Объем двигателя автомобиля что такое
Что такое рабочий объем двигателя и как его рассчитывают
Конструкция 03.12.2017 нет <!DOCTYPE html PUBLIC «-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN» «http://www.w3.org/TR/REC-html40/loose.dtd»> <?xml encoding=»UTF-8″>
Одной из первых характеристик для каждого автомобиля производители пишут объём двигателя.
Из этой статьи вы узнаете:
Из чего складывается полезный объём двигателя
Двигатель, а точнее, его блок, состоит из нескольких цилиндров. Чаще всего их четыре, реже — шесть или восемь, а в больших внедорожниках и автомобилях премиум-класса может быть и десять и двенадцать. Иногда встречаются двигатели с тремя или пятью цилиндрами.
Сумма объемов этих цилиндров и составляет рабочий объем двигателя. В свою очередь, объем каждого цилиндра (если точнее, то объем камеры сгорания цилиндра) – это объём пространства между крайними положениями поршня (нижней и верхней мертвыми точками). Расположение цилиндров роли не играет.
Объём цилиндра очень редко когда бывает кратным целому числу, обычно он составляет 0.398л, или 0.579л и т.д. Из-за этого общий объём двигателя так же почти никогда не бывает кратным целому числу, а двигатели привычного объёма 1.6 литра на самом деле являются двигателем с объёмом 1.598 л, двухлитровые – 1.988 л и т.д.
Объём и расход топлива
Камера сгорания – это замкнутое пространство цилиндра, с одной стороны которого – неподвижный блок с клапанами, с другой – подвижный поршень. Через клапана в цилиндр поступает смесь топлива и воздуха и в нужный момент воспламеняется, толкая поршень. Получившаяся в результате сгорания смеси энергия передается с поршня на коленвал и его маховик, дальше посредством трансмиссии – на колеса. ?? так происходит несколько тысяч раз в минуту.
Казалось бы, логично предположить прямую зависимость расхода топлива и мощности двигателя от его объема — чем больше топливо-воздушной смеси можно закачать в цилиндры – тем более мощный двигатель можно получить. В прошлом веке это приблизительно так и было.
Сегодня – век современных технологий, и не стоит удивляться, что некоторые двухлитровые моторы имеют меньший расход топлива, чем некоторые 1,5-литровые. Безусловно, связь между объемом и расходом с мощностью осталась, но на эту прямую связь теперь оказывают влияние множество других факторов.
Например, при одном и том же объеме четырех цилиндров 16-клапанный двигатель будет мощнее и экономичнее, чем 8-клапанный, благодаря более оптимальному процессу закачки топливо-воздушной смеси и удаления отработавших газов.
В свою очередь, инжекторный двигатель будет заметно мощнее и экономичнее карбюраторного, потому что процессами сгорания топлива в инжекторе управляет электроника.
Так же расход двух двигателей одинакового объёма может сильно отличаться в зависимости от настроек системы впрыска, наличия всевозможных систем, уменьшающих загрязнение выбросов двигателя и наличия ряда других показателей, включая тип трансмиссии и стиль вождения конкретного водителя.
Объём и крутящий момент двигателя
Стоит отметить, что объем двигателя напрямую влияет на один их важнейших параметров – крутящий момент. Да, можно и литровый двигатель раскрутить при помощи турбины, четырех клапанов на цилиндр и современной системы впрыска, сняв с этого мотора трехзначное количество лошадиных сил при 6000-7000 оборотов в минуту. Но двухлитровый дизель на 1500 оборотов будет тянуть гораздо сильнее.
Поэтому малолитражные двигатели вполне уместны на автомобилях гольф-класса, но совершенно неприемлемы в тяжелых седанах бизнес-класса, пикапах или минивэнах.
Объём и ресурс
Есть еще один немаловажный показатель, который напрямую зависит от объема двигателя – это его ресурс. Если взять мотор объемом 1,3 литра мощностью 130 сил и такой же по мощности двухлитровый.
При прочих равных условиях второй прослужит заметно дольше, потому что из 1,3-литрового эти силы приходится «выжимать» всевозможными технологиями в ущерб его ресурсу, в то время, как для двухлитрового это его естественная мощность.
