Вот в чем разница между мощностью и крутящим моментом

Профессиональный гонщик объясняет разницу между крутящим моментом и лошадиными силами

Американский гонщик и по совместительству легенда SCCA Racing (Спортивный автомобильный клуб Америки) Рэнди Побст, наверное, ездил практически на всех спортивных автомобилях на планете. Он то уж сможет на простых примерах объяснить в чем заключается разница между двумя основными показателями любого автомобиля- мощность (л.с.) и крутящий момент (Нм).

Побст объяснил зрителям шоу VINWiki’s Car Stories, каким образом работают эти два показателя. Иллюстрация, профессионального гонщика с огромным опытом за плечами крайне интереса, сравнив несколько автомобилей спортивных автомобилей с диаметрально противоположенным подходом.

Смотрите также: Гонки на стадионе на пикапах, такое могли придумать только в Америке

Он рассказал, что крутящий момент приходит в начале набора скорости, это начальный подхват, который вы чувствуете, когда только вдавили педаль акселератора в пол и автомобиль начал динамичный разгон первые секунды набора скорости.

Мощность же отражается на том как продолжительно райдера вжимает в спинку кресла во время набора скорости.

К примеру, Ламборджини, говорит Рэнди, обладает астрономическими показателями мощности и крутящего момента, поэтому вы будете вжаты в кресло постоянно до тех пор, пока стрелка тахометра не прекратит своего восхождения.

Какой-нибудь более компактный автомобиль с малым объемом двигателя, вроде Honda S2000 не сможет достаточно вжать вас в кресло, несмотря на не менее интенсивный разгон и высокие обороты мотора до которых можно раскрутить его силовой агрегат с системой VTEC. Автомобиль обладает большим количеством лошадиных сил, но низким показателем вращающего момента. И это его визитная карточка.

Видео, не забудьте включить субтитры:

мощность или крутящий момент? — журнал За рулем

В технических характеристиках автомобиля присутствуют и максимальная мощность, и максимальный крутящий момент. Рассказываем, какой из показателей «для красоты», а какой — для удобства управления.

Материалы по теме

Конечно, на мощности зациклены все. От знакомых девушек, на которых магия цифр оказывает убийственное влияние, до налоговиков, которые очень радуются каждой ступени повышения мощности после 100 л.с, но особо предпочитают машины с цифрой свыше 250 л.с.

Максимальная мощность определяет возможность транспортного средства достигать максимальной скорости. Здесь зависимость далеко не прямая, но более мощные автомобили при сравнимой массе имеют большую максималку.

А вот на то, как быстро удастся достигнуть максимальной скорости, оказывает влияние характеристика крутящего момента двигателя. Возьмем два мотора с одинаковой максимальной мощностью, но у одного кривая момента имеет форму обычного горба, а другой очень быстро (при небольших оборотах) достигает максимального значения и далее держит полку этого момента вплоть до почти максимальных оборотов. С каким мотором разгон будет лучше? Конечно, со вторым, ведь обычно разгон на каждой передаче происходит в диапазоне оборотов коленвала от 2000 до 4000, ну, возможно, 5000 в минуту. А двигатель все время будет выдавать в этом диапазоне максимальный крутящий момент.

Мощность и крутящий момент атмосферных двигателей ВАЗ (слева) и китайского турбомотора JLE-4G18TD.

Мощность и крутящий момент атмосферных двигателей ВАЗ (слева) и китайского турбомотора JLE-4G18TD.

Материалы по теме

По такому алгоритму разгоняются на ручных коробках передач, гидромеханических автоматах и роботизированных коробках. Вариаторы стоят несколько особняком. В принципе, более ранние конструкции вариаторов работали честнее современных. На разгоне, особенно в режиме «педаль газа в пол», они обеспечивали в начале разгона самое большое передаточное отношение и позволяли мотору быстро достигнуть оборотов, близких к максимальным. Далее двигатель продолжал работать при максимальных оборотах и мощности, а вариатор, меняя передаточное отношение, обеспечивал самый эффективный разгон. И было почти все равно, моментный мотор или нет. Важна была только максимальная мощность. Хотя не всегда же разгон происходит в режиме кик-дауна.

В последнее время вариаторы, в угоду водительским привычкам, научили имитировать переключение передач. Зачем — непонятно. Я считаю, что водителю важно, чтобы правая педаль обеспечивала максимально ровное, большее или меньшее, в зависимости от ситуации, ускорение.

Итак, моментные моторы обеспечивают более удобное управление ускорением транспортного средства, а, значит, помогают водителю в непростых дорожных условиях. Поэтому моторы с «полкой» крутящего момента нравятся водителям, и такую характеристику им предлагают конструкторы, внедряя прежде всего моторы с турбонаддувом. Высокий, начиная с небольших оборотов крутящий момент повышает удобство управления автомобилем, а потому более важен, чем максимальная мощность, которая не требуется почти никогда.

• Как улучшить управляемость автомобиля, читайте тут.

Мощность и крутящий момент — что это?

ЧТО ТАКОЕ ЛОШАДИНАЯ СИЛА?

— У тебя сколько сил? — такой вопрос слышал любой, кто хоть немного касался мира автомобилей. Никому даже пояснять не надо, какие силы на самом деле имеются в виду — лошадиные. Именно в них мы привыкли оценивать мощность мотора, одну из важнейших потребительских характеристик машины.

Уже и гужевого транспорта практически не осталось даже в деревнях, а эта единица измерения живёт и здравствует больше ста лет. А ведь лошадиная сила — величина, по сути, нелегальная. Она не входит в международную систему единиц (полагаю, многие со школы помнят, что называется она СИ) и потому не имеет официального статуса. Более того, Международная организация законодательной метрологии требует как можно скорее изъять лошадиную силу из обращения, а директива ЕС 80/181/EEC от 1 января 2010 прямо обязует автопроизводителей использовать традиционные «л.с.» только как вспомогательную величину для обозначения мощности.

Но не зря считается, что привычка — вторая натура. Ведь говорим же мы в обиходе «ксерокс» вместо копир и обзываем клейкую ленту «скотчем». Вот и непризнанные «л.с.» сейчас используют не только обыватели, но и едва ли не все автомобильные компании. Какое им дело до рекомендательных директив? Раз покупателю удобнее — пусть так и будет. Да что там производители — даже государство на поводу идёт. Если кто забыл, в России транспортный налог и тариф ОСАГО именно от лошадиных сил высчитываются, как и стоимость эвакуации неправильно припаркованного транспорта в Москве.

Лошадиная сила родилась в эпоху промышленной революции, когда потребовалось оценить, насколько эффективно механизмы заменяют животную тягу. По наследству от стационарных двигателей эта условная единица измерения мощности со временем перешла и на автомобили

И никто бы к этому не придирался, если не одно весомое «но». Задуманная, чтобы упростить нам жизнь, лошадиная сила на самом деле вносит путаницу. Ведь появилась она в эпоху промышленной революции как совершенно условная величина, которая не то что к автомобильному мотору, даже к лошади имеет достаточно опосредованное отношение. Смысл этой единицы в следующем — 1 л.с. достаточно, чтобы поднять груз массой 75 кг на высоту 1 метр за 1 секунду. Фактически, это сильно усреднённый показатель производительности одной кобылы. И не более того.

Иными словами, новая единица измерения очень пригодилась промышленникам, добывавшим, к примеру, уголь из шахт, и производителям соответствующего оборудования. С её помощью было проще оценить преимущество механизмов над животной силой. А поскольку приводились станки уже паровыми, а позднее и керосиновыми двигателями, то «л.с.» перешли по наследству и к самобеглым экипажам.

Джеймс Уатт — шотландский инженер, изобретатель, учёный, живший в XVIII — начале XIX века. Именно он ввёл в обращение как «нелегальную» сейчас лошадиную силу, так и официальную единицу измерения мощности, которую назвали его именем

По иронии судьбы изобрёл лошадиную силу человек, именем которого названа официальная единица измерения мощности — Джеймс Уатт. А поскольку ватт (а точнее, применительно к могучим машинам, киловатт — кВт) к началу XIX века тоже активно входил в оборот, пришлось две величины как-то приводить друг к другу. Вот здесь-то и возникли ключевые разногласия. Например, в России и большинстве других европейских стран приняли так называемую метрическую лошадиную силу, которая равна 735,49875 Вт или, что сейчас нам более привычно, 1 кВт = 1,36 л.с. Такие «л.с.» чаще всего обозначают PS (от немецкого Pferdestärke), но есть и другие варианты — cv, hk, pk, ks, ch… При этом в Великобритании и ряде её бывших колоний решили пойти своим путём, организовав «имперскую» систему измерений с её фунтами, футами и прочими прелестями, в которой механическая (или, по-другому, индикаторная) лошадиная сила составляла уже 745,69987158227022 Вт. А дальше — пошло-поехало. К примеру, в США придумали даже электрическую (746 Вт) и котловую (9809,5 Вт) лошадиные силы.

Вот и получается, что один и тот же автомобиль с одним и тем же двигателем в разных странах на бумаге может иметь разную мощность. Возьмём, например, популярный у нас кроссовер Kia Sportage — в России или Германии по паспорту его двухлитровый турбодизель в двух вариантах развивает 136 или 184 л.с., а в Англии — 134 и 181 «лошадку». Хотя на самом деле отдача мотора в международных единицах составляет ровно 100 и 135 кВт — причём в любой точке земного шара. Но, согласитесь, звучит непривычно. Да и цифры уже не такие впечатляющие. Поэтому автопроизводители и не спешат переходить на официальную единицу измерения, объясняя это маркетингом и традициями. Это как же? У конкурентов будет 136 сил, а у нас всего 100 каких-то кВт? Нет, так не пойдёт…

КАК ИЗМЕРЯЮТ МОЩНОСТЬ?

Впрочем, «мощностные» хитрости игрой с единицами измерения не ограничиваются. До последнего времени её не только обозначали, но даже измеряли по-разному. В частности, в Америке долгое время (до начала 1970-х годов) автопроизводители практиковали стендовые испытания двигателей, раздетых догола — без навески вроде генератора, компрессора кондиционера, насоса системы охлаждения и с прямоточной трубой вместо многочисленных глушителей. Само собой, сбросивший оковы мотор легко выдавал процентов на 10-20 больше «л.с.», так необходимых менеджерам по продажам. Ведь в тонкости методики испытаний мало кто из покупателей вдавался.

