Krouticí moment motoru

Když už mluvíme o nejdůležitější automobilové jednotce: motoru, stalo se zvykem povyšovat výkon nad ostatní parametry. Mezitím to nejsou výkonové kapacity, které jsou hlavními charakteristikami elektrárny, ale jev zvaný točivý moment. Potenciál jakéhokoli automobilového motoru je přímo určen touto hodnotou.

Pojem točivého momentu spalovacího motoru. Složité v jednoduchých slovech

Točivý moment ve vztahu k automobilovým motorům je součinem velikosti síly a ramene páky, nebo jednodušeji přítlačné síly pístu na ojnici. Tato síla se měří v newtonmetrech a čím vyšší je její hodnota, tím rychlejší vůz bude.

Navíc výkon motoru, vyjádřený ve wattech, není nic jiného než hodnota točivého momentu motoru v Newtonmetrech, vynásobená rychlostí otáčení klikového hřídele.

Představte si koně, který táhne těžké saně a uvízne v příkopu. Tahání saní nebude fungovat, pokud se kůň pokusí vyskočit z příkopu na útěku. Zde je nutné vynaložit určité úsilí, kterým bude točivý moment (km).

Točivý moment je často zaměňován s rychlostí klikového hřídele. Ve skutečnosti se jedná o dva zcela odlišné pojmy. Vrátíme-li se k příkladu koně uvízlého v příkopu, frekvence kroku by představovala rychlost motoru a síla vyvíjená zvířetem při pohybu během kroku by v tomto případě představovala točivý moment.

Faktory ovlivňující velikost točivých momentů

Na příkladu koně lze snadno uhodnout, že v tomto případě bude hodnota SM z velké části dána svalovou hmotou zvířete. Pokud jde o spalovací motor automobilu, tato hodnota závisí na množství práce elektrárny a také na:

• úroveň pracovního tlaku uvnitř válců;
• velikost pístu;
• průměr klikové hřídele.

Točivý moment je nejsilněji závislý na výtlaku a tlaku uvnitř elektrárny a tato závislost je přímo úměrná. Jinými slovy, motory s velkým objemem a tlakem mají odpovídající vysoký točivý moment.

Existuje také přímý vztah mezi KM a poloměrem kliky klikového hřídele. Konstrukce moderních automobilových motorů je však taková, že nedovoluje, aby se hodnoty točivého momentu široce měnily, takže konstruktéři ICE mají jen malou příležitost dosáhnout vyššího točivého momentu kvůli zakřivení klikového hřídele. Místo toho se vývojáři obracejí ke způsobům zvýšení točivého momentu, jako je použití technologií přeplňování turbodmychadlem, zvýšení kompresního poměru, optimalizace spalovacího procesu, použití speciálně navrženého sacího potrubí atd.

Důležité je, že KM roste s rostoucími otáčkami motoru, nicméně po dosažení maxima v daném rozsahu točivý moment klesá, a to i přes plynulé zvyšování otáček klikového hřídele.

Vliv točivého momentu ICE na výkon vozidla

Velikost točivého momentu je právě tím faktorem, který přímo určuje dynamiku zrychlení vozu. Pokud jste vášnivým automobilovým nadšencem, možná jste si všimli, že různá auta, ale se stejnou pohonnou jednotkou, se na silnici chovají odlišně. Nebo o řád méně výkonné auto na silnici předčí to, které má pod kapotou více koní, a to i při srovnatelných velikostech a hmotnostech aut. Důvod spočívá právě v rozdílu točivého momentu.

Koňskou sílu lze považovat za měřítko odolnosti motoru. Právě tento ukazatel určuje rychlostní schopnosti vozu. Ale protože točivý moment je druh síly, záleží na jeho velikosti a ne na počtu "koní", jak rychle auto dosáhne maximální rychlosti. Z tohoto důvodu ne všechna výkonná auta mají dobrou dynamiku zrychlení a ta, která dokážou zrychlit rychleji než ostatní, nemusí být nutně vybavena výkonným motorem.

Samotný vysoký točivý moment však nezaručuje vynikající dynamiku stroje. Ostatně na provozním rozsahu elektrárny, převodových poměrech a citlivosti akcelerátoru závisí mimo jiné dynamika nárůstu rychlosti a také schopnost vozu rychle překonávat svahy sekcí. Spolu s tím je třeba poznamenat, že moment je výrazně snížen v důsledku řady protichůdných jevů: valivé síly kol a tření v různých částech vozu v důsledku aerodynamiky a dalších jevů.

Točivý moment vs výkon. Vztah s dynamikou vozidla

Výkon je derivát takového jevu, jako je točivý moment, vyjadřuje práci elektrárny vykonanou v daném časovém okamžiku. A protože KM zosobňuje přímý provoz motoru, velikost momentu v odpovídajícím časovém období se odráží ve formě výkonu.

