Часто на автомобильных формах можно наблюдать ожесточенные споры о том, что важнее: мощность или крутящий момент. Сегодня подробно разберемся в этой теме, но для начала необходимо ясно понять, что такое крутящий момент, а что такое мощность.
Крутящий момент
Не все хорошо представляют, что такое крутящий момент. Если говорить определениями, то это произведение силы на плечо рычага, измеряемое в Ньютон-метрах, где в метрах указана длина плеча, а в Ньютонах сила. Но это все-таки не очень понятное объяснение. Чтобы достаточно вникнуть в этот термин можно привести аналогию с гаечным ключом, которым закручиваем болт. Болт в данном случае является центром вращения, а ключ – плечом. Воздействуя на край гаечного ключа с определенной силой, мы создаем крутящий момент. Кстати, шкалы на динамометрических ключах указываются именно в Ньютон-метрах.
Ньютон – единица измерения силы, точно также, как и килограмм-силы, которые нам более привычны. 1 Нм – это 1 ньютон силы, которая действует на метровый рычаг. Для понимания, что такое Ньютон:
- 1 Ньютон — это примерно 0,10 кг;
- 1 килограмм – это примерно 10 Ньютон.
Еще одна аналогия, которую можно привести, это велосипед. Если всем своим весом 70 килограмм встать на педаль одной ногой, то сила, с которой мы будем воздействовать на нее будет порядка 700 Нм. В обычном сидячем положении мы воздействуем на педаль с силой около 140 Нм, а это уже похоже на то, что указывается в характеристиках автомобилей.
Но не стоит думать, что человек такой же сильный, как двигатель внутреннего сгорания. Загвоздка тут в том, что указанные выше 140Нм будет доступны только в одной точке: когда плечо будет параллельно земле. Но уже в миг после приложения этой силы, педаль пойдет вниз, и величина момента будет падать до нуля, а дальше, когда педаль пойдет вверх, крутящий момент на ней станет даже отрицательный, потому что нога будет немного мешать прокруту. В случае с двигателями крутящий момент доступен все 360 градусов, хотя на оборотах ниже холостых, двигатель тоже может создавать крутящий момент рывками. Но и это еще не все. Вообще сравнивать крутящий момент у двигателей и велосипедов некорректно, потому что ДВС создает момент при 800-7000 оборотах в минуту, а велосипедист – при примерно 30 об/мин, так что это просто пример для понимания того, что есть крутящий момент.
Мощность
Переходим к мощности и лошадиным силам. Мощность – это характеристика выполнения работы, которая измеряется в ваттах или лошадиных силах. 1 кВт = 1,36 л.с. Лошадиная сила – это единица измерения работы, это количество силы, произведенной в единицу времени.
Откуда взялась эта пресловутая лошадиная сила? Шотландский учёный Джеймс Ватт посчитал, что одна лошадь может выдавать 33000 футов-фунтов (это аналог ньютон-метров) за минуту. То есть лошадь, применяя 1 лошадиную силу может поднять 330 фунтов на высоту 100 футов за 1 минуту или 33 фунта на тысячу футов за минуту или 1000 фунтов на 33 фута за минуту – это ее работа, это лошадиная сила.
Так что важнее?
Вернемся к вопросу, который породил сию статью: что важнее крутящий момент или мощность? Никакого смысла в такой постановке вопроса по факту нет. На самом деле, крутящий момент и мощность – это два неразрывных показателя, без одного не бывает другого.
Чаще всего такой некорректный вопрос возникает при обсуждении дизельных и бензиновых двигателей. Бензиновые двигатели часто выигрывают на высоких оборотах, а дизельные – низких. И говоря про высокие обороты люди концентрировались на мощности, а говоря про низы – на моменте, хотя, как мы уже выяснили, эти показатели существуют всегда одновременно.
Еще один миф, который можно тут развеять, это то что диностенды измеряют мощность. На самом деле они измеряют крутящий момент, из которого потому рассчитывают мощность. Крутящий момент, умноженный на обороты в секунду и деленый на 5252 – это и есть мощность. Вот такая занимательная математика для автомобилистов!
Статья не объясняет главного вопроса — почему дизель имея больший крутящий момент проигрывает в разгоне автомобиля бензиновому двигателю сравнимой мощности.
