Avtoargon.ru

АвтоАргон
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что важнее, крутящий момент или лошадиные силы

Что важнее, крутящий момент или лошадиные силы

Крутящий момент против лошадиных сил, просто о сложном.

Крутящий момент и мощность являются двумя важнейшими техническими условиями, которые касаются самих двигателей, но об этом редко кто рассуждает в логическом и правильном ключе. Обычная точка зрения конкретного обывателя автомобилиста направлена в основнов примерно в одно прямолинейное русло, а именно, все звучит довольно просто: — «Я хочу взять легковой автомобиль, чтобы ездить по обычным дорогам», или: -«Я люблю иногда погонять, поэтому мне нужна машина с большим количеством лошадиных сил, если в ее двигателе их будет много, то значит она будет быстрой», ну и т.д. и т.п. думают на эту тему некоторые обыватели, хотя это не совсем верные рассуждения.

Второй момент. Человек хочет приобрести автомобиль для езды вне дорог. Проходимые настоящие внедорожники всегда оснащаются дизельными двигателями. Моторы на дизельном топливе всегда обладают выдающимся крутящим моментом. Зная эти факты, граждане автомобилисты рассуждают, что «дизель» подходит только для бездорожья и не способен соревноваться с бензиновыми двигателями в их скорости и динамике. А это отчасти не является акссиомой.

Поэтому мы решили хоть немного просветить своих читателей, то есть, что каждый из этих терминов означает на самом деле, на что нужно обращать внимание при выборе для себя следующего автомобиля, а именно, конкретно на большой крутящий момент или на большее количество лошадиных сил.(?)

Оба этих научных термина существовали задолго до появления самих автомобилей и любых автотранспортных средств в целом, поэтому далее в нашей небодьшой истории мы будем использовать немного определенной научной терминологии из физики.

Мощность

Прежде всего друзья давайте изначально вернемся к самому человеку, который научил всех нас измерять мощность. Его звали -Джеймс Уатт. Он был шотландским инженером чье имя стало обозначать стандартизированное название единицы измерения мощности. Ватты, как мы уже знаем используются для измерения конкретной мощности, ок ! Казалось бы, хватит дальше придумывать различную терминологию но, на этом как известно светлые умы человечества не остановились, в обиход ими были приняты еще и лошадиные силы. Зачем? К чему это? А вот к чему. Человеку нужен был реальный эквивалент показателя силы. В те временя им стала обычная лошадь. С тех пор так и повелось, одна метрическая лошадиная сила стала равна 735,5 Вт.

Что такое лошадиная сила? Она описывается так, как способность поднимать 75 кг на один метр за одну секунду. Мощность (в лошадиных силах) обозначает следующее, насколько быстро производится работа.

Крутящий момент

Между тем сам крутящий момент относится к иному виду силы, которая стремится повернуть объект вокруг оси. С точки зрения не специалиста, этот вращающий момент является мерой силы которая необходима, чтобы повернуть винт или колесо. Когда вы откручиваете крышку пластиковой бутылки, вы обязательно используете крутящий момент.

В качестве наглядного примера, продемонстрируем. На заводе сть машина, которая закручивает крышки на пластиковых контейнерах, чтобы прогарантировать, что емкость не будет пропускать жидкость через эту самую крышку, необходима (нужна) настройка под определенный крутящий момент. Последний пример показывает, как сильно машина должна закрутить крышку на контейнере, чтобы убедиться, что она герметична без какого-либо ущерба для резьбы или для крышки. Если необходимое усилие крутящего момента не соблюдается, то жидкость внутри контейнера может протечь или наоборот, резьба так плотно закрутится, что потребитель не сможет добраться до содержимого контейнера, у него, как говорится в простонародье, просто силенок не хватит. Ну а если сказать по- научному, то получится, что его запястье приложит для откручивания крышки недостаточно крутящего момента.

Если Вы хотите совсем по-простому понять разницу между этими двумя терминами, то представьте себе следующее, а именно, что этот крутящий момент означает, что вы делаете домашнее варенье в вашем доме и должны разложить его по банкам (положить в банки). Вам потребуется конкретно крутящий момент, чтобы запечатать банки крышками, ну а лошадиные силы будут необходимы для того, чтобы поднять контейнер с наполненными банками в свой шкаф для хранения. Понятно разъясняем.(?)

