error_outline
Увага: Функціонал сайту обмежений, оскільки Ви не авторизовані! Авторизиуйтесь, будь ласка, це всього декілька секунд.



Зареєструватись або Увійти


"Кінські сили" та "крутний момент": що це таке насправді?

Автор: Ігор Шевчук

Дата підготовки матеріалу: 2014-11-05

Майже в кожній розмові, яка стосується авто, згадують таку одиницю потужності, як кінські сили. Якщо Ви захоплюєтесь автомобілями на рівні вище, ніж просто користувач, то Вам мабуть має бути цікаво, що означає, з точки зору потужності двигуна, кінська сила і навіщо автовиробники вказують ще й крутний момент двигуна? Спробуємо сьогодні розібратись що до чого.

Першим, хто запровадив використання поняття "кінська сила" був Джеймс Ватт, який жив з 1736 по 1819 роки. Ви точно про нього чули, якщо хоч раз купували лампу для свого помешкання.

За легендою Джеймс здійснив своє відкриття, коли працював зі своїм конем на вугільній шахті.
Він помітив, що один кінь в середньому може піднімати 150 кг вугілля з глибини 30 метрів за 1 хв., Або 15 кг з 300 метрів за 1 хв., Або 1500 кг з 3 метрів за 1 хв. І якщо вірити простій арифметиці, то один кінь повинен (в теорії) зрушити 15000 кг на 30 см. за 1 хв. або 1,5 кг на 3000 метрів за ту ж хвилину, що дорівнює швидкості 180 км/год. Зрозуміло, що деякі із цих розрахунків суто теоретичні, тому, аби уникнути плутанини за основу були дещо інші розрахунки. 
У більшості європейських країн кінська сила визначається як 75 кгс м/с, тобто, сила, достатня для підняття вантажу масою в 75 кг на висоту 1 метр за 1 с. В точних та інженерних науках дуже рідко користуються "кінської силою" через відсутність її однозначного визначення, але в автомобільній індустрії "кінська сила" стала невід*ємною частиною характеристики двигуна. 

Стандартною одиницею для вимірювання потужності вважається "ват". Одна кінська сила дорівнює 736 ватам. Грубо кажучи, якщо взяти одного коня потужністю 1 к.с. і змусити його обертати щось на зразок динамомашини, аби можна було приводити в дію генератор, то 1 к.с. вироблятиме 736 ват, які дорівнюють все тим же 75 кгс м/с. Існує формула для перекладу "ват" в "кінські сили" і навпаки. Не будемо наводити тут математичні розрахунками, тим більше що є простіший шлях: досить кіловати (1кВт = 1000Вт) помножити на коефіцієнт 1,36 і отримати ту ж потужність, але вже в кінських силах. 
Позначається кінська сила по різному: на пострадянському просторі буквосполучення к.с. (Кінська сила) — відомо будь-якій людині, яка хоч трішки цікавиться автомобілями, у німців прийнято PS (Pferdestarke), французи користуються CV (cheval-vapeur), для англомовного населення звична HP або hp (horsepower). 

В США і Японії використовують свої стандарти визначення кінських сил двигуна. В обох країнах існують два види показників: bhp - Брутто (Brutto) і hp - Нетто (Netto або Net). У першому випадку двигун не обладнаний додатковими, необхідними для експлуатації транспортного засобу, агрегатами — на кшталт генератора, насоса системи охолодження тощо. У другому варіанті на двигун встановлені допоміжні засоби. Часом різниця між "нетто" і "брутто" становить до 20%. 
Потужність мотора — величина не постійна, вона, насамперед, пропорційно залежить від обертів двигуна. Поруч зі значеннями максимальної потужності завжди вказуються оберти, при яких вона досягається. Найбільшу потужність сучасні мотори видають в середньому при 5500-6500 об/хв. Але це показники для використання двигуна у екстремальних, або спортивних режимах. У звичайній міській їзді тахометр показує 2500-3000 об/хв. Не складно уявити, що якщо свій максимум двигун досягає, наприклад, при 6000 обертах, то при 3000 обертах потужність буде вдвічі меншою. Тому щоб швидко прискоритися, ви повинні тримати оберти двигуна в діапазоні, де знаходиться максимальна потужність. Ось чому часто доводиться переходити на передачу вниз, тим самим збільшуючи оберти двигуна. Тепер уявімо, що Вам потрібно зробити обгін. Тут доречно прикласти усі кінські сили мотора, аби максимально прискоритися. Шкода, але не можна відразу задіяти увесь "табун" (припустимо потужність автомобіля 100 к.с.). Двигун повинен розкрутитися до 6000 об/хв., При яких в вашому розпорядженні опиняться всі 100 "коней". Для цього 
мотору потрібен час. 
Ось тут і  відіграє вирішальну роль крутний момент.