..
Автор. А для обывателя можно и проще.
Момент влияет на динамику, мощность на максимальную скорость.
дизель медленнее набирает обороты это раз, дизель на 100-120 килограмм тяжелее это два
Автор подготовил все для ответа, но вывода не сделал.
Крутящий без оборотов не показывает ничего. А крутящий в связке с оборотами — это мощность.
У дизеля крутящий больше, а обороты меньше, и сколько будет в итоге мощность — надо смотреть. Может больше, чем у бензинового, может меньше, может столько же.
А на разгон влияет ТОЛЬКО мощность (не максимальная, а реальная), точнее ее интегрированный результат за время разгона (поскольку она меняется). Проще говоря средняя мощность на разгоне.
Основная причина — диапазон регулирования оборотов. Из-за того, что в дизельном двигателе воспламенение происходит не путем поджига смеси, а из-за нагрева воздуха, да и сама солярка горит помедленнее бензина, есть ограничение на максимальную частоту вращения коленвала. Поэтому дизеля крутятся тыщ до пяти, а даже самые простые бензиновые — до 7-8. А некоторые и до 13-18 тыщ.
Разгон замедляется при переключении передачи, потому что:
а) появляется разрыв потока мощности
б) меняется передаточное число, и появляется необходимость коррекции оборотов двигателя, чтобы «попасть» в скорость движения машины.
Приемистость у дизеля тоже меньше, как верно заметили, по причине больших инерционных масс. Степень сжатия выше, давление выше, подвижные детали массивнее.
Пункт «а» можно частично снять использованием вариаторов и преселективных коробок с двумя сцеплениями, но приемистость никуда не уберешь.
При отсутствии необходимости переключать передачу разгон идет еще быстрее, яркий тому пример — спортивные кубатурные мотоциклы, у которых первая передача позволяет ехать 120+.
Для мощности — лс, а для крут. момента — ньютоны
Все предельно просто, на мой взгляд: у дизель (даже турбированного) очень узкий диапазон оборотов, в котором мотор отдает максимальный момент. Если сделать 20-ти ступенчатую коробку передач, с мгновенным переключением, то при одинаковом объеме, степени форсировки и мощности дизель будет заметно шустрее.
Если вы ездили на одинаковых машинах, с примерно одинаковыми по объему моторами дизель-бензин (в моем случае volvo xc90), то ощутили бы сами, насколько легче на трассе дизелю дается обгон, поскольку на высших передачах «моментного диапазона» дизеля хватает, чтобы быстро разогнать машину 90-120 км/ч в рамках одной передачи.
Написал автор все правильно. И достаточно полно. Хотя насчет 700Нм в случае велосипеда палку чуток перегнул — не учел, что плечо у педали далеко не метр и взял только силу, не умножив ее на плечо приложения оной. Так что осетра надо урезать примерно втрое. Но эт мелочи.
Главной проблемой является то, что от теории не перешел к практике. Поэтому на свой же вопрос в заголовке толком не ответил. Точнее ответил с теоретической точки зрения теоретически, а не практической.
Хотя вроде бы все для этого дал. И прямую и жесткую связь крутящего момента и оборотов и даже мягко намекнул в начале статьи, что обороты важны. Но до короткого, ясного и простого вывода на волнующий умы людей вопрос не дошел.
Разгон а/м (как и любого физического тела) — это работа. А работа в единицу времени — это мощность. Отсюда прямой, простой и однозначный вывод: для разгона важна мощность и только мощность.
Однакось это теория. Она верна, но в практике есть детали. Одной из главный является то, что двигатель при разгоне а/м выдает очень разную мощность. И на разгон будет влиять вовсе не максимальная мощность указанная в паспорте, а именно реальная выдаваемая.
А крутящий момент это одна из характеристик двигателя. Влияющая на динамику примерно как степень сжатия. Без оборотов, на который развивается этот крутящий момент — сказать о динамике ничего нельзя. Т.е. если я знаю, что у легкового а/м такая-то мощность двигателя, я могу примерно прикинуть его динамику. А если я буду знать только крутящий момент — я не смогу прикинуть ничего. Автор очень упомянул в начале, что человек может создать достаточно большой крутящий момент, но скромно призвал не сравнивать его с автомобильным. Более того, человек может создать просто гигантский крутящий момент (уж больше 1000Нм совершенно не напрягаясь), достаточно увеличить плечо рычага. Но разогнать а/м до 100км/ч не сможет не то что за десяток секунд, а даже за час.
