samalla tehoyksiköllä, käyttäytyvät tiellä eri tavalla. Tai suuruusluokkaa vähemmän tehokas auto tiellä on parempi kuin se, jonka konepellin alla on enemmän hevosvoimaa, jopa vertailukelpoisilla autokooilla ja -painoilla. Syy on nimenomaan vääntömomenttien erossa.

Hevosvoimaa voidaan pitää moottorin kestävyyden mittana. Tämä ilmaisin määrittää auton nopeusominaisuudet. Mutta koska vääntömomentti on eräänlainen voima, se riippuu sen suuruudesta eikä "hevosten" lukumäärästä, kuinka nopeasti auto voi saavuttaa enimmäisnopeusrajoituksen. Tästä syystä kaikilla tehokkailla autoilla ei ole hyvää kiihtyvyysdynamiikkaa, ja niitä, jotka voivat kiihtyä nopeammin kuin muut, ei välttämättä ole varustettu tehokkaalla moottorilla.

Suuri vääntömomentti ei kuitenkaan yksin takaa koneen erinomaista dynamiikkaa. Loppujen lopuksi muun muassa nopeuden kasvun dynamiikka sekä auton kyky voittaa nopeasti osien kaltevuus riippuu voimalaitoksen toiminta-alueesta, välityssuhteista ja kaasupolkimen herkkyydestä. Tämän lisäksi on huomattava, että momentti pienenee merkittävästi useiden vastavaikutusten vuoksi: pyörien vierintävoimat ja kitka auton eri osissa aerodynamiikasta ja muista ilmiöistä johtuen.

Vääntö vs teho. Suhde ajoneuvon dynamiikkaan

Teho on johdannainen sellaisesta ilmiöstä kuin vääntömomentti, se ilmaisee voimalaitoksen tietyllä hetkellä suoritetun työn. Ja koska KM personoi moottorin suoran toiminnan, hetken suuruus vastaavalla ajanjaksolla heijastuu tehon muodossa.

Seuraavan kaavan avulla voit nähdä visuaalisesti tehon ja KM:n välisen suhteen:

P=M*N/9549

Missä: P kaavassa on teho, M on vääntömomentti, N on moottorin rpm ja 9549 on N:n muuntokerroin radiaaneiksi sekunnissa. Tätä kaavaa käyttävien laskelmien tulos on numero kilowatteina. Kun tulos on muutettava hevosvoimaiksi, saatu luku kerrotaan 1,36:lla.

Pohjimmiltaan vääntömomentti on tehoa osanopeuksilla, kuten ohituksissa. Teho kasvaa vääntömomentin kasvaessa, ja mitä korkeampi tämä parametri, sitä enemmän kineettistä energiaa, sitä helpompi auto voittaa siihen vaikuttavat voimat ja sitä paremmat ovat sen dynaamiset ominaisuudet.

On tärkeää muistaa, että teho saavuttaa maksimiarvonsa ei heti, vaan vähitellen. Loppujen lopuksi auto käynnistyy miniminopeudella ja sitten nopeus kasvaa. Tässä tulee voimaan vääntömomentiksi kutsuttu voima, ja se määrittää ajan, jonka aikana auto saavuttaa maksimitehonsa, eli toisin sanoen nopean dynamiikan.

Tästä seuraa, että auto, jolla on tehokkaampi voimayksikkö, mutta ei tarpeeksi korkea vääntömomentti, on kiihtyvyydessään huonompi kuin malli, jossa on moottori, joka päinvastoin ei voi ylpeillä hyvällä teholla, mutta ylittää kilpailijan parissa . Mitä suurempi työntövoima, voima välittyy vetopyörille, ja mitä rikkaampi voimalaitoksen nopeusalue, jolla saavutetaan korkea KM, sitä nopeammin auto kiihtyy.

