Что такое крутящий момент двигателя автомобиля

Определение «крутящий момент силового агрегата» слышали все, но немногие в полной мере понимают, что это за характеристика. При покупке автомобиля все обращают внимание на «лошадиные силы» под капотом и число передач, упуская из вида один из самых важных показателей. Максимальная скорость, способность ускоряться и мощность зависит не от одних «лошадок», но и от свойства двигателя развивать определенное крутящее усилие.

Что такое крутящий момент

Крутящий момент представляет собой качественный показатель, выражающий силу вращения коленвала, и рассчитывается произведением силы, давящей на поршень, на плечо (расстояние между центром вращения оси коленчатого вала до места крепления поршня к шатуну). Измеряется в количестве ньютонов на метр (Нм).

Сила крутящего момента зависит от давления на поршень при сгорании газов, рабочего объема камеры сгорания и двигателя в целом, степени сжатия горючей смеси в камере сгорания.

Традиционно более высокий крутящий момент у дизелей, это объясняется степенью сжатия, превосходящей бензиновые двигатели практически вдвое.

Сильный крутящий момент дает автомобилю повышенную динамику набора скорости даже при низких оборотах, и заметно повышает тяговые свойства двигателя. Максимальных значений данная характеристика достигает при определенной частоте вращения коленвала, причем у дизелей этот показатель ниже, чем у бензиновых.

Мощность двигателя

В конкретных описаниях силовых характеристик двигателей вместе с указанием мощности в обязательном порядке приводят значение крутящего момента. Само понятие мощности – это числовое выражение физической величины, которая характеризует работу, проделанную силовым агрегатом за единицу времени. Другими словами, это показатель способности автомобиля с постоянной массой быстро преодолевать определенное расстояние. То есть, чем выше мощность, тем с большей скоростью движется транспортное средство при неизменной массе.

Мощность двигателя выражается в количестве выработанной им энергии за единицу времени. Ее принято измерять в ваттах (киловаттах) или лошадиных силах. Но «лошадиная сила» — это не метрическая единица измерения, и она равна 735,5 Вт, или 1 кВт=1,36 л.с.

Что важнее – мощность или крутящий момент?

При сравнении двух основных характеристик двигателя, становятся ясны следующие моменты:

• Крутящий момент – главная характеристика силового агрегата;
• Мощность – вторичная характеристика, являющаяся производной крутящего момента;
• Мощность двигателя прямо зависит от крутящего момента, что можно выразить формулой: Р=M*n, где

Р – мощность, М – крут. момент, n – кол-во оборотов вала в минуту;

• Мощность двигателя находится в зависимости от его частоты вращения: с ростом числа оборотов растет и его мощность (до определенного предела);
• При увеличении числа оборотов растет и крутящий момент, но при достижении максимального значения (при определенном показателе частоты вращения), показатель снижается даже при дальнейшем его увеличении.

На основе сравнительной оценки можно сделать выводы:

• При оценке рабочих характеристик силового агрегата и эксплуатационных свойств автомобиля характеристика крутящего момента более приоритетна, чем мощность;
• Среди сходных двигателей по рабочим и конструктивным параметрам более предпочтительны те, где выше крутящий момент;
• Наилучшая динамика разгона транспортного средства и оптимальная тяга двигателя будет в определенном промежутке частоты вращения вала, которую нужно поддерживать при движении.

Особенности малооборотистых и высокооборотистых двигателей

Увидев достаточно большое значение мощности двигателя, многие люди считают, что это хорошо, при этом следует обратить внимание на значение оборотов двигателя при максимальном крутящем моменте. Проще говоря если двигатель способен развить максимальную мощность 90 л.с. при оборотах 5 тыс., а тахометр показывает всего 2,5, то в этот момент используется всего половина максимальной мощности.

Также при перемещении с большой скоростью по шоссе на последней передаче при ощутимом уклоне вверх, мощности двигателя может быть недостаточно. Для этого производится переключение на пониженную передачу, чтобы выжать из двигателя большую мощность. В этом случае крутящий момент служит для повышения мощности и активизирует силы мотора для преодоления препятствия.

На бензиновых двигателях пиковый крутящий момент в зависимости от марки достигается при 3500-6000 об/мин. У дизелей этот показатель наступает при 3-4 тыс., следовательно, они обладают лучшей динамикой разгона, но проигрывают бензиновым по максимальной мощности. Поэтому самые мощные и быстрые автомобили оснащают исключительно бензиновым силовым агрегатом на высокооктановом бензине.