Так что автор был прав призывая не сравнивать момент развиваемый человеком и двигателем и даже указал почему: обороты. Разница именно в них. Крутящий момент без оборотов — не говорит ничего, а крутящий момент на каких-то оборотах это и есть мощность.
А итог и вовсе можно вывести забавный. Малая мощность будет означать малую динамику, а малый крутящий не будет означать ничего. У шуруповерта крутящий больше, чем у мотоцикла, но замена двигателя мотоцикла не повысит его динамику.
Больше того, без мощности двигатель а/м не сдвинет, а без крутящего прекрасно обойдется.
Сама постановка вопроса некорректна. Лошадиных силы и есть единица измерения мощности, которая, в свою очередь, измеряется количеством крутящего момента, помноженного на обороты двигателя. Можно написать «что важнее автомобилю» и в таком духе, но не то, что написали Вы
Мощность это крутящий момент, помноженный на обороты двигателя.
Для понимания мощности сравним трактор мощностью 100 л.с. и легковуху той же мощности.
У трактора мощность достигается высоким крутящим моментом на низких оборотах, а у легковухи та же мощность достигается высокими оборотами при низком крутящем моменте.
Если хотим понять лучше, сравниваем графики крутящий момент/обороты этих машин…
Не правильно про велосипедиста. Не 700. Меньше. 70*10 и умножить на длину педали. Если бы она была метр то тохда 700 нм а по факту она см 20 тохда 700*0.2=140 это максимум. А среднее усилие будет где-то 20 нм
«Что важнее для разгона – мощность или крутящий момент» на колёса.ру почитайте,кому интересно, самое толковое, что я видел на эту тему
название статьи очень некорректно
На вопрос «Что важнее для мощности: лошадиные силы или крутящий момент?» автор сам же и ответил: «Никакого смысла в такой постановке вопроса по факту нет». Так зачем же так вопрос ставил? Это как сравнивать теплое с мягким.
«Ноги, крылья… Главное -хвост!»
В процессе разгона автомобиля участвует не только двигатель, но и коробка передач. Представим себе, что в качестве коробки у нас будет идеальный вариатор с неограниченным диапазоном регулирования. В этом случае мы смогли бы разгоняться на одной точке характеристики двигателя — на максимальной мощности, и нам было бы наплевать на всю остальную характеристику, хоть бы там момента и вовсе бы не было.
Реальная трансмиссия легкового автомобиля имеет 6-8 передач, с ограниченным диапазоном регулирования (передаточных чисел), не превышающим 6-8 единиц (отношение низшей передачи к высшей) со ступенью между соседними передачами 1,3-1,5. Таким образом, при разгоне на первой передаче используется ВСЯ характеристика двигателя, а далее диапазон от угловой скорости максимальной мощности до на ступень меньше, то есть используемая угловая скорость примерно от 4000 до 6000 мин-1. Поэтому чем выше крутящий момент при 4000 мин-1 (при равной мощности), тем динамичнее.
Чем больше передач и меньше ступень между ними, тем требования к двигателю по коэффициенту приемистости (отношение угловых скоростей при максимальной мощности и максимальном крутящем моменте) ниже.
А Вы все мощность, момент… Главное — коробка!
А что делает коробка? Она как раз изменяет крутящий момент! По физике в школе пятёрка была, наверное? Сразу видно! А если у мотора не будет крутящего- машина не поедет!
АФтар а как давно 1 кВ стал не 739 Vat
Как говорил мой старый друг – везет вас по дороге не мощность, а момент! Разделять эти две характеристики двигателя некорректно. Обе они зависят от конструктивных особенностей агрегата. Все равно, что спорить, что важнее – руки или ноги. Но при одинаковой мощности выигрывает двигатель с лучшей характеристикой по моменту.
Треп о хорошем моменте есть треп для запудривания мозгов,имеется в виду его величина а не зависимость от оборотов У дизеля более равномнрная зависимость момента от оборотов,поэтому он на низах тянет лучше,но менее приеместый всвязи с большим моментом энерции и меньщей скорост горения смеси
Что важнее — в каком смысле?