Таким образом, общий мировой тренд к уменьшению объёма двигателей с одновременным повышением их мощности, которого придерживаются практически все автопроизводители, неизбежно ведёт к уменьшению ресурса и снижению общего срока эксплуатации автомобиля, что, разумеется, в конечном итоге сказывается на кошельке покупателей.
Возможно вам будет интересно 
Атмосферный двигатель или турбированный: плюсы и минусы 04.12.2017 нет Крутящий момент и мощность двигателя 03.12.2017 нет Зачем вентилировать тормозные диски? 03.12.2017 нет Оппозитный двигатель: покупать или нет? 04.12.2017 нет Подписаться Этот сайт уже читают 5375 человек! Читай и ты. История автомобиля Шевроле Круз начинается в 2009 году – тогда-то он и появился в России. Но в 2008 году На сегодняшний день Шевроле Круз является одним из популярнейших автомобилей на российском рынке, по Владельцы автомобилей Шевроле-Круз с большим пробегом сталкиваются с течью масла из-под клапанной крышки В XXI веке нетрудно самостоятельно заменить крыло Шевроле Круз. Для этого потребуются лишь базовые знания Свечи зажигания – это нервные импульсы двигателя автомобиля. Это одни из самых важных деталей в Немецкий автоконцерн BMW всегда славился своей продукцией, которая отличается высочайшим качеством Несмотря на экономический упадок в России и странах СНГ, автомобили иностранных производителей с каждым Лизинговые сделки стали актуальными в последние годы как со стороны юридических лиц, так и в среде обычных Лизинговые правоотношения стали намного популярней в последние несколько десятилетий. Стараясь сэкономить В последние годы лизинг стал очень популярным видом сделок. Решаясь на развитие своего бизнеса, многие
Как правильно определить объём двигателя
В эру развития автомобильной индустрии появляется огромное количество автоновинок, обладающих передовыми технологиями в области конструкции моторных агрегатов. Разрабатываются новые типы двигателей, такие как гибриды, появляются новые классы авто, например, электрокары. В связи с великим множеством имеющихся на рынке моторов, покупателю тяжело определиться с выбором будущего авто, который послужит средством передвижения на определённом этапе его жизни. О том, как узнать объём двигателя, мы сегодня и поговорим.
Виды двигателей
Как же определиться с моторным агрегатом? Давайте сначала разберёмся с его классификацией. Итак, сердце автомобиля подразделяется на несколько типов: двигатели внутреннего сгорания и электромоторы. Однако в связи с проблемой заряда электрокаров, самыми популярными являются авто именно с ДВС. Они подразделяются на бензиновые и дизельные. Их отличие состоит в том, что для движков, работающих на бензине, необходима электрическая искра, которая важна для воспламенения топлива. Топливная смесь в дизельных агрегатах способна воспламеняться самостоятельно. Каждый из типов движков имеет свои преимущества и недостатки.
У автомобилей с дизельным мотором больше крутящий момент, они более экономичны, примерно на 20 процентов, соответственно, и запас хода у таких авто больше. Дизели более надёжны за счёт того, что работают без электронных устройств, и даже в случае поломки ремонт таких двигателей обойдётся значительно дешевле бензиновых. Что касается недостатков моторов, работающих на солярке, то, прежде всего, это их вес, который негативно сказывается на манёвренности автомобиля, зимой машину придётся долго прогревать.
У транспорта с бензиновым мотором, который шуточно называют «зажигалкой», максимальная мощность несколько выше дизельных и, соответственно, максимальная скорость тоже. Но у них менее скромный аппетит и они менее надёжны.
Есть автомобили и с электрическим агрегатом. Однако они стоят значительно дороже обычных и до сих пор актуальна проблема с зарядкой мотора, не говоря уже про обслуживание такого транспорта.
Различия силовых агрегатов
Итак, вы определились с типом двигателя, теперь вам необходимо выбрать его объём. Сейчас на рынке представлена масса агрегатов: от наиболее слабых и экономичных до самых мощных и прожорливых. Поговорим об их достоинствах и недостатках.
У моторов с большим литражом увеличен налог, значительно выше стоимость обслуживания и, соответственно, потребление топлива. Мощный автомобиль будет служить вам большой срок времени, а при правильной эксплуатации будет ещё и надёжным помощником, ведь мотор не страдает от перегрузки и может полноценно эксплуатироваться при включённом кондиционере и других электронных системах. При небольших пробегах имеет смысл покупать автомобиль с малолитражным движком, дабы избежать высокого налога на мощность.