Крутящий момент и мощность в двигателях внутреннего сгорания

И вот уважаемые друзья мы переходим к самой интересной части, которую вы без сомнения от нас ждали. В двигателе внутреннего сгорания крутящий момент совмещается с мощностью, они сообща производят однонаправленную работу. Оба этих вида работают рука об руку, трудятся совместно для вашего автомобиля, чтобы обеспечить его максимальную производительность на дороге.

Формула, которая объясняет все это выглядит таким образом: Мощность (л.с.) = Моменту (Нм) х (помноженное) на обороты в минуту/5,252. Это уравнение может быть применено к каждому двигателю внутреннего сгорания и проверено при любых оборотах коленчатого вала в минуту, значение в 5,252 является константой.

Простым объяснением этого факта стало бы следующее, а именно, двигатель производит мощность при помощи вращающегося вала (коленчатого вала) который применяет величину крутящего момента к самой нагрузке при заданных оборотах в минуту. Поэтому мощность вычисляется из крутящего момента и оборотов в минуту. При 5,252 (константе) оборотах в минуту мощность и крутящий момент будут равны. Между тем надо заметить, что при более низких значениях крутящий момент будет выше по своему значению, чем сами лошадиные силы, в то время как при более высоких значениях все окажется с точностью до наоборот. Это утверждение относится ко всем двигателям внутреннего сгорания и ко всем его видам.

Таким образом получается, что всякий раз, когда измеряется сила двигателя используется динамометр. Крутящий момент и скорость вращения коленчатого вала перемножаются и далее делятся на 5,252 (для наших единиц это значение составляет 7.120), откуда и получается искусственное значение лошадиных сил.

Наглядный пример преимущества автомобиля с большим крутящим моментом.

141 л.с. при 6200 об/мин

176 Н∙м при 3800 об/мин

Коробка передач — Автоматическая

Количество передач — 7

Снаряженная масса — 1500 кг

Время разгона с 0 — 100 км/ч — 8.7 с

Chevrolet Cruze Wagon

156 л.с. при 5300 об/мин

250 Н∙м при 1200 — 4000 об/мин

Коробка передач — Механическая

Количество передач — 5

Снаряженная масса — 1445 кг

Время разгона с 0 — 100 км/ч — 11 с

Мощность или крутящий момент, что важнее?

Вопрос правда не совсем корректный, но мы должны ответить на него, ведь именно за ним вы и пришли на данную статью. Автомобиль с высоким уровнем мощности как правило быстрее, чем с меньшей мощностью, который при ускорении достигает более высокой максимальной скорости, поэтому он может нести больший вес. Значит мы установили, что автомобиль с большим показателем крутящего момента при определенно заданной нагрузке будет иметь лучшее ускорение по передачам при более низких оборотах двигателя (важно, когда речь доходит до экономии топлива), а вместе с тем он будет иметь еще и способность двигаться быстрее и разгоняться с нуля.

Читать еще:  Электронные схемы подключения двигателя 380 на 220 без конденсаторов

Так как лошадиные силы возрастают вместе с самим крутящим моментом, то высокомоментный двигатель может достичь более высоких значений мощности, если он будет способен превысить 5,252 оборотов в минуту и конкретно настроен на достижение этой задачи.

Что такое диапазон мощности?

Этот термин обозначает именно диапазон оборотов крутящего момента двигателя и его максимальное число мощности. В промежутке этого, по достижению нужного коэффициента, двигатель работает в оптимальном режиме и обеспечивает высокую производительность и экономию топлива.

Электродвигатели имеют достаточно обширный диапазон мощности, поскольку они могут достигать максимальной силы крутящего момента при минимальных оборотах оси, а их максимальная сила будет даже больше чем единица, производимая двигателем внутреннего сгорания.

