Режим експлуатації двигуна – одне із головних чинників, які впливають швидкість зносу його деталей. Добре, коли автомобіль обладнаний автоматичною коробкоюабо варіатором, який самостійно вибирає момент переходу на вищу або нижчу передачу. На машинах з «механікою» перемиканням займається водій, який «розкручує» двигун за своїм розумінням і не завжди правильно. Тому автолюбителям без досвіду варто вивчити, на яких оборотах краще їздити, щоб максимально продовжити ресурс силового агрегату.
Рух на малих обертах із раннім перемиканням
Найчастіше інструктори автошкіл та старі водії рекомендують новачкам їздити «натяг» – переходити на вищу передачупри досягненні 1500-2000 об/хв колінчастого валу. Перші дають поради з міркувань безпеки, другі за звичкою, адже раніше на машинах стояли низькооборотні мотори. Зараз подібний режим годиться хіба що для дизеля, чий максимальний момент, що крутить, знаходиться в ширшому діапазоні оборотів, ніж у бензинового двигуна.
Не всі автомобілі обладнані тахометрами, тому малодосвідченим водіям за даного стилю їзди варто орієнтуватися за швидкістю руху. Режим з раннім перемиканням виглядає так: 1-а передача – рух з місця, перехід на ІІ – 10 км/год, ІІІ – 30 км/год, IV – 40 км/год, V – 50 км/год.
Подібний алгоритм перемикання – ознака дуже спокійного стилю водіння, що дає безперечну перевагу у безпеці. Мінус – у підвищенні швидкості зношування деталей силового агрегату і ось чому:
- Масляний насос досягає номінальної продуктивності, починаючи з 2500 об/хв. Навантаження при 1500-1800 оборотах викликає олійне голодування, особливо страждають шатунні підшипникиковзання (вкладиші) та компресійні поршневі кільця.
- Умови спалювання паливоповітряної сумішідалекі від сприятливих. У камерах, на тарілках клапанів та днищах поршнів посилено відкладається нагар. У процесі роботи ця сажа розпалюється і спалахує паливо без іскри на свічці запалювання (ефект детонації).
- Якщо потрібно різко збільшити обороти двигуна при їздах самих «низів», ви натискаєте на акселератор, але розгін залишається млявим, поки мотор не досягне свого моменту, що крутить. Але як тільки це відбувається, ви включаєте найвищу передачу і частота обертання колінвала знову падає. Навантаження велике, мастила недостатньо, помпа слабо перекачує антифриз, звідси виникає перегрів.
- Всупереч поширеній думці, економія бензину в цьому режимі відсутня. При натисканні на педаль газу паливна сумішзбагачується, але згоряє в повному обсязі, отже, витрачається даремно.
Власникам авто, оснащених бортовим комп'ютеромлегко переконатися в неекономічності руху «в натяг». Достатньо включити на дисплеї показ миттєвої витрати пального.
Подібна манера їзди посилено зношує силовий агрегат, коли автомобіль експлуатується в важких умовах– по ґрунтових та путівцям, з повним завантаженням чи причепом. Не варто розслаблятися і власникам авто з потужними моторамиоб'ємом 3 л і більше здатними різко прискорюватися з «низів». Адже для інтенсивного змащування деталей двигуна, що труться, потрібно тримати мінімум 2000 об/хв колінчастого валу.
Чим шкідлива висока частота обертання коленвала?
Манера їзди «тапку в підлогу» має на увазі постійне розкручування колінчастого валу до 5–8 тис. обертів за хвилину і пізніше перемикання швидкостей, коли від шуму двигуна буквально дзвенить у вухах. Чим загрожує даний стиль водіння, крім створення аварійних ситуаційна дорозі:
- всі вузли та агрегати автомобіля, а не тільки мотор, відчувають максимальні навантаженняпротягом терміну експлуатації, що знижує загальний ресурс на 15-20%;
- через інтенсивне нагрівання двигуна найменший збій охолоджувальної системи веде до капітального ремонту внаслідок перегріву;
- труби вихлопного тракту прогорають значно швидше, а разом із ними – дорогий каталізатор;
- прискорено зношуються елементи трансмісії;
- оскільки частота обертання коленвала перевищує нормальні оберти чи не вдвічі, витрата пального теж збільшується в 2 рази.