Другая крайность (но гораздо более приближенная к реальности) — снятие показателей прямо с колёс автомобиля, на беговых барабанах. Так поступают гоночные команды, тюнинговые мастерские и прочие коллективы, которым важно знать отдачу мотора с учётом всех возможных потерь, и трансмиссионных в том числе.

Мощность также зависит от того, как её измерять. Одно дело крутить на стенде «голый» мотор без навесного оборудования и совсем другое — снимать показания с колёс, на беговых барабанах, с учётом трансмиссионных потерь. Современные методики предлагают компромиссный вариант — стендовые испытания двигателя с необходимой для его автономной работы навеской

Но в итоге за образец в различных методиках вроде европейских ECE, DIN или американских SAE приняли компромиссный вариант. Когда двигатель устанавливают на стенде, но со всей необходимой для бесперебойного функционирования навеской, включая стандартный выпускной тракт. Снять можно только оборудование, относящееся к другим системам машины (к примеру, компрессор пневмоподвески или насос гидроусилителя руля). То есть тестируют мотор ровно в том виде, в котором он фактически стоит под капотом автомобиля. Это позволяет исключить из финального результата «качество» трансмиссии и определить мощность на коленвале с учётом потерь на привод основных навесных агрегатов. Так, если говорить о Европе, то эту процедуру регламентирует директива 80/1269/EEC, впервые принятая ещё в 1980 году и с тех пор регулярно обновляемая.

ЧТО ТАКОЕ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ?

Но если мощность, как говорят в Америке, помогает автомобили продавать, то двигает их вперёд крутящий момент. Измеряют его в ньютон-метрах (Н∙м), однако у большинства водителей до сих пор нет чёткого представления об этой характеристике мотора. В лучшем случае обыватели знают одно — чем выше крутящий момент, тем лучше. Почти как с мощностью, не правда ли? Вот только чем тогда «Н∙м» отличаются от «л.с.».?

На самом деле, это связанные величины. Более того, мощность — производная от крутящего момента и оборотов мотора. И рассматривать их по отдельности просто нельзя. Знайте — чтобы получить мощность в ваттах необходимо крутящий момент в ньютон-метрах умножить на текущее число оборотов коленвала и коэффициент 0,1047. Хотите привычные лошадиные силы? Нет проблем! Делите результат на 1000 (таким образом получатся киловатты) и умножайте на коэффициент 1,36.

Чтобы обеспечить дизелю (на фото слева) высокую степень сжатия, инженеры вынуждены делать его длинноходным (это когда ход поршня превышает диаметр цилиндра). Поэтому у таких моторов крутящий момент конструктивно получается большим, но предельное число оборотов приходится ограничивать ради повышения ресурса. Разработчикам бензиновых агрегатов, наоборот, проще получить высокую мощность — детали здесь не такие массивные, степень сжатия меньше, так что двигатель можно сделать короткоходным и высокооборотным. Впрочем, в последнее время различие между дизелями и бензиновыми агрегатами постепенно стирается — они становятся всё более похожими как по конструкции, так и по характеристикам

Выражаясь техническим языком, мощность показывает, сколько работы способен выполнить мотор за единицу времени. А вот крутящий момент характеризует потенциал двигателя к совершению этой самой работы. Показывает сопротивление, которое он может преодолеть. Например, если машина упрётся колёсами в высокий бордюр и не сможет тронуться с места, мощность будет нулевой, так как никакой работы мотор не совершает — движения нет, но крутящий момент при этом развивается. Ведь за то мгновение, пока движок не заглохнет от натуги, в цилиндрах сгорает рабочая смесь, газы давят на поршни, а шатуны стараются привести во вращение коленвал. Иными словами, момент без мощности существовать может, а мощность без момента — нет. То есть именно «Н∙м» являются основной «продукцией» двигателя, которую он производит, превращая тепловую энергию в механическую.

Если проводить аналогии с человеком, «Н∙м» отражают его силу, а «л.с.» — выносливость. Именно поэтому тихоходные дизельные двигатели в силу своих конструктивных особенностей у нас, как правило, тяжелоатлеты — при прочих равных условиях они могут тащить на себе больше и легче преодолевают сопротивление на колёсах, пусть и не так проворно. А вот быстроходные бензиновые моторы скорее относятся к бегунам — нагрузку держат хуже, зато перемещаются быстрее. В общем, действует простое правило рычага — выигрываем в силе, проигрываем в расстоянии или скорости. И наоборот.

Так называемая внешняя скоростная характеристика двигателя отражает зависимость мощности и крутящего момента от оборотов коленвала при полностью открытом дросселе. По идее, чем раньше наступает пик тяги и позже — мощности, тем проще мотору адаптироваться к нагрузкам, его рабочий диапазон увеличивается, что позволяет водителю или электронике реже переключать передачи и почём зря не жечь топливо. На этих графиках видно, что бензиновый двухлитровый турбомотор (справа) выигрывает по этому показателю у турбодизеля аналогичного объёма, но уступает ему в абсолютной величине крутящего момента

Как это выражается на практике? В первую очередь, надо понять, что именно кривые крутящего момента и мощности (вместе, а не по отдельности!) на так называемой внешней скоростной характеристике двигателя будут раскрывать его истинные возможности. Чем раньше достигается пик тяги и позже пик мощности, тем лучше мотор приспособлен к своим задачам. Возьмём простой пример — автомобиль движется по ровной дороге и вдруг начинается подъём. Сопротивление на колёсах возрастает, так что при неизменной подаче топлива обороты станут падать. Но если характеристика двигателя грамотная, крутящий момент при этом наоборот начнёт расти. То есть мотор сам приспособится к увеличению нагрузки и не потребует от водителя или электроники перейти на передачу пониже. Перевал пройден, начинается спуск. Машина пошла на разгон — высокая тяга здесь уже не так важна, критичным становится другой фактор — мотор должен успевать её вырабатывать. То есть на первый план выходит мощность. Которую можно регулировать не только передаточными числами в трансмиссии, а повышением оборотов двигателя.

Здесь уместно вспомнить гоночные автомобильные или мотоциклетные моторы. В силу относительно небольших рабочих объёмов, они не могут развить рекордный крутящий момент, зато способность раскручиваться до 15 тысяч об/мин и выше позволяет им выдавать фантастическую мощность. К примеру, если условный двигатель при 4000 об/мин обеспечивает 250 Н∙м и, соответственно, примерно 143 л.с., то при 18000 об/мин он мог бы выдать уже 640,76 л.с. Впечатляет, не правда ли? Другое дело, что «гражданскими» технологиями это не всегда получается добиться.

И, кстати, в этом плане близкую к идеальной характеристику имеют электродвигатели. Они развивают максимальные «ньютон-метры» прямо со старта, а потом кривая крутящего момента плавно падает с ростом оборотов. График мощности при этом прогрессивно возрастает.

Современные моторы «Формулы 1» имеют скромный объём 1,6 л и относительно невысокий крутящий момент. Но за счёт турбонаддува, а главное — способности раскручиваться до 15000 об/мин, выдают порядка 600 л.с. Кроме того, инженеры грамотно интегрировали в силовой агрегат электродвигатель, который в определённых режимах может добавлять ещё 160 «лошадок». Так что гибридные технологии могут работать не только на экономичность

Думаю, вы уже поняли — в характеристиках автомобиля важны не только максимальные значения мощности и крутящего момента, но и их зависимость от оборотов. Вот почему журналисты так любят повторять слово «полка» — когда, допустим, мотор выдаёт пик тяги не в одной точке, а в диапазоне от 1500 до 4500 об/мин. Ведь если есть запас крутящего момента, мощности тоже, скорее всего, будет хватать.

Но всё же лучший показатель «качества» (назовём его так) отдачи автомобильного двигателя — его эластичность, то есть способность набирать обороты под нагрузкой. Она выражается, например, в разгоне от 60 до 100 км/ч на четвёртой передаче или с 80 до 120 км/ч на пятой — это стандартные тесты в автомобильной индустрии. И может случиться так, что какой-нибудь современный турбомотор с высокой тягой на малых оборотах и широченной полкой момента даёт ощущение отличной динамики в городе, но на трассе при обгоне окажется хуже древнего атмосферника с более выгодной характеристикой не только момента, но и мощности…

Так что пусть в последнее время разница между дизельными и бензиновыми агрегатами становится всё более расплывчатой, пусть развиваются альтернативные моторы, но извечный союз мощности, крутящего момента и оборотов двигателя останется актуальным. Всегда.

Что важнее, крутящий момент или лошадиные силы

Крутящий момент против лошадиных сил, просто о сложном.

Крутящий момент и мощность являются двумя важнейшими техническими условиями, которые касаются самих двигателей, но об этом редко кто рассуждает в логическом и правильном ключе. Обычная точка зрения конкретного обывателя автомобилиста направлена в основнов примерно в одно прямолинейное русло, а именно, все звучит довольно просто: — «Я хочу взять легковой автомобиль, чтобы ездить по обычным дорогам», или: -«Я  люблю иногда погонять, поэтому мне нужна машина с большим количеством лошадиных сил, если в ее двигателе их будет много, то значит она будет быстрой», ну и т.д. и т.п. думают на эту тему некоторые обыватели, хотя это не совсем верные рассуждения.

 

Второй момент. Человек хочет приобрести автомобиль для езды вне дорог. Проходимые настоящие внедорожники всегда оснащаются дизельными двигателями. Моторы на дизельном топливе всегда обладают выдающимся крутящим моментом. Зная эти факты, граждане автомобилисты рассуждают, что «дизель» подходит только для бездорожья и не способен соревноваться с бензиновыми двигателями в их скорости и динамике. А это отчасти не является акссиомой.

 

Что такое крутящий момент? Что такое лошадиная сила?

 

Поэтому мы решили хоть немного просветить своих читателей, то есть, что каждый из этих терминов означает на самом деле, на что нужно обращать внимание при выборе для себя следующего автомобиля, а именно, конкретно на большой крутящий момент или на большее количество лошадиных сил.(?)