Если просто в движении — пока не дашь нужный момент и с места не стронешься.
Если про машину — мощность это дело двигателя, момент — дело редуктора. Мощность это производительность — тяга умноженная на скорость. Момент на колесе редуктор сделает какой надо. Из любой мощности можно получить любой момент. Из момента мощность не получить. При выборе машины первичнее мощность, претензии к моменту больше претензии к кривости разработчика. Интерес представляет скорее распределение момента от оборотов двигателя.
Спасибо автору, что заставил задуматься. Слов много, но ничего не объяснил. В комментариях тоже все непонятно, хотя есть здравые идеи. Поэтому решил сделать свой анализ.
Источником энергии в двигателе является сгорание топлива. При этом выделяемая в единицу времени энергия зависит от расхода топлива (что определяется главным образом объемом цилиндров и оборотами двигателя), его теплотворной способности и полноты сгорания топлива. Например у сжиженного газа теплотворная способность ниже, чем у бензина, поэтому при переводе на газ мощность двигателя снижается. Также, если в выхлопе есть сажа, то топливо сгорает не полностью и мощность тоже падает. Полнота сгорания топлива зависит от соотношения воздух- топливо, времени сгорания. При высоких оборотах время сгорания меньше, поэтому эффективность использования топлива снижается, поэтому растет расход топлива в расчете на то же количество выделяемой энергии. Поэтому езда на высоких оборотах менее эффективна с точки зрения расхода (конечно есть и другие факторы , но о них попозже). Далее есть такое понятие, как кпд двигателя, которое определяется температурой рабочей смеси, которая достигается при сжигании топлива и температурой отходящих газов. И уже это есть полезная мощность, которая заставляет двигаться в автомобиль.
А теперь переходим к моменту и ускорению. Сгораемое топливо за счет повышения температуры создает определенное давление на поршень. Чем выше температура — тем больше давление (не вдаваясь в подробности процесса). Пи этом сила которая передается на вал двигателя равна площади поршня умеоженной на давление. Далее эта сила действует на коленвал чеоез шатун. И эта сила создает момент на валу, который определяется еще плечом — расстоянием между осью коленвала и осью шатуна. С учетом неодновременности работы цилиндров и возникает некоторый средний момент на валу двигателя. Таким образом он зависит от характеристик двигателя: площади ( диаметра) поршня, эксцентриситета коленвала. Я не рассматриваю здесь различные потери. В характеристиках двигателя указывается именно крутящий момент на валу. Далее этот крутящий момент необходимо передать на колеса автомобиля. Для этого служит трансмиссия, включая коробку передач.
Теперь перейдем к физике движения. Ускорение равно равнодействующей всех сил, действующих на автомобиль, деленную на массу автомобиля. Сила, действующая на автомобиль равна уже крутящему моменту на колесе, умноженную на радиус колеса. Поэтому при одном и том же крутящем моменте на валу колеса сила будет тем больше, чем меньше радиус колеса. Хочу отметить, что крутящий момент на колесе и на валу двигателя — разные. Наибольшее ускорение происходит на начальной стадии движения автомобиля. Поэтому здесь нужен наибольший кротчщий момент
Анатолий. Есть еще комментарий по поводу топлива и его количества в смеси. Поскольку на больших оборотах временни для сгорания топлива меньше, то смесь подается обедненная. Поэтому расход топлива и соответственно мощность двигателя не пропорциональны оборотам при высоких оборотах.
Еще один момент. Уточнение. Момент на валу двигателя определяется давлением в поршне (зависящем от температуры после сгорания топлива), площади поршня и эксцентриситета коленвала.
Вопрос не верно поставлен. Что важнее для кошелька в РФ , момент или л.с?
Если не прогуливать физику в школе, то можно вспомнить, что лошадиные силы-это одна из единиц измерения мощности. И тогда бред автора переводится :что важней для мощности, мощность или крутящий момент? Попробуйте ответитьна такой вопрос. И потом еще куча безграмотных комбинаций из вполне достоверных графиков и формул. Но какое отношение они имеют к отсутствующей в принципе теме этого бреда? У двс есть нагрузочная и скоростная характеристики. В виде таблиц или графиков, построенных на данных этих таблиц. Именно они полностью описываю возможности мотора.