Експлуатація автомобіля на розрив має додатковий негативний ефект, пов'язаний з якістю. дорожнього покриття. Рух на великої швидкостіпо нерівних дорогах буквально вбиває елементи підвіски, причому у найкоротші терміни. Достатньо влетіти колесом у глибоку вибоїну – і передня стійка зігнеться або трісне.
Як правильно їздити?
Якщо ви не автогонщик і не прихильник їзди «внатяжку», якому важко перевчитися і поміняти стиль водіння, то для заощадження силового агрегату та автомобіля загалом намагайтеся утримувати робочі обороти двигуна в діапазоні 2000–4500 об/хв. Які бонуси ви отримаєте:
- Пробіг до капітального ремонтудвигуна збільшиться (повний ресурс залежить від марки авто і потужності двигуна).
- Завдяки згорянню паливоповітряної суміші в оптимальному режимі ви зможете заощаджувати пальне.
- Швидкий розгін доступний будь-якої миті, варто лише натиснути на педаль акселератора. Якщо обертів недостатньо, відразу перемикайтеся на нижчу передачу. Ті ж дії повторюйте під час руху в гору.
- Система охолодження функціонуватиме в робочому режимі та вбереже силовий агрегат від перегріву.
- Відповідно, довше прослужать елементи підвіски та трансмісії.
Рекомендація. На більшості сучасних автомобілів, оснащених високооборотними бензиновими моторамикраще перемикати передачі при досягненні порога 3000 ± 200 об/хв. Це стосується і переходу з найвищої на нижчу швидкість.
Як говорилося вище, панелі приладівавто не завжди мають тахометри. Для водіїв з малим стажем водіння це проблема, оскільки частота обертання коленвала невідома, а орієнтуватися за звуком новачок не вміє. Є 2 варіант вирішення питання: купити та встановити на торпедо електронний тахометрабо користуватися таблицею, де вказані оптимальні обороти двигуна стосовно швидкості руху різних передачах.
| Позиція 5-ступінчастої коробки передач | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Оптимальна частота обертання колінвалу, об/хв | 3200–4000 | 3500–4000 | не менше 3000 | > 2700 | > 2500 |
| Приблизна швидкість автомобіля, км/год | 0–20 | 20–40 | 40–70 | 70–90 | більше 90 |
Примітка. Враховуючи, що у різних марокта модифікацій машин різна відповідність швидкості руху та числа оборотів, у таблиці наведені усереднені показники.
Декілька слів про їзду накатом з гори або після розгону. У будь-якій системі паливоподачі передбачений режим примусового холостого ходу, що активується в певних умовах: автомобіль рухається накатом, включена одна з передач, а обороти колінвала не опускаються нижче 1700 об/хв. Коли режим активовано, подача бензину циліндри блокується. Так що ви можете спокійно гальмувати двигуном на вищій швидкості, не боючись даремно витратити пальне.
Вибір необхідного розподільного валу слід починати з прийняття двох важливих рішень:
По-перше, давайте перевіримо, як ми визначимо робочий діапазон оборотів, і як вибір розподільного валу визначається цим вибором. Максимальні обороти двигуна зазвичай легко виділити, тому що вони безпосередньо впливають на надійність, зокрема коли головні деталі блоку є звичайними.