Оба этих научных термина существовали задолго до появления самих автомобилей и любых автотранспортных средств в целом, поэтому далее в нашей небодьшой истории мы будем использовать немного определенной научной терминологии из физики.

 

Мощность

Прежде всего друзья давайте изначально вернемся к самому человеку, который научил всех нас измерять мощность. Его звали -Джеймс Уатт. Он был шотландским инженером чье имя стало обозначать стандартизированное название единицы измерения мощности. Ватты, как мы уже знаем используются для измерения конкретной мощности, ок ! Казалось бы, хватит дальше придумывать различную терминологию но, на этом как известно светлые умы человечества не остановились, в обиход ими были приняты еще и лошадиные силы. Зачем? К чему это? А вот к чему. Человеку нужен был реальный эквивалент показателя силы. В те временя им стала обычная лошадь. С тех пор так и повелось, одна метрическая лошадиная сила стала равна 735,5 Вт.

 

Что такое лошадиная сила? Она описывается так, как способность поднимать 75 кг на один метр за одну секунду. Мощность (в лошадиных силах) обозначает следующее, насколько быстро производится работа.

 

Крутящий момент

Между тем сам крутящий момент относится к иному виду силы, которая стремится повернуть объект вокруг оси. С точки зрения не специалиста, этот вращающий момент является мерой силы которая необходима, чтобы повернуть винт или колесо. Когда вы откручиваете крышку пластиковой бутылки, вы обязательно используете крутящий момент.

 

В качестве наглядного примера, продемонстрируем. На заводе сть машина, которая закручивает крышки на пластиковых контейнерах, чтобы прогарантировать, что емкость не будет пропускать жидкость через эту самую крышку, необходима (нужна) настройка под определенный крутящий момент. Последний пример показывает, как сильно машина должна закрутить крышку на контейнере, чтобы убедиться, что она герметична без какого-либо ущерба для резьбы или для крышки. Если необходимое усилие крутящего момента не соблюдается, то жидкость внутри контейнера может протечь или наоборот, резьба так плотно закрутится, что потребитель не сможет добраться до содержимого контейнера, у него, как говорится в простонародье, просто силенок не хватит. Ну а если сказать по- научному, то получится, что его запястье приложит для откручивания крышки недостаточно крутящего момента.

 

Если Вы хотите совсем по-простому понять разницу между этими двумя терминами, то представьте себе следующее, а именно, что этот крутящий момент означает, что вы делаете домашнее варенье в вашем доме и должны разложить его по банкам (положить в банки). Вам потребуется конкретно крутящий момент, чтобы запечатать банки крышками, ну а лошадиные силы будут необходимы для того, чтобы поднять контейнер с наполненными банками в свой шкаф для хранения. Понятно разъясняем.(?)

 

Крутящий момент и мощность в двигателях внутреннего сгорания

И вот уважаемые друзья мы переходим к самой интересной части, которую вы без сомнения от нас ждали. В двигателе внутреннего сгорания крутящий момент совмещается с мощностью, они сообща производят однонаправленную работу. Оба этих вида работают рука об руку, трудятся совместно для вашего автомобиля, чтобы обеспечить его максимальную производительность на дороге.

 

Смотрите также: Топ 5 самых быстрых дизельных автомобилей в 2016 году

 

Формула, которая объясняет все это выглядит таким образом: Мощность (л.с.) = Моменту (Нм) х (помноженное) на обороты в минуту/5,252. Это уравнение может быть применено к каждому двигателю внутреннего сгорания и  проверено при любых оборотах коленчатого вала в минуту, значение в 5,252 является константой.

Простым объяснением этого факта стало бы следующее, а именно, двигатель производит мощность при помощи вращающегося вала (коленчатого вала) который применяет величину крутящего момента к самой нагрузке при заданных оборотах в минуту. Поэтому мощность вычисляется из крутящего момента и оборотов в минуту. При 5,252 (константе) оборотах в минуту мощность и крутящий момент будут равны. Между тем надо заметить, что при более низких значениях крутящий момент будет выше по своему значению, чем сами лошадиные силы, в то время как при более высоких значениях все окажется с точностью до наоборот. Это утверждение относится ко всем двигателям внутреннего сгорания и ко всем его видам.

 

Таким образом получается, что всякий раз, когда измеряется сила двигателя используется динамометр. Крутящий момент и скорость вращения коленчатого вала перемножаются и далее делятся на 5,252 (для наших единиц это значение составляет 7.120), откуда и получается искусственное значение лошадиных сил.

 

Наглядный пример преимущества автомобиля с большим крутящим моментом.

 

Mercedes-Benz C-Класс

Бензин

141 л.с. при 6200 об/мин

176 Н∙м при 3800 об/мин

Коробка передач — Автоматическая

Количество передач —    7

Снаряженная масса —     1500 кг

Время разгона с 0 — 100 км/ч —    8.7 с

 

Chevrolet Cruze Wagon

Бензин

156 л.с. при 5300 об/мин

250 Н∙м при 1200 — 4000 об/мин

Коробка передач — Механическая

Количество передач —    5

Снаряженная масса —     1445 кг

Время разгона с 0 — 100 км/ч —    11 с

 

Мощность или крутящий момент, что важнее?

Вопрос правда не совсем корректный, но мы должны ответить на него, ведь именно за ним вы и пришли на данную статью. Автомобиль с высоким уровнем мощности как правило быстрее, чем с меньшей мощностью, который при ускорении достигает более высокой максимальной скорости, поэтому он может нести больший вес. Значит мы установили, что автомобиль с большим показателем крутящего момента при определенно заданной нагрузке будет иметь лучшее ускорение по передачам при более низких оборотах двигателя (важно, когда речь доходит до экономии топлива), а вместе с тем он будет иметь еще и способность двигаться быстрее и разгоняться с нуля.

 

Так как лошадиные силы возрастают вместе с самим крутящим моментом, то высокомоментный двигатель может достичь более высоких значений мощности, если он будет способен превысить 5,252 оборотов в минуту и конкретно настроен на достижение этой задачи.

 

Что такое диапазон мощности?

Этот термин обозначает именно диапазон оборотов крутящего момента двигателя и его максимальное число мощности. В промежутке этого, по достижению нужного коэффициента, двигатель работает в оптимальном режиме и обеспечивает высокую производительность и экономию топлива.

  

Электродвигатели имеют достаточно обширный диапазон мощности, поскольку они могут достигать максимальной силы крутящего момента при минимальных оборотах оси, а их максимальная сила будет даже больше чем единица, производимая двигателем внутреннего сгорания.

 

Дизельные же двигатели обладают более узким диапазоном мощности. Поскольку их пик крутящего момента меньше, чем в бензиновых двигателях, то максимальная их мощность достигается на меньших оборотах. Бензиновые двигатели наделены более широким диапазоном мощности. По этой самой причине они сегодня так востребованы и пользуются хорошим спросом как у самих потребителей, так и у производителей. Кроме того, все современные бензиновые двигатели с турбокомпрессором, с непосредственным впрыском, с изменяемыми фазами газораспределения а также и другими разнообразными техническими решениями, обеспечивают крайне широкий диапазон мощности.

 

Почему автомобили с высоким крутящим моментом более динамичнее мощных машин?

Сама причина кроется в приводе. Он увеличивает крутящий момент двигателя и улучшает разгон машины на первых передачах. Таким образом это дает преимущество автотранспортным средствам с низким уровнем крутящего момента. При переключении скоростей двигатель приближается к высшей отметке своей мощности, что приводит к постепенному снижению вращающего момента и соответственному росту оборотов.

 

Именно по этой причине дизельные двигатели выигрывают старт с места у своих бензиновых конкурентов. Кроме этого, разница между ними прослеживается еще и в самой массе, но основными показателями все-же являются сцепление и крутящий момент.

 

Почему высокомощные автомобили участвуют в гонках?

Поскольку автомобили, с высокими показателями лошадиных сил оснащены мощной системой передач, то они обладают соответственно способностью достигать более высоких оборотов двигателя за более короткий промежуток времени, так как в моторизованных соревнованиях непременно должны участвовать автомобили, которые обладают достаточно высоким диапазоном мощности.

 

Автомобильный рынок России: результаты 2015 года и перспективы развития

 

Однако известны случаи, когда дизельные автомобили становятся более успешными в определенных видах гоночных соревнований, например таких, как «24 Часа Ле-Ман», где автомобиль марки Audi неоднократно выигрывал большие призы в споре с его TDI гоночными болидами. Последнюю победу команде «Ауди» принесла повышенная топливная эффективность машины, что позволило потратить меньше топлива и меньшее число раз заезжать на дозаправки.

 

Отвечая на риторический вопрос поставленный в начале нашей статьи «о выборе автомобиля» скажем следующее: -Везде и во всем нужна мера. Важно заранее осознавать, для каких целей вам понадобится автомобиль, где и на каких скоростях вы будете его эксплуатировать. Дизельный двигатель или бензиновый мотор с более высоким крутящим моментом (наступающем при более низких оборотах двигателя) и низкой мощностью может быть гораздо динамичнее другого аналогичного по параметрам автомобиля на скоростях до 100 — 140 км/ч.

 

Ну а если этот мотор обладает еще и высокой мощностью с не самым высоким моментом, то проиграв в разгоне он непременно наверстает упущенное за счет более высокой максимальной скорости.

Мощность и крутящий момент — что это?

ЧТО ТАКОЕ ЛОШАДИНАЯ СИЛА?

— У тебя сколько сил? — такой вопрос слышал любой, кто хоть немного касался мира автомобилей. Никому даже пояснять не надо, какие силы на самом деле имеются в виду — лошадиные. Именно в них мы привыкли оценивать мощность мотора, одну из важнейших потребительских характеристик машины.

Уже и гужевого транспорта практически не осталось даже в деревнях, а эта единица измерения живёт и здравствует больше ста лет. А ведь лошадиная сила — величина, по сути, нелегальная. Она не входит в международную систему единиц (полагаю, многие со школы помнят, что называется она СИ) и потому не имеет официального статуса. Более того, Международная организация законодательной метрологии требует как можно скорее изъять лошадиную силу из обращения, а директива ЕС 80/181/EEC от 1 января 2010 прямо обязует автопроизводителей использовать традиционные «л.с.» только как вспомогательную величину для обозначения мощности.