В технических характеристиках указывают номинальеую мощность, однако никто не говорит, что она достигается при номинальной подаче топлива и при номинальных оборотах. Эти номинальные подача и обороты могут быть несколько меньше максимальных. Проще говоря, мы говорим мощность большая, когда при больших оборотах двигатель может развивать и большой момент, так как мощность есть произведение скорости вращения на момент, а момент поактически напрямую зависит от цикловой подачи топлива.
Автор заразен. Какая номинальная мощность? Откройте на любом сайте теххарактерисики авто. Там написано всегдамаксимальная мощность ххх л.с. при хххх об./мин. В результате стендовых испытаний определяют на каких оборотах показана максимальная мощность мотором. Ее и указывают. У ДВС всегда достигается максимальная мощность на оборотах чуть ниже максимальных.
К сожалению автор
В переводе на русский заглавие звучит так: Что важнее для мощности: мощность или крутящий момент? Сам понял о чем пишешь? Лошадиная сила — это внесистемная единица мощности.
Автор! Убейся об стену. Пишешь статью просветительскую видимо для гуманитариев. И все запутал нафиг! В абзаце написано что момент это сила на плечо. Правильно. И в следующем же абзаце у тебя человек давит на педать с силой измеряемой в нм. ЭТО ЖЕ БЛИН МОМЕНТ!!!! А определение что ж такое лошадиная сила это вобще шедевр блин. Моя школьная физичка в гробу перевернулась когда я читал это
Менеджеры в автосалонах продают лошадиные силы , а на старте выигрывает крутящий момент .
ОК, возьмем два движка Вольво XC60 D4 2,0 (в стоке 190 л.с. , все догадались, что дизельный ? ) и Haval H7 2,0 190 сил (бензинка). Вес у Хавала примерно на 150 кг меньше (1700 против 1850 кг у Вольво). Разгон в стоке у Вольво 8,4 сек до 100 (дизель!) и 9,0 у Хавала . Заявленные мощности не просто сравнимы, они равны!
Марксисты- теоретики объясняйте с ваших позиций! Мощности и веса все запомнили? Чо бензинка так тупит? А, Китай? А Вольво тоже Китай, завод в Ченду, не слышали?
Виктор отличный вопрос))
А давайте возьмем не разные машины, а одинаковые. И только двигатели разные.
Гольф 7
150л.с., 320Нм, 8,4сек
150л.с., 250Нм, 8,2сек
Равная мощность, примерно равный разгон. Очень разный момент (28%) погоды не делает, даже наоборот.
Октавия А7
150л.с., 250Нм, 8,1сек
180л.с., 250Нм, 7,3сек
Разная мощность, разный разгон. Причем разница в мощности (20%), меньше, чем разница в моменте в предыдущем случае. Одинаковый момент опять же никак погоды не делает.
Автор приводил в пример велосипедиста. Насчет 700Нм он погорячился, но 250 тот разовьет. За сколько до сотни разгонится велосипедист с очень приличным моментом?
За разгон отвечает только мощность. Крутящего может и вообще не быть.
момент это то, как вас вжимает в кресло, мощность это то, как долго вас будет вжимать.
Согласен с Виктором,интересный вопрос)).Владел Форд-Мондео 2.2 155л.с турбодизель МКПП,так вот сколько раз цеплялся с Тойота Камри 3 литра и с Хонда Аккорд.2.4л.и практически всегда их уделывал и по набору и по скорости.вот и вопрос почему так?, все авто турбированные .тем более в Тойоте и Хонде лошадей поболе будет))
Я так нихрена и не понял. И насчёт велосипедиста — если он встаёт на педаль одной ногой и его Масса 70 кг, то момент никак не 700 Нм. 700 ньютонов на метр! Педаль разве метровая? Ее длина сантимов 20. Значит момент 700/5= 140. А когда сидит то и того меньше
В Теоретической механике в уравнении крутящегося колеса есть только МОМЕНТ !!! Мощность — это способность двигателя крутиться. Динамика (или разгон) определяется только моментом ! Максимальная скорость — мощностью !! Это для обывателей ! Чем больше мощность, тем больше жрет авто ! Пример — у меня А6 С6 BRF 2.0 TDI 136 hp — современные варианты — 180 hp.