Потужність двигуна — це енергія, що виробляється двигуном. Ця енергія перетворюється в обертовий момент на вихідному валу двигуна, змінюється в його коробці швидкостей і редукторі ведучого моста (якщо він є) й потрапляє на колеса. 
Таким чином, крутний момент - це те, що насправді штовхає машину вперед, а потужність - це те, що цей крутний момент виробляє. 

Навіть при малопотужному двигуні, ми зможемо рушити і вести вантаж за рахунок підбору передавального відношення в коробці передач на малій швидкості. Але потім нам захочеться їхати швидше, а для цього потрібно, щоб був достатній крутний момент у всьому діапазоні швидкостей, що досягається підбором шестерень на всіх передачах в коробці передач і запасом потужності двигуна. Крутний момент - це сила, помножена на плече її застосування, яку може "надати" двигун автомобілю для подолання тих або інших опорів руху. Сила вимірюється в ньютонах, важіль — в метрах. Щоб було зовсім зрозуміло, наведемо такий приклад: 1 Н·м - це сила, з якою 0,1 кг тиснуть на кінець важеля довжиною 1 м. У двигуні внутрішнього згоряння роль важеля виконує кривошип колінчастого валу, через який і створюється крутний момент. 
Саме від нього залежить час досягнення двигуном максимальної потужності, а значить і динаміка розгону. Чим більше крутний момент, тим швидше двигун набирає оберти, і тим швидше збирається воєдино вся міць мотора, і, відповідно, тим краще прискорюється автомобіль. 

Другий важливий нюанс - оберти, на яких мотор розвиває максимальний крутний момент. Якщо, приміром, максимум видається при 4000 об/хв, то потрібен якийсь період, щоб "розкрутити" двигун. Ось тут  і втрачається час, настільки важливий при тому ж обгоні. 

Інша справа, якщо максимальний момент двигун видає, скажімо, при 2000 об/хв. Тоді немає проблем, ви просто тиснете на газ, і машина відразу набирає хід, не втрачаючи часу на те, аби розігнати мотор. 

Головне в крутному моменті не тільки його величина, але і оберти, при яких ця величина досягається. Чим вони менші, тим краще. 

Як правило, великим запасом крутного моменту відрізняються багатоциліндрові двигуни з наддувом. Абсолютними лідерами по крутному моменту є дизелі, а особливо тракторні. Деякі з них досягають свого максимуму вже з 1500 об/хв. Такі двигуни називають "тяговими". Коли кажуть, що двигун "добре тягне знизу", це означає, що пік крутного моменту припадає на невисокі обороти, наприклад, 1500-2000 об/хв. 

Бензинові двигуни в порівнянні з дизельними розвивають не найбільший крутний момент. До того ж максимального значення вони (бензинові двигуни) досягають лише на середніх обертах (в районі 4000-4500). Зате бензинові мотори можуть розкручуватися до 7000-8000 об/хв, що дозволяє їм розвивати досить велику потужність. Адже згідно з вищенаведеним твердженням, потужність залежить від кількості оборотів. З цієї ж причини дизельні двигуни (розвивають не більше 5000 - 6000 об/хв) програють в максимальній потужності бензиновим побратимам. 

Максимальна потужність двигуна насамперед визначає максимальну швидкість автомобіля. А крутний момент — швидкість досягнення мотором цієї максимальної потужності. Золоте правило механіки: виграючи в моменті, що крутить, програємо в частоті обертання. При стартах на прискорення бензиновий двигун у дизеля виграє, тому що останньому доведеться частіше перемикати передачі, оскільки пік крутного моменту досягається моментально (ось воно, перевага моменту!), А це дає секундні уповільнення обертів і відповідно швидкості. Заради справедливості відзначимо, що така ситуація буде спостерігатися на гонках по прямій. В буденності же бензиновому двигуну доведеться тримати обороти на максимумі, щоб "поганятися" з дизелем. Або, скажімо, на шосе, рухаючись зі швидкістю 100 км/год, "дизелю" для прискорення не буде потрібно перемикання, а бензиновому потрібна передача нижче. 

Загальний висновок:  крутний момент — це те, що насправді штовхає машину вперед, а потужність - це те, що цей крутний момент виробляє.


Дякуємо «АвтоФотоПродаж» за матеріали.


Переглядів: 1971




Підписатись



Вас може зацікавити


Коментувати та оцінювати статті можуть лише зареєстровані користувачі!


Зареєструватись або Увійти


"Кінські сили" та "крутний момент": що це таке насправді? | Та4ани
0.219143