При подборе автомобиля необходимо руководствоваться не только его дизайном, безопасностью, уровнями электронного оснащения и комфорта, но и чисто техническими моментами. Наряду со скоростью и мощностью, следует принимать во внимание крутящий момент. Что скрывается за этим термином? Почему он так важен?

Содержание:

1. Крутящий момент: что это?
2. Крутящий момент ДВС: общие моменты
3. Зависимость от мощности
4. Построение графика
5. Определяющие факторы
6. К вопросу об увеличении
7. Взаимосвязь мощности и крутящего момента
8. Крутящий момент: зависимость от типа топлива
9. Грузовые и легковые автомобили
10. Советы автовладельцам

Что такое крутящий момент?

Крутящий момент двигателя — эта характеристика, которая показывает силу вращения коленвала мотора, от которой зависит динамика транспортного средства, его проходимость, способность уверенно совершать обгоны. В качестве единиц измерения используются ньютон-метры, а установить величину можно, если умножить силу на длину рычага.

Что такое крутящий момент двигателя – простыми словами можно объяснить на примере известного каждому механического крепежа, гайки. Предположим, что усилие ее затяжки составляет 4 кгс. Это значит, что открутить ее удастся, взяв метровый гаечный ключ и надавив на него с силой в 4 килограмма.

Крутящий момент ДВС: общие моменты

Крутящий момент двигателя формируется в процессе подачи топлива в цилиндры и его дальнейшего сгорания, за счет которого формируется давление, изменяющее положение поршня. Поршень механически связан с коленвалом, так что их движение синхронизировано. Если ориентироваться на формулу, указанное выше, то силой в данном случае выступает давление, получаемое сгоранием топлива, а рычагом – комбинация кривошипов и шатунов.

Пример вычисления таков:

1. Усилие, создаваемое сжиганием топлива – 200 килограммов.
2. Длина рычага – 5 сантиметров, 0.05 метра.
3. Итоговая величина – 10 кгс, что идентично 98.1 Нм.

Как увеличить крутящий момент двигателя в таком случае? Первый вариант – использование более крупных кривошипов, за счет чего возрастает длины рычага. Звучит просто и понятно, однако, технически реализовать такую схему достаточно тяжело, приходится делать блоки цилиндров более габаритными, усиливать конструкцию, чтобы компенсировать разрушительную силу инерции.

Неудивительно, что автоконцерны предпочитают использовать более простую технологию – увеличивать объемы топливовоздушной смеси, подаваемой цилиндры, совершенствовать технологии ее воспламенения и сжигания. Увеличение степени сжатия, комплектация цилиндров сразу несколькими клапанами, наддув дополнительного воздуха – все это способствует улучшению результатов.

Зависимость от мощности

Имеет место прямая зависимость крутящего момента от оборотов двигателя и его мощности. Расчетная формула выглядит как произведение мощности, выраженной в киловаттах, постоянного коэффициента “9550”, разделенное на число оборотов за минуту.

Построение графика

График крутящего момента двигателя наглядно показывает, что он меняется в соответствии с объемами топлива, подаваемого в цилиндры, и оборотами мотора. Графики строятся при помощи специальных тестовых установок, могут несколько отличаться даже для моторов одного класса, сказывается постепенное, естественный износ.

Изучение усредненных графиков позволяет сделать следующие выводы:

1. Активно увеличивается крутящий момент, пока обороты двигателя не достигнут показателя около 3000 в минуту, после чего рост становится менее выраженным.
2. Пик момента приходится на диапазон от 4 до 4.5 тысяч оборотов в минуту, после чего наступает снижение.
3. Увеличение мощности мотора продолжается даже при снижении крутящего момента, при условии нарастания числа оборотов.

Определяющие факторы

Характеристика зависит от следующих конструктивных и технических особенностей мотора:

1. Общий рабочий объем.
2. Давление, создаваемое в камерах сгорания.
3. Габариты поршней, в первую очередь – площадь.
4. Размеры кривошипов коленвала.

Первые три параметра непосредственно связаны с силой, последний – с длиной рычага. Представленная в одном из первых абзацев формула показывает, что именно эти показатели являются определяющими при вычислениях.

Как увеличить крутящий момент?

Скорость, проходимость, динамика – это то, на что влияет крутящий момент двигателя автомобиля. Неудивительно, что производители заинтересованы в его увеличении. Наибольшее распространение получили следующие технические решения:

1. Комплектация ДВС более компактными камерами сгорания с максимальной степенью сжатия.
2. Использование коленчатых валов с выраженными изгибами.
3. Увеличение числа клапанов на цилиндр.
4. Установка турбированных моторов.

