Эксплуатационные показатели двигателя дают практически полное представление о «характере» двигателя и его «возможностях».
К таким показателям относятся мощность и крутящий момент.
Эти показатели зависят от оборотов двигателя, поэтому их легко представить в графическом виде.
Мощность двигателя – величина, показывающая какую работу он совершает за единицу времени.
Мощность измеряется в кВт или л.с. (h.p.)
1 л.с. = 1 кВт х 0,74
1 кВт = 1 л.с. х 1,36
Чем выше обороты двигателя, тем больше происходит циклов сгорания за единицу времени. Мощность становится больше!
Чаще всего двигатель характеризуют значением максимальной мощности с указанием оборотов двигателя, при которых эта мощность развивается.
Например, 85 кВт при 5700 об/мин
Одна лошадиная сила соответствует перемещению груза массой 75 кг на расстояние 1 м за 1 секунду!!!
После достижения максимального значения мощность начинает падать. Это происходит вследствие значительного повышения механических и аэродинамических потерь.
Крутящий момент определяет силу тяги. Чем он больше, тем лучше разгонная динамика автомобиля. Максимальный крутящий момент двигатель развивает при определённых оборотах.
Момент – это сила, умноженная на плечо!
Крутящий момент измеряется в Нм (Nm)
Откуда берется крутящий момент:
Сгорает топливо (Т↑) (температура растет)
Газ (смесь) расширяется (Р↑) (растет давление)
Газ давит на поршень F=(P хS) (сила = давление хплощадь поршня)
Поршень через шатун давит на шатунную шейку, и на коленчатом валу возникает крутящий момент (Мкр=FхR) (момент = сила храдиус кривошипа)
Увеличивая давление газов, ход поршня или диаметр цилиндра, можно увеличить крутящий момент. Зная мощность при определённых оборотах, можно вычислить крутящий момент на этих оборотах! Мощность и крутящий момент связаны следующей зависимостью.
На рисунке изображена зависимость мощности и крутящего момента от частоты вращения коленвала. Эти характеристики разные у разных двигателей, но, как правило, максимальный момент развивается при частоте вращения 3000 – 4000 об/мин. Для того чтобы обеспечить быстрый разгон, нужно поддерживать максимальный крутящий момент при трогании и переключении передач.
Максимальный момент двигателя ограничивается многими параметрами (вес автомобиля, коэффициент сцепления между колесом и дорожным покрытием…). Избыточный момент не позволит нормально эксплуатировать автомобиль (он просто будет часто буксовать на месте и легко «уходить» в занос). В задачу конструкторов входит получение больших моментов от двигателей меньшего объема и получение лучшей характеристики двигателя, то есть чтобы двигатель имел хорошие показатели уже на малых частотах вращения коленвала.
Более пологая характеристика момента позволяет поддерживать момент в широком диапазоне частот вращения, что сглаживает ошибки водителя при переключении передач и уменьшает необходимость их частого переключения, повышая комфортность вождения. Момент определяет динамику автомобиля, а мощность определяет максимальную скорость движения.
Мощность продает автомобиль, а момент выигрывает гонки!
Или
Мощность продает автомобиль, а момент всю жизнь его возит!
