Крутний момент і потужність двигуна. Що важливіше? Пару слів про обороти. Простими словами + формули і відео

13

Знаю, що багатьох мучить це питання, багато хто навіть не розуміють різницю між крутним моментом і потужністю двигуна. Адже реально — що з них важливіше? Ми звикли вибирати машину за кінським силам, а ось крутний момент як то не заслужено опускається! Особисто сам розмовляв зі своїми друзями, багато хто навіть не знають який він на їхньому автомобілі і при яких обертах він максимальний! Чи Правильно це? Звичайно ж ні, потрібно точно знати і розуміти всі технічні характеристики свого авто, особливо такі важливі. Ось тому вирішив написати цю статтю і роз’яснити все простими словами, як правило, буде відео версія в кінці …


ЗМІСТ СТАТТІ

  • Потужність двигуна
  • Крутний момент двигуна
  • Обороти двигуна
  • Різні типи двигунів
  • Так що ж важливіше і краще?
  • ВІДЕО ВЕРСІЯ
  • ГОЛОСУВАННЯ

Що ж постараюся розповісти простими словами, як я вмію, але тема не така проста, як здається на перший погляд, в інтернеті є описи, але вони вкрай заплутані. Я ж у цій статті буду оперувати такими поняттями як потужність і крутний момент. По суті ця два позначення йдуть пліч-о-пліч» і одна характеристика прямо залежить від іншої.

Потужність двигуна

Вимірюється в «Кінських Силах (л. с.)» або Кіловатах (Ватах, «Вт»), як стає зрозуміло — їй займався Джеймс Ватт. Так, саме в Ватах ми вимірюємо потужність лампочки розжарювання у нас в «люстри» та світильниках, але виявляється і потужність двигуна теж. Я не буду вдаватися в подробиці, як і що він відкрив, просто характеристика йде саме від його прізвища. АЛЕ як же кінські сили? А все просто, Ват «тренувався» на конях, а саме на переносимих вантажах, одним конем в одиницю часу і на певну відстань, так от після певних «мук» з’ясувалося, що один кінь (якщо її змусити генерувати електричний струм, від динамомашини) здатна видавати 736 Ват в секунду часу, або 75 кгс м/с, що можна розшифрувати так — 75 кілограм, на 1 метр висоти, за 1 секунду часу. Щоб перевести «вати» в «кінські сили», існує досить великий розрахунок, але якщо утрирувати, то виходить 1 квт=1000 вт=1,36 л. с.

Не всі виробники вказують потужність двигуна в «к. с.», наприклад деякі німецькі виробники вказують саме у Ватах.

Для того щоб перевести «Л. С». у «Вати», їх потрібно розділити на 1,36. Якщо потрібно навпаки тоді потужність в «Вт» множимо на 1,36, отримуємо «кінські сили».

Думаю це зрозуміло, більше до цього повертатися не будемо.

Потужність двигуна внутрішнього згоряння (будь то це бензин або дизель), величина не постійна! ЦЕ ПОТРІБНО РОЗУМІТИ! Мене просто розчулює те, як багато реагують на цю величину: — у мене 150 л. с., я тебе зроблю як «два пальці», а в опонента 145 л. с. і з теорії він повинен програти, але не враховується крутний момент і відстань, на якому будуть змагатися автомобілі.

Потужність змінюється від оборотів двигуна! Ваша номінальна величина, що буде вказана при певних МАКСИМАЛЬНИХ обертах, у сучасних авто, зазвичай від 5000 до 6500 оборотів. Тобто простими словами, 150л.с. – видаються при 6000 оборотів (для прикладу). Відповідно при 3000 або при 1500 оборотів, потужність буде зменшуватися в рази.

Потужність двигуна внутрішнього згоряння, яка вказана у вас в технічних характеристиках, зазвичай видається при максимальних обертах двигуна. При 1500 – 2000 обертах, вона буде в 4 – 5 разів менше (справедливо для бензинових агрегатів).

Тобто, для того щоб отримати весь «табун» силового агрегату, вам потрібно активно «педалювати». Наприклад — при обгонах або різких маневрах, ви повинні тримати майже вашу полицю в 5000 – 6500 оборотів саме ці обороти вам допоможуть різко прискоритися. Ось чому часто доводиться знижувати передачу, для того щоб отримати максимум потужності.

АЛЕ силовий агрегат не може миттєво розкрутитися, йому на це потрібно час, тут і приходить таке поняття як крутний момент.