Максимальні обороти двигуна та надійність для більшості двигунів
| Максимальна кількість обертів двигуна | Передбачувані умови роботи | Очікуваний термін служби з відповідними деталями |
| 4500/5000 | Звичайний рух | Понад 160 000 км |
| 5500/6000 | "М'яке" форсування | Понад 160 000 км |
| 6000/6500 | Приблизно 120 000-160 000 км | |
| 6200/7000 | Форсування для повсякденної їзди/ "м'які" гонки | Близько 80 000 км |
| 6500/7500 | Дуже "жорстка" вулична їзда або перегони від "м'яких" до "жорстких" | Менше 80 000 км. при вуличній їзді |
| 7000/8000 | Тільки "жорсткі" гонки | Приблизно 50-100 заїздів |
Майте на увазі, що ці рекомендації є загальними. Один двигун може триматися набагато краще, ніж інший у будь-якій категорії. Те, як часто двигун розганяється до максимальних обертів, є дуже важливим. Однак як загального правилапотрібно керуватися наступним: максимальні оборотидвигуна повинні бути нижче 6500 об/хв, якщо ви створюєте форсований двигун для повсякденної їзди, і потрібно його надійна робота. Ці обороти двигуна є звичайними меж більшості деталей і можуть бути отримані за допомогою клапанних пружин середнього зусилля. Тому якщо основною метою є надійність, то максимальні обороти 6000/6500 об/хв будуть практичною межею. Хоча рішення про максимальні необхідні обороти може бути відносно простим процесом, В принципі заснованому на надійності (і, можливо, на вартості), недосвідчений конструктор двигунів може вважати визначення робочого діапазону оборотів двигуна набагато складнішим і небезпечнішим завданням. Підйом клапанів, тривалість тактів та профіль кулачків розподільчого валубудуть визначати діапазон потужності, і деякі недосвідчені механіки можуть піддатися спокусі вибрати "найбільший" з можливих розподільних валів у спробах збільшити максимальну потужністьдвигуна. Однак важливо знати, що максимальна потужність потрібна лише на короткий час, коли двигун розвиває максимальні обороти. Потужність, потрібна від більшості форсованих двигунів, набагато нижча за максимальну потужність і кількість оборотів; фактично, типовий форсований двигун може "побачити" повне відкривання дросельної заслінкилише кілька хвилин чи секунд протягом дня роботи. Проте, деякі недосвідчені двигунобудівники ігнорують цей очевидний факт і обирають розподільний вал більше за інтуїцією, ніж керуючись? Якщо ви придушите свої бажання та зробите ретельний вибір, заснований на реальних фактах та можливостях, то ви зможете створити двигун, здатний видавати вражаючу потужність. Завжди майте на увазі, що розподільний вал є значною мірою компромісною деталлю. Після певного моменту всі надбавки даються ціною потужності на низьких оборотах, втрати прийомистості, економічності і т. д. Якщо вашою метою є збільшення числа кінських сил, то спочатку зробіть модифікації, які додають максимальну потужність шляхом покращення ефективності впуску, оскільки ці зміни мають менший ефект на потужність при низьких обертах. Наприклад, оптимізуйте потоки в головці блоку циліндрів і у випускній системі, зменшіть опір потоку у впускному колекторі та в карбюраторі, потім встановлюйте розподільний вал на додаток до всього вище зазначеного "набору". Якщо ви використовуєте ці прийоми обдумано, двигун видаватиме ширшу криву потужності, можливу для ваших вкладень часу і коштів.
На закінчення, - якщо у вас автомобіль з автоматичною трансмісією, то потрібно бути консерватором при доборі фаз газорозподілу вашого розподільного валу. Занадто велика тривалість відкриття клапанів обмежуватиме потужність і крутний момент двигуна на низьких оборотах, які є необхідними елементами у забезпеченні гарного розгону та торканні автомобіля з місця. Якщо перетворювач крутного моменту (гідротрансформатор) вашого автомобіля зупиняється при 1500 об/хв (типове значення для багатьох стандартних трансмісій), то розподільний вал, який видає гарний крутний момент, хоча і не обов'язково максимальну потужність, при 1500 об/хв буде забезпечувати гарний розгін. Ви можете піддатися спокусі використовувати гідротрансформатор з високими обертами зупинки і розподільний вал з великою тривалістю відкривання клапанів у спробах досягти кращого результату. Однак якщо ви використовуєте один з цих гідротрансформаторів при звичайному русіїх ефективність на низьких оборотах буде дуже низькою. Паливна ефективність постраждає досить сильно. Для автомобіля повсякденного використання є більш ефективні шляхи для покращення розгону з низьких обертів.
Давайте підсумуємо основні елементи вибору розподільного валу. По-перше, для повсякденної їзди максимальні обороти двигуна повинні підтримуватися на рівні, що не перевищує 6500 об/хв. Оберти, що перевищують цю межу, помітно скорочуватимуть термін служби двигуна і збільшуватимуть вартість деталей. Хоча "звичайний" двигун може отримувати переваги від якомога більшого підйому клапанів, занадто велика величина підйому клапанів зменшуватиме надійність двигуна. Для всіх розподільних валів з високим підйомом клапанів бронзові напрямні втулки клапанів є необхідним елементом для забезпечення довгого термінуслужби втулки, але для підйому клапанів в 14,0 мм і більше навіть бронзові напрямні втулки не можуть зменшити зношування до рівня, прийнятного для звичайних застосувань.
