Ροπή κινητήρα

Μιλώντας για την πιο σημαντική μονάδα αυτοκινήτου: τον κινητήρα, έχει γίνει σύνηθες να εξυψώνεται η ισχύς πάνω από άλλες παραμέτρους. Εν τω μεταξύ, δεν είναι οι ισχύς ισχύος που είναι τα κύρια χαρακτηριστικά ενός σταθμού παραγωγής ενέργειας, αλλά ένα φαινόμενο που ονομάζεται ροπή. Το δυναμικό οποιουδήποτε κινητήρα αυτοκινήτου καθορίζεται άμεσα από αυτήν την τιμή.

Η έννοια της ροπής κινητήρα. Σχετικά με το σύνθετο με απλά λόγια

Η ροπή σε σχέση με τους κινητήρες αυτοκινήτων είναι το γινόμενο του μεγέθους της προσπάθειας και του μοχλοβραχίονα ή, πιο απλά, της δύναμης πίεσης του εμβόλου στη μπιέλα. Αυτή η δύναμη μετριέται σε μέτρα Newton και όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή της, τόσο πιο γρήγορο θα είναι το αυτοκίνητο.

Επιπλέον, η ισχύς του κινητήρα, εκφρασμένη σε watts, δεν είναι τίποτα άλλο από την τιμή της ροπής του κινητήρα σε μέτρα Newton, πολλαπλασιαζόμενη με την ταχύτητα περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα.

Φανταστείτε ένα άλογο να τραβάει ένα βαρύ έλκηθρο και να κολλάει σε ένα χαντάκι. Το τράβηγμα του ελκήθρου δεν θα λειτουργήσει εάν το άλογο προσπαθήσει να πηδήξει έξω από την τάφρο τρέχοντας. Εδώ είναι απαραίτητο να εφαρμόσετε μια συγκεκριμένη προσπάθεια, η οποία θα είναι η ροπή (km).

Η ροπή συχνά συγχέεται με την ταχύτητα του στροφαλοφόρου. Στην πραγματικότητα, πρόκειται για δύο εντελώς διαφορετικές έννοιες. Επιστρέφοντας στο παράδειγμα του αλόγου που έχει κολλήσει στην τάφρο, η συχνότητα διασκελισμού θα αντιπροσώπευε την ταχύτητα του κινητήρα και η δύναμη που ασκείται από το ζώο κατά την κίνηση κατά τη διάρκεια του διασκελισμού θα αντιπροσώπευε σε αυτή την περίπτωση τη ροπή.

Παράγοντες που επηρεάζουν το μέγεθος των ροπών

Στο παράδειγμα ενός αλόγου, είναι εύκολο να μαντέψει κανείς ότι σε αυτή την περίπτωση η τιμή του SM θα καθοριστεί σε μεγάλο βαθμό από τη μυϊκή μάζα του ζώου. Όσον αφορά τον κινητήρα εσωτερικής καύσης ενός αυτοκινήτου, αυτή η τιμή εξαρτάται από την ποσότητα εργασίας του σταθμού παραγωγής ενέργειας, καθώς και από:

• το επίπεδο της πίεσης εργασίας μέσα στους κυλίνδρους.
• μέγεθος εμβόλου?
• διάμετρος στροφαλοφόρου άξονα.

Η ροπή εξαρτάται περισσότερο από τη μετατόπιση και την πίεση μέσα στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας και αυτή η εξάρτηση είναι ευθέως ανάλογη. Με άλλα λόγια, οι κινητήρες με μεγάλο όγκο και πίεση έχουν αντίστοιχα υψηλή ροπή.

Υπάρχει επίσης μια άμεση σχέση μεταξύ του KM και της ακτίνας του στροφάλου του στροφαλοφόρου άξονα. Ωστόσο, ο σχεδιασμός των σύγχρονων κινητήρων αυτοκινήτων είναι τέτοιος που δεν επιτρέπει στις τιμές της ροπής να ποικίλλουν ευρέως, επομένως οι σχεδιαστές ICE έχουν λίγες ευκαιρίες να επιτύχουν υψηλότερη ροπή λόγω της καμπυλότητας του στροφαλοφόρου άξονα. Αντίθετα, οι προγραμματιστές στρέφονται σε τρόπους αύξησης της ροπής, όπως η χρήση τεχνολογιών υπερσυμπίεσης, η αύξηση του λόγου συμπίεσης, η βελτιστοποίηση της διαδικασίας καύσης, η χρήση ειδικά σχεδιασμένων πολλαπλών εισαγωγής κ.λπ.

