От чего зависит скорость набора оборотов двигателя?

Что важнее для разгона – мощность или крутящий момент

Этот вопрос – одна из главных тем «холиваров» на автомобильных форумах. Оппоненты готовы порвать друг друга, приводя десятки аргументов. А ведь все просто: мощность — это и есть момент! Как так? Сейчас объясним.

В детстве многие люди постарше собирали фантики «Турбо», на них почти обязательно указывались мощность и максимальная скорость машины. Чем больше цифры, тем больше почтения модели авто. Похоже, так и продолжается до сих пор — лишние несколько лошадиных сил часто становятся решающим аргументом «за» или «против» какой-либо машины.

Но вот уже слышны голоса познавших дизельный Дзен о том, что важен только Крутящий Момент, да и подозрительно хорошая динамика более слабых бензиновых моторов со всякими турбинами или разными там системами VVT-i заставляет иногда водителей усомниться в верности принципа «чем мощнее, тем быстрее», а уж про налоги, которые почему-то зависят от мощности, и так все наслышаны.

Так что же такое мощность и как она связана с динамикой?

В паспортных характеристиках машины и на тех самых вкладышах «Турбо» указана максимальная мощность двигателя. Но что она дает машине? И как с ней связан крутящий момент? Постараемся объяснить максимально просто эту важную истину.

Крутящий момент, напомним, есть произведение силы на плечо рычага. А для двигателя — это сила, с которой вращается коленчатый вал двигателя. Измеряется обычно в ньютонах на метр или в килограмм-силах на метр.

График внешней характеристики двигателя

Пики и спады на графике

Дизельный момент

Так как же правильно разгоняться?

Какой мотор предпочесть — с высоким моментом или высокой мощностью?

Читайте также:

Для комментирования вам необходимо авторизоваться

Где купить бмв с движком в 30 л?

Скоро поправят, и мощности и момента добавят Вектре )

Когда же все-таки отменят транспортный налог, привязанный к мощности? Ведь давно уже введены акцизы в стоимость топлива! И экологические стандарты закрутили гайки — скоро автомобиль должен будет чистый воздух выплевывать 🙂 А на счет выбора мотора — хоть атмосферный хоть турбированный — главное, чтобы дарил радость в реальной эксплуатации, был надежен и неприхотлив.

При низких оборотах, на бюджетках, может быть и так, но на более спортивных, там много разной ерунды которую вы можете узнать из других источников.А именно, чем больше крутящий момент(напримен 300Нм на тонну), то ваша машина даже с места не сдвинеться, нужно первые 3 передачи делать — 1 передача: 2,5 сек, 2 половина, 3 передача секунда. При этом учитывать нужно, что машина на заднем приводу будет стартовать оооочень медленно на шинах с давлением 2.2 амтмосферы, советую, 1.6 атм на задних, 1.9 на перед, крутящий момент будет протирать покрышки и асфальт, при нормальных обстоятельствах

Мне нужен совет.сменен двигатель ланд крузераhj60 на прадо 1997 года выпускапочти на 1000 кубов меньше.проблема в том фередо не выдерживает..так как фередо от нового мотора не подходит пришлось найти альтернативу.альтернативой оказались от газ 31102 и бмв.но они бензиновые.ломается не сразу 1000км.посоветуйте.

Мне нужен совет.сменен двигатель ланд крузераhj60 на прадо 1997 года выпускапочти на 1000 кубов меньше.проблема в том фередо не выдерживает..так как фередо от нового мотора не подходит пришлось найти альтернативу.альтернативой оказались от газ 31102 и бмв.но они бензиновые.ломается не сразу 1000км.посоветуйте.

Два «горба». На каких оборотах мотор машины максимально эффективен?

Характеристики мотора зависят от числа оборотов, до которых раскручивается коленвал. Если сразу после старта, когда скорость не превышает еще 20 км/ч, включить третью передачу механической коробки и давить на педаль, то машина начнет разгоняться вяло, без эмоционального подхвата. Обороты мотора при этом не превышают 1500. Как же правильно ездить, чтобы мотор всегда был на пике силы?

