Как-то, беседуя с менеджером по продажам в одном из автосалонов, я спросил, какие вопросы чаще всего задают потенциальные покупатели. Выяснилось, что лишь немногие интересуются крутящим моментом будущего автомобиля. При этом почти каждый второй, если не каждый первый, спрашивает о количестве лошадиных сил.
____________________________
Нужны ИНТЕРЕСНЫЕ ЛОКАЦИИ для путешествий с местами парковок, кафе, столовых и ресторанов? Иллюстрированные фото- и видеоконтентом. ПОДПИСЫВАЙСЯ на мой Телеграмм-канал: @tg_zhekavr
____________________________
Что же является наиболее важным из перечисленных выше параметров? Об этом и не только я хотел бы рассказать в данной статье.
Как всегда напоминаю, материал максимально адаптирован для обычного автолюбителя, не обладающего навыками ремонта и глубокими техническими знаниями.
Не забудьте поставить ЛАЙК и подписаться на канал, чтобы не пропустить мои новые публикации.
Почему силы лошадиные, а не ослиные, буйволиные и прочие?
Термин «лошадиная сила» для измерения мощности был введён шотландским инженером и изобретателем Джеймсом Уаттом в 1789 году. В то время для откачки воды и поднятия угля из шахт использовали лошадей или паровую машину Ньюкомена.
На заметку.
Паровая машина Томаса Ньюкомена была создана в 1705 году. Она имела один цилиндр, и её мощности хватало, чтобы выкачивать воду с глубины до 80 метров.
Принцип работы: вначале пар поднимал поршень, затем в цилиндр впрыскивалось немного холодной воды, пар конденсировался, образуя тем самым разряжение в цилиндре, и поршень под влиянием атмосферного давления опускался.
Так вот, Джеймс Уатт создал машину, которая по своей эффективности значительно превосходила детище Томаса Ньюкомена. Однако, несмотря на очевидные преимущества, консервативные владельцы шахт не спешили покупать новую разработку.
Чтобы убедить их, Уатт сравнил своё творение с тем, что уже использовалось большинством предпринимателей – с лошадью. А точнее, с ее способностью тянуть из шахты бочку определённого веса на определённое расстояние за определённое время. Так появилось понятие «лошадиная сила». А с помощью нового термина Джеймс смог наглядно объяснить, сколько лошадей заменит его чудо инженерной техники.
Почему в ПТС мощность указана в киловаттах?
В 1882 году на Втором конгрессе Британской научной ассоциации, чтобы унифицировать систему расчёта, была принята новая единица измерения мощности, которую связали с «лошадиными силами», — ватт (Вт), названная в честь того же Джеймса Уатта (Ватта). Именно её кратную величину — киловатт (кВт) — мы видим наряду с «лошадиными силами» в паспортах наших транспортных средств (ПТС) и свидетельствах о их регистрации (СТС).
Сколько кВт в одной "лошадиной силе"?
В России и большинстве европейских стран «лошадиная сила» определяется как мощность, которая требуется, чтобы равномерно вертикально поднимать груз массой в 75 кг со скоростью 1 метр в секунду при стандартном ускорении свободного падения (9,80665 м/с²). В таком случае 1 лошадиная сила равна 735,5 Вт, что иногда называют «метрической лошадиной силой».
Так, например, если мощность двигателя автомобиля составляет 190 л. с., то для перевода лошадей в киловатты необходимо выполнить следующие действия:
- Умножить 190 на 735,5.
- Разделить полученное значение на 1000 (согласно курсу физики, мощность в киловаттах равна мощности в ваттах, делённой на 1000).
Таким образом, в результате получится мощность вышеуказанного автомобиля, равная примерно 140 кВт.
На заметку.
В США, Великобритании и некоторых других странах в качестве единицы измерения мощности, которую они называют «механической лошадиной силой», используется величина, равная 745,7 Вт.
О мощности, которая измеряется в "лошадиных силах".
Теперь мы знаем, почему в качестве единицы измерения мощности была выбрана «лошадиная сила», в чём она измеряется, и даже попробовали провести некоторые расчёты. Пришло время обсудить саму мощность, а ведь она — величина непостоянная и зависит, если говорить о двигателе внутреннего сгорания (ДВС), от оборотов.
Как правило, в технических характеристиках автомобиля наряду с максимальной мощностью указаны и обороты, при которых она достигается. Бензиновый мотор придётся крутить значительно больше, чтобы пробудить весь «табун расположенных под капотом лошадей». Тогда как дизель раскроет свой потенциал на более низких оборотах.
Однако в повседневной жизни мы с вами редко раскручиваем ДВС до крайних значений, указанных на иллюстрациях выше. Обычно стрелка тахометра держится в пределах от 2-х до 3-х тысяч оборотов в минуту.
Теперь представим, что нужно совершить обгон. Для максимального ускорения как нельзя кстати пришлись бы все лошадиные силы, которыми обладает автомобиль. Но для того, чтобы мобилизовать весь «табун», двигателю придётся раскрутиться до определённых выше в тексте оборотов, а для этого нужно время. Вот здесь-то и играет важную роль крутящий момент.
Что же такое крутящий момент?
«Лошадиные силы продают автомобили, а крутящий момент выигрывает гонки» — цитата принадлежит итальянскому конструктору, предпринимателю и автогонщику Энцо Феррари.
Если представить мощность ДВС как энергию, которую он вырабатывает, то эта энергия на коленчатом валу преобразуется в крутящий момент, изменяясь в КПП и других узлах трансмиссии, попадает на колёса. Таким образом, крутящий момент – это то, что на самом деле толкает машину вперед, а мощность – то, что этот крутящий момент производит.
Другими словами, крутящий момент – это сила, умноженная на плечо ее приложения (длину рычага), которую может «предоставить» двигатель автомобилю для преодоления различных сопротивлений движению при старте, ускорениях, заезде в подъём и так далее. Сила измеряется в Ньютонах, рычаг – в метрах. В ДВС роль рычага исполняет кривошип коленчатого вала, посредством которого и создается крутящий момент.
От величины крутящего момента зависит, как быстро двигатель выйдет на максимальную мощность, а значит, и насколько быстро автомобиль будет разгоняться.
Другими словами, максимальная мощность двигателя прежде всего определяет максимальную скорость автомобиля. А крутящий момент – быстроту достижения мотором этой самой мощности.
Большим крутящим моментом отличаются моторы с наддувом. Достигается это благодаря тому, что в системе впуска ДВС принудительно повышается давление воздуха. В результате увеличивается плотность и масса воздуха в камере сгорания. Это, в свою очередь, позволяет сжечь больше топлива (выработать больше энергии) и, как следствие, повысить крутящий момент.
Важный нюанс — ОБОРОТЫ, на которых мотор развивает пиковый крутящий момент. Например, если максимум выдается при 4000 оборотах в минуту, то и здесь нам понадобится некоторое время на раскрутку мотора. Это время также может быть критичным, например, при совершении всё того же обгона.
Совсем другое дело, если пик крутящего момента достигается на 2000 оборотах или меньше. В таком случае времени на раскрутку двигателя будет нужно так мало, что мы просто не заметим промежуток между нажатием на педаль газа и ускорением автомобиля.
На заметку.
На любой скорости автомобиль будет разгоняться быстрее всего при максимальной мощности (на высоких оборотах). Однако на любой заданной передаче автомобиль будет достигать максимальной мощности быстрее всего при пиковом крутящем моменте.
Приведу гипотетический пример:
Представим, что передвигаемся на стопятидесятисильном автомобиле с шестиступенчатой коробкой передач. Крутящий момент его двигателя составляет 250 Н·м, а снаряжённая масса — 1600 кг. При этом максимальная мощность — 150 л. с. достигается на 6000 оборотах в минуту, а пиковый крутящий момент — 250 Н·м доступен при 4000 оборотах.
Необходимо совершить обгон. Автомобиль движется на шестой передаче со скоростью 100 километров в час, а тахометр показывает две тысячи оборотов в минуту. Водитель переключает передачу с шестой на пятую и начинает манёвр.
В какую-то секунду машина достигает пика крутящего момента, который становится доступным при 4000 оборотах в минуту. Это обеспечивает ЗНАЧИТЕЛЬНОЕ ускорение. И только потом достигается максимальная мощность, благодаря которой автомобиль разгоняется так быстро, как может, из расчёта своих конструктивных особенностей и технических характеристик.
Так вот, если рядом с этим автомобилем поедет точно такая же машина с такой же снаряжённой массой, с теми же параметрами двигателя и коробки передач, но из-за конструктивных особенностей её пиковый крутящий момент будет доступен при 3500 об/мин, то её ЗНАЧИТЕЛЬНОЕ ускорение произойдёт раньше, она достигнет максимальной скорости быстрее, а значит, обгонит первую.
Лидерами по крутящему моменту с «низов» являются дизельные ДВС (подробно про авто на тяжёлом топливе можно почитать ЗДЕСЬ). Некоторые из них достигают своего максимума уже при 1500 оборотах в минуту и даже меньше. Такие показатели возможны, например, благодаря увеличенному ходу поршня в цилиндре и высокой степени сжатия.
Тяжёлые грузовики, трактора и прочие подобные транспортные средства оснащаются дизельными ДВС именно потому, что конструктивные особенности дизеля и свойства солярки позволяют достичь большого крутящего момента при низких оборотах, что так необходимо для того, чтобы сдвинуть с места гружёный тяжеловес.
На величину крутящего момента также влияют:
- Количество и объём цилиндров;
- Площадь поршня;
- Радиус кривошипа коленчатого вала;
- Система питания и конструкция камеры сгорания.
Выводы.
Мощность, которая измеряется «лошадиными силами», и крутящий момент — это взаимосвязанные параметры. Но в зависимости от конструктивных особенностей и топлива, на котором работает двигатель, при одинаковой мощности он может выдавать разное количество крутящего момента, что повлияет на ускорение транспортного средства (способность уверенно совершать обгоны), а также способность автомобиля преодолевать различные препятствия, перевозить грузы и буксировать прицепы.
Не забываем и про количество оборотов, на которых доступна и максимальная мощность, и пиковый крутящий момент — чем они меньше, тем быстрее достигается «желаемое».
Если какие-то из перечисленных выше нюансов, связанных с крутящим моментом, важны, то при покупке автомобиля стоит не забывать обращать внимание и на этот, казалось бы, второстепенный параметр — крутящий момент.
____________________________
Нужны ИНТЕРЕСНЫЕ ЛОКАЦИИ для путешествий с местами парковок, кафе, столовых и ресторанов? Иллюстрированные фото- и видеоконтентом. ПОДПИСЫВАЙСЯ на мой Телеграмм-канал: @tg_zhekavr
____________________________
Муфта или Part-time? Какой привод выбрать: передний, задний или полный.
Понижающая передача и блокировки дифференциалов. Как это поможет в дороге.
Дизель или Бензин? Нюансы эксплуатации автомобиля на тяжёлом топливе.
Ставьте ЛАЙК, делитесь статьей, подписывайтесь на канал. Конструктивные комментарии с личным опытом будут не лишни.