Дизельные же двигатели обладают более узким диапазоном мощности. Поскольку их пик крутящего момента меньше, чем в бензиновых двигателях, то максимальная их мощность достигается на меньших оборотах. Бензиновые двигатели наделены более широким диапазоном мощности. По этой самой причине они сегодня так востребованы и пользуются хорошим спросом как у самих потребителей, так и у производителей. Кроме того, все современные бензиновые двигатели с турбокомпрессором, с непосредственным впрыском, с изменяемыми фазами газораспределения а также и другими разнообразными техническими решениями, обеспечивают крайне широкий диапазон мощности.

Почему автомобили с высоким крутящим моментом более динамичнее мощных машин?

Сама причина кроется в приводе. Он увеличивает крутящий момент двигателя и улучшает разгон машины на первых передачах. Таким образом это дает преимущество автотранспортным средствам с низким уровнем крутящего момента. При переключении скоростей двигатель приближается к высшей отметке своей мощности, что приводит к постепенному снижению вращающего момента и соответственному росту оборотов.

Именно по этой причине дизельные двигатели выигрывают старт с места у своих бензиновых конкурентов. Кроме этого, разница между ними прослеживается еще и в самой массе, но основными показателями все-же являются сцепление и крутящий момент.

Почему высокомощные автомобили участвуют в гонках?

Поскольку автомобили, с высокими показателями лошадиных сил оснащены мощной системой передач, то они обладают соответственно способностью достигать более высоких оборотов двигателя за более короткий промежуток времени, так как в моторизованных соревнованиях непременно должны участвовать автомобили, которые обладают достаточно высоким диапазоном мощности.

Однако известны случаи, когда дизельные автомобили становятся более успешными в определенных видах гоночных соревнований, например таких, как «24 Часа Ле-Ман», где автомобиль марки Audi неоднократно выигрывал большие призы в споре с его TDI гоночными болидами. Последнюю победу команде «Ауди» принесла повышенная топливная эффективность машины, что позволило потратить меньше топлива и меньшее число раз заезжать на дозаправки.

Отвечая на риторический вопрос поставленный в начале нашей статьи «о выборе автомобиля» скажем следующее: -Везде и во всем нужна мера. Важно заранее осознавать, для каких целей вам понадобится автомобиль, где и на каких скоростях вы будете его эксплуатировать. Дизельный двигатель или бензиновый мотор с более высоким крутящим моментом (наступающем при более низких оборотах двигателя) и низкой мощностью может быть гораздо динамичнее другого аналогичного по параметрам автомобиля на скоростях до 100 — 140 км/ч.

Ну а если этот мотор обладает еще и высокой мощностью с не самым высоким моментом, то проиграв в разгоне он непременно наверстает упущенное за счет более высокой максимальной скорости.

Крутящий момент двигателя

Крутящий момент двигателя характеризует динамику двигателя и является одним из технических параметров автомобиля. У каждого двигателя автомобиля, есть свой крутящий момент и ограниченное количество оборотов.

Что такое крутящий момент

Крутящий момент двигателя внутреннего сгорания — это промежуток времени, за который происходит максимальная отдача энергии от воспламенения топлива, которое подается в цилиндры при полностью нажатой педали газа при определенных оборотах. В цилиндрах создается сила, которая в полной мере давит на поршень только при определенных оборотах двигателя. Когда при этих оборотах происходит максимальное усилие на вращение коленвала — это и есть крутящий момент двигателя, т.е. пока чувствуется тяга при нажатии педали акселератора. Далее происходит увеличение оборотов, при которых уже концентрация силы не успевает, в полной мере, толкать поршень и только, те газы от воспламенения топлива, еще успевающие догнать поршень, будут разгонять автомобиль до максимальной скорости, и выдавая максимальную мощность . (Читайте устройство двигателя внутреннего сгорания)

Динамика автомобиля

Динамика автомобиля зависит от величины крутящего момента двигателя и правильного подбора передаточного числа в коробке передач .