Чим довше клапани утримуються відкритими, особливо впускний клапан, тим більшу максимальну потужність видаватиме двигун. Однак через мінливу натуру фаз газорозподілу розподільного валу, якщо тривалість відкривання клапанів або перекриття клапанів перейдуть певне значення, вся додаткова максимальна потужність буде отримана ціною якості роботи на низьких оборотах. Розподвали з тривалістю такту впуску до 2700, виміряного при нульовому підйомі клапана, є гарною заміною для стандартних розподільних валів. Для високофорсованих двигунів верхня межа тривалості такту впуску понад 2950 є приналежністю суто гоночного двигуна.
Перекриття клапанів викликає деякі втрати крутного моменту на низьких оборотах, однак ці втрати зменшуються, коли перекриття ретельно підбирається для конкретного застосування - приблизно від 400 для розподільних валів стандартних двигунівдо 750 чи більше для спеціальних застосувань.
Тривалість відкривання клапанів, перекриття клапанів, фази газорозподілу та кути між центрами кулачків пов'язані між собою. Неможливо налаштовувати кожну з цих характеристик незалежно на двигунах з одним розподільним валом.
На щастя, більшість фахівців з обробки розподільних валів витратили багато років на створення профілів кулачків для забезпечення потужності та надійності, тому вони можуть запропонувати розподільний вал, що добре підходить до ваших запитів. Однак, не сприймайте сліпо те, що майстри пропонують вам; тепер ви маєте необхідну інформацію для компетентного обговорення особливостей розподільних валів з їх виробниками.
Зрештою, розподільний вал є однією з деталей системи впуску. Він повинен поєднуватися з головкою блоку циліндрів, впускним колектором та випускною системою. Об `єм впускного колектората розмір труб випускного колектора мають бути підібрані так, щоб відповідати кривій потужності двигуна. На додаток до цього, швидкість потоку повітря в карбюраторі, число камер, тип активації вторинної камери і т. д. також помітно впливають на потужність.
Практично кожному водієві добре відомо, що від індивідуального стилю їзди залежить ресурс двигуна та інших вузлів автомобіля. З цієї причини багато автовласників, особливо початківців, часто замислюються про те, на яких обертах краще їздити. Далі ми розглянемо, які обороти двигуна потрібно тримати з урахуванням різних дорожніх умовпід час експлуатації транспортного засобу.
Читайте у цій статті
Ресурс двигуна та обороти при їзді
Почнемо з того що грамотна експлуатаціята постійна підтримка оптимальних оборотівдвигуна дозволяє досягти збільшення моторесурсу. Іншими словами, існують режими роботи, коли двигун зношується найменше. Як було зазначено, термін служби залежить від стилю водіння, тобто сам водій може умовно «регулювати» даний параметр. Зазначимо, що ця тема є предметом обговорень та суперечок. Якщо конкретніше, водії поділяються на три основні групи:
- до перших відносяться ті, хто експлуатує двигун на низьких оборотах, постійно пересуваючись «натяг».
- до других слід віднести таких водіїв, які лише періодично розкручують свій мотор до оборотів вище за середні;
- третьою групою вважаються автовласники, які постійно підтримують силовий агрегат у режимі вище за середні та високі обороти двигуна, часто заганяючи стрілку тахометра в червону зону.
Давайте розбиратися докладніше. Почнемо із їзди на «низах». Такий режим означає, що водій не піднімає обертів вище 2.5 тис. об/хв. на бензинових двигунах та тримає близько 1100-1200 об/хв. на дизелі. Така манера їзди нав'язується багатьом з часів автошколи. Інструктори авторитетно стверджують, що їздити необхідно на найнижчих оборотах, тому що в цьому режимі досягається найбільша економіяпалива, двигун навантажений найменше і т.д.