Пик мощности

Дело в том, что бензиновый атмосферный мотор выходит на пик мощности только в узком диапазоне оборотов. Как правило, это 5-6 тысяч. Если посмотреть на тахометр, то соответствующий максимальной отдаче мотора сектор на шкале прибора помечен желтой краской, переходящей в красную зону, которая продолжается от 5 до 7 тысяч. На этих оборотах мотор испытывает экстремальные нагрузки, в том числе и температурные. Долго удерживать в нем стрелку тахометра не рекомендуется.

Ранее у карбюраторных моторов передачи подбирались таким образом, чтобы трудиться в этом сравнительно узком диапазоне. Сейчас конструкция системы подачи топлива и зажигания изменились, появился впрыск, и процесс смесеобразования осуществляется многоступенчато и контролируется электроникой. Тем самым оптимальная смесь топлива с воздухом готовится даже для очень низких температур. Эта особенность электронного впрыска позволяет повысить другую характеристику мотора, а именно крутящий момент.

Пик тяги

Крутящим моментом является сила, которая умножена на плечо ее приложения. Крутящий момент всегда измеряется в ньютонах, а величина рычага — в метрах. Тем самым это сила, с которой 1 килограмм давит на конец рычага (поршень) мотора с длиной в 1 метр. Роль рычага в силовой установке всегда играет кривошип коленвала.

Крутящий момент ощущается в автомобиле как тяга и усилие при ускорении. От крутящего момента напрямую зависит время достижения двигателем максимальной мощности и ускорения.

Электроника меняет фазы газораспределения, позволяя расширить планку крутящего момента, что делает мотор более эластичным. У него появляется способность хорошо тянуть даже на низких оборотах, несмотря на то, что мощность мотора невысока.

Пик крутящего момента у атмосферных моторов приходится на 3500 оборотов, а у турбированных с непосредственным впрыском топлива можно наблюдать более интересные характеристики.

Современные системы впрыска и фазораспределения делают силовой агрегат необычайно сильным на низах. Почти от оборотов холостого хода турбированный мотор уже обладает достаточной тягой, чтобы хорошо стартовать. Пик крутящего момента начинается от 1500 оборотов и продолжается до 4-5 тысяч. В этом диапазоне оборотов силовой агрегат придает транспортному средству наивысшую динамичность.

Зона эффективности

Если посмотреть на графики характеристик мотора, то можно увидеть две кривые с двумя пиками или «горбами». Одна показывает нарастание мощности, а другая — крутящего момента.

Максимальная эффективность и отдача мотора достигается между двумя этими пиками, а именно между максимумом крутящего момента и максимумом мощности.

Тем самым атмосферные моторы хорошо тянут в пределах 3500-6000 оборотов. Поэтому для ускорения во время обгонов лучше подбирать такую передачу, чтобы мотор попадал в этот диапазон. Тогда он сможет быстро разогнать автомобиль.

Турбированные двигатели с непосредственным впрыском будут хорошо ехать от 1500 до 6000 оборотов. Они обладают хорошей эластичностью и всегда имеют запас тяги для рывка. В этом их главное преимущество.

Гаражные мифы: надо ли «крутить» мотор до отсечки?

Одна из «гаражных мудростей» гласит:

Нужно «прожигать» мотор регулярными поездками на максимальной скорости по трассе. От этого мотор лучше работает, обороты перестают плавать, мощи больше и заводиться проще в морозы. Даже расход топлива снижается.

Давайте разберемся, что здесь правда, что вымысел. А еще выясним, как помочь мотору самоочиститься и при этом на штрафы не налететь.

Читайте также  Как влияет ГБО на ресурс двигателя?

Частота вращения коленчатого вала, или, по-простому, обороты, колеблется в довольно широких диапазонах. У большинства бензиновых двигателей это примерно 650–6500 об/мин, а у дизелей 600–4500 об/мин.