Samanaikaisesti vääntömomentin olemassaolo on mahdollista ilman tehoa, mutta voiman olemassaolo ilman vääntömomenttia ei. Kuvittele, että hevosemme ja reki ovat jumissa mudassa. Hevosen tuottama teho tällä hetkellä on nolla, mutta vääntömomentti (yrittää päästä ulos, vetää), vaikka se ei riitä liikkumiseen, on läsnä.

Diesel hetki

Jos vertaamme bensiinivoimaloita dieselvoimaloihin, niin jälkimmäisten erottuva piirre (kaikki poikkeuksetta) on suurempi vääntömomentti pienemmällä teholla.

Bensiinipolttomoottori saavuttaa suurimmat KM-arvonsa kolmesta neljään tuhatta kierrosta minuutissa, mutta pystyy sitten nopeasti lisäämään tehoa tehden seitsemästä kahdeksaan tuhatta kierrosta minuutissa. Dieselmoottorin kampiakselin kierroslukualue on yleensä rajoitettu kolmesta viiteen tuhanteen. Dieselyksiköissä männän isku on kuitenkin pidempi, puristussuhde ja muut polttoaineen palamisen erityisominaisuudet korkeammat, mikä tarjoaa paitsi enemmän vääntömomenttia bensiiniyksiköihin verrattuna, myös tämän voiman esiintymisen melkein tyhjäkäynniltä.

Tästä syystä ei ole järkevää saavuttaa dieselmoottoreiden tehon lisäämistä - luotettava ja edullinen veto "alhaalta", korkea hyötysuhde ja polttoainetehokkuus tasoittavat täysin tällaisten polttomoottoreiden ja bensiinimoottoreiden välisen kuilun sekä tehoindikaattoreiden että bensiinimoottoreiden välillä. nopeuspotentiaalia.

Auton oikean kiihtyvyyden ominaisuudet. Kuinka saada kaikki irti autostasi

Oikea kiihtyvyys perustuu kykyyn työskennellä vaihteiston kanssa ja noudattaa periaatetta "maksimivääntömomentista maksimitehoon". Eli on mahdollista saavuttaa paras auton kiihtyvyysdynamiikka vain pitämällä kampiakselin nopeus arvoalueella, jolla KM saavuttaa maksiminsa. On erittäin tärkeää, että nopeus on sama kuin huippuvääntömomentti, mutta sen lisäämiselle on oltava marginaali. Jos kiihdytät maksimitehoa suurempiin nopeuksiin, kiihtyvyysdynamiikka on pienempi.

Maksimivääntömomenttia vastaava kierroslukualue määräytyy moottorin ominaisuuksien mukaan.

Moottorin valinta. Kumpi on parempi - suuri vääntömomentti vai suuri teho?

Jos vedämme viimeisen viivan kaiken yllä olevan alle, käy selväksi, että:

• vääntömomentti on keskeinen voimalaitoksen kykyjä luonnehtiva tekijä;
• teho on KM:n johdannainen ja siksi moottorin toissijainen ominaisuus;
• tehon suora riippuvuus vääntömomentista voidaan nähdä fyysikkojen johtamassa kaavassa P (teho) \uXNUMXd M (vääntömomentti) * n (kampiakselin nopeus minuutissa).

Siten, kun valitaan moottorin, jolla on enemmän tehoa, mutta vähemmän vääntömomenttia, ja moottorin, jolla on enemmän kilometriä, mutta vähemmän tehoa, välillä on toinen vaihtoehto. Vain tällainen moottori antaa sinun käyttää koko auton potentiaalia.

Samalla emme saa unohtaa auton dynaamisten ominaisuuksien ja tekijöiden, kuten kaasuvasteen ja vaihteiston, välistä suhdetta. Paras vaihtoehto olisi sellainen, jossa ei ole vain suuren vääntömomentin moottori, vaan myös pienin viive kaasupolkimen painamisen ja moottorin vasteen välillä sekä vaihteisto lyhyillä välityssuhteilla. Näiden ominaisuuksien olemassaolo kompensoi moottorin alhaisen tehon, jolloin auto kiihtyy nopeammin kuin auto, jossa on samankaltainen moottori, mutta jolla on vähemmän pitoa.