Jaký je rozdíl mezi točivým momentem a výkonem
Obsah
Automobiloví inženýři již dlouho a poměrně přesně znají koncepty a vlastnosti takových čistě fyzikálních veličin, jako je výkon motoru a točivý moment. Otázky vyvstávají od začátečníků, ale motoristů se zájmem o techniku.
Zejména v poslední době, kdy řada popularizátorů a recenzentů automobilů, kteří sami teoretickým základům příliš nerozumí, začala v popisech motorů uvádět množství točivého momentu a uvádělo jej jako téměř nejdůležitější ukazatel provozní hodnoty automobilu.
Bez vysvětlování podstaty, a tedy klamání čtenářů a diváků.
Co je výkon motoru
Síla je schopnost vykonat práci za jednotku času. Ve vztahu k automobilovému motoru tato koncepce co nejvíce charakterizuje výkon motoru.
Auto v pohybu odolává tahu motoru, ztráty jdou na aerodynamiku, tření a soubor potenciální energie při pohybu do kopce. Čím více energie jde do této práce každou sekundu, tím vyšší bude rychlost automobilu, a tím i jeho účinnost jako vozidla.
Výkon se měří v koňských silách, které se vyvíjely historicky, nebo v kilowattech, to je ve fyzice akceptováno. Poměr je jednoduchý – jedna koňská síla je přibližně 0,736 kilowattu.
Typy napájení
Tah motoru vzniká přeměnou energie hořící směsi ve válcích na mechanickou práci na otáčení klikového hřídele a s ním spojené převodovky. Klíčovou hodnotou je tlak na píst ve válci.
V závislosti na způsobu výpočtu se výkon může lišit:
- indikátor - vypočítává se prostřednictvím průměrného tlaku na cyklus a plochy dna pístu;
- účinný - přibližně stejný, ale podmíněný tlak je korigován na ztráty ve válci;
- nominální, je to také maximum - parametr blíže ke koncovému uživateli, indikující schopnost motoru plně se vrátit;
- charakteristický nebo litr - demonstruje dokonalost motoru, jeho schopnost dát maximum z jednotky pracovního objemu.
Protože se bavíme o práci za jednotku času, návratnost bude záviset na rychlosti otáčení klikového hřídele, s rostoucí rychlostí se zvyšuje.
Ale pouze teoreticky, protože ztráty při vysokých rychlostech rostou, zhoršují se podmínky pro plnění válců a činnost podpůrných mechanismů. Proto existuje koncept otáček maximálního výkonu.
Motor se může více vytočit, ale návratnost se sníží. Do této chvíle každá hodnota provozní rychlosti odpovídá úrovni jejího výkonu.
Jak zjistit výkon motoru
Hodnota parametru se vypočítává při vývoji motoru. Poté se provádějí testy, dolaďování, optimalizace režimů. V důsledku toho jmenovité údaje motoru udávají jeho jmenovitý výkon. Prakticky označovaná jako maximální, je pro spotřebitele jasnější.
Existují motorové stojany, které mohou zatížit motor a určit jeho výkon při jakékoli rychlosti. To lze provést i ve vozidle.
Je instalován na válečkovém stojanu, energie uvolněná do zátěže je přesně měřena, jsou brány v úvahu ztráty v přenosu, načež počítač dává výsledek související přímo s motorem. To je užitečné při diagnostice stavu vozu a také v procesu ladění, tedy zdokonalování motoru pro zlepšení vybraných vlastností.
Moderní řídicí systémy motoru ukládají jeho matematický model do paměti, je přes něj dodáváno palivo, vyvíjí se časování zapalování a provádějí se další provozní úpravy.
Podle dostupných údajů je počítač docela schopný nepřímo počítat výkon, někdy se údaje zobrazují i na displejích ukazatelů řidiče.
Co je točivý moment
Točivý moment je roven součinu síly a ramene páky, kterým může být setrvačník motoru, libovolný převodový prvek nebo hnací kolo.
Tato hodnota je přesně vztažena k výkonu, který je úměrný točivému momentu a rychlosti otáčení. Právě ona je brána jako základ modelu motoru při provozu řídicího počítače. Moment také jednoznačně souvisí s tlakem plynů na píst.
Hlavní rozdíl v hodnotě točivého momentu je v tom, že jej lze snadno změnit v převodovce. Podřazení ve skříni nebo změna převodového poměru převodovky hnací nápravy, dokonce i jednoduché zvýšení nebo snížení poloměru otáčení kola úměrně mění moment, a tím i tažnou sílu působící na vůz jako celek.
Proto je nesmyslné říkat, že auto zrychluje točivý moment motoru. Stačí zařadit nižší rychlostní stupeň - a zvýší se o jakoukoli hodnotu.
Vnější rychlostní charakteristika (ВСХ)
Vztah mezi výkonem, točivým momentem a otáčkami jasně ukazuje graf jejich korespondence. Otáčky jsou vyneseny podél vodorovné osy, výkon a točivý moment jsou vyneseny podél dvou svislých.
Ve skutečnosti může být VSH mnoho, jsou jedinečné pro každé otevření škrticí klapky. Jednu ale používají – při plném sešlápnutí plynového pedálu.
Z VSH je vidět, že výkon roste s rostoucí rychlostí. Není divu, protože je jim úměrný při konstantním točivém momentu, ale nemůže být stejný ve všech otáčkách.
Okamžik je v nejnižším bodě malý, pak se zvyšuje a znovu klesá, když se blíží k maximu. A to natolik, že výkon má vrchol při stejných jmenovitých otáčkách.
Praktickou hodnotou není ani tak okamžik, jako jeho rozložení na otáčky. Je žádoucí, aby byl jednotný, ve formě police, je pohodlnější ovládat takový motor. O to se v civilních vozidlech snaží.
Který motor je lepší, s vysokým točivým momentem nebo výkonem
Existuje několik typů motorů:
- nízkorychlostní, s "tahačovým" momentem na spodcích;
- vysokorychlostní sporty s výrazným vrcholem výkonu a točivého momentu blíže k maximu;
- praktické civily, točivý moment je vyrovnaný, můžete se pohybovat s minimem přepínání a přitom mít výkonovou rezervu, pokud motor roztočíte.
Vše závisí na účelu motoru a preferencích řidiče. Síla je pro sportovce důležitá, nejsou líní přepínat, aby měli na kolech chvilku pro zrychlení z jakékoli rychlosti. Takové motory je však třeba propagovat, což zvyšuje hluk a snižuje zdroje.
Nákladní diesely a motory s moderními systémy přeplňování jsou vyladěny pro práci s vysokým točivým momentem v nízkých otáčkách a nízkou rychlostí při maximálním výkonu. Jsou odolnější a snáze se s nimi manipuluje.
Proto je nyní hlavním trendem ve stavbě motorů. Právě automatické převodovky a rovnoměrné rozložení točivého momentu po křivce otáček umožňují nemyslet při výběru motoru, ale dívat se pouze na jeho maximální výstupní výkon.
CVT nebo vícestupňová automatická převodovka si sama zvolí optimální moment na hnacích kolech.