Подобная закономерность наблюдается и при сравнении низкооборотистого и высокооборотистого двигателя, работающего на одинаковом топливе. При одинаковом рабочем объеме менее высокооборотистый будет показывать лучшие разгонные и тяговые характеристики, а более высокооборотистый – лучшие скоростные и динамические показатели. При этом имеет значение схожесть параметров трансмиссии – если передаточные соотношения не одинаковы, сравнивать двигатели бессмысленно.

Эластичность двигателя

Данная характеристика представляет собой соотношение количества оборотов при максимальной мощности двигателя к числу оборотов при максимальном крутящем моменте. Характеристика лучше, когда обороты крутящего момента значительно меньше в сравнении с оборотами максимальной мощности. Это позволяет повышать и снижать скорость движения на одной передаче в широком диапазоне.

На практике оценить эластичность двигателя можно при разгоне с 4 передачи от 60 до 100 км/ч. Чем выше эластичность двигателя, тем разгон происходит за меньшее время. Также при высокой эластичности ниже шум работы мотора, меньше расход топлива, и ниже износ коробки передач за счет меньшего числа манипуляций с переключениями.

Автомобили с самым большим крутящим моментом в мире

Самые мощные серийные автомобили 2016 года.

Изучая технические характеристики современных автомобилей большинство из нас чаще всего обращают свое внимание на мощность автомобиля(ей), которая выражается, как все уже знают, в лошадиных силах. Традиционно считается, чем больше л.с. в автомобиле, тем он мощнее. К большому сожалению многие из нас забывают, что не менее важен и другой показатель в автомобиле, это его максимальный крутящий момент. На современном авторынке можно встретить (найти) не мало примеров, когда автомобили (их двигатели) имеют просто фантастическое количество лошадиных сил, а выдают при этом не достаточный для мотора крутящий момент. Уважаемые наши читатели, давайте вместе узнаем, какие серийные автомобили в настоящий момент выпускаются для продажи на мировом авторынке с самым большим крутящим моментом двигателя. Поверьте нам, эти суперкары готовы сегодня запросто разорвать нашу стратосферу, если бы они могли передвигаться (летать) по воздуху.

Все современные технологии в автопромышленности развивавшиеся за последние несколько лет, в буквальном смысле слова изменили весь автомобильный рынок в сфере мощных и супер-мощных супекаров. Ведь еще каких-то 5 лет назад подобный список самых мощных автомобилей выглядел бы совсем по иному. Но в сегодняшнюю эпоху быстрого развития турбированных и гибридных двигателей, все стало выглядеть иначе (по другому).

Благодаря внедрению новейших технологий в автопроизводство на первое место по показателям выдвинулся крутящий момент двигателя, отодвинув на второй план такой немаловажный показатель в машине, как лошадиные силы. Причина заключается в турбокомпрессорах устанавливаемых на моторы, где за счет турбонаддува этих компрессоров увиливается мощность самого двигателя, которая позволяет двигателю свободно использовать его максимальный крутящий момент на малых оборотах. Первое,- так сегодня, главным критерием мощности автомобиля является диапазон оборотов самого двигателя, в котором доступна максимальная мощность. Теперь вы сами понимаете, если эта (большая) мощность автомобиля будет доступна в небольшом диапазоне оборотов силового агрегата, то автомобиль не может считаться одним из самых мощных. Второе,- так же важно, чтобы эта максимальная мощность была доступна на малых оборотах двигателя, то есть, чем раньше автомобиль сможет использовать всю мощь своего двигателя, тем для него лучше.

Давайте вместе рассмотрим автомобили 2016 года выпущенные по всему миру, у которых самый большой крутящий момент двигателя. Сразу хотим заметить, что в недалеком будущем этот список автомобилей безусловно (скорее всего) будет выглядеть иначе, так как все автомобильные компании не стоят на месте и постоянно создают новые и новые автомобили, т.е. новые суперкары. Так что в следующем году этот рейтинг автомобилей с самым большим крутящим моментом двигателя будет в любом случае выглядеть по-другому.

