Что обеспечивает мощность двигателя машины

Мощность двигателя и крутящий момент: какой из этих параметров важнее?

Мощность и крутящий момент являются основными техническими параметрами двигателя внутреннего сгорания. Эти параметры зависят не только от максимальной скорости и ускорения автомобиля, но также от расхода топлива или способности преодолевать уклоны и тому подобное. Мощность двигателя указывается в киловаттах (кВт), но также в лошадиных силах (л.с., л.с., шт.). Единица крутящего момента, разговорный крутящий момент, является ньютонметром (Нм).

В случае двух двигателей одинаковой конструкции правило состоит в том, что двигатель, имеющий больший рабочий объем, обладает большей мощностью, но также и большим крутящим моментом. Однако максимальная мощность и максимальный крутящий момент достигаются при разных оборотах двигателя. Двигатель имеет самую высокую мощность при более высоких оборотах и самый высокий крутящий момент при более низких оборотах.

Мощность и крутящий момент, что важнее?

Для гоночных или спортивных автомобилей, которые постоянно ездят на полной скорости, наиболее важным параметром двигателя является максимальная мощность. От максимальной мощности зависит максимальная скорость автомобиля, а также скорость разгона. Поэтому трансмиссия такого автомобиля классифицируется таким образом, чтобы автомобиль максимально ускорялся и достигал максимально возможной скорости.

В двигателях легковых автомобилей очень важны другие параметры в дополнение к максимальной мощности и максимальной скорости. Легковые автомобили не ездят постоянно в полной мере. Напротив, двигатель легкового автомобиля работает преимущественно в разных режимах и поэтому должен иметь достаточный крутящий момент в самом широком диапазоне оборотов. Поэтому коробка передач отличается и адаптирована не только к максимальной скорости и ускорению, но и для снижения расхода топлива. Однако все эти параметры противоречивы, поэтому производителям приходится выбирать правильный компромисс при разработке двигателей.

Поэтому самая высокая передача настроена на стабилизацию максимальной скорости автомобиля до того, как двигатель достигнет максимальной скорости. С помощью этой настройки автомобиль может постоянно поддерживать максимальную скорость без риска повреждения двигателя. С другой стороны, нижние передачи установлены таким образом, чтобы автомобиль достигал необходимого ускорения, имел приемлемый расход топлива, низкий уровень выбросов и не мешал шуму двигателя.

Очень важной особенностью легкового автомобиля является его гибкость, а также расход топлива. Чем больше крутящий момент у двигателя, тем он более гибкий. Таким образом, водитель автомобиля использует максимальный крутящий момент больше, чем максимальная мощность двигателя при обычной езде. Вот почему производители автомобилей больше сосредоточены на увеличении максимального крутящего момента и переключении его на более низкую скорость, чем на увеличение максимальной мощности.

Во время нормальной езды водитель автомобиля в основном использует диапазон низких и средних оборотов двигателя. Таким образом, чем выше крутящий момент и чем ниже диапазон частоты вращения двигателя, тем более гибким будет автомобиль и тем легче будет подниматься по уклонам без использования максимальной мощности двигателя.

Лошади не похожи на лошадей :

Как я уже говорил, мощность двигателя указывается в киловаттах (кВт), но также в лошадиных силах. Эти две единицы выражают одинаковое количество, но не идентичны. Чтобы получить мощность (PS, HP, шт.), Просто умножьте киловатты на 1,36 или разделите мощность на число, чтобы получить кВт. Однако это не относится к американским автомобилям, потому что американцы используют другой стандарт для измерения лошадиных сил. Итак, чтобы добраться до киловатты американских автомобилей, нужно разделить количество лошадей на 1,34. Таким образом, одна американская лошадь имеет мощность 1 015 европейских лошадей. Мощность в лошадиных силах США указывается HP, а мощность в европейских лошадиных силах называется PS.

Он не похож на вертолет :

В дополнение к вышеупомянутой разнице, вы можете столкнуться с другими особенностями. Английский и американский крутящий момент указывается не в ньютонметрах (Нм), а в фунтах на фут (фут-фунт). Также, как и в предыдущем случае, эти две единицы дают одинаковое количество, но не идентичны. Английский и американский крутящий момент «сильнее», чем европейский, и 1 фут-фунт равен 1356 Нм. Американские и английские автомобили поэтому сильнее в бумаге, чем европейские автомобили. Жаль, что больше энергии только на бумаге, а не под капотом.