Ещё можно так характеризовать крутящий момент. Представьте рычаг длинной в 1 метр и если на один конец рычага закреплен перпендикулярно валу, а к другому, вы прилагаете силу 1 кг или примерно 9,8 ньютона, вы совершите работу равную произведению силы на расстояние до конца рычага, которая выражается в «ньютоно-метрах», или кг с* м.(килограмм силы на метр). Рычаг, конечно может быть любой длинны, соответственно и сила будет изменятся до максимально возможной. Если указано, например: величина крутящего момента 145 Н*м, значит, на конец метрового рычага давит сила 145 ньютонов, а если рычаг уменьшить в два раза, значит силу надо уже увеличивать в два раза, чтобы получить эти же 145 Н. Отсюда появляется зависимость величины силы и длины рычага, т.е. колена у коленвала.

То же самое происходит при вращении коленвала и все это при определённых оборотах, когда давит максимальная сила на вращение рычага.

В двигателе, рычагом — является «колено» у коленвала, а силой — является взрыв в камере сгорания. Всё давление от взрыва давит на поршень, который, в свою очередь, давит на шатун, а шатун уже на колено, это и есть сила, которая по мере подачи топлива возрастает. Поршень, в свою очередь, соединен шатуном к коленвалу, и как только, эффект от силы будет на пределе — вот это и будет являться крутящим моментом двигателя. Это и будет определять, насколько динамичным будет автомобиль, и будет указываться в технической характеристике автомобиля, как крутящий момент двигателя в Н*м./ при оптимальных оборотах двигателя.

В общем, чем больше Н*м, тем лучше динамика двигателя и следовательно автомобиля.
У каждого двигателя есть предел оборотов. Чтобы рационально использовать обороты двигателя или, так сказать, эффективность крутящего момента двигателя, необходимо подобрать передаточное число в коробке передач. Что такое передаточное число читайте здесь.

Крутящий момент двигателя

В современном мире важно знать, что такое крутящий момент двигателя внутреннего сгорания.

Интересно, что такого термина в физике не существует. А есть определение «момент силы», с которым знакомы все старшеклассники. Как связаны эти понятия? И что же такое крутящий момент?

Если взять небольшой гаечный ключ и попробовать открутить заржавевший болт, то можно потерпеть неудачу. Почему же так получилось? Силы не хватило? Скорее всего, дело не в этом. Не сил мало, а просто ключ короткий и поэтому маленький крутящий момент. А если удлинить инструмент и повторить попытку, наверняка все получится.

Читать еще:  Ваз 2105 почему не глохнет двигатель при выключении зажигания

Но почему? Силы-то те же, а крутящий момент возрос. Он, как и положено, определяется произведением последней на расстояние от центра вращения (в данном случае им является ржавый болт).

На этом примере легко понять, что же такое крутящий момент двигателя внутреннего сгорания и на что он влияет. Вместо ржавого болта выходной вал двигателя автомобиля (инструмент отбора мощности), а усилие передается с помощью ведущей шестерни. Произведение радиуса последней на усилие, которое она передает от двигателя, и есть крутящий момент. Его величина в итоге влияет на тягу мотора.

В дальнейшем усилие передается на ведущие колеса с помощью набора шестеренок в КПП и зависит от выбранной передачи (неважно, водителем или автоматом). При низкой передаче подключаются маленькие шестеренки, и усилие, передаваемое от вала отбора мощности, больше (а скорость автомобиля меньше); при повышенной передаче, соответственно, наоборот (усилие сокращается, а скорость увеличивается).

Связь с мощностью двигателя

А что же «лошадиные силы»? Они никуда не делись. Этот дублирующий параметр, призванный когда-то иллюстрировать владельцам конных повозок преимущества механической тяги, используется до сих пор.

Разница в том, что лошадиные силы (или современные киловатты) означают максимальную мощность, развиваемую двигателем, а крутящий момент зависит от оборотов.

Пример зависимости мощности и крутящего момента

Для него приводятся графики этой зависимости (в специальной справочной литературе). Максимальный крутящий момент (а, соответственно, наибольшее тяговое усилие) развивается вовсе не при максимальных оборотах двигателя, а при значительно меньших.

Кроме того, у сильно форсированных двигателей, например спорткаров, он расположен в более узком диапазоне оборотов, чем у семейных автомобилей. У дизелей его вообще может не быть (ровная характеристика без ярко выраженных максимумов).

Вот почему у спортивного автомобиля большое количество передач, а на дизеле можно ездить практически не переключаясь.