Очень важно выбрать правильные параметры и определиться с предполагаемым видом эксплуатации авто. Сравним разные объёмы агрегатов:
- Моторы объёмом от 0,8 до 1 литра. В основном они ставятся на машины для перевозки грузов в связи с малой мощностью. Расходуют около 5 литров на 100 километров.
- Агрегаты объёмом от 1,2 до 1,8 литра вполне подходят для повседневной езды, они имеют небольшой расход топлива, в районе 5–10 литров на 100 километров.
- Золотая середина — 1,8–2,5 литра. Небольшой налог, вменяемый расход и уверенный разгон — как в городе, так и на трассе.
- Двигатели объёмом выше 3–4,5 литра ставятся на дорогие иномарки.
- Машины с 5-литровыми агрегатами относятся к люксовым категориям и облагаются повышенным налогом.
Определяем объём двигателя
Теперь о том, как же узнать литраж агрегата автомобиля. Существует несколько способов.
Можно посмотреть объём в техническом паспорте автомобиля, однако этот способ не совсем подходит при покупке подержанной машины. Возможно, конфигурацию мотора изменяли, модернизировали. Действительное значение можно узнать только на блоке цилиндров.
Определить литраж мотора можно и по VIN-коду. Его стоит искать под задним сиденьем, под лобовым стеклом либо в нижней части арки двери водителя. Этот код состоит из семнадцати символов.
Первые три знака отвечают за страну и производителя авто, символы с четвёртого по восьмой поясняют основную информацию о техническом оснащении автомобиля (объём двигателя, кузов и многое другое). С помощью десятого знака можно узнать, не была ли машины угнана. Знаки под номером с 12 по 17 являются номером кузова автомобиля. Распознать значение VIN-кода можно в интернете. На многих сайтах эта услуга является абсолютно бесплатной.
Выбрать тип и объём агрегата можно на свой вкус и цвет. Однако для долгой эксплуатации автомобиля необходим грамотный уход за его самой важной частью, его сердцем — мотором. При любой неисправности стоит обращаться только к квалифицированным работникам официального сервиса производителя. Любишь кататься — люби и саночки возить. Удачи в автомобильной эксплуатации. Любите свою машину и получайте от неё только положительные эмоции.
Что такое рабочий объем?
Какое количество топливовоздушной смеси способны пропустить через себя за раз цилиндры двигателя? Чем больше, тем выше (при прочих равных условиях) крутящий момент, а следовательно и мощность; понятно. Правда, что значит за раз? У 4-тактных моторов полный цикл совершается за 2 оборота коленчатого вала: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. Поэтому 2 оборота (4 такта) и считаются за раз. Так какое все-таки количество…
Литраж двигателя
Когда двигатель работает без наддува, количество топливовоздушной смеси, проходящей за раз через его цилиндры, в общем и целом определяется их диаметром и ходом поршней. Объем (любого) цилиндра
Объем геометрического тела под названием цилиндр
где R – радиус цилиндра, S – его высота. На такте впуска поршень идет от верхней мертвой точки к н.м.т. (его ход равен S) и втягивает в цилиндр топливовоздушную смесь, геометрически – в объеме v. И если у мотора k цилиндров, то его рабочий объем
Литраж автомобильных двигателей неодинаков. Скажем, рабочий объем 4-цилиндрового 4-тактного моторчика Mazda Carol 360 (II половина 60-х) равнялся 358 «кубикам»; наверное, самая малолитражная «четверка» в истории автомобилестроения. А у «восьмерки» Weineck 780 под 13 л; есть разница. Диаметр цилиндров и ход поршней классической горьковской «четверки» M21Д – 92 х 92 мм (как говорят моторостроители, «квадратный»); сосчитайте рабочий объем мотора.Именно рабочий объем (литраж) [А есть ещ е общий объем – сумма объемов цилиндра и камеры сгорания.] , а не просто объем, как небрежно сокращают иные авторы. Ведь когда речь идет о царской водке, выражаться «водка» по меньшей мере неосмотрительно.