Читайте также:  Калина лада какие были двигатели

Как измеряется мощность двигателя?

Динамометр также используется для измерения мощности, также известный как силовой тормоз. Динамометр измеряет мощность двигателя, переводя его в электричество.

Таким образом, мощность и крутящий момент двигателя прививают характеристики автомобиля.

Может ли сила лошади быть преобразована в человека?

Ради интереса мощность в лошадиных силах (PS, HP, шт.) Почти в десять раз превышает 1 лошадь = 9 863 человека по сравнению с силой человека.

Источник

Мощность двигателя — как работает и что это такое,на что влияет

Изобретенный более 100 лет назад поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), на сегодняшний день все еще является самым распространенным в автомобилестроении. При выборе модели двигателя своего будущего автомобиля покупатель может предварительно ознакомиться с его основными характеристиками. В этой статье мы подробно расскажем об основных показателях двигателей внутреннего сгорания, что они собой представляют и как влияют на работу.

Важнейшими характеристиками двигателя являются его мощность, крутящий момент и обороты, при которых эта мощность и крутящий момент достигаются.

Обороты двигателя

Под широкоупотребимым термином «обороты двигателя» имеется в виду количество оборотов коленчатого вала в единицу времени (в минуту).

И мощность, и крутящий момент — величины не постоянные, они имеют сложную зависимость от оборотов двигателя. Эта зависимость для каждого двигателя выражается графиками, подобными нижеследующему:

Производители двигателей борются за то, чтобы максимальный крутящий момент двигатель развивал в как можно более широком диапазоне оборотов («полка крутящего момента была шире»), а максимальная мощность достигалась при оборотах, максимально приближенных к этой полке.

Мощность двигателя

Чем выше мощность, тем большую скорость развивает авто

Мощность — это отношение работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения.

Мощность двигателя последнее время все чаще указывают в кВт, а ранее традиционно указывали в лошадиных силах.

Как видно на приведенном выше графике, максимальная мощность и максимальный крутящий момент достигаются при различных оборотах коленвала. Максимальная мощность у бензиновых двигателей обычно достигается при 5-6 тыс. оборотов в минуту, у дизельных — при 3-4 тыс. оборотов в минуту.

График мощности для дизельного двигателя:

Крутящий момент

Крутящий момент характеризует способность ускоряться и преодолевать препятствия

Крутящий момент (момент силы) — это произведение силы на плечо рычага. В случае кривошипно-шатунного механизма, данной силой является сила, передаваемая через шатун, а рычагом — кривошип коленчатого вала. Единица измерения — Ньютон-метр.

Иными словами, крутящий момент характеризует силу, с которой будет вращаться коленвал, и насколько успешно он будет преодолевать сопротивление вращению.

На практике высокий крутящий момент двигателя будет особенно заметен при разгонах и при передвижении по бездорожью: на скорости машина легче ускоряется, а вне дорог — двигатель выдерживает нагрузки и не глохнет.

Виды мощности

Для определения характеристик двигателя применяют такие понятия мощности как:

Индикаторной называют мощность, с которой газы давят на поршень. То есть, не учитываются никакие другие факторы, а только давление газов в момент их сгорания. Эффективная мощность, эта та сила, которая передается коленчатому валу и трансмиссии. Индикаторная будет пропорциональной литражу двигателя и среднему давлению газов на поршень.

Эффективная мощность двигателя будет всегда ниже индикаторной.

Также есть параметр, называемый литровой мощность двигателя. Это соотношение объема двигателя к его максимальной мощности. Для бензиновых моторов литровая мощность составляет в среднем 30-45 кВт/л, а у дизельных – 10-15 кВт/л.

Как узнать мощность двигателя автомобиля

Можно посмотреть в документах на машину, но иногда требуется узнать мощность автомобиля, который подвергался тюнингу или давно находится в эксплуатации. В таких случаях не обойтись без динамометрического стенда. Его можно найти в специализированных организациях и на станциях техобслуживания. Колеса автомобиля помещаются между барабанами, создающими сопротивление вращению. Далее имитируется движение с разной нагрузкой. Компьютер сам определит мощность двигателя. Для более точного результата может понадобиться несколько попыток.