Зазначимо, що на курсах водіння радять не крутити агрегат, оскільки одним із головних завдань є максимальна безпека. Цілком логічно, що низькі обороти в цьому випадку нерозривно пов'язані з їздою на малих швидкостях. Логіка в цьому є, тому що повільний і розмірений рух дозволяє швидше навчитися їздити без ривків при перемиканні передач на автомобілях з МКПП, привчає водія-початківця рухатися в спокійному і плавному режимі, забезпечує більш впевнений контроль над автомобілем і т.д.
Очевидно, що після отримання посвідчення водіятака манера їзди далі активно практикується і на власному автопереростаючи в звичку. Водії даного типупочинають нервувати, коли в салоні починає прослуховуватися звук розкрученого двигуна. Їм здається, що підвищення шуму означає значне збільшення навантаження ДВС.
Що стосується самого двигуна та його ресурсу, надто «щадна» експлуатація терміну служби йому не додає. Більше того, все відбувається з точністю навпаки. Уявимо ситуацію, коли машина рухається зі швидкістю 60-км/год на 4-й передачі по рівному асфальту, обороти, припустимо, на позначці близько 2 тис. У такому режимі двигуна майже не чути навіть на бюджетних авто, паливо витрачається мінімально. При цьому головних мінусів у такій їзді два:
- практично повністю відсутня можливість різко прискоритись без перемикання на знижену передачу, особливо на «».
- після зміни рельєфу дороги, наприклад на підйомах, водій не перемикається на знижену передачу. Замість перемикання він просто сильніше натискає на педаль газу.
У першому випадку мотор, найчастіше, знаходиться поза «полицею», що не дозволяє швидко розігнати машину за такої необхідності. В результаті, подібна манера їзди впливає на загальну безпекуруху. Другий пункт безпосередньо позначається на двигуні. Насамперед рух на низьких оборотах під навантаженням з сильно натиснутою педаллю газу призводить до детонації мотора. Зазначена детонація буквально розбиває силовий агрегат зсередини.
Що стосується витрати, економія практично повністю відсутня, так як сильніше натискання на педаль газу підвищеної передачіпід навантаженням викликає збагачення паливно-повітряної суміші. В результаті витрата палива збільшується.
Також їзда «втяг» підвищує знос двигуна навіть у разі відсутності детонації. Справа в тому, що на низьких оборотах навантажені деталі мотора, що труться, змащуються недостатньо. Причиною є залежність продуктивності маслонасосу та створюваного ним тиску моторної оліївід тих же оборотів двигуна. Іншими словами, підшипники ковзання розраховані на роботу в умовах гідродинамічного мастила. Такий режим передбачає подачу олії під тиском у зазори між вкладишами та валом. Так створюється необхідна масляна плівка, яка перешкоджає зносу сполучених елементів. Ефективність гідродинамічного мастила має пряму залежність від оборотів двигуна, тобто чим більше оборотів, тим вище тиск олії. Виходить, при великому навантаженні на двигун з урахуванням низької кількості обертів існує великий ризик сильного зносу та поломки вкладишів.
Ще одним аргументом проти їзди на низьких оборотах є посилений двигун. Простими словами, З набором оборотів зростає навантаження на ДВЗ і температура в циліндрах суттєво підвищується. В результаті частина нагару просто вигоряє, чого не відбувається при постійної експлуатаціїна "низах".
Високі обороти двигуна
Ну що, скажете ви, відповідь очевидна. Мотор потрібно розкручувати сильніше, тому що машина буде впевнено відгукуватися на педаль газу, легко йти на обгін, двигун очиститься, витрата палива не так сильно зросте і т.д. Це так, але лише частково. Справа в тому, що постійна їзда на високих оборотах також має мінуси.
Високими оборотами можна вважати такі, що перевищують приблизний показник близько 70% від загальної кількості доступних для бензинового двигуна. З ситуація трохи інша, так як агрегати даного типу спочатку менш спритні, але мають більш високий момент, що крутить. Виходить, високими оборотами для моторів даного типу можна вважати ті, які знаходяться за полицею крутного моменту дизеля.
Тепер про ресурс двигуна за такого стилю їзди. Сильне розкручування двигуна означає, що навантаження на всі його деталі та систему мастила значно зростає. Також збільшується показник температури, додатково навантажуючи . В результаті підвищується знос двигуна і зростає ризик перегріву двигуна.
