Крутящий момент двигателя: различие с мощностью и его значение

В чём разница между крутящим моментом и мощностью?

Большинство водителей считают, что главная характеристика двигателя – это мощность, выражаемая в лошадиных силах (хотя на самом деле она измеряется ваттами). Но как же обстоят дела с характеристиками крутящего момента?

Что такое крутящий момент?

Крутящий момент — векторная величина, рассчитанная как произведение радиус-вектора точки приложения силы и вектора силы. В simplest случае это произведение прикладываемой силы на плечо рычага, к которому она приложена. Единица измерения крутящего момента: ньютоны на метр (Н·м).

Попробуем упростить понятие, используя пример мясорубки. Представьте, что крутите ее ручку. Сила, которую вы прилагаете к ручке, – это то, насколько сильно вы её крутите. Ручка сама по себе – это плечо. Чем длиннее она, тем больше крутящего момента получается при тех же усилиях.

В двигателе автомобиля сила от сгорания смеси бензина и воздуха действует на поршень, который передает её через кривошипно-шатунный механизм. Сгорание топлива вырабатывает силу, а деталями механизма управляют как рычагами.

На что влияет крутящий момент

Крутящий момент показывает общую тягу двигателя. Он свидетельствует о силе двигателя и его способности создавать тягу. Важно помнить, что на колеса крутящий момент поступает уже измененным: шины соединены с мотором не напрямую, а через трансмиссию, которая меняет момент в зависимости от передаточного соотношения.

Не пропустите: Посол Японии рассказал о деятельности японских автомобильных концернов в России.

Крутящий момент непостоянен и меняется вместе с поступлением в цилиндр смеси и скоростью вращения коленвала. Для характеристики возможностей двигателя применяют график крутящего момента, демонстрирующий его связь с оборотами.

Сила двигателя напрямую влияет на скорость разгона автомобиля. Максимальное ускорение наблюдается на оборотах, когда крутящий момент достигает наибольшей величины.

Двигатели внутреннего сгорания имеют особенность: с увеличением оборотов крутящий момент в конечном итоге начинает уменьшаться. Для решения этой задачи служит коробка передач: при разгоне включается подходящая передача, обеспечивая поддержания оборотов на оптимальном уровне. Поэтому важно, чтобы двигатель работал с максимально возможным промежутком оборотов, выдавая максимальную тягу.

Крутящий момент и мощность: что важнее

Что предпочтительнее – крутящий момент или мощность мотора? Ответ на этот вопрос можно найти, если разобраться, что собой представляет мощность.

Мощность — это отношение совершенной работы к времени её выполнения. Характеристика указывает не на результат работы, а на скорость её совершения.

Мощность в отношении автомобильного двигателя также носит оценочный характер. Работой силового агрегата по существу является крутящий момент. Работа мотора — вращение коленвала. По этой причине крутящий момент и мощность тесно связаны между собой.

Возвращаясь к мнимой мясорубке, длинная ручка позволяет прикладывать большую силу, что позволяет прокручивать даже замороженное мясо. Предположим, через неё проходит 10 граммов мяса за один оборот, а если удается делать 100 оборотов в минуту, на выходе получится килограмм фарша. Такая производительность и есть мощность мясорубки.

Не пропустите: АвтоВАЗ отпраздновал выпуск 50 тысяч Лада Largus

Мощность мотора в автомобиле определяется как произведение крутящего момента на данные обороты в минуту, делённого на постоянный коэффициент. Это показатель суммарной работы, выполненной двигателем за определённый промежуток времени. Чем выше крутящий момент, то есть сила вращения, тем больше мощность.

Для крутящего момента и мощности имеются графики, показывающие их зависимость от числа оборотов. На некоторых графиках изображены сразу две линии: одна соответствует моменту, а другая — мощности.

Вопрос, какой из показателей важнее, оказывается не совсем точным. Показатели связаны между собой, а их значение зависит не только от самих значений, но и от оборотов.

Крутящий момент в двигателях внутреннего сгорания

Бензиновые или дизельные двигатели имеют больший крутящий момент? Как правило, у дизеля этот показатель заметно выше, чем у аналогичного бензинового мотора. Особенно ощутима разница на низких оборотах. Дизель демонстрирует хорошую тягу с самых малых оборотов, в то время как бензиновый сначала должен раскрутиться.

У дизельных двигателей из-за особенностей конструкции рабочий диапазон оборотов меньший: во время разгона бензиновый двигатель продолжает раскручиваться, а дизельному приходится переходить на более высокую передачу.

Это значит, что большой крутящий момент дизеля предназначен только для грузовиков и внедорожников? Раньше многим так казалось. Но современные дизельные моторы хорошо работают и на скоростных спортивных машинах.

Не пропустите: Типы коробок переключения передач: особенности и принцип действия

Краткие тезисы

Крутящий момент Это вращательное усилие, измеряемое в Ньютон-метрах, которое зависит от силы и длины рычага.
Пример из жизниЧем дольше рукоятка мясорубки, тем больше крутящий момент достигается при одинаковых усилиях.
В автомобиле При сгорании горючего вещества формируется момент, который передается посредством кривошипно-шатунного механизма.
Чем выше крутящий моментЧем лучше разгон, тем выше пиковое ускорение при оптимальных оборотах.
Момент не постоянен Его график отображает связь с количеством оборотов двигателя.
Коробка передач Обеспечивает поддержание частоты вращения в диапазоне наибольшего крутящего момента для улучшения динамики.
Мощность двигателя Это производительность, которая зависит от момента и оборотов (сила = момент × обороты).
Дизели Обладают большей мощностью при низких оборотах, но обладают ограниченным рабочим диапазоном. бензиновые – высокие обороты и широкий диапазон.
Современные дизели Используются как в грузовых, так и в спортивных автомобилях.
Момент и мощность взаимосвязаны Оба параметра имеют значение, но предназначены для различных целей: тяга и максимальная скорость.

VozBox