2016 Koenigsegg Regera.

Не смотря на то, что производство этого суперкара еще полностью не развернуто, его можно уже смело ставить в наш рейтинг. В самое ближайшее время компания «Koenigsegg» планирует произвести 80 (штук) таких суперкаров. Модель авто 2016 Koenigsegg Regera в этом году безусловно может считаться самым мощным и быстрым в мире серийным автомобилем. Правда говорят, что это не надолго, так как в скором времени на рынок выйдет еще одна новая модель автомобиля — Bugatti Chiron, которая возможно будет еще мощнее данного автомобиля Regera.

Автомобиль Koenigsegg Regera оснащается твин-турбо двигателем мощностью в 1500 л.с. с максимальным крутящим моментом 2000 Нм. Но это еще не все. Главное, что эта машина действительно сама по себе безумна, говорят, она готова покорять стратосферу. Весь крутящий момент суперкара передается на его задние колеса.

Если бы данный автомобиль не имел контроля тяги, то он был бы просто непредсказуем, как энергочастицы в мире квантовой физики.

Эти фантастические цифры мощности и крутящего момента стали возможными благодаря гибридной силовой установке, которая состоит, из твин-турбо 5,0-литрового V8 двигателя мощностью в 1100 л.с. (максимальный крутящий момент 1280 Нм). Чтобы увеличить мощность суперкара инженеры установили в помощь бензиновому мотору три электродвигателя.(!)

Два электродвигателя машины передают крутящий момент на задние колеса, обеспечивая тем самым дополнительно, каждому колесу, 245 л.с. мощности и 260 Нм крутящего момента. Третий электродвигатель установлен на коленчатом валу самого V8 двигателя. Мощность этого мотора составляет 218 л.с. с максимальным крутящим моментом в 300 Нм. В конечном итоге получается, что суммарная (комбинированная) мощность автомобиля составила 1500 л.с. с максимальным крутящим моментом в 2000 Нм.

2016 Bentley Mulsanne Speed Unveiled.

Недавно компания «Бентли» провела рестайлинг автомобилю Bentley Mulsanne Speed Unveiled. Помимо своей внешности автомобиль стал еще и намного мощнее, что в конечном итоге сделало его самым мощным авто-седаном, который когда-либо выпускался (производился) этой самой компанией.

Данный автомобиль Mulsanne Speed Unveiled оснащается 6,75-ти литровым двигателем (твин-турбо) мощностью 530 л.с. с максимальным крутящим моментом в 1100 Нм. Несмотря на свою немалую (предостаточную) весовую массу которая составляет 2711 кг, автомобиль Бентли с 0 — до 100 км/ч разгоняется всего за 4,9 секунды.

И это благодаря во многом (возможно) такому колоссальному крутящему моменту двигателя. Именно такой максимальный крутящий момент делает автомобиль Bentley Mulsanne Speed Unveiled 2016 года самым быстрым автомобилем седаном с двигателем V8 в мире, который выпускает сегодня компания «Бентли». Напомним своим читателям, что впервые Британская автомобильная марка такие восьмицилиндровые моторы на свои классические модели начала устанавливать еще в 1959 году.

2016 Pagani Huayra BC.

На автомобиле Pagani Huayra BC в качестве силового агрегата используется двигатель от Mercedes-AMG, который имеет суммарную мощность в 789 л.с. с максимальным крутящим моментом в 1081 Нм. Более подробные технические характеристики машины появятся (будут доступны) после премьеры автомобиля, которая пройдет на автосалоне в Женеве 3 марта 2016 года.

Существует вероятность, что этот суперкар станет самым мощным автомобилем 2016 года, пока на авторынок не будут выведены его ближайшие конкуренты, а именно, супер- автомобили Bentley Mulsanne и Bugatti Chiron. Некоторые из вас (автомобилистов) могут сказать, что модель автомобиля Pagani Huayra BC все-же не может считаться серийным автомобилем, так как изготовлено их будет всего 20 штук (экземпляров). Но не спешите господа с выводами, несмотря на то, что автокомпания «Pagani» выпустит меньшее число своих автомобилей по сравнению с той же компанией «Бентли», все-же этот выпуск данной машины будет считаться серийным и по этой самой причине он достоин занять престижное место в нашем рейтинге.