Následující vzorec vám umožňuje vizuálně vidět vztah mezi výkonem a KM:

P=M*N/9549

Kde: P ve vzorci je výkon, M je točivý moment, N jsou otáčky motoru a 9549 je převodní faktor pro N na radiány za sekundu. Výsledkem výpočtů pomocí tohoto vzorce bude číslo v kilowattech. Když potřebujete převést výsledek na koňské síly, výsledné číslo se vynásobí 1,36.

Točivý moment je v podstatě výkon při dílčích rychlostech, jako je předjíždění. Výkon se zvyšuje s rostoucím točivým momentem a čím vyšší je tento parametr, tím více kinetické energie, tím snáze vůz překonává síly na něj působící a tím lepší jsou jeho dynamické vlastnosti.

Je důležité si uvědomit, že výkon dosahuje svých maximálních hodnot ne okamžitě, ale postupně. Auto se totiž rozjede na minimální rychlost a pak se rychlost zvýší. Zde nastupuje síla zvaná točivý moment a právě ta určuje dobu, za kterou vůz dosáhne maximálního výkonu, neboli dynamiky ve vysokých otáčkách.

Z toho vyplývá, že auto se silnější pohonnou jednotkou, ale ne dostatečně vysokým točivým momentem, bude ve zrychlení horší než model s motorem, který se naopak nemůže pochlubit dobrým výkonem, ale předčí konkurenta ve dvojici. . Čím větší tah, tím se síla přenáší na hnací kola a čím bohatší je rozsah otáček elektrocentrály, ve kterém se dosahuje vysokých KM, tím rychleji vůz zrychluje.

Přitom existence točivého momentu je možná bez výkonu, ale existence výkonu bez točivého momentu nikoliv. Představte si, že náš kůň a sáně uvízly v bahně. Výkon produkovaný koněm v tu chvíli bude nulový, ale točivý moment (snažení se dostat ven, tahání), i když nestačí k pohybu, bude přítomen.

Dieselový moment

Srovnáme-li benzínové elektrárny s naftovými, pak jejich charakteristickým znakem (všechny bez výjimky) je vyšší točivý moment s menším výkonem.

Benzinový spalovací motor dosahuje svých maximálních hodnot KM při třech až čtyřech tisících otáčkách za minutu, ale pak je schopen rychle zvýšit výkon na sedm až osm tisíc otáček za minutu. Rozsah otáček klikového hřídele vznětového motoru bývá omezen na tři až pět tisíc. U dieselových jednotek je však zdvih pístu delší, kompresní poměr a další specifické vlastnosti spalování paliva jsou vyšší, což poskytuje nejen větší točivý moment ve srovnání s benzínovými jednotkami, ale také přítomnost tohoto úsilí téměř od volnoběhu.

Z tohoto důvodu nemá smysl dosahovat zvýšeného výkonu z dieselových motorů - spolehlivá a cenově dostupná trakce „zdola“, vysoká účinnost a palivová účinnost zcela vyrovnávají rozdíl mezi takovými spalovacími motory a benzínovými motory, a to jak z hlediska ukazatelů výkonu, tak i rychlostní potenciál.

Vlastnosti správného zrychlení vozu. Jak ze svého auta dostat maximum

Správná akcelerace je založena na schopnosti pracovat s převodovkou a dodržovat princip „od maximálního točivého momentu k maximálnímu výkonu“. To znamená, že je možné dosáhnout nejlepší dynamiky zrychlení vozu pouze udržováním otáček klikového hřídele v rozsahu hodnot, ve kterých KM dosahuje svého maxima. Je velmi důležité, aby se otáčky shodovaly s vrcholem točivého momentu, ale pro jeho zvýšení musí být rezerva. Pokud zrychlíte na rychlosti nad maximální výkon, dynamika zrychlení bude menší.

Rozsah otáček odpovídající maximálnímu točivému momentu je určen charakteristikou motoru.

Výběr motoru. Co je lepší - vysoký točivý moment nebo zvýšený výkon?

Pokud nakreslíme poslední řádek pod vším výše uvedeným, je zřejmé, že:

• točivý moment je klíčovým faktorem charakterizujícím schopnosti elektrárny;
• výkon je odvozen od KM a tedy sekundární charakteristika motoru;
• přímou závislost výkonu na točivém momentu lze vidět ve vzorci odvozeném fyziky P (výkon) \uXNUMXd M (točivý moment) * n (otáčky klikového hřídele za minutu).

Při volbě mezi motorem s větším výkonem, ale menším točivým momentem a motorem s více KM, ale menším výkonem, bude převládat druhá možnost. Pouze takový motor vám umožní využít plný potenciál vozu.

Zároveň nesmíme zapomenout na vztah mezi dynamickými charakteristikami vozu a faktory, jako je odezva plynu a převodovka. Nejlepší varianta by byla taková, která má nejen motor s vysokým točivým momentem, ale také co nejmenší prodlevu mezi sešlápnutím plynového pedálu a reakcí motoru a převodovku s krátkými převodovými poměry. Přítomnost těchto vlastností kompenzuje nízký výkon motoru, což způsobuje, že vůz zrychluje rychleji než vůz s motorem podobné konstrukce, ale s menší trakcí.