разгон до 100 км\ч — нос в нос , а потом он уходит вперед за счет мощности.
все гораздо проще.
крут момент влияет на то, насколько легко или тяжело будет ехать. особенно это заметно в горку. грубо говоря с большим крут моментом машина сможет везти больше груза
а вот на динамику влияет настройка двигателя больше.
Мощность- это мощность, а крутящий момент- это крутящий момент. Это разные параметры, влияющие на разные характеристики. Грубо говоря- мощность дает скорость, а момент- время разгона. Прямой зависимости между ними нет. Все зависит от рабочего объема, соотношения диаметра цилиндра/хода поршня, наличия и типа компрессоров, настроек двигателя, фаз газораспределения и т.д. Грубо- это как напряжение и сила тока в электричестве, подача и напор в гидравлике.
А еще мощность продает.
Если совсем просто, крутящий момент это сила мотора , а мощность это быстрота. Пример- один за раз переносит 10 кирпичей но не очень быстро, второй переносит эти же 10 кирпичей за такое же время но по одному. Так вот если с аналогией с моторами то у обоих одинаковая мощность, но у первого крутящий момент ( или сила) в 10 раз больше.
В принципе никого не должен волновать крутящий момент двигателя.
Должен волновать крутящий момент на ведущих колесах. А его можно менять при помощи редуктора (КПП).
Сльно упрощая: для достижения скорости v телу массой m требуется сообщить энергию E=mv^2/2 . Чем быстрее это будет сделано, тем быстрее тело разгонится до v. И тут, как раз, появляется мощность: P=E/t, т.е. P=mv^2/(2t) . Подставляете m, v и желаемую t и получаете минимально необходимую мощность для такой динамики (без учета уймы деталей реализации и внешних факторов, которые будут ухудшать характеристики). Из формулы имеется явно заметное на практике следствие — снижение динамики ускорения при наборе скорости — это все из-за v^2. Для набора каждого очередного м/с нам нужно всё больше и больше энергии.
Вообще всё не так.
Важна мощность. А момент я вам любой создам…..
Кстати, Ньютон, который человек пишется с большой буквы, а ньютон, который единица измерения силы — с маленькой.
А вот сокращённое наименование единиц физических величин, которые получили название от имён собственных — с большой. Гц и герц, например.
Заголовок тупой. Для мощности нужны лошадиные силы. Ну или киловатты на крайняк))). А крутящий момент нужен для крутящего момента (удивительно, да?) И измеряется он чаще всего в ньютонметрах
Велосипед с метровой педалью?
Мощность продаёт автомобили, а гонки выигрывает крутящий момент (Энцо Феррари).
Езжу на автовозе,Мерседес Актрос,320 л.с. по сути дохленький мотор ,вес пустого прицепа 14300,вес тягача около 7000, вес груза ( то есть перевозимых машин,а пиханм мы не стесняясь)) ) 15-16 тонн,то есть получается в районе 37тонн полная масса. У обычной фуры вес пустого прицепа примерно вдвое меньше,но почему то в подъемы ,в частности в уральских горах ,спокойно обхожу например Вольвы,у которых на кабине написано 500л.с. ,да и не только Вольвы … Вот это и называется КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ! Если автомобиль с гораздо меньшими лошадками и бОльшим весом оставляет в заднице новые тягачи в подъем ,то все таки здесь и имеет бОльшее значение не мощность,а крутящий момент.
«Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю…» Помните это выражение? За счет рычага… А это- и есть крутящий момент! Это сила, способная сдвинуть груз… Мощность же измеряется абсолютно другими параметрами… В двигателе, в частности, на мощность влияют скорость горения смеси, инерция, объем, система впуска- выпуска, степень сжатия… И еще много параметров… Для примера приведу движок моей старой Ауди, 5 цил. Поменял родные поршни на вазовские от 5-ки со смещенным пальцем. Поршни- ниже на 1,5 мм… Степень сжатия снизилась с 10,5 до 8,7… Но смещенный палец дал лишний рычаг… Мощность не мерил, но крутящий почувствовал на колесах… И на разгоне… Двиг. WC 2144, K-Jetronik. Разгон до 100-ки 7 сек… Машине 38 лет… По паспорту 136 л.с. По факту- не знаю…