Существуют и другие методики, которые применяются гаражными мастерами, водителями, желающими улучшить характеристики своего транспортного средства. Они заключаются в небольших доработках, некоторые из которых, впрочем, дают ощутимые результаты. Самые распространенные решения таковы:

1. Замена обычного воздушного фильтра на аналог “нулевого сопротивления”.
2. Замена обычного глушителя прямоточным.
3. Изменение настроек карбюратора.
4. Перенастройка блока управления ДВС.
5. Расточка блока цилиндров, благодаря которой удается добавить к имеющемуся объему мотора еще несколько десятков кубических сантиметров.
6. Установка вместо стандартных поршней облегченных аналогов.
7. Замена форсунок на более эффективные, распыляющие больше топлива.

Взаимосвязь мощности и крутящего момента

Обе характеристики двигателя внутреннего сгорания неразрывно связаны друг с другом. Согласно официальной терминологии, мощность – это общий объем работы, выполненной мотором в течение определенного временного промежутка.

Проще говоря, мощность можно представить в виде произведения крутящего момента и количества оборотов. Для ее выражения используются лошадиные силы или киловатты. Помимо указанных двух производных, используется и третья, называемая постоянным коэффициентом. Основных формул две:

1. Для выражения мощности в лошадиных силах нужно умножить крутящий момент в ньютон-метра на количество оборотов за минуту, после чего разделить на 5252.
2. Для выражения мощности в киловаттах используется аналогичная формула, но постоянный коэффициент составляет не 5252, а 9549.

Крутящий момент: зависимость от типа топлива

Ньютон-метры – общая величина, в чем измеряется крутящий момент, но конкретный показатель значительно зависит от вида мотора, бензинового или дизельного. Объясняется это их конструктивными различиями и энергоемкостью топлива. Дизель выдает огромную мощность уже на минимальных оборотах. Для легковых авто, например, внедорожников, пиковый интервал – от 2 до 3 тысяч оборотов, для грузовиков – и того меньше, от 900 до 1500. Максимум оборотов, в сравнении с бензиновыми аналогами, невысок, так что дизели любят водители, которым важна не огромная скорость, а хорошая тяга на низах, позволяющая справляться со сложными дорожными условиями, дающая уверенность во время поездок по пересеченной местности.

Бензиновые моторы выходят на пик куда позже дизелей, ближе к 4, а то и 4.5 тысячам оборотов. Вал крутится очень быстро, так что лимит развиваемой скорости гораздо выше.

Грузовые и легковые автомобили

Уже сама возможность начать движение – это то, на что влияет крутящий момент. Грузовики и сами по себе весят немало, а уж вместе с фургоном их масса измеряется десятками тонн. Неудивительно, что комплектуются они дизельными моторами, которые уже на малых оборотах, с самого старта, дают огромную тягу.

Большинство легковых автомобилей комплектуется бензиновыми моторами. Они считаются более универсальными, подходящими для поездок как по городу, так и по междугородним трассам, простыми в обслуживании и ремонте. Очень важный момент для водителей из регионов с суровым климатом – отсутствие сложностей при запуске в холодную погоду. Дизели в минус 30 порой вовсе отказываются заводиться, теряют тягу, глохнут, тогда как бензиновые аналоги функционируют вполне стабильно.

Конечно, чтобы передача крутящего момента от двигателя к колесам была эффективной, техника должна быть укомплектована соответствующей трансмиссией. Водителям, желающим на 100% контролировать ситуацию, реализовывать потенциал мотора, можно посоветовать механику. Пусть она и требует определенных навыков, на бездорожье преимущества МКПП становятся очевидными. Вождение авто с автоматом или вариатором более комфортно, такой вариант оптимален для городских поездок или межгорода по хорошему асфальту, однако, по эффективности передачи тяги они уступают наиболее технологичным передачам, роботизированным. Пускай они дороже, зато позволяют без лишних манипуляций реализовать всю доступную мощность.

Советы автовладельцам

Что значит крутящий момент? Очень многое. Именно поэтому при подборе авто нужно руководствоваться не только максимальной скоростью и мощностью. Важный момент – диапазон оборотов, при котором мотор выходит на свой предел по крутящему моменту. Для уверенных обгонов на междугородней трассе хорошо, если пик достигается примерно на 3.5-4.5 тысячах, на бездорожье допустимы и гораздо меньшие диапазоны.