Литровая мощность двигателя
Литраж двигателя – его ключевая геометрическая характеристика, которая задает потенциал конструкции. Однако, как всегда в реальной жизни, наличные возможности используются лучше или хуже. Тут прежде всего сказывается наполнение цилиндров: допустим, при номинальном рабочем объеме 2 л в цилиндры за раз попадает лишь 1,7 л топливовоздушной смеси. Как выражаются спецы, коэффициент наполнения равен 0,85. Нормально для карбюраторного двигателя 40-летней давности. А если тщательно подобрать фазы газораспределения [О фазах речь пойдет отдельно.] и настроить системы впуска и выпуска на акустический резонанс, то в определенном диапазоне оборотов коэффициент удается довести до 1,3-1,4. Гоночные конструкции с индивидуальными впускными патрубками и прямоточным выпуском. То есть, в цилиндры за раз поступает даже не 2, а 2,6-2,8 л смеси! Понятно, что во втором случае (при прочих равных) крутящий момент окажется на 53-65% выше, чем в первом. И мощность – при соответствующей частоте вращения вала – тоже.
Объемы поршневых двигателей: Vk – объем камеры сгорания; Vp – рабочий объем цилиндра; Vo – полный объем цилиндра; ВМТ – верхняя мертвая точка; НМТ – нижняя мертвая точка.
Если обозреть современные конструкции, то видно, что в расчете на единицу рабочего объема отдача двигателей укладывается в довольно узкую «вилку». Так, у бескомпрессорных бензиновых моторов (с искровым зажиганием – или Отто) с 4-клапанным газораспределением наибольший крутящий момент равен 95-105 Нм на литр. Литровый крутящий момент, он редко превышает 110 Нм – даже у самых совершенных конструкций.
У бескомпрессорных дизелей (с воспламенением от сжатия) литровый крутящий момент гораздо ниже [Почему – отдельная тема.] – в пределах 70 Нм. Так что ориентировочные расчеты несложны: от хорошего 2-литрового дизельного 16-клапанника без наддува можно ожидать до 140 Нм момента. Рабочие обороты у дизелей редко превышают 4500 мин -1 (тоже особый разговор); отсюда максимальная мощность на уровне 70-75 л.с. при 4250 мин -1 . Всего лишь 35-37,5 л.с. на литр; негусто. Таковы двигатели с воспламенением от сжатия.
Или же V-образная 3,6-литровая бензиновая «шестерка» с 4-клапанными головками цилиндров. При качественном исполнении безо всякого наддува вполне реален наибольший крутящий момент в 380 Нм – даже с 3-компонентными каталитическими нейтрализаторами (выбросы вредных веществ по нормам Euro 4). Допустим, вам удается удержать момент на достаточно высоком уровне до 7 тыс. оборотов: максимальная мощность – 340 л.с. Литровая мощность почти 94,5 л.с. – превосходный результат.
Subaru EN07: 16-клапанник рабочим объемом 658 «кубиков»
И опять же – наддув. Все рассуждения построены здесь на том, что мотор работает при нормальном атмосферном давлении на впуске. А кто сказал? Монтируем нагнетатель – приводной или турбо – и гоним воздух в цилиндры под двойным давлением. Грубо говоря (тут много оговорок), крутящий момент – и мощность – повышается вдвое. Или втрое – вопрос подбора нагнетателя и настройки всей системы.
Скажем, наибольший крутящий момент того же 2-литрового дизеля поднимается за счет наддува до 380 Нм (и выше – насколько смелости хватит). Тогда и максимальная мощность в 180 л.с. при 4 тыс. оборотов вполне реальна – 90 л.с. на литр рабочего объема! И т.д.
У «восьмерки» LS7 (Chevrolet Corvette Z06) тоже 16 клапанов и на литр рабочего объема приходится лишь 92 Нм крутящего момента. Но литров-то 7 с лишним…
Ну а для бензиновой 3,6-литровой «шестерки» с bi-турбонаддувом положим наибольший крутящий момент в 700 Нм. Причем под наддувом момент гораздо легче держать до высокой частоты вращения вала; поэтому примем, что рабочие обороты увеличиваются аж до 7750 мин -1 [Нужно держать в уме быстрое нарастание инерционных нагрузок по оборотам!] . Что ж, можете рассчитывать на верные 675 л.с. максимальной мощности – 187,5 л.с. на литр рабочего объема; хватит? А то и до 1200 Нм недолго раскочегарить… Заманчиво, но наддув (кроме всего прочего) означает резкое повышение тепловой нагрузки – на клапаны, поршни. Прокладка в разъеме блока и головки цилиндров легко прогорает – и степень сжатия придется понизить (во избежание детонации). Что само по себе минус.