Но не зря считается, что привычка — вторая натура. Ведь говорим же мы в обиходе «ксерокс» вместо копир и обзываем клейкую ленту «скотчем». Вот и непризнанные «л.с.» сейчас используют не только обыватели, но и едва ли не все автомобильные компании. Какое им дело до рекомендательных директив? Раз покупателю удобнее — пусть так и будет. Да что там производители — даже государство на поводу идёт. Если кто забыл, в России транспортный налог и тариф ОСАГО именно от лошадиных сил высчитываются, как и стоимость эвакуации неправильно припаркованного транспорта в Москве.

Лошадиная сила родилась в эпоху промышленной революции, когда потребовалось оценить, насколько эффективно механизмы заменяют животную тягу. По наследству от стационарных двигателей эта условная единица измерения мощности со временем перешла и на автомобили

И никто бы к этому не придирался, если не одно весомое «но». Задуманная, чтобы упростить нам жизнь, лошадиная сила на самом деле вносит путаницу. Ведь появилась она в эпоху промышленной революции как совершенно условная величина, которая не то что к автомобильному мотору, даже к лошади имеет достаточно опосредованное отношение. Смысл этой единицы в следующем — 1 л.с. достаточно, чтобы поднять груз массой 75 кг на высоту 1 метр за 1 секунду. Фактически, это сильно усреднённый показатель производительности одной кобылы. И не более того.

Иными словами, новая единица измерения очень пригодилась промышленникам, добывавшим, к примеру, уголь из шахт, и производителям соответствующего оборудования. С её помощью было проще оценить преимущество механизмов над животной силой. А поскольку приводились станки уже паровыми, а позднее и керосиновыми двигателями, то «л.с.» перешли по наследству и к  самобеглым экипажам.

Джеймс Уатт — шотландский инженер, изобретатель, учёный, живший в XVIII — начале XIX века. Именно он ввёл в обращение как «нелегальную» сейчас лошадиную силу, так и официальную единицу измерения мощности, которую назвали его именем

По иронии судьбы изобрёл лошадиную силу человек, именем которого названа официальная единица измерения мощности — Джеймс Уатт. А поскольку ватт (а точнее, применительно к могучим машинам, киловатт — кВт) к началу XIX века тоже активно входил в оборот, пришлось две величины как-то приводить друг к другу. Вот здесь-то и возникли ключевые разногласия. Например, в России и большинстве других европейских стран приняли так называемую метрическую лошадиную силу, которая равна 735,49875 Вт или, что сейчас нам более привычно, 1 кВт = 1,36 л.с. Такие «л.с.» чаще всего обозначают PS (от немецкого Pferdestärke), но есть и другие варианты — cv, hk, pk, ks, ch… При этом в Великобритании и ряде её бывших колоний решили пойти своим путём, организовав «имперскую» систему измерений с её фунтами, футами и прочими прелестями, в которой механическая (или, по-другому, индикаторная) лошадиная сила составляла уже 745,69987158227022 Вт. А дальше — пошло-поехало. К примеру, в США придумали даже электрическую (746 Вт) и котловую (9809,5 Вт) лошадиные силы.

Вот и получается, что один и тот же автомобиль с одним и тем же двигателем в разных странах на бумаге может иметь разную мощность. Возьмём, например, популярный у нас кроссовер Kia Sportage — в России или Германии по паспорту его двухлитровый турбодизель в двух вариантах развивает 136 или 184 л.с., а в Англии — 134 и 181 «лошадку». Хотя на самом деле отдача мотора в международных единицах составляет ровно 100 и 135 кВт — причём в любой точке земного шара. Но, согласитесь, звучит непривычно. Да и цифры уже не такие впечатляющие. Поэтому автопроизводители и не спешат переходить на официальную единицу измерения, объясняя это маркетингом и традициями. Это как же? У конкурентов будет 136 сил, а у нас всего 100 каких-то кВт? Нет, так не пойдёт…

КАК ИЗМЕРЯЮТ МОЩНОСТЬ?

Впрочем, «мощностные» хитрости игрой с единицами измерения не ограничиваются. До последнего времени её не только обозначали, но даже измеряли по-разному. В частности, в Америке долгое время (до начала 1970-х годов) автопроизводители практиковали стендовые испытания двигателей, раздетых догола — без навески вроде генератора, компрессора кондиционера, насоса системы охлаждения и с прямоточной трубой вместо многочисленных глушителей. Само собой, сбросивший оковы мотор легко выдавал процентов на 10-20 больше «л.с.», так необходимых менеджерам по продажам. Ведь в тонкости методики испытаний мало кто из покупателей вдавался.

Другая крайность (но гораздо более приближенная к реальности) — снятие показателей прямо с колёс автомобиля, на беговых барабанах. Так поступают гоночные команды, тюнинговые мастерские и прочие коллективы, которым важно знать отдачу мотора с учётом всех возможных потерь, и трансмиссионных в том числе.

Мощность также зависит от того, как её измерять. Одно дело крутить на стенде «голый» мотор без навесного оборудования и совсем другое — снимать показания с колёс, на беговых барабанах, с учётом трансмиссионных потерь. Современные методики предлагают компромиссный вариант — стендовые испытания двигателя с необходимой для его автономной работы навеской

Но в итоге за образец в различных методиках вроде европейских ECE, DIN или американских SAE приняли компромиссный вариант. Когда двигатель устанавливают на стенде, но со всей необходимой для бесперебойного функционирования навеской, включая стандартный выпускной тракт. Снять можно только оборудование, относящееся к другим системам машины (к примеру, компрессор пневмоподвески или насос гидроусилителя руля). То есть тестируют мотор ровно в том виде, в котором он фактически стоит под капотом автомобиля. Это позволяет исключить из финального результата «качество» трансмиссии и определить мощность на коленвале с учётом потерь на привод основных навесных агрегатов. Так, если говорить о Европе, то эту процедуру регламентирует директива 80/1269/EEC, впервые принятая ещё в 1980 году и с тех пор регулярно обновляемая.

ЧТО ТАКОЕ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ?

Но если мощность, как говорят в Америке, помогает автомобили продавать, то двигает их вперёд крутящий момент. Измеряют его в ньютон-метрах (Н∙м), однако у большинства водителей до сих пор нет чёткого представления об этой характеристике мотора. В лучшем случае обыватели знают одно — чем выше крутящий момент, тем лучше. Почти как с мощностью, не правда ли? Вот только чем тогда «Н∙м» отличаются от «л.с.».?

На самом деле, это связанные величины. Более того, мощность — производная от крутящего момента и оборотов мотора. И рассматривать их по отдельности просто нельзя. Знайте — чтобы получить мощность в ваттах необходимо крутящий момент в ньютон-метрах умножить на текущее число оборотов коленвала и коэффициент 0,1047. Хотите привычные лошадиные силы? Нет проблем! Делите результат на 1000 (таким образом получатся киловатты) и умножайте на коэффициент 1,36.

Чтобы обеспечить дизелю (на фото слева) высокую степень сжатия, инженеры вынуждены делать его длинноходным (это когда ход поршня превышает диаметр цилиндра). Поэтому у таких моторов крутящий момент конструктивно получается большим, но предельное число оборотов приходится ограничивать ради повышения ресурса. Разработчикам бензиновых агрегатов, наоборот, проще получить высокую мощность — детали здесь не такие массивные, степень сжатия меньше, так что двигатель можно сделать короткоходным и высокооборотным. Впрочем, в последнее время различие между дизелями и бензиновыми агрегатами постепенно стирается — они становятся всё более похожими как по конструкции, так и по характеристикам

Выражаясь техническим языком, мощность показывает, сколько работы способен выполнить мотор за единицу времени. А вот крутящий момент характеризует потенциал двигателя к совершению этой самой работы. Показывает сопротивление, которое он может преодолеть. Например, если машина упрётся колёсами в высокий бордюр и не сможет тронуться с места, мощность будет нулевой, так как никакой работы мотор не совершает — движения нет, но крутящий момент при этом развивается. Ведь за то мгновение, пока движок не заглохнет от натуги, в цилиндрах сгорает рабочая смесь, газы давят на поршни, а шатуны стараются привести во вращение коленвал. Иными словами, момент без мощности существовать может, а мощность без момента — нет. То есть именно «Н∙м» являются основной «продукцией» двигателя, которую он производит, превращая тепловую энергию в механическую.

Если проводить аналогии с человеком, «Н∙м» отражают его силу, а «л.с.» — выносливость. Именно поэтому тихоходные дизельные двигатели в силу своих конструктивных особенностей у нас, как правило, тяжелоатлеты — при прочих равных условиях они могут тащить на себе больше и легче преодолевают сопротивление на колёсах, пусть и не так проворно. А вот быстроходные бензиновые моторы скорее относятся к бегунам — нагрузку держат хуже, зато перемещаются быстрее. В общем, действует простое правило рычага — выигрываем в силе, проигрываем в расстоянии или скорости. И наоборот.

Так называемая внешняя скоростная характеристика двигателя отражает зависимость мощности и крутящего момента от оборотов коленвала при полностью открытом дросселе. По идее, чем раньше наступает пик тяги и позже — мощности, тем проще мотору адаптироваться к нагрузкам, его рабочий диапазон увеличивается, что позволяет водителю или электронике реже переключать передачи и почём зря не жечь топливо. На этих графиках видно, что бензиновый двухлитровый турбомотор (справа) выигрывает по этому показателю у турбодизеля аналогичного объёма, но уступает ему в абсолютной величине крутящего момента

Как это выражается на практике? В первую очередь, надо понять, что именно кривые крутящего момента и мощности (вместе, а не по отдельности!) на так называемой внешней скоростной характеристике двигателя будут раскрывать его истинные возможности. Чем раньше достигается пик тяги и позже пик мощности, тем лучше мотор приспособлен к своим задачам. Возьмём простой пример — автомобиль движется по ровной дороге и вдруг начинается подъём. Сопротивление на колёсах возрастает, так что при неизменной подаче топлива обороты станут падать. Но если характеристика двигателя грамотная, крутящий момент при этом наоборот начнёт расти. То есть мотор сам приспособится к увеличению нагрузки и не потребует от водителя или электроники перейти на передачу пониже. Перевал пройден, начинается спуск. Машина пошла на разгон — высокая тяга здесь уже не так важна, критичным становится другой фактор — мотор должен успевать её вырабатывать. То есть на первый план выходит мощность. Которую можно регулировать не только передаточными числами в трансмиссии, а повышением оборотов двигателя.