Крутний момент двигуна

Варто розуміти, що потужність мотора – це енергія, яка виробляється двигуном. І саме ця енергія перетворюється в обертовий момент на вихідному (колінчастому) валу двигуна, далі момент змінюється в трансмісії (за допомогою потрібних передавальних чисел шестерень) і після передається на приводу, або провідні мости і після на колеса.

Тобто якщо перебільшувати – крутний момент, це реально те, що штовхає машину механічно, а потужність – це те, що робить цей момент.

Рушити з місця і поїхати, ви зможете навіть на малопотужному двигуні (причому для цього нам не потрібно багато потужності), тут працюють передавальні числа, які точно підібрані в трансмісії вашого авто.

АЛЕ ми ж не хочемо їздити зі швидкістю 20 – 40 км/год, нам потрібно прискорення, швидке пересування. А для цього просто необхідний достатній крутний момент при всіх діапазонах швидкостей. Це досягається – достатньою потужністю двигуна і підбором шестерень в трансмісії і приводах, мостах (якщо є).

Якщо вивести визначення:

Крутний момент – це сила, яка помножена на плече її застосування, яку може надати мотор машині для подолання тих чи інших опорів руху. Вимірювання проводять в ньютонах, а важіль вимірюється в метрах.

Якщо розібрати, просто «на пальцях формулу», то 1 Н·м – це сила, з якою 0,1 кг, тиснуть на кінець важеля (це поршень) довжиною в 1 метр. Як стає зрозуміло, в двигуні виконує роль важеля кривошип колінчастого вала, через який і здійснюється крутний момент. Зрозуміло, що кривошип, довжиною не 1 метр, обчислюється з доданих характеристик.

Саме від цього показника залежить час досягнення силовим агрегатом максимальної потужності, а значить і динаміки розгону авто.

Якщо образно перебільшувати момент, збирає всі кінські сили в «кулак» який і розкручує мотор, і чим більше цей кулак, тим швидше розкручується мотор і прискорюється автомобіль.

Обороти двигуна

Також важливий показник, для різних типів двигуна. Адже максимальний крутний момент може утворюватися при різних обертах силового агрегату. Як я писав вище, на бензині це може бути і 5000 і 6000! Тому щоб вийти на такий показник мотору потрібно витратити певний час.

Звичайно ж краще, коли мотор розвиває максимальний момент, скажімо на 1500 – 2000 оборотів, тоді час на розкрутку силового агрегату в рази менше, машини швидше набирає швидкість.

Тоді виходить, що головне, не тільки у величині моменту, але і в оборотах при яких він досягається. Чим вони менші, тим краще.

І ось тут виникає дилема – а які двигуни реально володіють великим запасом моменту?

Різні типи двигунів

Як ми з вами з’ясували, ніж на менших обертах настає максимальний крутний момент — тим краще, але які мотори можуть під це підходити? І взагалі у яких «великий запас» цього моменту? Адже звичайний чотирициліндровий бензиновий атмосферник, виходить на свій номінал приблизно в 5000 – 6000 оборотів.

АЛЕ є мотори, які видають досить великі моменти, причому вони наступають при досить низьких оборотах. Це багатоциліндрові двигуни, а також «V» – образні типи, починаючи з V6 – V8. Турбовані агрегати, мають великий запас моменту, навіть при відносно малих обсягах.

Проте абсолютним рекордсменом є дизельні варіанти, особливо ті, які встановлювалися на трактори, адже тут важлива тяга саме на низах (швидкість на трасах абсолютно не потрібна). Такі варіанти виходять на номінал, вже при 1500 оборотів, просто уявіть! Такі агрегати називають «тяговитими» з-за швидкого набору крутного моменту.

Умовно мотори можна розділити на чотири табори:

  • Це звичайні атмосферники, 4 циліндра.
  • Багатоциліндрові агрегати, від 6 до 12 «горщиків», сюди ж можна записати і V – подібні.
  • Це турбовані мотори
  • Дизельні агрегати

Про «багатоциліндрові» (другий тип) зараз особливо загострювати не буду, тут зрозуміло, що чим більше циліндрів – тим більше потужність і відповідно крутний момент. Мінус тільки в тому, що ці агрегати важкі, ненажерливі, і дуже великі за розмірами.

А от інші три типи варто порівняти для повного розуміння, візьмемо три мотора від нового KIA SPORTAGE, дивимося таблицю.

Об’єм двигуна Обороти у хвилину

(об/хв)

Максимальна потужність

(л. с.)

Крутний момент

(Нм)

Бензиновий, 4 – циліндровий рядний 2,0 літра 6200 150
  4000 192
Турбований, 4 — циліндровий рядний 1,6 літра 5500 177
  2000 — 4500 265
Дизельний, 4 — циліндровий рядний 2,0 літра 4000 185
  1750 — 2750 400

Бензинова атмосферна «четвірка», що розвиває максимальну потужність лише при 6200 оборотах в хвилину, зате максимальний крутний момент настає вже при 4000 обертів. Турбо варіант, 177 к. с при 5500 оборотів, але момент тут набагато вище 265 в діапазоні від 2000 до 4500 об. Але рекордсменом за л. с. і крутний момент йде дизель, 185 л. с. при 4000 об/хв і крутний момент 400! (просто вдумайтеся) в інтервалі 1750 – 2750 об/хв.

Як бачите бензинові агрегати програють дизелю в моменті (звичайний атмосферник приблизно у 2 з лишком рази). Причому максимальної віддачі можна досягти тільки при 4000 об/хв. Зате бензиновий мотор легко крутиться до 6200, а то й більше 7000 – 8500 об/хв, що дозволить розвинути йому велику потужність. Дизель ж не може похвалитися високими оборотами, максимальна полку найчастіше всього 4000 — 5000 об/хв, тому вони можуть програвати в максимальній потужності своїм бензиновим побратимам.

Якщо сказати простіше, то можна констатувати – потужність визначає максимальну швидкість авто, а ось крутний момент – як швидко агрегат досягне цієї потужності. Власне все просто. АЛЕ якщо згадати закони механіки, то тут варто пам’ятати – виграючи в крутному моменті, програємо в частоті обертання.

НА старті бензиновий мотор виграє у дизельного агрегату! Чому? ТА все просто, бензиновий агрегат можна крутити до 6500, а в окремих випадках до 8000 об/хв, не перемикаючи передачі. А ось дизель досягне пік свого моменту максимально швидко (вже при 1750 об/хв) і вам потрібно буде витрачати час на перемикання, далі ще одна передача і т. д. Звичайно ця ситуація справедлива для механіки, на багатьох сучасних автоматах перемикання відбуваються максимально швидко. Та й для того щоб змагатися з дизелем бензину, завжди потрібно буде тримати підвищені оберти, щоб зрівнятися в потужності. Наприклад, при 90 км/год на трасі, щоб прискоритися на бензиновому агрегаті, потрібно скинути передачу нижче (збільшуючи оберти — збільшуємо потужність), а ось дизелю робити цього не потрібно!

Так що ж важливіше і краще?

Тут складно сказати одне виходить з іншого. З одного боку момент, дозволить розвивати вам швидко максимальну потужність, у прикладі з дизелем, але він не зможе крутитися до таких зворотів як бензин, а значить його максимальна потужність в піку буде нижче. Тут знаєте, що кому потрібно, може бути ви водій комерційного транспорту, і вам не потрібна максимальна швидкість але важлива тяга «з низів». Або навпаки, ви любите турбо мотори, які крутяться до 8000 – 9000 оборотів і вистрілюють з місця.

Особисто мені подобаються нові бензинові агрегати, такі як скажімо у МАЗДИ, мотор Skyactiv які зараз встановлюються на багато моделей. Тут збільшили ступінь стиснення, трохи наблизили мотор до дизелю, але він залишився бензиновим з високими оборотами. Тут є і потужність і крутний момент, золота середина! Думаю за такими моторами майбутнє (якщо не брати гібриди і електромобілі).

І запам’ятайте: — крутний момент штовхає машину вперед, а ось потужність це те, що цей момент виробляє. Так що купуємо кінські сили, а їздимо на моменті!

Зараз відео версія статті, дивимося.

А зараз голосування, що ви вважаєте важливішим – крутний момент або потужність двигуна.

НА цьому закінчую, читайте наш АВТОБЛОГ, підписуйтесь на канал в YOUTUBE.

Обкатка нового автомобіля — потрібна? Чи можна відразу «смажити»
Промивне масло для двигуна. Як вибрати і чи потрібно воно іл…
Скільки фільтрів в автомобілі. Які вони бувають? Перераховую дл…