На рисунке представлена типичная зависимость величины крутящего момента от оборотов. На графике четко определяются 3 области: зона роста отдаваемой мощности двигателя при увеличении оборотов от 0 до 2500 за 1 минуту, участок постоянной мощности вне зависимости от оборотов в диапазоне 2500-4000 об/мин и далее следует срыв при приближении числа вращений к максимально возможному.

О чем говорит этот график? Наверное, уже все водители знают, что правильно подобранная передача обеспечивает максимальный отбор мощности при выбранной скорости движения, а значит, и оптимальный расход горючего, и меньший износ двигателя.

Жми на газ

Схема работы наддува

Разберем пример из практики. Речь пойдет об автомобиле с ручной КПП. Допустим, вам нужно преодолеть крутой затяжной подъем («тягун» на водительском сленге). Какую тактику вы изберете? Возможные варианты:

  • включить повышенную передачу и попробовать преодолеть подъем, не переключаясь на оптимальных оборотах (например, на 3000 об/мин);
  • заранее установить обороты двигателя чуть выше оптимальных (5000 об/мин), а передачу подобрать исходя из крутизны подъема.

В первом случае при любом уменьшении скорости движения (возникшей помехе или просто мощности не хватает) вам придется принимать экстренные меры, чтобы продолжить движение. Это следует из приведенного графика: обороты выбраны так, что их снижение приводит к падению мощности двигателя и необходимости перейти на пониженную передачу.

Напротив, второй вариант использования двигателя позволяет избежать лишних переключений передач, так как трудности подъема преодолеваются двигателем автоматически.

При уменьшении оборотов увеличивается мощность мотора (см. график). Прибор как бы опирается на повышенные обороты.

Как определить мощность двигателя автомобиля

Крутящий момент двигателя, что это такое?

Автомобиль является сложным устройством, в состав которого входит большое количество узлов, систем, агрегатов, мелких и крупных деталей. Каждый из перечисленных элементов играет важную роль в слаженной работе авто. Среди большого разнообразия механизмов двигатель внутреннего сгорания выполняет главную функцию, он полностью обеспечивает энергией движения каждый подвижный элемент транспортного средства.
Мотор работает по следующему алгоритму:

  1. Топливо, поступающее в рабочие цилиндры, сжигается в камере сгорания.
  2. Поршень приходит в движение под воздействием расширяющихся газов.
  3. Через кривошипно-шатунный механизм энергия движения передается на коленчатый вал.
  4. Вращающийся коленвал передает вращение через трансмиссию на ходовую часть.
  5. Крутящий момент, получаемый от силового агрегата, приводит в движение колеса автомобиля.

Крутящий момент двигателя – расчетный параметр, характеризующий силу, передаваемую поршнем на коленвал. Единица измерения крутящего момента – ньютон метр (сокращенно Н*м).

Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач производится при помощи элементов механизма разрыва мощности (фрикционных дисков сцепления, гидромуфты, гидротрансформатора).

Как увеличить крутящий момент двигателя?

При стабильной работе двигателя внутреннего сгорания машина выполняет следующие функции:

  1. Быстро набирает скорость и движется в заданном режиме.
  2. Может изменять тяговые усилия.
  3. Может свободно маневрировать на ходу в соответствии с дорожными условиями (обгонять, тормозить, ускоряться и пр.).

В момент нажатия на педаль акселератора, возрастает объем подачи топлива, усилие давления поршня на коленвал и, соответственно, момент вращения. Процесс продолжается в заданном алгоритме.

По величине крутящего момента оценивается эффективность двигателя внутреннего сгорания. С его помощью определяют динамические характеристики разгона, максимальное ускорение транспортного средства.

Разработчики и производители автомобильных ДВС постоянно работают над проблемой увеличения крутящего момента и мощности двигателя. Существует несколько способов, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы:

  • замена существующего коленвала на новый экземпляр с коленом большей длины (это влечет за собой необходимость менять рабочие цилиндры с учетом изменившегося хода поршня);
  • увеличение объема двигателя за счет расточки стенок цилиндров и замены поршней.