Между прочим, двигатели с наддувом выгодны по налоговым соображениям. Так, Golf с 1,4-литровым мотором Twincharger попадает в соответствующую категорию, тогда как по крутящему моменту и мощности 16-клапанник с двойным наддувом не уступает 2,4-литровой «шестерке» Audi. Прямой расчет.
Сколько тактов?
До сих пор речь шла о 4-тактных двигателях: в каждом цилиндре полный цикл за 2 оборота вала. А 2-тактные укладываются в один оборот: выпуск-продувка, сжатие и рабочий ход. За 2 оборота все цилиндры успевают сработать по 2 раза; значит, геометрический литр рабочего объема у «двухтакта» следует – в сравнении с 4-тактными – считать за 2 (с оговорками). Именно так, однако в практике почему-то не принято. Разве что в мото GP сейчас на равных допускают мотоциклы с 2-тактными моторами рабочим объемом до 0,5 л – и с 0,99-литровыми 4-тактными. Так сказать, спортивный гандикап.
Между прочим, у роторно-поршневого двигателя Ванкеля каждая из камер (цилиндров у него нет) тоже проходит полный цикл за один оборот вала – как у «двухтактов». И насчет «ванкеля» меры почему-то приняли с самого начала (конец 50-х): рабочий объем считать вдвое против геометрического. Так что когда налог на вашу «мазду» с роторно-поршневым двигателем начисляют из расчета 2,6 л, поблагодарите теоретиков. И вообще приобретайте ГДР-овский Wartburg с 2-тактным мотором рабочим объемом 1 л (который эквивалентен по меньшей мере 1,6-литровому 4-тактному); теория его прощелкала.
Поспорил про зависимость мощности двигателя от объема. Помогите!
Поспорил про зависимость мощности двигателя от объема. Помогите!
Я утверждаю, что если взять два одинаковых автомобиля (вес, коробка, все одинаковое), и поставить на один двигатель 2л-135л.с., а на другой 2,5л -135л.с (т.е. двигатели отличаются только объемом, крутящий момент одинаковый и мощность одинаковая). то результат с места до 100км/ч будет одинаковый и более того если посадить в каждую машину по 4 человека, то повторный тест до сотни тоже будет одинаковый. Т.е. показатель способности быстро набирать скорость (преодолевать инерцию) это мощность двигателя, а не объем.
Если я прав подскажите как это доказать на формулах из физики. Если я не прав объясните почему.
Это смотря на каких оборотах у них реализуется макс. мощность и момент.
Надо построить диаграмму зависимости крутящего момента от оборотов. Оттуда все будет ясно.
И еще двиг. объемом 2,5л может быть тяжелее чем 2л так что и это надо учитывать.
Сообщение от ММХ
ключевое слово "крутящий момент одинаковый и мощность одинаковая" тоесть человек заведомо уравнял автомобили и спрашивает равны ли они? 🙂
В жизни 2.5 будет весить больше и выдавать положенную мощьность на более ранних оборотах, хотя все еще зависит от конструкции двигателя, но он сам сказал "крутящий момент одинаковый и мощность одинаковая". Значит тут не про жизнь, это виртуальная модель и то что обьем больше ничего не значит ведь параметры которые выдают оба движка одинаковые, автомобили весят одинакого 🙂
Marat(Omsk) а вообще Марат чем больше обьем, тем на более ранних оборотах двигатель выдаст л.с. 🙂
Поэтому в теме "зависимость мощности двигателя от объема" ты проспорил. Если не уравнивать конечно параметры которые выдают 2.0 и 2.5 🙂
Сообщение от Marat(Omsk)
Сообщение от torcon
Marat(Omsk) а вообще Марат чем больше обьем, тем на более ранних оборотах двигатель выдаст л.с. 🙂
Поэтому в теме "зависимость мощности двигателя от объема" ты проспорил. Если не уравнивать конечно параметры которые выдают 2.0 и 2.5 🙂
Marat(Omsk) ну в данном примере форестер против легаси вообще нельзя сравнивать виртуально, на одном турбина стоит на другой атмосферник, слишком много факторов влияющих на расклад 🙂
Ты же задал в начале другой вопрос, который перечеркивает сам себя! Хочешь приведу аналогию?
