Jaka jest różnica między momentem obrotowym a mocą?

Inżynierowie motoryzacyjni od dawna i dość dokładnie znają pojęcia i cechy takich wielkości czysto fizycznych, jak moc silnika i moment obrotowy. Pytania pojawiają się od początkujących, ale kierowców zainteresowanych technologią.

Szczególnie ostatnio, gdy liczni popularyzatorzy i recenzenci samochodów, którzy sami nie do końca rozumieją podstawy teoretyczne, zaczęli powoływać się na wielkość momentu obrotowego w opisach silników, przedstawiając ją jako niemal najważniejszy wskaźnik wartości użytkowej samochodu. .

Bez wyjaśnienia istoty, a co za tym idzie wprowadza w błąd czytelników i widzów.

Jaka jest moc silnika

Moc to zdolność do wykonania pracy w jednostce czasu. W odniesieniu do silnika samochodowego koncepcja ta charakteryzuje w jak największym stopniu moc wyjściową silnika.

Samochód w ruchu opiera się sile ciągu silnika, straty idą na aerodynamikę, tarcie i zestaw energii potencjalnej podczas jazdy pod górę. Im więcej energii zostanie włożone w tę pracę w każdej sekundzie, tym większa będzie prędkość samochodu, a tym samym jego efektywność jako pojazdu.

Moc jest mierzona w koniach mechanicznych, która rozwinęła się historycznie lub w kilowatach, co jest akceptowane w fizyce. Stosunek jest prosty - jedna moc to około 0,736 kilowata.

Rodzaje mocy

Ciąg silnika powstaje poprzez przekształcenie energii palącej się mieszanki w cylindrach w pracę mechaniczną obracającą wał korbowy i związaną z nim przekładnię. Kluczową wartością jest ciśnienie na tłok w cylindrze.

W zależności od metody obliczeń moc może być różna:

• wskaźnik - jest obliczany na podstawie średniego ciśnienia na cykl i powierzchni dna tłoka;
• skuteczny - w przybliżeniu to samo, ale ciśnienie warunkowe jest korygowane o straty w cylindrze;
• nominalny, jest to również maksimum - parametr bliższy użytkownikowi końcowemu, wskazujący na zdolność silnika do pełnego powrotu;
• konkretny lub litr - pokazuje doskonałość silnika, jego zdolność do dawania maksimum z jednostki objętości roboczej.

Ponieważ mówimy o pracy na jednostkę czasu, zwrot będzie zależał od prędkości obrotowej wału korbowego, wraz ze wzrostem prędkości wzrasta.

Ale tylko teoretycznie, ponieważ straty rosną przy dużych prędkościach, pogarszają się warunki napełniania cylindrów i działanie mechanizmów podtrzymujących. Dlatego istnieje koncepcja obrotów maksymalnej mocy.

Silnik może się bardziej rozkręcić, ale zwrot będzie się zmniejszał. Do tego momentu każda wartość prędkości roboczej odpowiada poziomowi mocy.

Jak sprawdzić moc silnika

Wartość parametru jest obliczana podczas opracowywania silnika. Następnie przeprowadzane są testy, dostrajanie, optymalizacja trybów. W rezultacie dane znamionowe silnika wskazują jego moc znamionową. Praktycznie określany jako maksymalny, jest bardziej zrozumiały dla konsumenta.

Istnieją stanowiska silnikowe, które mogą obciążyć silnik i określić jego moc przy dowolnej prędkości. Można to zrobić również w pojeździe.

 

Montuje się go na stojaku rolkowym, energia oddana do obciążenia jest dokładnie mierzona, uwzględniane są straty w przekładni, po czym komputer podaje wynik bezpośrednio związany z silnikiem. Jest to przydatne w diagnozowaniu stanu auta, a także w procesie tuningu, czyli dopracowywania silnika w celu poprawy wybranych charakterystyk.

Nowoczesne systemy sterowania silnikiem przechowują w pamięci jego model matematyczny, służy on do podawania paliwa, opracowywania kąta wyprzedzenia zapłonu i innych regulacji operacyjnych.