В отличие от бензиновых силовых агрегатов, дизели не раскручивают коленвал до высоких оборотов, максимум до 3 – 5 тыс. об/мин. При этом крутящий момент дизельного двигателя на низких оборотах превышает карбюраторные в несколько раз, но в то же время отмечается сравнительно меньшая мощность. Чтобы улучшить динамику разгона, мощностные характеристики дизельного мотора, а также предотвратить возникновение «эффекта турбоямы», применяется специальная система турбонаддува с изменяемой геометрией турбины.

Примечание: турбояма – это частое явление, мешающее водителям совершать своевременные обгоны на дороге. При нажатии на педаль газа двигателю не всегда хватает объема для быстрого ускорения.


Определение, общие сведения[ | ]

В физике момент силы играет роль вращающего воздействия на тело.

Видеоурок: вращающий момент

В простейшем случае, если сила F → >> приложена к рычагу перпендикулярно ему и оси вращения, то момент силы определяется как произведение величины F на расстояние x от места приложения силы до оси вращения рычага, называемое «плечом силы»:

M = [ f o r c e ] ⋅ [ f o r c e a r m ] = F x >]cdot [>]=Fx> .

Например, сила в 3 ньютона, приложенная на расстоянии 2 м от оси, создаёт такой же момент, что и сила в 1 ньютон с плечом 6 м.

Читать еще:  Что сделать чтобы не грелась газель с 406 двигателем

Если действуют две силы, говорят о моменте пары сил (такая формулировка восходит к трудам Архимеда). При этом равновесие достигается в ситуации F 1 x 1 = F 2 x 2 x_<1>=F_<2>x_<2>> .

Для случаев более сложных движений и более сложных объектов, определение момента как произведения F x требует универсализации.

Момент силы иногда называют вращающим или крутящим моментом. «Вращающий» момент понимается в технике как внешнее усилие, прикладываемое к объекту, а «крутящий» — как внутреннее, возникающее в самом объекте под действием приложенных нагрузок (этим понятием оперируют в сопромате).

Момент силы относительно точки[ | ]

Момент силы, приложенный к гаечному ключу. Направлен от
зрителя

В общем случае, момент силы F → >> , приложенной к телу, определяется как векторное произведение

Начало отсчета радиус-векторов O может быть любым. Обычно O выбирают в чем-либо выделенной точке: в месте закрепления подвеса, в центре масс, на оси вращения и т.д.. Если одновременно анализируется момент импульса тела L → >> , то начало O всегда выбирается одинаковым для L → >> и M → >> .

Если не оговорено иное, то «момент силы» — это момент силы относительно точки (O), а не некоей оси.

В случае нескольких приложенных сосредоточенных сил их моменты векторно суммируются:

M → = ∑ i [ r → i × F → i ] >=sum _left[>_times >_right]> ,

где r → i >_> — радиус-вектор точки приложения i -й силы F → i >_> . В случае силы, распределённой с плотностью d F → / d V >/dV> ,

Если d F → / d V >/dV> (Н/м3) — обобщённая функция, которая может содержать и дельтаобразные члены, то последней формулой охватываются и две предыдущие.

Момент силы относительно оси[ | ]

Моментом силы относительно оси называется алгебраическое значение проекции момента M → >> на ось, то есть

где e → o >_> — единичный вектор вдоль оси, а начало отсчёта O выбрано на оси. Момент силы относительно оси может быть рассчитан как

где через r → ⊥ >_> и F → ⊥ >_> обозначены составляющие радиус-вектора и силы в плоскости, перпендикулярной оси.

В отличие от момента силы M → >> , величина момента силы относительно оси M ∥ > не претерпевает изменения при сдвиге точки O вдоль оси.

Для краткости, символ параллельности и знак могут опускаться, а M ∥ > (как и M → >> ) именоваться «моментом силы».

Единицы измерения[ | ]

Момент силы имеет размерность «сила, умноженная на расстояние» и единицу измерения ньютон-метр (джоуль) в системе . 1 Н·м — это момент, который производит сила 1 Н на рычаг длиной 1 м, приложенная к концу рычага и направленная перпендикулярно ему.