Також слід враховувати, що на режимах високих оборотів вимоги до якості моторної олії підвищуються. Мастильний матеріалповинен забезпечувати надійний захист, тобто відповідати заявленим характеристикам в'язкості, стабільності масляної плівки і т.д.
Ігнорування даного твердження призводить до того, що канали системи мастила при постійній їздіна високих оборотах можуть забитися. Особливо часто це відбувається при використанні дешевої напівсинтетики або мінеральної олії. Справа в тому, що багато водіїв змінюють масло не раніше, а строго за регламентом або навіть пізніше за цей термін. В результаті відбувається руйнування вкладишів, порушуючи роботу коленвала та інших навантажених елементів.
Які обороти вважаються оптимальними для мотора
Для збереження ресурсу двигуна найкраще їздити на таких оборотах, які умовно можна вважати середніми і трохи вищими за середні. Наприклад, якщо на тахометрі "зелена" зона передбачає 6 тис. об/хв, тоді найбільш раціонально тримати від 2.5 до 4.5 тис.
У випадку з атмосферними ДВЗ конструктори намагаються вмістити полицю моменту, що крутить, саме в цьому діапазоні. Сучасні турбовані агрегати забезпечують впевнену тягу на нижчих оборотах мотора (полиця моменту ширша), але двигун все одно краще трохи розкручувати.
Фахівці стверджують, що оптимальними режимамироботи для більшості моторів є показник від 30 до 70% від максимальної кількостіоборотів при їзді. За таких умов силового агрегатузавдається мінімальної шкоди.
Насамкінець додамо, що періодично бажано розкручувати добре прогрітий та справний мотор з якісною олієюна 80-90% при русі по рівною дорогою. У такому режимі достатньо проїхати 10-15 км. Відмітимо, що дана діяне потрібно часто повторювати.
Досвідчені автолюбителі рекомендують розкручувати двигун майже до максимуму один раз на 4-5 тис. пройдених кілометрів. Це необхідно по різних причиннаприклад, щоб стінки циліндрів зношувалися більш рівномірно, так як при постійній їзді тільки на середніх оборотах може утворитися так звана сходинка.
Читайте також
Налаштування холостих оборотів на карбюраторному та інжекторному моторі. Особливості регулювання карбюратора ХХ, регулювання холостого ходу на інжекторі.
У матеріалах про автомобілі часто використовуються вирази. високі обороти», «Великий крутний момент». Як виявилося, ці висловлювання (і навіть зв'язок між цими параметрами) зрозумілі не всім. Тож розповімо про них докладніше.
Почнемо з того, що двигун внутрішнього згорянняце пристрій, в якому хімічна енергія палива, що згорає в робочій зоні, Перетворюється на механічну роботу.
Схематично це виглядає так:
Загоряння палива в циліндрі (6) призводить до переміщення поршня (7), що, у свою чергу, призводить до прокручування колінчастого валу.
Тобто, цикли розширення та стиснення в циліндрах приводять у дію кривошипно-шатунний механізм, який, у свою чергу, перетворює зворотно-поступальний рух поршня у обертальний рух колінчастого валу:
З чого складається двигун і як він працює дивимося тут:
Отже, найважливішими характеристикамидвигуна є його потужність, крутний момент та обороти, при яких ця потужність і крутний момент досягаються.
Оберти двигуна
Під широковживаним терміном «обороти двигуна» мають на увазі кількість обертів колінчастого валу за одиницю часу (за хвилину).
І потужність, і момент, що крутить - величини не постійні, вони мають складну залежність від оборотів двигуна. Ця залежність для кожного двигуна виражається графіками, подібними до наступного:
Виробники двигунів борються за те, щоб максимальний момент, що крутить, двигун розвивав в якомога ширшому діапазоні оборотів («полиця крутного моменту була ширше»), а максимальна потужність досягалася при оборотах, максимально наближених до цієї полиці.
Потужність двигуна
Чим вища потужність, тим велику швидкістьрозвиває авто
Потужність - це відношення роботи, яка виконується за деякий проміжок часу, до цього проміжку часу. При обертальному русі потужність визначається як добуток крутного моменту на кутову швидкістьобертання.
Потужність двигуна останнім часом все частіше вказують у кВт, а раніше традиційно вказували у кінських силах.