В чем опасность езды на малых оборотах?

Современные коробки передач, как механические, так и автоматы, способствуют работе двигателя с большой нагрузкой и малыми оборотами. Да и сами водители порой не любят раскручивать мотор до больших оборотов. Мол, двигатель в таком режиме изнашивается интенсивнее. Если едут на машине с механикой, то переключаются на повышенную как можно раньше. А если автомобиль оснащен автоматической коробкой, то стараются не нажимать сильно на педаль акселератора. Гидромеханические автоматы и вариаторы при этом стремятся обеспечить такое передаточное отношение, при котором коленвал вращается не быстрее 2000 об/мин, с какой бы скоростью вы ни ехали. Такой режим отнюдь не продлевает срок службы двигателя. Нагружены детали кривошипно-шатунного механизма и велико давление поршня на стенку цилиндра. И все это в условиях, когда масляный насос имеет небольшую производительность. Это грозит быстрым протиранием антифрикционного слоя на вкладышах коленвала, да и на поршнях тоже. А дальше поршни начнут болтаться в цилиндрах. Это снижает эффективность работы поршневых колец и приближает капитальный ремонт двигателя.

Если хотите, чтобы мотор проехал значительно больше, чем указано в гарантийных обязательствах, давайте ему жару. Двигатель нуждается в периодическом повышении оборотов для очистки камер сгорания и свечей зажигания от нагара. Большое количество отработавших газов, которое бывает только на высоких оборотах, полезно и для прочистки элементов турбокомпрессора. Перепускной клапан или управляемый сопловой аппарат турбины (в зависимости от ее конструкции), не работают во всем диапазоне, если постоянно ездить по-пенсионерски. От этого они начинают терять подвижность.

Например, у вазовских движков вращение клапанов газораспределительного механизма вокруг своей оси под действием вибраций пружины, без которого они быстро и неравномерно износятся, а затем и прогорят, начинается только с 4000 об/мин.

Зимой ситуация усугубляется тем, что двигатель зачастую эксплуатируется непрогретым. Это приводит к конденсации влаги в картере двигателя, которая смешивается с моторным маслом, ухудшая тем самым его смазывающие свойства. Таким моторам нужна «прожарка» масла, которая возможна в относительно теплый для зимы день и при движении автомобиля с большими оборотами и скоростью. При этом влага выпарится из масла практически бесследно.

Итак, гонять двигатель на больших оборотах полезно, вот только как именно это делать? Ну, конечно, не на стоянке. Нагрузка на мотор при прогазовках на месте очень невелика. Он крутит сам себя, вспомогательные агрегаты, да и только. Придется выезжать на дорогу.

Как на самом деле помочь мотору

Нужно в хорошую сухую погоду выехать на свободную прямолинейную многополосную трассу (а лучше магистраль) и ехать при оборотах двигателя выше 5000 в минуту на протяжении хотя бы получаса, а лучше часа. Для этого при скорости порядка 100 км/ч нужно ехать на четвертой передаче (если коробка механическая). На машине с автоматом выберите ручной режим управления и переключитесь на одну или две передачи ниже. Не бойтесь переборщить — электроника не даст вам загнать стрелку тахометра слишком далеко в красную зону. Агрегаты не пострадают.

С вариаторами все то же самое. Переводим селектор коробки в позицию ручного управления виртуальными передачами. Подбором передачи добиваемся работы двигателя на оборотах не ниже 5000 об/мин. И не удивляйтесь большому расходу топлива на этом отрезке пути — все же чистка и продувка мотора того стоит.

Словом, в этом мифе есть изрядная доля правды. Двигателю полезно иногда поработать в предельном режиме. Так надо ездить хотя бы раз за пару тысяч километров пробега. Стритрейсерам и прочим любителям «летать» на запредельных скоростях эти рекомендации ни к чему — вы и так изрядно нагружаете свой двигатель, и моторы у вас изнашиваются по другим причинам. Все эти рекомендации — для водителей, исповедующих спокойный стиль езды, но желающих продлить срок службы двигателя. Оценить увеличение ресурса напрямую невозможно, но вы сами почувствуете пользу от такой процедуры. Конечно, проводить ее надо на уже походившем автомобиле, с пробегом за 30 000 км, но если первая зима настанет раньше, чем вы накатаете такие цифры на одометре, то «прожарка» масла потребуется по фактической погоде.