Είναι σημαντικό το KM να αυξάνεται με την αύξηση των στροφών του κινητήρα, ωστόσο, αφού φτάσει στο μέγιστο σε ένα δεδομένο εύρος, η ροπή μειώνεται, παρά τη συνεχή αύξηση της ταχύτητας του στροφαλοφόρου άξονα.

Επίδραση της ροπής ICE στην απόδοση του οχήματος

Η ποσότητα της ροπής είναι ο ίδιος ο παράγοντας που καθορίζει άμεσα τη δυναμική της επιτάχυνσης του αυτοκινήτου. Εάν είστε λάτρης των αυτοκινήτων, ίσως έχετε παρατηρήσει ότι διαφορετικά αυτοκίνητα, αλλά με την ίδια μονάδα ισχύος, συμπεριφέρονται διαφορετικά στο δρόμο. Ή μια τάξη μεγέθους λιγότερο ισχυρό αυτοκίνητο στο δρόμο είναι ανώτερο από ένα με περισσότερη ιπποδύναμη κάτω από το καπό, ακόμη και με συγκρίσιμα μεγέθη και βάρη αυτοκινήτου. Ο λόγος έγκειται ακριβώς στη διαφορά στη ροπή.

Η ιπποδύναμη μπορεί να θεωρηθεί ως μέτρο της αντοχής ενός κινητήρα. Είναι αυτός ο δείκτης που καθορίζει τις δυνατότητες ταχύτητας του αυτοκινήτου. Επειδή όμως η ροπή είναι ένα είδος δύναμης, εξαρτάται από το μέγεθός της και όχι από τον αριθμό των «ίππων», πόσο γρήγορα μπορεί το αυτοκίνητο να φτάσει στο μέγιστο όριο ταχύτητας. Για το λόγο αυτό, δεν έχουν όλα τα ισχυρά αυτοκίνητα καλή δυναμική επιτάχυνσης και αυτά που μπορούν να επιταχύνουν γρηγορότερα από άλλα δεν είναι απαραίτητα εξοπλισμένα με ισχυρό κινητήρα.

Ωστόσο, η υψηλή ροπή από μόνη της δεν εγγυάται εξαιρετική δυναμική μηχανής. Εξάλλου, μεταξύ άλλων, η δυναμική της αύξησης της ταχύτητας, καθώς και η ικανότητα του αυτοκινήτου να ξεπερνά γρήγορα τις κλίσεις των τμημάτων εξαρτώνται από το εύρος λειτουργίας του σταθμού παραγωγής ενέργειας, τις σχέσεις μετάδοσης και την απόκριση του γκαζιού. Μαζί με αυτό, πρέπει να σημειωθεί ότι η ροπή μειώνεται σημαντικά λόγω μιας σειράς φαινομένων εξουδετέρωσης: οι δυνάμεις κύλισης των τροχών και η τριβή σε διάφορα μέρη του αυτοκινήτου, λόγω αεροδυναμικής και άλλων φαινομένων.

Ροπή εναντίον ισχύος. Σχέση με τη δυναμική του οχήματος

Η ισχύς είναι παράγωγο ενός φαινομένου όπως η ροπή, εκφράζει το έργο του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής που εκτελείται σε μια δεδομένη χρονική στιγμή. Και δεδομένου ότι το KM προσωποποιεί την άμεση λειτουργία του κινητήρα, το μέγεθος της στιγμής στην αντίστοιχη χρονική περίοδο αντανακλάται με τη μορφή ισχύος.