Według dostępnych danych komputer jest w stanie pośrednio obliczyć moc, czasami dane są nawet wyświetlane na wyświetlaczach wskaźników kierowcy.

Co to jest moment obrotowy

Moment obrotowy jest równy iloczynowi siły i ramienia dźwigni, którym może być koło zamachowe silnika, dowolny element przekładni lub koło napędowe.

Wartość ta jest ściśle związana z mocą, która jest proporcjonalna do momentu obrotowego i prędkości obrotowej. To ona jest brana za podstawę modelu silnika podczas pracy komputera sterującego. Moment ten jest również jednoznacznie związany z ciśnieniem gazów na tłoku.

Główna różnica w wartości momentu obrotowego polega na tym, że można go łatwo zmienić w przekładni. Redukcja biegu w skrzyni lub zmiana przełożenia skrzyni biegów mostu napędowego, nawet proste zwiększenie lub zmniejszenie promienia obrotu koła proporcjonalnie zmienia moment, a co za tym idzie siłę pociągową działającą na samochód jako całość.

Dlatego nie ma sensu mówić, że samochód jest przyspieszany przez moment obrotowy silnika. Wystarczy włączyć niższy bieg - a wzrośnie on o dowolną kwotę.

Zewnętrzna charakterystyka prędkości (VSH)

Zależność między mocą, momentem obrotowym i obrotami wyraźnie pokazuje wykres ich zgodności. Obroty są kreślone wzdłuż osi poziomej, moc i moment obrotowy są kreślone wzdłuż dwóch pionowych.

W rzeczywistości może być wiele VSH, są one unikalne dla każdego otwarcia przepustnicy. Ale używają jednego - gdy pedał przyspieszenia jest całkowicie wciśnięty.

Z VSH widać, że moc rośnie wraz ze wzrostem prędkości. Nic dziwnego, skoro jest do nich proporcjonalny przy stałym momencie obrotowym, ale nie może być taki sam przy wszystkich prędkościach.

Moment jest mały na najniższym poziomie, następnie wzrasta i ponownie maleje, gdy zbliża się do maksimum. I tak bardzo, że moc ma szczyt przy tych samych nominalnych prędkościach.

Praktyczną wartością jest nie tyle moment, ile jego rozkład na obroty. Pożądane jest, aby był jednolity, w postaci półki, wygodniej jest sterować takim silnikiem. Do tego dążą w pojazdach cywilnych.

Który silnik jest lepszy, z wysokim momentem obrotowym lub mocą

Istnieje kilka rodzajów silników:

• niska prędkość, z momentem „ciągnika” na dnie;
• sporty szybkie z wyraźnym szczytem mocy i momentu obrotowego bliższym maksimum;
• praktyczni cywile, półka momentu obrotowego jest wyrównana, możesz poruszać się przy minimalnym przełączaniu, mając jednocześnie rezerwę mocy, jeśli rozkręcisz silnik.

Wszystko zależy od przeznaczenia silnika i preferencji kierowcy. Moc jest ważna dla sportowców, nie są oni zbyt leniwi, aby przełączać, aby mieć moment na kołach do przyspieszenia z dowolnej prędkości. Ale takie silniki muszą być promowane, co powoduje dodatkowy hałas i zmniejszenie zasobów.

Diesle do samochodów ciężarowych oraz silniki z nowoczesnymi systemami turbodoładowania są dostrojone do pracy z wysokim momentem obrotowym przy niskich obrotach i niskich obrotach przy maksymalnej mocy. Są trwalsze i łatwiejsze w zarządzaniu.

Dlatego obecnie jest to główny trend w budowie silników. To automatyczne skrzynie biegów i równomierny rozkład momentu obrotowego wzdłuż krzywej obrotów pozwalają nie myśleć przy wyborze silnika, ale patrzeć tylko na jego maksymalną moc wyjściową.

CVT lub wielobiegowa automatyczna skrzynia biegów same dobiorą optymalny moment na kołach napędowych.