  • Семь главных минусов и два плюса турбомоторов рассмотрены тут.

Онлайн помощник домашнего мастера

Как определить обороты электродвигателя? Инструкция, формулы и таблицы расчета. Определяем мощность и частоту оборотов в домашних условиях

При покупке электродвигателя с рук рассчитывать на наличие технической документации к нему не приходится. Тогда встает вопрос о том, как узнать количество оборотов приобретаемого устройства. Можно довериться словам продавца, однако добросовестность не всегда является их отличительной чертой.

Тогда возникает проблема с определением числа оборотов. Решить ее можно, зная некоторые тонкости устройства мотора. Об этом и пойдет речь дальше.

Краткое содержимое статьи:

Определяем обороты

Существует несколько способов измерения оборотов электродвигателя. Самый надежный заключается в использовании тахометра – устройства, предназначенного именно для этих целей. Однако такой прибор есть не у каждого человека, тем более, если он не занимается электрическими моторами профессионально. Поэтому существует несколько иных вариантов, позволяющих справиться с задачей «на глаз».

Первый подразумевает снятие одной из крышек двигателя с целью обнаружения катушки обмотки. Последних может быть несколько. Выбирается та, которая более доступна и расположена в зоне видимости. Главное, во время работы не допустить нарушения целостности устройства.

Когда катушка открылась взору, необходимо ее внимательно осмотреть и постараться сравнить размер с кольцом статора. Последний является неподвижным элементом электродвигателя, а ротор, находясь внутри него, осуществляет вращение.

Когда кольцо наполовину закрыто катушкой, число оборотов за минуту достигает 3000. Если закрывается третья часть кольца – число оборотов составляет примерно 1500. При четверти – число оборотов равно 1000.

Второй способ связан с обмотками внутри статора. Считается количество пазов, которые занимает одна секция какой-либо катушки. Пазы расположены на сердечнике, их число свидетельствует о количестве пар полюсов. 3000 оборотов в минуту будет при наличии двух пар полюсов, при четырех – 1500 оборотов, при шести – 1000.

Ответом на вопрос о том, от чего зависит количество оборотов электродвигателя, будет утверждение: от числа пар полюсов, причем это обратно пропорциональная зависимость.

На корпусе любого заводского двигателя имеется металлическая бирка, на которой указаны все характеристики. На практике такая бирка может отсутствовать или стереться, что немного усложняет задачу определения числа оборотов.

Корректируем обороты

Работа с разнообразным электрическим инструментом и оборудованием в быту или на производстве непременно ставит вопрос о том, как регулировать обороты электродвигателя. Например, становится необходимым изменить скорость передвижения деталей в станке или по конвейеру, скорректировать производительность насосов, уменьшить или увеличить расход воздуха в вентиляционных системах.

Читайте также  Как слить антифриз с блока двигателя?

Осуществлять указанные процедуры за счет понижения напряжения практически бессмысленно, обороты будут резко падать, существенно снизится мощность устройства. Поэтому используются специальные устройства, позволяющие корректировать обороты двигателя. Рассмотрим их более подробно.

Частотные преобразователи выступают в качестве надежных устройств, способных кардинальным образом менять частоту тока и форму сигнала. Их основу составляют полупроводниковые триоды (транзисторы) высокой мощности и модулятор импульсов.

Микроконтроллер управляет всем процессом работы преобразователя. Благодаря такому подходу появляется возможность добиться плавного повышения оборотов двигателя, что крайне важно в механизмах с большой нагрузкой. Медленный разгон снижает нагрузки, положительно сказываясь на сроке службы производственного и бытового оборудования.