Дано две машины Ферарри и Копейка, кто будет первым если машины изначально одинаковые по весу, выдают одинаковую мощьность, все остальные параметры резина, коробка, у них одинаковые 🙂 Только у одной двигатель 5 литров а у другой 1.3. Само сабой ответ, машины будут ехать одинаково 🙂
Начнем с начала и расставим все по своим местам. Возможно я привел в начале не корректные примеры.
Мой оппонент утверждает, что чем больше объем, тем быстрее разгонится машина до сотни, при полной загрузки -5 человек. Я утверждаю, что в век высоких технологий не совсем верно так утверждать. Верно то, что чем больше мощность двигателя тем быстрее разгонится машина до сотни при полной загрузки -5 человек. В качестве доказательства привожу технические характеристики двух аналогичных автомобилей с одинаковым кузовом, весом, коробкой и т.д.
Subaru Legacy Wagon 2.0 touring wagon GT (05.2001 — 12.2001) 2л.- 260л.с.
https://catalog.drom.ru/subaru/legacy_wagon/20839/
Subaru Legacy Wagon 2.5 touring wagon 250S (05.2001 — 04.2003) 2,5л – 170л.с.
https://catalog.drom.ru/subaru/legacy_wagon/20858/
В итоге, опираясь на данный пример, я утверждаю, что автомобиль Subaru Legacy Wagon 2.0 touring wagon GT, использующий высокие технологии для увеличения мощности, в данном случае турбину, а не тупое увеличение объема двигателя, выстрелит до сотни с полной загрузкой салона быстрее чем автомобиль с большим объемом двигателя Subaru Legacy Wagon 2.5 touring wagon 250S.
Marat(Omsk) теперь ты правильно сформулировал вопрос. Только вот одного понять не могу, почему вы спорите о таких элементарных вещах? Понятно дело турбовый движек уделает атмосферник, это одно и тоже что сравнить винтовой самолет "кукурузник" с Миг29.
Например возмите Мазду с роторным двигателем Ванкеля обьем двигателя 1.3 выдает 280лс. Все дело в КПД которое выдает тот или иной двигатель 🙂
Другое дело если вы возьмете Марк II с атмосферным двигателем обьемом 2 литра и поставите в забег с Марк II 2.5 литра выиграет последний.
Крутящий момент двигателя: что это такое
Даже тем людям, которые не очень интересуются автомобилями, у которых их никогда не было и которые не намереваются становиться их владельцами, отлично известно, что одной из основных характеристик этих транспортных средств является мощность двигателя. Ее принято измерять в лошадиных силах (несколько реже используют более «правильную» с технической точки зрения величину — киловатт), причем вполне справедливо считается, что чем выше значение этого показателя — тем лучше.
С другой стороны такая важная характеристика как крутящий момент двигателя часто остается неизвестной даже некоторым автолюбителям. И это при том, что она является, на самом деле, ничуть не менее значимой характеристикой двигателя, чем его мощность и обороты, с которыми, кстати, находится в весьма тесной и даже неразрывной взаимосвязи.
В данной статье мы попробуем объяснить, что такое крутящий момент двигателя, чем он отличается от мощности, от чего зависит и на что влияет.
Что такое крутящий момент двигателя автомобиля простыми словами
Крутящий момент и мощность двигателей ВАЗ. Как видно из графиков, максимальная мощность достигается только на максимальных оборотах, тогда как пик крутящего момента находится между 3000 и 4500 оборотов.
Чтобы ответить на этот вопрос простыми словами нужно сначала выяснить, что подразумевается под терминами «мощность», «крутящий момент», а также число оборотов. С первой из этих характеристик дело обстоит несколько проще, поскольку всем тем, кто хорошо учился в средней школе, известно, что мощность — это работа, производимая в единицу времени.
Двигатель внутреннего сгорания, потребляя топливо, преобразовывает тепловую энергию его сгорания в кинетическую, совершая при этом работу. Она заключается во вращении коленчатого вала, и этот показатель измеряется в количестве оборотов в минуту. Соответственно, от частоты, с которой в цилиндрах ДВС происходит сгорание топливной смеси, напрямую зависит и работа, которую производит двигатель, и его мощность. Зависимость эта — прямо пропорциональная.