Як видно на наведеному вище графіку, максимальна потужність і максимальний момент, що крутить, досягаються при різних оборотах коленвала. Максимальна потужність у бензинових двигунів зазвичай досягається при 5-6 тис. оборотів за хвилину, у дизельних - при 3-4 тис. оборотів за хвилину.
Графік потужності для дизельного двигуна:
У практичній площині - потужність впливає на швидкісні характеристикиавто: чим вища потужність, тим більшу швидкість може розвивати автомобіль.
Обертаючий момент
Крутний момент характеризує здатність прискорюватися та долати перешкоди
Крутний момент (момент сили) - це витвір сили на плече важеля. У разі кривошипно-шатунного механізму даною силою є сила, що передається через шатун, а важелем - кривошип колінчастого валу. Одиниця виміру – Ньютон-метр.
Іншими словами, крутний момент характеризує силу, з якою обертатиметься колінвал, і наскільки успішно він долатиме опір обертанню.
На практиці високий момент, що крутить, двигуна буде особливо помітний при розгонах і при пересуванні по бездоріжжю: на швидкості машина легше прискорюється, а поза дорогами - двигун витримує навантаження і не глухне.
Ще приклади
Для більшого практичного розуміння важливості моменту, що крутить, наведемо кілька прикладів на гіпотетичному двигуні.
Навіть без урахування максимальної потужності, за графіком, що відображає момент, що крутить, можна зробити деякі висновки. Розділимо кількість оборотів колінчастого валу на три частини – це будуть низькі обороти, середні та високі.
На графіці зліва представлений варіант двигуна, який має високий крутний момент на низьких оборотах (що рівносильно високому моменту, що крутить, на малих швидкостях) - з таким двигуном добре їздити по бездоріжжю - він "витягне" з будь-якої трясовини. На графіці праворуч - двигун, у якого високий момент, що крутить, на середніх оборотах (середніх швидкостях) - цей двигун розрахований для використання в місті - він дозволяє досить жваво прискорюватися від світлофора до світлофора.
Наступний графік характеризує двигун, який забезпечує гарне прискорення навіть на високих швидкостях – з таким двигуном комфортно на трасі. Замикає графіки універсальний двигун- З широкою полицею - такий двигун і з болота витягне, і в місті дозволяє добре прискорюватися, і на трасі.
Наприклад 4,7-літровий бензиновий двигунрозвиває максимальну потужність 288 л. при 5400 об/хв, а максимальний момент, що крутить, в 445 Нм при 3400 об/хв. А дизельний 4,5-літровий двигун, що встановлюється на це авто розвиває максимальну потужність 286 к.с. при 3600 об/хв, а максимальний момент, що крутить, - 650 Нм при "полиці" в 1600-2800 об/хв.
1,6-літровий двигун X розвиває максимальну потужність 117 л. при 6100 об/хв, а максимальний момент, що крутить, в 154 Нм досягається при 4000 об/хв.
2,0-літровий двигун забезпечує максимальну потужність 240 к.с. при 8300 об/хв, а максимальний момент, що крутить, в 208 Нм при 7500 об/хв, будучи прикладом "спортивності".
Підсумок
Отже, як ми вже бачили, зв'язок між потужністю, моментом, що крутить, і оборотами двигуна - досить складна. Підсумовуючи, можна сказати таке:
- обертаючий моментвідповідає за здатність прискорюватися та долати перешкоди,
- потужністьвідповідальна за максимальну швидкістьавтомобіля,
- а оберти двигунавсі ускладнюють, тому що кожному значенню оборотів відповідає своє значення потужності та крутного моменту.
А в цілому все виглядає так:
- високий крутний момент на низьких обертахдає автомобілю тягу для пересування бездоріжжям (таким розподілом сил можуть похвалитися дизельні двигуни). При цьому потужність може стати вже вторинним параметром - пригадаємо хоча б трактор Т25 з його 25 к.с.;
- високий крутний момент(а краще - «полиця моменту, що крутить) на середніх та високих оборотахдає можливість різко прискорюватись у міському потоці або на трасі;
- висока потужністьдвигуна забезпечує високу максимальну швидкість;
- низький крутний момент(навіть при високої потужності) не дозволить реалізувати потенціал двигуна: маючи можливість розігнатися до високої швидкості, автомобіль буде досягати цієї швидкості неймовірно довго.