Все преобразователи оснащаются защитой, имеющей несколько степеней. Часть моделей работает за счет однофазного напряжения в 220 В. Возникает вопрос, можно ли сделать так, чтобы трехфазный мотор вращался благодаря одной фазе? Ответ окажется положительным при соблюдении одного условия.

При подаче однофазного напряжения на обмотку требуется осуществить «толчок» ротора, поскольку сам он не сдвинется с места. Для этого нужен пусковой конденсатор. После начала вращения двигателя оставшиеся обмотки будут давать недостающее напряжение.

Существенным минусом такой схемы считается сильный перекос фаз. Однако он легко компенсируется включением в схему автотрансформатора. В целом, это довольно сложная схема. Преимущество же частотного преобразователя заключается в возможности подключения моторов асинхронного типа без применения сложных схем.

Что дает преобразователь?

Необходимость использования регулятора оборотов электродвигателя в случае асинхронных моделей состоит в следующем:

Достигается значительная экономия электрической энергии. Поскольку не всякое оборудование требует высоких скоростей вращения моторного вала, ее имеет смысл снизить на четверть.

Обеспечивается надежная защита всех механизмов. Преобразователь частоты позволяет контролировать не только температуру, но и давление и прочие параметры системы. Этот факт особенно важен, если при помощи двигателя приводится в действие насос.

Датчик давления устанавливается в емкости, посылает сигнал при достижении должного уровня, благодаря чему мотор останавливается.

Совершается плавный пуск. Благодаря регулятору снимается необходимость использования дополнительных электронных устройств. Частотный преобразователь легко настроить и получить желаемый эффект.

Снижаются расходы на техническое обслуживание, поскольку регулятор сводит к минимуму риски поломки привода и других механизмов.

Таким образом электродвигатели с регулятором оборотов оказываются надежными устройствами с широкой сферой применения.

Важно помнить, что эксплуатация любого оборудования на основе электрического мотора только тогда окажется правильной и безопасной, когда параметр частоты вращения будет адекватен условиям использования.

Зависимость скорости от оборотов

Slovar

Постоянный участник
  • 27.08.2007
  • #1
  • BaSergey

    Я здесь живу
    • 27.08.2007
  • #2
  • Если брать «сферического коня в вакууме», то все зависит от передаточных коэффициентов коробки передач. В пределах одной скорости зависимость линейная. Но это в вакууме.

    На деле лобовое сопротивление возрастает пропорционально квадрату скорости, если мне память не изменяет. И там еще что-то есть. Надо вспомнить школьный курс физики, класс эдак девятый.

    Ла-ла-ла-ла-ла-лалала
    • 27.08.2007
  • #3
  • BaSergey

    Я здесь живу
    • 27.08.2007
  • #4
  • krysnyak

    Мастер советчик
    • 27.08.2007
  • #5
  • Не парьтесь. Колеса жестко связаны с двигателем. Зависимость прямая. Чем больше обороты тем больше скорость на данной передаче. Условий два:
    колеса не должны проскальзывать
    сцепление не должно буксовать.
    Остальное (ветер, подъем и т.д.) — фигня и на эту связь не влияет.

    А скем это вы так спорили? Были другие мнения?

    Ла-ла-ла-ла-ла-лалала
    • 27.08.2007
  • #6
  • Slovar

    Постоянный участник
    • 27.08.2007
  • #7
  • C другом спорили, он тоже так говорит

    Я говорил что неболшой процент отклонения должен быть, т.к. силы: встречного потока, сила трения и потери на предачу момента на колеса, если двигаться на подъем противодействуют двигателю, отклонения небольшое, но думаю что оно есть.

    Даже специально ездили проверять, но четко все равно не видно.

    Ла-ла-ла-ла-ла-лалала
    • 27.08.2007
  • #8
  • Нет там никакого отклонения. Есть вращение коленвала двигателя — маховика — диска сцепления — первичного вала — вторичного вала — дифференциала — полуосей.
    Если все исправно, при прямолинейном движении оба колеса будут вращаться с одинаковой скоростью и на прямую связано с двигателем.
    Да, может проскальзывать сцепление, могут быть разбиты шестерни в КПП, могут «шлифовать» колеса.