Если вам уважаемые автомобилисты (читатели) покажется, что этих 1098 Нм не слишком-то и много для нашего рейтинга самых сильных в мире автомобилей, если его сравнивать с другими конкурентами, то это далеко не так. Ведь этот автомобиль Huayra BC весит всего 1218 кг. и соотношение самой массы к мощности в этом суперкаре просто потрясающее. Тем более, что крутящий момент двигателя передается непосредственно на задние колеса и он работает в паре с 7-ми ступенчатой механической коробкой передач, и, при всем-том, что автомобиль имеет активный аэродинамический обвес. Именно по этой самой причине этот автомобиль претендует конкретно, хотя-бы ненадолго, стать одним из самых быстрых на планете. Название модели авто придумано в честь постоянного клиента и хорошего друга автокомпании «Pagani».

Mercedes-AMG 65.

Любой список или рейтинг самых быстрых по разгону автомобилей на планете не может быть полным без суперкаров, которые создаются гениями из провинции Аффальтербах (место в Германии, где создаются потрясающие автомобили Mercedes AMG).

Конкретно речь идет об автомобилях Mercedes-Benz, которые выпускаются под известным многим обозначением — 65 AMG. В настоящий момент под этим «шильдиком» подразделение «AMG» выпускает следующие модели машин: — S65; S65 Coupe; SL65 и G65.

Все эти автомобили оснащены 6,0-ти литровыми твин-турбо двигателями V12 мощностью до 630 л.с. с максимальным крутящим моментом в 1000 Нм.

Самое удивительное то, что все эти AMG-модели имеют электронное ограничение крутящего момента для того, чтобы надежно защитить коробку передач от нагрузки и естественно для самой безопасности водителя. На самом деле, все эти силовые агрегаты способны выдавать крутящий момент более 1000 Нм.

Установлено, что в реальности, крутящий момент двигателей па автомобилях AMG 65 составляет 1200 Нм. Но инженеры подразделения «AMG» решили, что такое значение крутящего момента в двигателе просто безумно, и тем-более, что на практике эти 1000 Нм не будут иметь никаких видимых заметных различий с крутящим моментом в 1200 Нм. Особенно в том случае, если учитывать саму эффективность автомобиля.

Mercedes-AMG 63.

Эта «младшая серия» потрясающих автомобилей AMG. Под обозначением AMG 65 выпускаются следующие модели машин: SL63; S63 и S63 Coupe и Cabrio (RWD и AWD- привод).

Все эти модели оснащены 5,5-ти литровым твин-турбированными двигателями V8 мощностью 585 л.с. с максимальным крутящим моментом в 900 Нм. С помощью своего полного привода 4Matic настроенного под двигатели Mercedes-AMG модель автомобиля Mercedes-AMG S 63 Coupe или Cabriolet например, можно разогнать с места до 100 км/ч всего за 3,9 секунды. Конечно в наши дни это время уже не кажется каким-то невероятным и потрясающим. Но если учитывать вес данного автомобиля S63 Cabrio 4Matic который составляет 2185 килограмм, то такой результат в 3,9 секунды вполне впечатляет.

К сожалению или еще к чему, все двигатели «M157» в скором времени на всех моделях автомобилей Mercedes-AMG будут заменены, их заменят на 4,0-х литровые твин-турбо V8 моторы. Этот двигатель в настоящий момент, например, устанавливается на модели авто нынешнего поколения Mercedes-Benz GT и C63 AMG. Правда официального подтверждения о смене 5,5-ти литрового двигателя на другой еще нет. Но в любом случае мы уже знаем, что в ближайшем будущем компания «Мерседес» со своей инженерной подгруппой «Mercedes-AMG» преподнесёт нам сюрпризы.

Что такое крутящий момент и почему его показатель важнее лошадиных сил?

Компания Cadillac отказалась от привычной маркировки своих автомобилей и ввела классификацию двигателей не по мощности, а по крутящему моменту. Что это за характеристика и почему она так важна для мотора?

Подавляющее большинство автопроизводителей в маркировке своих двигателей использует мощность или объем камер сгорания. Обе этих характеристики уже устарели. Если 50 лет назад тяга карбюраторных моторов зависела от расточки цилиндров, то сейчас на первый план выходят новые технологии. При одинаковом объеме камер сгорания мощность вырастает в два-три раза. К примеру, сейчас небольшие 2,0-литровые рядные моторы BMW или Volvo могут иметь мощность свыше 400 лс. Тем самым, бензиновые 4-цилиндровые турбированные моторы небольшого объема сейчас располагают такой же мощностью и тягой, как 8-цилиндровые атмосферники 15-летней давности, потому как оснащены помимо ступенчатого наддува еще и сложной системой впрыска.

Но и лошадиные силы уже недостаточно адекватно описывают существующие характеристики двигателя. Автомобиль с небольшой мощностью может казаться значительно резвее и интереснее на дороге, чем другой более мощный собрат. К примеру, дизельные агрегаты намного опережают бензиновые по тяге, а значит, показывают лучшую динамику.

В общем, потребовалась иная характеристика, которая бы могла адекватно описывать возможности современного мотора. И автопроизводители видят ее в крутящем моменте.

Откуда берутся «лошадиные силы»?

Измерять мощность моторов в «лошадиных силах» предложил знаменитый английский изобретатель Джеймс Уатт в 1789 году. Во времена начала промышленной революции в Англии на рудниках, в портах и мельницах в качестве источника силы для подъемных машин использовались лошади. Их запрягали в лебедку крана и гоняли по кругу.

Запряженное в механизм животное весом около 500 кг, вышагивая по кругу и натягивая канат через систему блоков, могло обеспечить работу крана, равную подъему груза в 90 кг со скоростью 1 метр в секунду. Груз поднимали бочками или кулями весом от 140,9 до 190,9 кг каждый. Тем самым, за 8 часов работы лошадь, ковыляя вокруг лебедки со скоростью в 3 км\ч, не утруждаясь могла перегрузить 33 000 фунтов, что равняется почти 14 тоннам. Эту работу и прописали как эталон «лошадиной силы».

Паровые машины могли совершать такую же работу гораздо быстрее, потому как имели мощность в несколько лошадиных сил. Тем самым, в определении Джеймса Уатта, мощность — это не спортивная динамика машины, не приемистость, а работа, совершенная в единицу времени.

А что же такое крутящий момент?

В двигателе внутреннего сгорания применяется тот же принцип. Только силой, толкающей поршень, является энергия взрывов смеси бензина и воздуха. Поршень аналогичен той самой уаттовской лошади. Он раскручивает коленвал, а дальше через систему валов трансмиссии передает движение на колеса. Чем быстрее он вращается, тем выше мощность и больше работы выполнит мотор.

Если силу давления поршней умножить на длину рычага кривошипа, то получим крутящий момент, от которого зависит тяга мотора. Она выражается в Ньютонметрах (1 Нм равен силе в 1 ньютон, умноженной на рычаг в 1 метр). Чем длиннее рычаги, тем больше тяги выдает мотор.

Если у мотора высокий крутящий момент, то колеса за единицу времени раскручиваются быстрее. Автомобиль приобретает больше динамики.

Ураганный разгон

Итак, крутящий момент это очень важная характеристика, от которой зависит динамика машины. Чем выше крутящий момент, тем «лошади» под капотом становятся сильнее. С помощью крутящего момента определяется так же эластичность мотора, то есть его способность обеспечивать одинаковую тягу в большом диапазоне оборотов. В особенности важно, чтобы высокий крутящий момент был доступен почти сразу после старта. Тогда будет ощущаться эмоциональное ускорение автомобиля.

Ну а лошадиные силы нужны для другого. Они выражают способность мотора автомобиля сопротивляться ветровым и прочим нагрузкам. Высокая мощность отражается в основном на максимальной скорости машины.

Вообще, «лошадиные силы» очень ненадежная характеристика, зависимая от множества факторов. Эта единица измерений давно устарела. С помощью хитрых программ управления двигателем количество «лошадиных сил» можно прибавить или уменьшить, чем и пользуются многие производители, искусственно раздувающие мощность мотора.

Поэтому количество Нм крутящего момента в маркировке моторов гораздо более информативная характеристика.

Источник http://voditelauto.ru/%D0%BA%D1%80%D1%83%D1%82%D1%8F%D1%89%D0%B8%D0%B9-%D0%BC%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82-%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8F/
Источник http://1gai.ru/publ/516383-avtomobili-s-samym-bolshim-krutyaschim-momentom-v-mire.html
Источник http://aif.ru/auto/about/chto_takoe_krutyashchiy_moment_i_pochemu_ego_pokazatel_vazhnee_loshadinyh_sil