Читайте также:  Двигатель амт что это значит

Роль мощности и крутящего момента двигателя

Для обеспечения лучших динамических показателей двигателя, производители стараются наделить силовой агрегат максимальным крутящим моментом, который будет достигаться в более широком значении оборотов двигателя.

Чтобы правильно оценить роль этих двух понятий, стоит обратить внимание на следующие факты:

  • Взаимосвязь мощности и крутящего момента можно выразить в формуле: P = 2П*M*n, где Р – это мощность, M – показатель крутящего момента, а n – количество оборотов коленвала в единицу времени.
  • Крутящий момент более конкретный показатель характеристики двигателя. Низкий крутящий момент (даже при высокой мощности) не позволит реализовать потенциал двигателя: имея возможность разогнаться до высокой скорости, автомобиль будет достигать этой скорости невероятно долго.
  • Мощность двигателя будет возрастать с повышением оборотов: чем выше, тем больше мощность, но до определенных пределов.
  • Крутящий момент увеличивается с повышением количества оборотов, но при достижении максимального значения показатели крутящего момента снижаются.
  • При равных показателях мощности и крутящего момента более эффективным будет двигатель с меньшим расходом топлива.

Вопрос — ответ

1. Автомобиль в глубокой колее сел на брюхо: ведущие колеса вертятся, не касаясь земли. Водитель упрямо газует. Какую полезную мощность может при этом выдать двигатель?

Б — в зависимости от оборотов;

Г — в зависимости от включенной передачи.

Правильный ответ: В. Автомобиль не движется, мотор не совершает полезной работы. Значит, и полезная мощность равна нулю.

2. Заднеприводный автомобиль с блокированным дифференциалом движется по плохой дороге. Как распределена мощность между ведущими колесами?

Б — обратно пропорционально частоте вращения каждого из колес;

В — в зависимости от сил сцепления с покрытием;

Г — прямо пропорционально частоте вращения каждого из колес.

Правильный ответ: В. При блокированном дифференциале ведущие колеса вращаются с одинаковой скоростью, но моменты на них не выравниваются — они зависят только от сцепления с дорогой. Следовательно, реализуемые колесами мощности тоже определяются силами сцепления с покрытием.

3. На что влияет мощность мотора?

А — на динамику разгона;

Б — на максимальную скорость;

В — на эластичность;

Г — на все перечисленные параметры.

Правильный ответ: Г. Часто полагают, что машину тащит исключительно крутящий момент. Но поставщиком крутящего момента является мотор. Если тот перестанет снабжать колеса энергией, то все динамические параметры будут равны нулю. Например, резко тронуться на повышенной передаче не удастся: при низких оборотах просто не хватит мощности. А она-то и определяет запас энергии, которую способен выдать двигатель. И влияет на все перечисленные параметры.

Источник

Как повысить мощность двигателя и зачем это нужно?!

Мощность двигателя — одна из основных характеристик автомобиля, которая определяет количество произведенной им работы. Она определяет, какой вес (включая собственный), с какой скоростью и на какое расстояние сможет переместить автомобиль за определенный промежуток времени. Следовательно крупногабаритные и высокоскоростные машины должны иметь двигатели с большей мощностью. Добиться этого можно различными способами, о которых и пойдет речь далее.

На что влияет мощность и для чего ее увеличивать.

Говоря о мощности ДВС (двигателя внутреннего сгорания) нельзя обойти стороной такой динамический параметр, как крутящий момент. Тут же следует вспомнить, что мощность — это фактически крутящий момент, умноженный на обороты коленчатого вала. Зная теорию, становится очевидно, что изменить ее можно либо увеличив крутящий момент, либо обороты двигателя.

Мощность мотора определяет максимальную скорость разгона автомобиля.

Во втором случае неизбежно возникают силы инерции, что приводит к разрушению подвижных деталей двигателя, и такой способ мало применим на практике. В свою очередь, чтобы изменить крутящий момент, можно сделать больше расстояние от центра коленвала до центра шатунной шейки (плечо рычага) или увеличить силу давления отработавших газов на поршень.

При изменении геометрических параметров рычага становятся больше и габариты мотора, что также не всегда допустимо. Остается вариант с изменением силы. Решается такая задача двумя путями: увеличением расхода топлива или более эффективным его использованием.

Читайте также:  Как почистить двигатель автомобиля без воды

Основные методы повышения мощности мотора.