Что же касается крутящего момента, то с ним отнюдь не все так очевидно, как с мощностью и количеством оборотов. Он является, по сути дела, величиной, производной от них и представляет собой произведение силы на плечо рычага. Поскольку сила (в данном случае та, которая возникает при сгорании топлива и воздействует на поршень) измеряется в физике в ньютонах, а длина (в данном случае — длина плеча кривошипа коленчатого вала) — в метрах, то единицей измерения крутящего момента, является Нм.
Таким образом, получается, что крутящий момент представляет собой усилие, которое развивает двигатель. Именно его значение определяет силу тяги, обеспечивающую разгон автомобиля и его движение. Следовательно, чем больше крутящий момент, тем автомобиль «резвее», что есть тем лучше его динамика. Поскольку сила, воздействующая на поршень при сгорании топлива, растет с увеличением рабочего объема двигателя, то чем он больше, тем выше крутящий момент.
Следует заметить, что в характеристиках двигателей внутреннего сгорания всегда указывается максимальная мощность, которую они способны развить. Крутящий момент определяет, как быстро она достигается, и поэтому он указывается для конкретного числа оборотов. Иными словами, он определяет, как быстро силовой агрегат «выбирает» тот потенциал мощности, который в нем заложен конструкторами. Именно поэтому, к примеру, при достаточно спокойной езде на невысоких оборотах (до 2500 об/мин) для быстрого ускорения самым предпочтительным двигателем является тот, который имеет максимальный крутящий момент именно на них.
От чего зависит величина крутящего момента двигателя
Крутящий момент двигателя зависит от целого ряда показателей, среди которых основными являются следующие:
- Рабочий объем двигателя;
- Рабочее давление, создаваемое в цилиндрах;
- Площадь поршня;
- Радиус кривошипа коленчатого вала.
С таким показателем, как рабочий объем двигателя, его крутящий момент, как уже было отмечено выше, при прочих равных связан прямо пропорциональной зависимостью. Это объясняется чисто математически: с ростом рабочего объема растет сила, воздействующая на поршень, и, соответственно, значение крутящего момента.
Такая же зависимость наблюдается и относительно такого фактора, как радиус кривошипа коленчатого вала. Правда, конструктивно современные двигатели внутреннего сгорания устроены таким образом, что значение этой величины можно варьировать только в весьма ограниченных пределах, так что возможности для увеличения крутящего момента за счет этого показателя у разработчиков ДВС относительно невелики.
В прямо пропорциональной зависимости величина крутящего момента двигателя находится и по отношению к рабочему давлению, создаваемому в камере сгорания. Это тоже вполне логично, поскольку чем оно больше, тем больше сила, которая давит на поршень. От его площади же величина крутящего момента зависит обратно пропорционально, поскольку с ее ростом удельное давление падает и сила, соответственно, уменьшается.
Читайте также: Роторный двигатель : принцип работы и устройство.
На что влияет крутящий момент двигателя
Если производить аналогию с человеческим организмом, то можно условно определить, что крутящий момент — это аналог силы, а мощность — это аналог выносливости. Именно от мощности двигателя внутреннего сгорания в конечном итоге зависит то, какую максимальную скорость может развить автомобиль, а от крутящего момента — то, как быстро сможет он это сделать. Именно поэтому далеко не все мощные автомобили имеют хорошую динамику разгона, и далеко не все, у которых она находится на высоком уровне, располагают очень мощными моторами.
Опытные автомобилисты отлично знают, что лучше всего выбирать для себя автомобиль с таким двигателем, показатель крутящего момента которого при работе на тех оборотах, на которых он обычно функционирует, является наилучшим. Дело в том, что это позволяет им использовать потенциал мощности ДВС в максимальной степени.
Следует заметить, что производители двигателей внутреннего сгорания всячески стремятся увеличить их крутящие моменты, причем во всем диапазоне работы моторов. Чаще всего пытаются достичь этого (и, кстати говоря, достаточно успешно) с помощью турбонаддува, управляемых фаз газораспределения (это оптимизирует процесс сгорания топливной смеси), повышения степени сжатия, использованием особых конструкций впускного коллектора и целым рядом других способов.
Читайте также: Чем отличается задний привод от переднего.