Ο ακόλουθος τύπος σάς επιτρέπει να δείτε οπτικά τη σχέση μεταξύ ισχύος και KM:

P=M*N/9549

Όπου: Το P στον τύπο είναι η ισχύς, το M είναι η ροπή, το N είναι οι σ.α.λ. του κινητήρα και το 9549 είναι ο συντελεστής μετατροπής για το Ν σε ακτίνια ανά δευτερόλεπτο. Το αποτέλεσμα των υπολογισμών που χρησιμοποιούν αυτόν τον τύπο θα είναι ένας αριθμός σε κιλοβάτ. Όταν χρειάζεται να μεταφράσετε το αποτέλεσμα σε ιπποδύναμη, ο αριθμός που προκύπτει πολλαπλασιάζεται επί 1,36.

Βασικά, η ροπή είναι ισχύς σε μερικές ταχύτητες, όπως το προσπέρασμα. Η ισχύς αυξάνεται όσο αυξάνεται η ροπή και όσο μεγαλύτερη είναι αυτή η παράμετρος, τόσο μεγαλύτερο είναι το απόθεμα κινητικής ενέργειας, τόσο πιο εύκολα το αυτοκίνητο ξεπερνά τις δυνάμεις που ασκούνται πάνω του και τόσο καλύτερα τα δυναμικά του χαρακτηριστικά.

Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι η ισχύς φτάνει τις μέγιστες τιμές της όχι αμέσως, αλλά σταδιακά. Μετά από όλα, το αυτοκίνητο ξεκινά με μια ελάχιστη ταχύτητα, και στη συνέχεια η ταχύτητα αυξάνεται. Εδώ έρχεται η δύναμη που ονομάζεται ροπή και είναι αυτή που καθορίζει τη χρονική περίοδο κατά την οποία το αυτοκίνητο θα φτάσει στη μέγιστη ισχύ του, ή, με άλλα λόγια, τη δυναμική των υψηλών ταχυτήτων.

Από αυτό προκύπτει ότι ένα αυτοκίνητο με πιο ισχυρή μονάδα ισχύος, αλλά όχι αρκετά υψηλή ροπή, θα είναι κατώτερο σε επιτάχυνση από ένα μοντέλο με κινητήρα που, αντίθετα, δεν μπορεί να καυχηθεί για καλή ισχύ, αλλά ξεπερνά έναν ανταγωνιστή σε ένα ζευγάρι . Όσο μεγαλύτερη είναι η ώθηση, η δύναμη μεταδίδεται στους κινητήριους τροχούς και όσο πιο πλούσιο είναι το εύρος ταχύτητας του σταθμού παραγωγής ενέργειας, στο οποίο επιτυγχάνεται υψηλό KM, τόσο πιο γρήγορα επιταχύνει το αυτοκίνητο.

Ταυτόχρονα, η ύπαρξη ροπής είναι δυνατή χωρίς ισχύ, αλλά η ύπαρξη ισχύος χωρίς ροπή δεν είναι. Φανταστείτε ότι το άλογο και το έλκηθρο μας έχουν κολλήσει στη λάσπη. Η ισχύς που παράγει το άλογο εκείνη τη στιγμή θα είναι μηδενική, αλλά η ροπή (προσπαθώντας να βγει έξω, τράβηγμα), αν και δεν αρκεί για να κινηθεί, θα είναι παρούσα.

Στιγμή ντίζελ

Εάν συγκρίνουμε τους σταθμούς παραγωγής ενέργειας βενζίνης με αυτούς ντίζελ, τότε το χαρακτηριστικό γνώρισμα των τελευταίων (όλα χωρίς εξαίρεση) είναι η υψηλότερη ροπή με λιγότερη ισχύ.

Ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης βενζίνης φτάνει τις μέγιστες τιμές KM στις τρεις έως τέσσερις χιλιάδες στροφές ανά λεπτό, αλλά στη συνέχεια μπορεί να αυξήσει γρήγορα την ισχύ, κάνοντας επτά έως οκτώ χιλιάδες στροφές ανά λεπτό. Το εύρος στροφών του στροφαλοφόρου άξονα ενός κινητήρα ντίζελ περιορίζεται συνήθως σε τρεις έως πέντε χιλιάδες. Ωστόσο, στις μονάδες ντίζελ, η διαδρομή του εμβόλου είναι μεγαλύτερη, η αναλογία συμπίεσης και άλλα ειδικά χαρακτηριστικά της καύσης καυσίμου είναι υψηλότερα, γεγονός που παρέχει όχι μόνο περισσότερη ροπή σε σχέση με τις μονάδες βενζίνης, αλλά και την παρουσία αυτής της προσπάθειας πρακτικά από το ρελαντί.

Για το λόγο αυτό, δεν έχει νόημα να επιτυγχάνουμε αυξημένη ισχύ από κινητήρες ντίζελ - αξιόπιστη και προσιτή πρόσφυση «από κάτω», υψηλή απόδοση και απόδοση καυσίμου ισοπεδώνουν πλήρως το χάσμα μεταξύ τέτοιων κινητήρων εσωτερικής καύσης και βενζινοκινητήρων, τόσο ως προς τους δείκτες ισχύος όσο και δυναμικό ταχύτητας.

Χαρακτηριστικά της σωστής επιτάχυνσης του αυτοκινήτου. Πώς να αξιοποιήσετε στο έπακρο το αυτοκίνητό σας

Η σωστή επιτάχυνση βασίζεται στην ικανότητα εργασίας με το κιβώτιο ταχυτήτων και στην τήρηση της αρχής «από τη μέγιστη ροπή στη μέγιστη ισχύ». Δηλαδή, είναι δυνατό να επιτευχθεί η καλύτερη δυναμική επιτάχυνσης αυτοκινήτου μόνο διατηρώντας την ταχύτητα του στροφαλοφόρου άξονα στο εύρος τιμών στις οποίες το KM φτάνει στο μέγιστο. Είναι πολύ σημαντικό η ταχύτητα να συμπίπτει με την κορυφή της ροπής, αλλά πρέπει να υπάρχει ένα περιθώριο για την αύξησή της. Εάν επιταχύνετε σε ταχύτητες πάνω από τη μέγιστη ισχύ, η δυναμική της επιτάχυνσης θα είναι μικρότερη.

Το εύρος στροφών που αντιστοιχεί στη μέγιστη ροπή καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά του κινητήρα.

Επιλογή κινητήρα. Τι είναι καλύτερο - υψηλή ροπή ή υψηλή ισχύ;

Αν τραβήξουμε την τελευταία γραμμή κάτω από όλα τα παραπάνω, γίνεται προφανές ότι:

• Η ροπή είναι ένας βασικός παράγοντας που χαρακτηρίζει τις δυνατότητες του σταθμού παραγωγής ενέργειας.
• Η ισχύς είναι παράγωγο του KM και επομένως δευτερεύον χαρακτηριστικό του κινητήρα.
• μια άμεση εξάρτηση της ισχύος από τη ροπή μπορεί να φανεί στον τύπο που προκύπτει από τους φυσικούς P (ισχύς) \uXNUMXd M (ροπή) * n (ταχύτητα στροφαλοφόρου άξονα ανά λεπτό).

Έτσι, όταν επιλέγετε ανάμεσα σε έναν κινητήρα με περισσότερη ισχύ, αλλά λιγότερη ροπή, και έναν κινητήρα με περισσότερα KM, αλλά λιγότερη ισχύ, θα επικρατήσει η δεύτερη επιλογή. Μόνο ένας τέτοιος κινητήρας θα σας επιτρέψει να χρησιμοποιήσετε το πλήρες δυναμικό που είναι εγγενές στο αυτοκίνητο.

Ταυτόχρονα, δεν πρέπει να ξεχνάμε τη σχέση μεταξύ των δυναμικών χαρακτηριστικών του αυτοκινήτου και παραγόντων όπως η απόκριση του γκαζιού και η μετάδοση. Η καλύτερη επιλογή θα ήταν αυτή που δεν έχει μόνο κινητήρα υψηλής ροπής, αλλά και τη μικρότερη καθυστέρηση μεταξύ του πατήματος του πεντάλ γκαζιού και της απόκρισης του κινητήρα, και ένα κιβώτιο ταχυτήτων με κοντές σχέσεις μετάδοσης. Η παρουσία αυτών των χαρακτηριστικών αντισταθμίζει τη χαμηλή ισχύ του κινητήρα, με αποτέλεσμα το αυτοκίνητο να επιταχύνει πιο γρήγορα από ένα αυτοκίνητο με κινητήρα παρόμοιας σχεδίασης, αλλά με λιγότερη πρόσφυση.