Здесь уместно вспомнить гоночные автомобильные или мотоциклетные моторы. В силу относительно небольших рабочих объёмов, они не могут развить рекордный крутящий момент, зато способность раскручиваться до 15 тысяч об/мин и выше позволяет им выдавать фантастическую мощность. К примеру, если условный двигатель при 4000 об/мин обеспечивает 250 Н∙м и, соответственно, примерно 143 л.с., то при 18000 об/мин он мог бы выдать уже 640,76 л.с. Впечатляет, не правда ли? Другое дело, что «гражданскими» технологиями это не всегда получается добиться.

И, кстати, в этом плане близкую к идеальной характеристику имеют электродвигатели. Они развивают максимальные «ньютон-метры» прямо со старта, а потом кривая крутящего момента плавно падает с ростом оборотов. График мощности при этом прогрессивно возрастает.

Современные моторы «Формулы 1» имеют скромный объём 1,6 л и относительно невысокий крутящий момент. Но за счёт турбонаддува, а главное — способности раскручиваться до 15000 об/мин, выдают порядка 600 л.с. Кроме того, инженеры грамотно интегрировали в силовой агрегат электродвигатель, который в определённых режимах может добавлять ещё 160 «лошадок». Так что гибридные технологии могут работать не только на экономичность

Думаю, вы уже поняли — в характеристиках автомобиля важны не только максимальные значения мощности и крутящего момента, но и их зависимость от оборотов. Вот почему журналисты так любят повторять слово «полка» — когда, допустим, мотор выдаёт пик тяги не в одной точке, а в диапазоне от 1500 до 4500 об/мин. Ведь если есть запас крутящего момента, мощности тоже, скорее всего, будет хватать.

Но всё же лучший показатель «качества» (назовём его так) отдачи автомобильного двигателя — его эластичность, то есть способность набирать обороты под нагрузкой. Она выражается, например, в разгоне от 60 до 100 км/ч на четвёртой передаче или с 80 до 120 км/ч на пятой — это стандартные тесты в автомобильной индустрии. И может случиться так, что какой-нибудь современный турбомотор с высокой тягой на малых оборотах и широченной полкой момента даёт ощущение отличной динамики в городе, но на трассе при обгоне окажется хуже древнего атмосферника с более выгодной характеристикой не только момента, но и мощности…

Так что пусть в последнее время разница между дизельными и бензиновыми агрегатами становится всё более расплывчатой, пусть развиваются альтернативные моторы, но извечный союз мощности, крутящего момента и оборотов двигателя останется актуальным. Всегда.

Что важнее, крутящий момент или лошадиные силы — 4КОЛЕСА

Крутящий момент против лошадиных сил, просто о сложном

Крутящий момент и мощность являются двумя важными техническими условиями, касающимися двигателей, но о них редко кто рассуждает в правильном ключе. Обычная точка зрения обывателя направлена примерно в одно русло. «Я хочу взять легковой автомобиль, чтобы ездить по обычным дорогам, я люблю иногда погонять, поэтому мне нужна машина с большим количеством лошадиных сил. Если в ее двигателе их будет много, значит она будет быстрой», думают некоторые и это не совсем верное рассуждение.

 

Второй момент, человек хочет приобрести автомобиль для езды вне дорог. Проходимые настоящие внедорожники всегда оснащаются дизельными двигателями. Моторы на дизельном топливе всегда обладают выдающимся крутящим моментом. Зная эти факты, люди рассуждают, что дизель подходит только для бездорожья и не способен соревноваться с бензиновыми двигателями в скорости и динамике. И это отчасти не является акссиомой.

 

Поэтому мы решили немного просветить своих читателей что каждый из этих терминов означает и на что нужно обращать внимание при выборе вашего следующего автомобиля: на большой крутящий момент или на большее количество лошадиных сил.

Оба научных термина существовали задолго до появления автомобилей и транспортных средств в целом, поэтому мы будем использовать немного терминологии из физики в нашей небольшой истории.

 

Мощность

Прежде всего, давайте вернемся к человеку, который научил всех нас измерять мощность. Его звали Джеймс Уатт. Он был шотландским инженером, чье имя стало обозначать стандартизированное название единицы измерения мощности. Ватты используются для измерения мощности, ок, казалось бы, хватит дальше придумывать терминологию, но на этом как известно светлые умы не остановились, в обиход были приняты лошадиные силы. Зачем? Нужен был реальный эквивалент показателя силы. В те временя им стала обычная лошадь. С тех пор одна метрическая лошадиная сила стала равна 735,5 Вт.

 

Что такое лошадиная сила? Она описывается как способность поднимать 75 кг на один метр за одну секунду. Мощность (в лошадиных силах) обозначает, насколько быстро производится работа.

 

Крутящий момент

Между тем, крутящий момент относится к иному виду силы, которая стремится повернуть объект вокруг оси. С точки зрения неспециалиста, вращающий момент является мерой силы, необходимой, чтобы повернуть винт или колесо. Когда вы откручиваете крышку пластиковой бутылки, вы используете крутящий момент.

 

В качестве наглядного примера. Есть машина, закручивающая крышки на пластиковых контейнерах на заводе, чтобы гарантировать, что емкость не будет пропускать жидкость через крышку должна быть настроена под определенный крутящий момент. Последний пример показывает то, как сильно машина должна закрутить крышку на контейнере, чтобы убедиться, что она герметична, без ущерба для резьбы или крышки. Если необходимое усилие крутящего момента не соблюдается, то жидкость внутри контейнера может протечь или наоборот, резьба так плотно закрутится, что потребитель не сможет добраться до содержимого контейнера, если у него, как говорится в простонародье, силенок не хватит, а по- научному, его запястье приложит недостаточно крутящего момента.

Если Вы хотите еще проще понять разницу между этими двумя терминами, представьте, что крутящий момент означает, что вы делаете домашнее варенье в вашем доме, и вы должны положить его в банки. Вам потребуется крутящий момент, чтобы запечатать банки крышками, но лошадиные силы будут необходимы для того чтобы поднять контейнер с наполненными банками в свой шкаф для хранения.

 

Крутящий момент и мощность в двигателях внутреннего сгорания

И вот мы переходим к самой интересной части, которую вы без сомнения ждали. В двигателе внутреннего сгорания крутящий момент совмещается с мощностью, сообща производят однонаправленную работу. Оба вида работают рука об руку, трудятся для вашего автомобиля, чтобы обеспечить его максимальную производительность на дороге.

Формула, которая объясняет это, выглядит таким образом:Мощность (л.с.) = Момент (Нм) х обороты в минуту/5,252. Это уравнение может быть применено к каждому двигателю внутреннего сгорания и может быть проверено при любых оборотах коленчатого вала в минуту, значение 5,252 является константой.

Простым объяснением этого факта стало бы то, что двигатель производит мощность при помощи вращающегося вала (коленчатого вала), который может применить величину крутящего момента к нагрузке при заданных оборотах в минуту. Поэтому, мощность вычисляется из крутящего момента и оборотов в минуту. При 5,252 оборотах в минуту, мощность и крутящий момент будут равны. Между тем, при более низких значениях, крутящий будет выше по значению, чем лошадиные силы, в то время как при более высоких значениях, все окажется с точностью до наоборот. Это утверждение относится ко всем двигателям внутреннего сгорания, всем его видам.

 

Таким образом, всякий раз, когда измеряется сила двигателя, используется динамометр. Крутящий момент и скорость вращения коленчатого вала умножаются, а затем делятся на 5,252 (для наших единиц значение составляет 7.120) получается искусственное значение лошадиных сил.

 

Наглядный пример преимущества автомобиля с большим крутящим моментом.

 

Mercedes-Benz C-Класс

Бензин

141 л.с. при 6200 об/мин

176 Н∙м при 3800 об/мин

Коробка передач Автоматическая

Количество передач     7

Снаряженная масса      1500 кг

Время разгона 0 — 100 км/ч     8.7 с

 

Chevrolet Cruze Wagon

Бензин

156 л.с. при 5300 об/мин

250 Н∙м при 1200 — 4000 об/мин

Коробка передач Механическая

Количество передач     5

Снаряженная масса      1445 кг

Время разгона 0 — 100 км/ч     11 с

 

Мощность или крутящий момент, что важнее?

Вопрос не совсем корректный, но мы должны ответить на него, ведь именно за ним вы и пришли на данную статью. Автомобиль с высоким уровнем мощности, как правило, быстрее, при ускорении, достигает более высокой максимальной скорости и может нести больший вес. Тем не менее, автомобиль с большим показателем крутящего момента будет иметь лучшее ускорение по передачам, более низкие оборотах двигателя при заданной нагрузке (важно, когда речь доходит до экономии топлива), и способность идти быстрее разгоняться с нуля.

 

Так как лошадиные силы возрастают вместе с крутящим моментом, высокомоментный двигатель может достичь более высоких значений мощности, если оно способно превысить 5,252 оборотов в минуту и настроен для достижения этой задачи.

 

Что такое диапазон мощности?

Этот термин обозначает диапазон оборотов крутящего момента двигателя и максимальное число его мощности. В промежутке по достижению этого коэффициента двигатель работает в оптимальном режиме и обеспечивает высокую производительность и экономию топлива.

  

Электродвигатели имеют достаточно обширный диапазон мощности, поскольку они могут достигать максимальной силы крутящего момента при минимальных оборотах оси, а их максимальная сила даже больше, чем единица, производимая двигателем внутреннего сгорания.

 

Дизельные двигатели обладают более узким диапазоном мощности. Поскольку их пик крутящего момента меньше, чем в бензиновых двигателях, а максимальная мощность достигается на меньших оборотах. Бензиновые двигатели наделены более широким диапазоном мощности. По этой самой причине они так востребованы и пользуются спросом, как у потребителей, так и у производителей. Кроме того, современные бензиновые двигатели с турбокомпрессором, непосредственным впрыском, изменяемыми фазами газораспределения, а также другими разнообразными техническими решениями обеспечивают крайне широкий диапазон мощности.

 

Почему автомобили с высоким крутящим моментом динамичнее более мощных машин?

Причина кроется в приводе. Он увеличивает крутящий момент, улучшая разгон на первых передачах. Таким образом, это дает преимущество транспортным средствам с низким уровнем крутящего момента. При переключении скоростей двигатель приближается к высшей отметки мощности, что приводит к постепенному снижению вращающего момента, и соответственному росту оборотов.

 

Именно по этой причине дизельные двигатели выигрывают старт с места у своих бензиновых конкурентов. Кроме того, разница между ними прослеживается еще и в массе, но основными показателями являются сцепление и крутящий момент.

 

Почему высокомощные автомобили участвуют в гонках?

Поскольку у автомобилей с высокими показателями лошадиной силы оснащены мощной системой передач, они обладают способностью достигать более высоких оборотов двигателя за более короткий промежуток времени. А так как, в моторизованных соревнованиях должны участвовать авто, обладающие достаточно высоким диапазоном мощности.

 

Однако, известны случаи, когда дизельные автомобили становятся более успешными в определенных видах гоночных соревнований, таких как 24 Часа Ле-Ман, в которых Audi неоднократно выигрывала большие призы с его TDI гоночных болидами. Последнюю победу команде Ауди принесла повышенная топливная эффективность, что позволило потратить меньше топлива и меньше заезжать на дозаправки.

 

Отвечая на риторический вопрос поставленный в начале, о выборе автомобиля, скажем следующее, во всем нужна мера. Важно осознавать, для каких целей вам понадобится автомобиль. Где и на каких скоростях вы будете его эксплуатировать. Дизельный двигатель или бензиновый мотор с более высоким крутящим моментом (наступающем при более низких оборотах двигателя) и низкой мощностью может быть гораздо динамичнее аналогичного по параметрам автомобиля на скоростях до 100- 140 км/ч.

 

Ну а если мотор обладает высокой мощностью, но невысоким моментом, он проиграв в разгоне, наверстает упущенное за счет более высокой максимальной скорости.

Источник

Вот простое объяснение что такое лошадиная сила и крутящий момент

Мощность зависит от крутящего момента.

 

В автомобильном мире постоянно сравнивают автомобили друг с другом. В первую очередь это делается с помощью официальных технических характеристик, где, как правило, эксперты, сравнивают мощность автомобиля, выраженную в лошадиных силах, и максимальный крутящий момент, выражаемый в Ньютон-метрах. Но что такое лошадиная сила и крутящий момент? Как эти технические характеристики связаны друг с другом? Вот интересное и простое объяснение. 

 

Известный в англоязычном Интернете видеоблогер снял очередной ролик, в котором простым языком наглядно объяснил разницу между крутящим моментом и мощностью в лошадиных силах. 

 

Крутящий момент – это просто сила, которая воздействует на что-то издалека. Например, в двигателе крутящий момент – это та сила, с которой поршень давит на шатун, передающий эту силу коленвалу. Коленвал же преобразует возвратно-поступательное движение поршней в крутящий момент.

 

Лошадиная сила представляет собой крутящий момент, умноженный на количество оборотов двигателя в минуту. Обычно в этом случае вычисляют мощность в киловаттах. Чтобы перевести киловатты в лошадиные силы, нужно умножить количество киловатт на 1,36. Вот формула:

 

P = (Mкр * N : 9549) * 1,36

 

Р — Мощность в киловаттах

 

Мкр — крутящий момент в ньютон-метрах (Нм)

 

9549 — поправочный коэффициент для удобства подсчетов, чтобы не вдаваться в тяжелые вычисления математических функций таких как косинус-альфа.

 

1,36 — коэффициент необходимый для перевода киловатт в лошадиные силы. 

 

То есть получается, что лошадиная сила показывает, насколько быстро двигатель может выполнить работу за определенное количество времени. Соответственно, крутящий момент и мощность неразрывно связаны друг с другом. В итоге получается, что мощность показывает, сколько двигатель за единицу времени создает крутящих моментов. 

 

Так что когда дело доходит до измерения максимальной скорости автомобиля или его динамики разгона с 0-100, 0-200 км/ч и т. п., то в первую очередь вы должны смотреть на количество лошадиных сил, так как именно мощность напрямую влияет на производительность автомобиля за конкретный промежуток. Ведь именно мощность показывает, сколько тот или иной двигатель может выполнить работы за определенный период времени. 

 

Но это простое объяснение в двух словах. Также вы можете прочитать еще несколько наших материалов по этой теме:

 

Что такое крутящий момент? Что такое лошадиная сила?

 

Что важнее, крутящий момент или лошадиные силы?

 

Наглядно: Вот в чем разница между мощностью и крутящим моментом

 

В том числе советуем посмотреть очередной видеоролик блогера Джейсона Фэнске, который в традиционной для себя манере простым языком объясняет сложные вещи. Правда, англоязычный ролик не имеет профессионального перевода на русский язык.

 

 

Поэтому для тех, кто не знает английский язык, придется включить субтитры и их машинный перевод на русский язык. К сожалению, перевод, естественно, получается корявый, но тем не менее дает понять многие вещи, которые происходят внутри двигателя. 

Разница между мощностью и крутящим моментом

Ключевое отличие: Мощность и крутящий момент — два важных термина, используемых в физике. Мощность определяет скорость выполнения работы, тогда как крутящий момент представляет собой меру энергии, которая прилагается при вращении объекта вокруг оси или точки поворота. Мощность — это скалярная величина, а крутящий момент — векторная величина.

Мощность и крутящий момент могут показаться сложными техническими терминами, но, напротив, они интересны, и мы также применяем их в нашей повседневной жизни.Давайте выясним различия между ними.

Вы применяете силу, чтобы подняться по лестнице. Это может быть обычная задача, но в физике это называется работой, поскольку она включает в себя силу и движение в направлении силы. Например, сила в 10 Ньютонов, толкающая объект на 2 метра в направлении силы, эквивалентна (10 * 2) 20 джоулям работы.

Вы можете подумать, что это была необходимость объяснительной работы? Это важно, так как в определение власти входит термин работа.Мощность определяется как скорость выполнения работы или скорость использования энергии. Например, если вы выполняете 75 Джоулей работы за одну секунду, тогда мощность просто 75 Вт.

В системе СИ единица мощности — ватт (Вт) или джоуль в секунду (Дж / с). Мощность определяет, насколько быстро или быстро используется энергия. Сила также может быть описана как сила, умноженная на скорость объекта. Вы также можете встретить слово «лошадиные силы» и, должно быть, уже много раз встречали его в описании транспортных средств. Он определяет мощность двигателя.Это эквивалентно силе, необходимой для перемещения 33 000 фунтов на один фут за одну секунду. Мощность — это скалярная величина, что означает, что она не имеет отношения к направлению.

Крутящий момент также известен как момент или момент силы; это мера силы, которая вращает объект вокруг своей оси, точки опоры или оси вращения. Это можно просто рассматривать как поворот объекта. Например, когда вы просто поворачиваете ручку двери, используется крутящий момент.

.

л.с. и крутящий момент — разница

Автор: Редакция | Обновлено: 7 декабря 2017 г.

Лошадиные силы и крутящий момент — это термины, которые обычно используются в рекламе автомобилей и грузовиков, поскольку они используются для измерения характеристик автомобиля на дороге. Но как на самом деле связаны эти слова? Эта статья пытается объяснить, как это сделать.

Сводная таблица

Мощность в лошадиных силах	Крутящий момент
Измерение скорости выполнения работы	Измерение силы вращения объекта
Крутящий момент, умноженный на число оборотов в минуту, деленный на 5,252	Мощность, умноженная на 5,252, разделенная на число оборотов в минуту
Выше крутящего момента при более высоких значениях	Выше, чем мощность при более низких значениях

Определения

Мощность в лошадиных силах — это мера мощности; то есть измерение скорости выполнения работы.Этот термин впервые использовал Джеймс Ватт, шотландский инженер и изобретатель паровой машины. Он хотел сравнить мощность паровых машин и тягловых лошадей, поскольку это было количество энергии, с которым люди были знакомы в то время. Затем он стал стандартным измерением выходной мощности двигателей и других машин. Уоттс пришел к выводу, что 1 лошадиная сила равна лошади, тянущей груз весом 330 фунтов со скоростью 100 футов в минуту; таким образом, 1 лошадиная сила равна 33 000 фут-фунтам.Позже он расширился, охватив мощность, производимую поршневыми двигателями, электродвигателями, турбинами и различным оборудованием. Выражаясь точными математическими терминами, одна лошадиная сила — это количество работы, необходимое для перемещения 550 фунтов на один фут в секунду. Человек способен поддерживать около 0,1 лошадиных сил, в то время как небольшой двигатель имеет мощность 10 лошадиных сил. Реактивный двигатель способен производить 1000 лошадиных сил.

Существуют различные стандарты и типы лошадиных сил, и два наиболее часто используемых — это механическая мощность (т.е.е. имперские лошадиные силы) и метрические лошадиные силы. Механическая мощность равна примерно 745,7 Вт и ранее была определена как 550 фут-фунтов в секунду. Метрическая мощность эквивалентна примерно 735,5 ваттам и первоначально была определена как 75 килограмм-сила в секунду.

Гаечный ключ, поворачивающий болт

Крутящий момент — это мера силы вращения объекта, такого как колесо или болт. При повороте рукоятки гаечного ключа, закрепленного на гайке или болте, создается крутящий момент, который либо сжимает, либо ослабляет болт.Существуют различные способы измерения крутящего момента, и в США крутящий момент измеряется фунт-фут или фунт-фут. Непосредственный расчет крутящего момента включает количество энергии, необходимое для поворота гаечного ключа длиной в фут для затяжки болта. Длина гаечного ключа влияет на количество фунтов, необходимое для перемещения болта. Как правило, чем длиннее гаечный ключ, тем меньше фунтов требуется для поворота болта.

Лошадиная сила против крутящего момента

Итак, в чем разница между мощностью и крутящим моментом?

Лошадиная сила — это мера мощности; то есть объем работы выполняется, в то время как крутящий момент является мерой силы вращения объекта.Мощность в лошадиных силах описывается как равная крутящему моменту, умноженному на число оборотов в минуту, деленному на 5 252, в то время как крутящий момент определяется путем умножения мощности на 5 252, разделенного на число оборотов в минуту. Об этом свидетельствуют графики мощности и крутящего момента, всегда совпадающие при 5252 об / мин. Мощность связана со способностью двигателя удерживать более тяжелый объект в движении с постоянной скоростью. Крутящий момент связан со способностью двигателя тянуть большие грузы из состояния покоя.

.

Узнайте разницу между мощностью и крутящим моментом

Намного больше уходит на то, чтобы сделать автомобили, на которых мы водим удовольствие, чем просто втиснуть смехотворно большой мотор под капот и надеяться на лучшее. Двигатели спроектированы и настроены для конкретной работы — будь то топливная экономичность для максимальной производительности. Часто встречаются два термина: мощность и крутящий момент. О них часто говорят на одном дыхании. Ваш лучший друг может сказать вам, что тот или иной номер — единственное, что имеет значение; однако это немного сложнее.К счастью, у Engineering Explained на YouTube есть отличное видео, в котором объясняется, как мощность и крутящий момент связаны с движением автомобиля. Давайте разберемся.

Крутящий момент — это сила, приложенная на расстоянии. Например, сгорание — это сила, приложенная к коленчатому валу на расстоянии через шатун. Лошадиная сила — это скорость, с которой выполняется работа. Лошадиная сила тоже крутящий момент, умноженный на обороты. У вас должна закружиться голова в этот момент, если вы боролись с вводной физикой или алгеброй.Или оба. В видео Джейсон Фенске, ведущий журнала Engineering Explained, дает гораздо лучшее объяснение различий между двумя терминами, чем я могу объяснить словами.

Читайте также:

Чтобы продемонстрировать разницу между мощностью и крутящим моментом, Фенске приводит пример с двумя автомобилями одинакового размера и массы. Автомобиль 1 имеет 200 л.с. и 100 фунт-фут крутящего момента, а Автомобиль 2 — 100 л.с. и 200 фунт-фут крутящего момента. Какой из них быстрее? Если вы сказали «Автомобиль 1 с 200 л.с.», то вы правы, потому что он завершает работу по более быстрому переходу от одной точки к другой.

Gears также могут управлять крутящим моментом. Фенске приводит пример с гаечным ключом. Один с более длинной ручкой обеспечивает более высокий крутящий момент, даже если сила такая же, как и на более короткой ручке. Эта дифференциация крутящего момента обусловлена ​​тем, что крутящий момент — это сила, умноженная на расстояние, и если расстояние увеличивается, это также увеличивает величину прилагаемого крутящего момента, даже если сила остается неизменной.

Если в этом нет смысла, посмотрите видео. Никогда не поздно пересмотреть основы физики и разницы между мощностью и крутящим моментом.

Источник: Инженерные объяснения на YouTube

.

лошадиных сил, крутящего момента и автомобильные характеристики> Мотор

Один из самых запутанных (и часто спорных) вопросов в автомобильной сфере — это разница между мощностью и крутящим моментом. Возможно, вы слышали сколько угодно содержательных выражений, таких как «лошадиные силы продают автомобили, а крутящий момент побеждают гонки», или поклонники мощных маслкаров, жалующиеся на то, что четырехцилиндровые двигатели мощностью 200 лошадиных сил «бессмысленны». Удивительно, но немногие из достойных людей, которые бросают подобные комментарии, действительно способны определить разницу.В чем разница между мощностью и крутящим моментом, и как они влияют на работу автомобиля?

МОМЕНТ ПОНИМАНИЯ

Если вы не спали, изучая физику в средней школе, вы можете смутно вспомнить, что крутящий момент — это крутящая сила — то есть сила, которая пытается заставить объект вращаться вокруг определенной оси. Например, если вы поворачиваете дверную ручку или вращаете колесо рулетки, вы прикладываете к нему крутящий момент.

Если бы мы были на уроке физики, мы бы сказали, что крутящий момент — это произведение векторов силы и расстояния.Вектор силы — это направление приложения силы. Вектор расстояния — это (в простейшем случае) расстояние между точкой приложения силы и осью вращения. Например, представьте, что вы используете гаечный ключ, чтобы ослабить болт. Вектор расстояния в этом случае — это расстояние между осью вращения (центром болта) и точкой приложения силы к гаечному ключу. Вектор силы — это направление, в котором вы перемещаете гаечный ключ.

Если расстояние между центром болта и точкой, в которой вы держите гаечный ключ (и тем самым прикладываете к нему силу), составляет 1 фут (305 мм), и вы прикладываете 10 фунтов (около 4.5 Н), вы прилагаете 10 фунт-фут (около 13,6 Н-м) крутящего момента. Если болт не поворачивается, вы можете попробовать взять гаечный ключ на 2 фута (610 мм) побольше. Если вы примените такое же усилие в 10 фунт-футов (4,5 Н), создаваемый крутящий момент будет 20 фунт-фут (27,1 Н-м).

Что такое крутящий момент двигателя? Как вы, наверное, знаете, двигатель внутреннего сгорания работает за счет сжигания воздуха и топлива. Энергия этого сгорания приводит в движение один или несколько поршней (или роторов), которые воздействуют на коленчатый вал двигателя , заставляя его вращаться.В автомобиле вращение коленчатого вала поворачивает шестерни трансмиссии, которые вращают колеса. Крутящий момент двигателя — это величина скручивающего усилия, которое поршни (или роторы) могут оказывать на коленчатый вал.

ПОНИМАНИЕ ЛОШАДЕЙ

А что такое лошадиные силы? Снова напомним, что давным-давно класс физики в степени — это работа , выполненная за раз за . Механическая работа представляет силу, действующую на расстоянии — например, перемещение 10-фунтовой гири на расстояние в один фут представляет собой 10-футовые фунты работы. Мощность — это скорость выполнения этой работы.

Одна механическая мощность представляет способность выполнять 550 фут-фунтов работы в секунду или 33 000 фут-фунтов работы в минуту. (Одна метрическая мощность представляет собой скорость 75 килограмм-метров в секунду; метрическая мощность составляет около 735 Вт, тогда как механическая мощность соответствует примерно 746 Вт.)

Наиболее способные ученики из нас, возможно, заметили сходство между единицами измерения работы — фут-фунтами (фут-фунтами) и единицами измерения крутящего момента — фунтами-футами (фунт-фут).Единицы измерения на самом деле одинаковые, но обычно пишутся по-разному, чтобы избежать путаницы. Таким образом, для двигателя с вращающимся коленчатым валом одна лошадиная сила эквивалентна передаче крутящего момента 550 фунт-фут в секунду.

Помните, что крутящий момент — это крутящая сила; это означает, что если приложение крутящего момента к объекту будет иметь тенденцию заставлять объект вращаться, а не двигаться по прямой линии. Следовательно, если крутящий момент вызывает какую-либо работу, мы должны измерить, сколько вращения он передает ( угловая скорость ), а не насколько далеко он заставляет объект перемещаться.

Угловая скорость обычно выражается в радианах в секунду или радианах в минуту — один радиан равен 180 градусам, деленным на π (пи), или примерно 57,3 градуса) — но мы обычно измеряем скорость двигателя в оборотах в минуту (об / мин). , поэтому более полезно думать об этом именно так. Один оборот составляет 360 градусов, что равно 2π радиан. Если 1 лошадиная сила равна 33000 фунт-фут работы в минуту, то мы можем рассчитать мощность двигателя на основе его крутящего момента (в фунт-футах) и частоты вращения двигателя (в об / мин):

Мощность (л.с.) = крутящий момент (фунт-фут) x 2π x скорость вращения (об / мин) / 33000

или

Мощность (л.с.) = Крутящий момент (фунт-фут) x Скорость вращения / 5,252.113

Например, если двигатель развивает крутящий момент 200 фунт-фут при 4000 об / мин, он выдает 152,3 лошадиных силы (200 x 4000 / 5,252,113) на этой скорости.

Итог: Лошадиная сила зависит от крутящего момента и оборотов двигателя . Если ваш двигатель производит больший крутящий момент, он также производит больше мощности; если вы запустите двигатель на более высоких оборотах, он также будет производить больше мощности. Вполне возможно, что двигатель A вырабатывает больше мощности, чем двигатель B, даже если двигатель B развивает больший крутящий момент — двигатель A должен просто увеличивать обороты, чтобы компенсировать дефицит крутящего момента.

КРИВЫЕ МОМЕНТА И СИЛЫ

Двигатели, используемые для стационарных применений (например, генераторы) или в самолетах, проводят большую часть своей жизни, работая с постоянной частотой вращения двигателя. В результате они большую часть времени развивают свою полную номинальную мощность. Двигатели, используемые в легковых, грузовых автомобилях или мотоциклах, работают в широком диапазоне частот вращения, от нескольких сотен оборотов в минуту на холостом ходу до 10 000 оборотов в минуту и ​​более в режиме «красной черты». Поскольку мощность в лошадиных силах частично зависит от оборотов двигателя, мощность, производимая двигателем, довольно сильно варьируется в разных точках его диапазона оборотов.Инженеры описывают взаимосвязь между мощностью двигателя и числом оборотов в минуту как кривую мощности .

Если двигатель развивал максимальный крутящий момент на всех оборотах, кривая мощности была бы прямой: то есть увеличение числа оборотов на 50% также увеличило бы мощность на 50% (при условии, что двигатель не превысит допустимую мощность). красная линия, которая может привести к серьезной механической поломке). Это верно для электродвигателей, но не для двигателей внутреннего сгорания. Мы обсудим причины этого более подробно в следующей статье, а пока мы просто скажем, что выходной крутящий момент двигателя также зависит от скорости вращения двигателя.

Все двигатели внутреннего сгорания развивают максимальный крутящий момент при одной определенной частоте вращения; это называется пиковым крутящим моментом . Выше или ниже пикового значения крутящего момента двигатель выдает несколько меньший крутящий момент, чем это максимальное значение. Подобно тому, как у двигателя есть кривая мощности, описывающая, сколько мощности двигатель производит в разных точках диапазона оборотов, у двигателя также есть кривая крутящего момента , описывающая, какой крутящий момент он создает на разных скоростях.

Конструкция двигателя определяет, на какой скорости возникает пик крутящего момента двигателя, а также форму кривой крутящего момента.Если двигатель вырабатывает довольно постоянный уровень крутящего момента во всем диапазоне оборотов, его кривая крутящего момента считается плоской . Электродвигатели, которые обычно развивают крутящий момент, близкий к полному, от нулевых оборотов до максимальной безопасной рабочей скорости, имеют чрезвычайно плоские кривые крутящего момента. (Вопреки распространенному мнению, форма кривой крутящего момента не связана напрямую с тем, насколько или крутящий момент производит двигатель. Два двигателя могут иметь очень похожие кривые крутящего момента, даже если один из них имеет гораздо больший максимальный крутящий момент, чем другой.)

Двигатель можно настроить на достижение максимального крутящего момента на нижнем конце диапазона оборотов, в среднем диапазоне или на высоких оборотах. Современные конструкторы двигателей используют различные приемы, позволяющие «сгладить» кривую крутящего момента двигателя (то есть поддерживать крутящий момент двигателя близким к максимальному в широком диапазоне скоростей двигателя), но любой конкретный двигатель будет заметно сильнее в одном диапазоне, чем в других.

Поскольку мощность является функцией крутящего момента и оборотов в минуту, форма кривой крутящего момента также определяет форму кривой мощности.Кривая мощности всегда достигает пика позже кривой крутящего момента, но если кривая крутящего момента двигателя наиболее сильна на низких оборотах, пиковая мощность также будет относительно низкой. Если пик крутящего момента приходится на высокие обороты, мощность также будет максимальной при высоких оборотах двигателя.

Если вы когда-либо водили автомобиль с тахометром, вы, вероятно, замечали, что двигатель большую часть времени работает на скоростях ниже 4000 об / мин. Поскольку пиковая мощность почти каждого современного двигателя превышает 4000 об / мин, это означает, что двигатель редко имеет шанс развить свою номинальную максимальную мощность.Следовательно, при нормальном вождении форма кривой крутящего момента часто более важна, чем максимальная мощность.

РЕАЛЬНЫЙ МИР (ВИДА)

Чтобы увидеть, как это работает на практике, давайте рассмотрим пару реальных двигателей: Ford Cologne V6 объемом 3996 куб. См (244 куб. Дюйма) (который в течение многих лет приводил в движение Ford Ranger и Explorer) и четырехцилиндровый турбированный двигатель Volkswagen. , 1,781 куб. См (109 куб. Дюймов) двигатель 1.8T (используется в нескольких различных конфигурациях в широком диапазоне моделей Volkswagen и Audi).

Ford Cologne V6 был двигателем старинной конструкции начала 1960-х годов. 4,0-литровая версия предназначалась для грузовиков, поэтому она была настроена на высокий крутящий момент на низких оборотах. Его максимальный крутящий момент составлял 220 фунт-фут (298 Н-м) всего при 2400 об / мин; максимальная мощность составляла 160 л.с. (119 кВт) при скромных 4200 оборотах в минуту.

1.8T

Volkswagen был более современным и технически сложным двигателем с двумя верхними распределительными валами, пятью клапанами на цилиндр и турбонагнетателем с промежуточным охлаждением. Двигатели с турбонаддувом имеют тенденцию быть «пиковыми», вырабатывая больше мощности на высоких оборотах, но Volkswagen разработал его так, чтобы кривая крутящего момента была как можно более плоской.Фактически, Volkswagen утверждал, что двигатель развивает максимальный крутящий момент с 1950 до 5000 об / мин. VW предлагал его в нескольких вариантах настройки, но мы будем использовать для нашего обсуждения версию, которую можно найти в более поздних моделях Mk 4 Golf, седанах Jetta / Bora и SEAT Leon, которые рекламировались с мощностью 180 л.с. (134 кВт) при 5500 об / мин и 173 фунт-фут (235 Нм) крутящего момента.

Лучший способ оценить кривую крутящего момента двигателя — это подключить его к динамометру и точно посмотреть, какой крутящий момент он действительно выдает при различных оборотах.Мы не в состоянии сделать это, но мы можем сделать некоторые обоснованные предположения о кривых крутящего момента для обоих двигателей на основе их номинального крутящего момента и пиковых значений мощности.

Как мы упоминали выше, максимальный номинальный крутящий момент двигателя Ford составляет 2400 об / мин. Используя уравнение, которое мы вывели ранее, мы можем рассчитать его выходную мощность на этой скорости: 101 л.с. (220 фунт-фут x 2400 об / мин / 5 252) или около 75 кВт. Пиковая мощность V6 достигается при 4200 об / мин. Используя то же уравнение, мы вычисляем, что он имеет крутящий момент 200 фунт-фут (271 Н-м) на этой скорости (160 л.с. x 5 252/4 200 об / мин).Из этих чисел видно, что между 2400 и 4200 об / мин двигатель, вероятно, развивает крутящий момент от 200 до 220 фунт-футов (271 и 298 Нм).

А как насчет более высоких скоростей? Мы знаем, что двигатель никогда не выдает на больше , чем 160 лошадиных сил (119 кВт). Даже если бы он по-прежнему производил 160 лошадиных сил при 5000 об / мин (что маловероятно), крутящий момент упал бы до 168 фунт-футов (228 Н-м) на этой скорости. Если бы он производил 140 лошадиных сил (104 кВт) при 5000 оборотах в минуту, это означало бы, что его выходной крутящий момент снизился до 147 фунт-футов (199 Н-м).Короче говоря, крутящий момент и мощность двигателя Ford начинают очень быстро падать после пика мощности в 4200 об / мин — V6 был разработан для мощности на низких оборотах, а не на высоких оборотах.

А как насчет двигателя Volkswagen? Пиковый крутящий момент 1.8T начинается при 1950 об / мин. На этой скорости он развивает только 64 л.с. (48 кВт) (173 фунт-фут x 1950 об / мин / 5 252). К 2400 об / мин (пиковый крутящий момент Ford) мощность двигателя VW выросла до 79 л.с. (59 кВт). При 4200 об / мин выходная мощность 1.8T возросла до 138 л.с. (103 кВт), что по-прежнему значительно отстает от Ford.Мощность VW не начинает превышать мощность двигателя Ford, пока Ford не достигнет максимальной мощности. Когда VW достигает максимальной мощности при 5500 об / мин, крутящий момент все еще составляет около 172 фунт-футов (233 Н-м) — крутящий момент снизился, но очень незначительно. Это означает, что двигатель продолжает развивать полезную мощность даже после пика мощности; его красная линия составляет 6500 оборотов в минуту, достичь которой не составляет особого труда.

Эти кривые крутящего момента и мощности являются приблизительными, основанными на опубликованных данных о мощности и крутящем моменте, но они иллюстрируют разницу между двигателями.Обратите внимание, что даже несмотря на то, что кривая крутящего момента VW (светло-зеленая) намного более пологая, чем у Ford, у Ford она выше на большей части диапазона оборотов.

Что это означает на практике? Несмотря на то, что кривая крутящего момента VW очень плоская, он имеет значительно меньший крутящий момент, чем Ford, вплоть до более 4200 об / мин, что означает, что 1.8T также имеет меньшую мощность на более низких скоростях. В конечном итоге он производит больше мощности, чем двигатель Ford, но не выше 5000 об / мин.

Представьте, что мы установили эти двигатели в двух идентичных автомобилях с одинаковыми трансмиссиями, одинаковыми передачами и одинаковым весом.Мы бы обнаружили следующее:

• При обычном уличном движении автомобиль с двигателем Ford почти всегда будет быстрее, чем автомобиль с двигателем VW. Это не должно удивлять — больший крутящий момент Ford дает ему почти на 30% больше мощности, чем двигатель VW на низких оборотах, хотя VW сильнее на более высоких оборотах.
• В гонке на дистанцию ​​в четверть мили или стоячий километр автомобиль с двигателем Ford вырывался раньше и оставался впереди, пока обе машины не выехали далеко по полосе.Автомобиль 1.8T начнёт догонять его, когда он достигнет более высоких оборотов двигателя, и в конечном итоге вырвется вперед. Он выиграет с небольшим отрывом, а его скорость захвата (его скорость на финише) будет немного выше, чем у автомобиля с двигателем Ford.
• В гонках по шоссе или на большой овальной трассе автомобиль с двигателем VW большую часть времени будет впереди. Пока обе машины были полностью выведены из строя, большая мощность двигателя VW была бы важнее, чем крутящий момент Ford на низких оборотах. Единственное место, где автомобиль с двигателем Ford будет иметь преимущество, — это медленные повороты, где его более высокий крутящий момент снова даст ему больше мощности, чем двигатель VW.

Предполагается, что все остальное одинаково, что не всегда так. Например, мы могли бы помочь автомобилю с двигателем VW, изменив его передаточное число, чтобы двигатель всегда работал на более высоких оборотах. Это дало бы ему больше мощности при движении на низкой скорости, хотя это также означало бы больший шум двигателя, больший расход топлива и несколько больший износ двигателя.

В одной из следующих статей мы рассмотрим, почему одни двигатели развивают больший крутящий момент и / или большую мощность, чем другие.

FIN

---

ПРИМЕЧАНИЕ

В приведенной выше таблице используется шрифт Liberation Sans, один из шрифтов Liberation (версия 2.00.1 или более поздняя), авторские права на которые принадлежат © 2012 Red Hat, Inc. и используются в соответствии с лицензией SIL Open Font License, версия 1.1. LIBERATION является товарным знаком Red Hat, Inc.

.

---

.