    За счет чего ты себе представляешь возможность того, что на одной и той же передаче на одной и той же КПП при одних и тех же оборотах двигателя будет разной скорость движения автомобиля (и значит вращения колес)?

    Slovar

    Постоянный участник
    • 27.08.2007
  • #9
  • Ла-ла-ла-ла-ла-лалала
    • 27.08.2007
  • #10
  • Golfovod

    Завсегдатай
    • 28.08.2007
  • #11
  • Droshkin

    вольному — volvo!
    • 28.08.2007
  • #12
  • Golfovod

    Завсегдатай
    • 28.08.2007
  • #13
  • Эта бредятина называется «Теория ДВС».
    Если с точки зрения связи движок-коробка-трансмиссия и только с жесткой связью то да.
    А в реальности попробуй неспеша разгоняться и на высших оборотах ты заметишь, что скорость будет падать а обороты расти. Чтобы колеса быстрее крутились им нужно больше мощности и момента, а эти величины имеют максимум на опред. оборотах и затем падают при увеличении этих оборотов.
    смотрим сюда

    Как видим после 5000 об/мин мощность снижается, а значит раскручивать колеса двигателю все труднее и если учитывать все жесткие связи между двигателем и колесами, то внешние потери приведут к замедлению машины и, следовательно, к вращению колес.

    Ла-ла-ла-ла-ла-лалала
    • 28.08.2007
  • #14
  • А вот теперь объясните мне каким образом при увеличении оборотов двигателя будте падать скорость (то есть будут уменьшаться обороты колес).

    Да, двигателю будет труднее вращать колеса. и именно поэтому набирать обороты он будет медленнее!

    О каком замедлении ты говоришь? Об уменьшении скорости? С какой радости?

    Повторяю еще раз: Если двигателю становится «тяжело» крутить колеса — то он просто начинает медлнно набирать обороты — и все.
    У тебя ведь на пятой стрелка тахометра не бьется в отсечке пр искорости 120 на груженой машине в горку?

    Golfovod

    Завсегдатай
    • 28.08.2007
  • #15
  • 1) Погорячился. Не скорость а ускорение

    2) Ну да, согласен, если подходить только с этой точки зрения то да.
    Но при увеличении оборотов в два раза скорость не возрастет в два раза.
    Там много причин и мощность одна из них.
    На низших передачах это еще можно заметить, но это частный случай, а на высших передачах все зависит от большого числа факторов и самого движка.
    На своем гольфе у меня при 3000 об/мин на 5й передаче скорость около 120, но это совсем не значит что если я раскручу движок до 6000, то я полечу 240 км/час. Машине не хватит мощности движка для преодоления внешних сил.
    3) Если двигателю становится совсем тяжело, то он будет сбрасывать обороты, а потом и заглохнуть может если ты не понизишь передачу.
    Если знаком с движками и автоматическими коробками, то должен знать как подбирают гидротрансформатор для данного типа двигателя-это и есть яркий пример.
    Кстати, попробуй скажем на эстакаду с места заедь на пятой передаче. двигатель просто не вытянет машину и заглохнет. ( с учетом того, что машина кое-как тронулась и сцеплением ты двигателю помогать не будешь)

    Читайте также  Как правильно затягивать подушки двигателя?
    Ла-ла-ла-ла-ла-лалала
    • 28.08.2007
  • #16
  • 2. Да, ты не полетишь 240. Но при этом и мотор не раскрутится до 6000
    Зависимость скорости от обротов двигателя опреедляется сугубо коробкой передач. Ну и мощностью двигателя.
    Если мотор не способен на данной пеердаче заставить машину двигаться быстрее, он просто не сможет набрать бОльшие обороты.

    3. Да, он будет етрять обороты — и точно также терять обороты будут колеса — вместе с двигателем!
    Понятно что не заедет.