Увеличение объема цилиндров и степени сжатия.

Изменение объема двигателя — достаточно распространенный и простой способ. Он может быть реализован сразу несколькими решениями:

  • Растачивание цилиндров с последующей установкой поршней большего диаметра. Очень важно, чтобы все цилиндры были расточены одинаково.
  • Замена прокладки ГБЦ на более тонкую.
  • Стачивание головки блока цилиндров.

Любые слесарные работы по изменению параметров мотора должны проводиться только опытным специалистом. Также следует понимать, что подобные процедуры, так или иначе, являются вмешательством в конструкцию и влияют на работу и срок службы двигателя.

Замена деталей мотора.

Установка облегченных деталей взамен заводских позволяет сделать работу двигателя более быстрой, а следовательно, возрастает эффективность. Как правило, меняются маховик, поршни и кольца. Более легкий маховик вращается быстрее и позволяет повысить мощность до 4% от исходной. Обратная сторона медали — нестабильный холостой ход. Легкому маховику не хватает инерции. Облегченные поршни и кольца представляют собой цельные кованые конструкции, которые не только ускоряют работу двигателя, но и отличаются более высокой прочностью.

Главными недостатками этого способа является высокая стоимость альтернативных деталей, а также сложность самого процесса замены.

Для повышения лошадиных сил двигателя нередко меняют и распредвалы. В зависимости от типа валов это позволяет увеличивать мощность только на низких или высоких оборотах, или независимо от режима работы двигателя.

«Нулевой» воздушный фильтр и «прямоток».

Прямоточная система выхлопа позволяет повышать мощность двигателя до 5%, однако, в результате существенно увеличивается шум. Суть способа заключается в уменьшении сопротивления отработавших газов, что позволяет двигателю экономить энергию на их вывод. Вместо этого последняя направляется на коленвал, заставляя его работать интенсивнее.

Благодаря оснащению двигателя турбиной, можно повысить количество топлива, подаваемое в цилиндры и обеспечить его полное сгорание. Достигается это за счет того, что компрессор осуществляет нагнетание большего потока воздуха в цилиндры, и процесс сжигания топливовоздушной смеси становится более быстрым. Работа двигателя становится более эффективной, а в ряде случаев можно изменить характеристики практически вдвое. Недостатком этого метода является дороговизна как самой турбины, так и услуг по ее установке.

Установка баллона с закисью азота NOS

Это достаточно опасный и дорогостоящий способ. Установка закиси азота применяется на легковых автомобилях и позволяет увеличить мощность в несколько раз. Метод основан на том, что при повышении температуры закись азота распадается на частицы азота и кислорода, что позволяет насыщать топливовоздушную смесь кислородом до 31%. При увеличении количества подаваемого топлива увеличивается и мощность двигателя.

Выбирая этот способ, важно понимать, что такой режим для самого мотора является достаточно тяжелым, а потому при постоянном использовании существенно падает его ресурс.

Один из наиболее простых способов, не требующий дополнительных затрат или замены деталей — это установка новой прошивки блока управления двигателя. Как правило, производители сознательно снижают рабочие характеристики мотора, дефорсируют его. Делается это по целому ряду причин. Например, если нужно увеличить экологические показатели двигателя или попасть в рамки транспортного налога. Замена программного обеспечения может повысить мощность мотора до 15% от исходной. С другой стороны, необходимо быть уверенным в качестве новой прошивки и правильности ее установки.

Рассматривая способы увеличения мощности двигателя, следует уделить внимание и косвенным факторам. Например, таким, как использование топлива более высокого качества, применение менее вязкого масла, уменьшение собственного веса автомобиля и замена комплектующих (свечей зажигания и т.д.) на более качественные.

Если говорить о присадках для топлива и различных омагничивателях, то их эффективность крайне низка, а зачастую и вовсе равна нулю. Любые заверения производителя таких средств увеличить мощность на 50% и более не имеют экспертного подтверждения и в профессиональной сфере воспринимаются исключительно как обман потребителя.

Следует сказать, что изменение заводских характеристик мотора автомобиля неизменно влечет за собой необходимость доработки систем выхлопа, охлаждения, торможения, сцепления и т.д. Также более высокие нагрузки непременно скажутся на КПП и ходовой части автомобиля, а значит, потребуется уделить внимание и их усилению.

Источник

Adblock
detector