Размерность M → >> совпадает с размерностями энергии и механической работы.

От чего зависит крутящий момент двигателя?

Не каждый водитель сможет дать определение, что такое крутящий момент двигателя автомобиля. Физический смысл данного понятия можно встретить в учебниках школьной программы. Там же дается формула крутящего момента двигателя. Данный параметр измеряется в ньютоно-метрах. Для определения его величины требуется умножить усилие поршня на расстояние между коленчатым валом и точкой крепления поршня (длина плеча).

Формула момента кручения двигателя:

Отсюда следует ответ на вопрос – как повысить крутящий момент двигателя? Чтобы момент вращения силового агрегата стал больше, нужно увеличить либо усилие, либо плечо, а лучше всего оба показателя.

Крутящий момент и мощность двигателя находятся в прямой зависимости:

Р = М кр х n, где

М кр – момент вращения;

n – количество об/мин коленвала.

Связь с другими величинами[ | ]

С моментом импульса[ | ]

Зависимости между силой F
, моментом силы τ (
M
), импульсом
p
и моментом импульса
L
в системе, которая была ограничена только в одной плоскости (силы и моменты, обусловленные тяжестью и трением, не учитываются).

Момент силы — производная момента импульса L → = r → × p → >=>times >> относительно точки O по времени:

Аналогичную формулу можно записать для моментов относительно оси:

Если момент силы M → >> или M ∥ > равен нулю, момент импульса относительно соответствующей точки или оси сохраняется.

С мощностью[ | ]

Если сила совершает действие на каком-либо расстоянии, то она совершает механическую работу и развивает мощность F → ⋅ v → >cdot >> (где v → >> — скорость материальной точки). Так же и в случае момента силы: если он совершает действие через «угловое расстояние», развивается мощность

В системе мощность P измеряется в ваттах, угловая скорость ω → >> — в радианах в секунду.

С механической работой[ | ]

Если под действием момента силы M → >> происходит поворот тела на угол d φ , то совершается механическая работа

Для поворота, скажем, рычага вокруг фиксированной оси на угол φ 2 − φ 1 -varphi _<1>> получим

A = ∫ φ 1 φ 2 | M → | d φ = | M → | ( φ 2 − φ 1 ) = | M → | ∫ t 1 t 2 ω ( t ) d t >^>left|>right|dvarphi =left|>right|(varphi _<2>-varphi _<1>)=left|>right|int _>^>omega (t)dt> .

В системе работа A измеряется в джоулях, угол — в радианах.

Размерность работы (и энергии) совпадает с размерностью момента силы («ньютон на метр» и джоуль — это одни и те же единицы). Момент силы 1 Н·м, при повороте рычага или вала на 1 радиан совершает работу в 1 Дж, а при повороте на один оборот совершает механическую работу и сообщает энергию 2 π джоуля.

Что такое максимальный крутящий момент двигателя?

На представленном графике можно наблюдать две рабочие характеристики двигателя внутреннего сгорания: мощность и момент кручения в сравнении.

Первичным показателем является крутящий момент, развиваемый коленчатым валом. Именно от значения Мкр зависит вторичный рабочий параметр – мощность силового агрегата. Из графика становится понятно, что мощность возрастает на фоне максимального значения момента вращения при росте количества оборотов коленвала.

Момент вращения тоже увеличивается с ростом оборотов, но не до бесконечности. После достижения максимального значения этот параметр остается постоянным при определенных оборотах. Если же скорость вращения коленчатого вала постоянно наращивать, парабола графика момента резко идет на снижение. Это обусловлено механическими потерями в двигателе на преодоление силы трения между кольцами поршней и боковыми стенками рабочих цилиндров. Коэффициент полезного действия силового агрегата резко снижается, энергия начинает уходить на преодоление возрастающих нагрузок.

Производители автомобилей предпочитают устанавливать двигатели, у которых кривая графика максимального крутящего момента находится в наибольшем диапазоне оборотов коленчатого вала. То есть, когда отрезок верхней горизонтальной линии (полка крутящего момента), имеет наибольшую длину.
Оцените страницу, нам важно Ваше мнение! Понравилась страница? Поделись в соцсетях!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector