Лошадиные силы решают всё – такой вывод можно сделать, читая иные автомобильные издания, а также рекламные буклеты и техпаспорта. Но зачем тогда в технических характеристиках указывают еще и крутящий момент? Что определяют ньютон-метры? Что важнее – «лошади» или «ньютоны»?
Серийные бензиновые двигатели (атмо), в отличая от дизельных, развивают не самый большой крутящий момент. К тому же максимального значения они достигают только на средних оборотах (обычно 3000-4000). Зато эти моторы могут раскручиваться до 7-8 тыс. об./мин., что позволяет им развивать довольно большую мощность.
Дизельные двигатели (развивают, как правило, не более 5 000 об./мин.), обладая внушительным моментом, доступным практически с самых «низов», в максимальной мощности проигрывают бензиновым.
Теория
Крутящий момент – это произведение силы на плечо рычага, к которому она приложена, Мкр = F х L.
Сила измеряется в ньютонах, длина рычага – в метрах.
1 Нм – крутящий момент, который создает сила в 1 Н, приложенная к концу рычага длиной 1 м.
В двигателе внутреннего сгорания роль рычага исполняет кривошип коленвала. Понятно, что момент создается не постоянно, а только в период действия силы – то есть, только во время рабочего хода.
Мощность – это работа, совершенная в единицу времени.
Формула Р = A/t.
А так как работу в двигателе совершает именно та сила, которая создает крутящий момент, то мощность, говоря простыми словами, показывает, сколько раз в единицу времени двигатель создает крутящий момент.
На что влияет мощность, а на что – крутящий момент? Начнем с мощности.
Мощность двигателя при движении автомобиля расходуется на преодоление различных сил сопротивления – это силы трения в трансмиссии и качения колес, силы аэродинамического сопротивления и т.д.
Чем больше мощность, тем большее сопротивление автомобиль может преодолеть и большей скорости достичь. Мощность мотора – величина не постоянная, а зависящая, прежде всего, от оборотов двигателя. Рядом со значениями максимальной мощности всегда указываются обороты, на которых она достигается.
При разгоне двигатель не развивает оборотов максимальной мощности сразу. Машина стартует обычно с оборотов чуть выше холостого хода. Поэтому, чтобы мобилизовать весь «табун», мотору нужно время на раскрутку. Вот здесь-то и играет решающую роль крутящий момент. Именно от него зависит время достижения двигателем максимальной мощности, а значит и вожделенная динамика разгона.
Наращивать мощность моторов можно по-разному:
- Самый «примитивный» способ – увеличение рабочего объема – слава богу, свое, похоже, отжил.
- Увеличение максимального числа оборотов позволяет поднять мощность без серьезного изменения крутящего момента. Пример – BMW M5/M6, двигатель которых крутится до 8250 об./мин.
- Турбо- и механический наддув резко повышают крутящий момент мотора. К примеру, двигатель 2,0 FSI (VW, Audi) выдает 150 л.с. и 200 Нм. Он же, но с турбиной (2,0 TFSI) – 200 л.с., 280 Нм.
- Изменение фаз газораспределения (VTEC, VVTi, bi-VANOS) позволяет поднять момент и сдвинуть его в зону «нужных» оборотов.
- Самый изощренный способ – возможность изменения степени сжатия. Так, на 1,6-литровом турбо-двигателе SAAB, благодаря подвижной головке блока, она варьируется от 8:1 до 14:1. Результат – 308 Нм и 225 л.с.
НА ПРАКТИКЕ
Довелось сравнить в движении два Volkswagen Passat (B6) с двухлитровыми моторами – турбо-дизелем и бензиновым атмосферником.
У первого – 140 л.с. и 320 Нм, у второго – 150 л.с. и 200 Нм. Обе машины оснащены МКПП.
На дизельном Passat на холостых и малых оборотах мотор не проявляет особого энтузиазма, но по достижении 1750 об./мин. (уже с этой отметки водителю доступны все 320 Нм момента) в корне преображается.
Уже под конец второй тысячи мотор мощно бросает Passat вперед.
Ускорение не ослабевает вплоть до максимальных 4500 об./мин., следует переключение – и вновь изобилие тяги до самого верха.
Еще переключение – все повторяется.
Словно невидимый силач-великан тащит машину тросом, потом перехватывает руки и тащит снова – бурный разгон идет на каждой передаче, даже на пятой и шестой он остается впечатляющим.
Если не мешкать при переключениях и не выпадать из диапазона 2000-4000 оборотов, то дизельный Passat позволяет перемещаться в пространстве очень и очень интенсивно.
Единственный минус, он же плюс – при разгоне «в пол» стрелка тахометра в мгновения пролетает короткую шкалу.
Только успевай работать ручкой КПП.
У бензинового Passat характер спокойнее.
Машина реагирует на действия акселератора точно и отзывчиво.
Мотор тянет уверенно с самого низа и до максимальных оборотов, но без подхватов и волнующих ускорений.
Но управляться с такой динамикой удобнее – передачи по ощущению "длинные", с прогнозируемой тягой во всем рабочем диапазоне.
Пока мотор перегоняет стрелку тахометра из левого нижнего угла в правый нижний, можно немного передохнуть, не надо строчить рычагом коробки.
Ага, есть 6 500 – переключаемся.
Но эмоции от разгона - они есть, но не такие, как в случае с дизелем.
Здесь уже не чудо-силач тянет машину, а какой-то механический робот-ускоритель, с постоянным, точно тарированным усилием.
А в городе, чтобы угнаться за дизелем, «бензину» приходится постоянно держать обороты близко к красной зоне.
И на шоссе, двигаясь со скоростью 120 км/ч, «дизелю» для ускорения не потребуется переключение, а бензиновый Passat попросит передачу пониже.
ИТОГИ
В общем, на практике все получилось так, как предсказывала теория. Максимальная мощность двигателя прежде всего определяет максимальную скорость автомобиля. А крутящий момент – быстроту достижения мотором этой максимальной мощности.
Как бы то ни было, практический итог этого противостояния противоречит общепринятому автолюбительскому мировоззрению. Именно турбо-дизель больше подойдет водителям, ценящим динамику и азарт разгона. К тому же на его стороне экономичность и дешевизна топлива.
А педанты, оценивающие превосходство динамики по голым цифрам, и любители ровных характеристик найдут свою правду в более привычном пока для России атмо-«бензине». И еще – у него правильный звук, если для кого-то это имеет большое значение.
Современные турбо-дизели, догнав атмо-бензиновые моторы по мощности, склонили чашу весов в свою сторону, благодаря большему моменту. Так что от солярки россиянам, похоже, все равно не уйти.
В выводе будет старая поговорка:
"Покупаем лошадиные силы, а ездим на моменте".
