На основной форум  
 
 
 
Архив форума!
Только для просмотра и поиска.
 
 
+  Архив форума FreeRace - Санкт-Петербург
-+  Ремонт/Тюнинг/Матчасть
--+  Общие вопросы (Модераторы: Mega-Vlad, RadaR, TiEGER)
---+  Мощность и момент
« предыдущая тема следующая тема »
Страниц: [1] Вниз Печать
Автор Тема: Мощность и момент  (Прочитано 13709 раз)
maniakk
голодранец
Administrator
God
*****

Рейтинг: +67/-1
Пол: Мужской
Сообщений: 5399
Расположение: Питер


Drisch Racing Team

Мощность и момент
« : 03 РТУ 2005, 08:33 »
 
http://forum.auto.vl.ru/read.php?f=4&i=239687&t=239687

там есть очень интересная статья на эту тему - просто и понятно. рекомендую к прочтению. (много, но не напрягает)

типа только перевод:

Крутящий момент и Мощность - пример

Выше написано, кто автор и как с ним связаться

Существует определенный круг вопросов, освещенный в этом и других файлах о концепции мощности и момента, как они связаны друг с другом, и как влияют на производительность автомобиля. Хотя практически каждый кое-что знает об автомобилях, уровень этих знаний различен. Некоторые утверждения фундаментальны, но обычно, они несут в себе больше огня, нежели света, то есть, каждому абзацу должна была бы соответствовать отдельная статья. Предмет этого рассуждения может привести к серьезным дискуссиям и вылиться в несколько статей, которые станут обязательными для прочтения.

Итак, начнем, на чисто русском изыке

Сила, Работа и Энергия
Если у вас есть один фунт веса, привинченный к полу медным болтом под ключ на 42, и вы попытаетесь его поднять с силой одного фунта (эх, англичане, отрицают систему СИ, шлепают свои четвертьфунтовые чизбургеры, измеряют буст в ПСИхоединицах )., вы примените силу и затратите энергию, но работа не будет сделана. Если же открутить этот самый медный болт и приложить силу, необходимую для поднятия этого гипотетического фунта на фут, тогда один футофунт (как звучит!) работы будет сделан. Если на это эзотерическое занятие у вас уйдет минута, тогда это будет называться мощностью «футофунт в минуту». Если вам заблагорассудиться заниматься этим 60 раз в минуту, то это безобразие будет именоваться «60 футофунтов в минуту» и так далее… Применительно к показателям производительности автомобилей (то есть когда вам хочется говорить о моменте, мощности, ньютон-метрах, Ваттах или других терминах), вы должны иметь три переменные: сила, работа и время.

Небольшой экскурс в историю. Жил-был один высокоинтеллектуальных джентльмен по фамилии Ватт (это тот самый чувак, что постоянно был озабочен паровыми двигателями). Он сделал несколько открытий, одно из которых заключалось в том, что он, издеваясь над лошадками, выявил, что среднее существо способно поднять 550 фунтов веса на высоту один фут в секунду, выполняя работу на уровне 550 футофунтов в секунду или 33 000 футофунтов в минутку на протяжении 8-часового рабочего дня. Наш джентльмен резко обрадовался и написал в газету «Сельская Новь в Йоркшире» о своем открытии. С тех пор одна лошадкина сила эквивалентна 33 000 футофунтов в минуту.

Все стали резко радоваться за своего земляка и кричать окей.

Для предмета нашей дальнейшей дискуссии важно понять, как измерить силу вращающихся объектов, таких как коленвал, детская юла или красивая балерина. Поэтому введем термин, который будет определать силу вращения, типа как описанные выше чертовы футофунты силы. Футофунт момента это крутящая сила, достаточная для поддержать один фунт веса (или 4 четвертьфунтовых чизбургера с котятками) на совершенно невесомом горизонтальном рычаге, на расстоянии один фут от оси.

Сейчас важно понять, что никто на планете не измеряет мощность в лошадиных силах на работающем двигателе. Динамометром, мои дорогие друзья, измеряют крутящий момент, выраженный в футофунтах, и вычисляем текущую мощность, переводя крутящий момент в работу, выраженную в лосях.

Опять представьте этот экзистенциальный фунт, расположенный на невидимом невесомом рычаге на расстоянии один фут от оси. Если начинать вращать этот фунт, преодолевая сопротивление нашего товарища силой в один несчастный фунт, то за один полных оборот мы переместим груз на расстояние в 6.2832 фута и внезапно обалдеем от осознания факта совершения работы в 6.2832 футофунтов.

Ха, вы еще не забыли чудака по фамилии Ватт? Он все твердил, что 33 000 футофунтов в минуту эквивалентно одной лошадкиной силе. Если мы начнем делить ее на 6.2832 футофунтов работы, которую совершили в прошлом опыте за один оборот, то придем к выводу, что один футофунт момента на 5252 оборотах в минуту равен 33 000 футофунтов в минуту, что эквивалентно все той же среднестатистической 8-часовой лошадке вороной масти с клеймом TRD. Если халтурить и раскручивать коня до 2626 оборотов в минуту, это будет равно ½ лошадкиной силы (или типа 16 500 футофунтов в минуту). Формула эта позволяет переводить лосей в момент:

            Момент * об/мин
Кони = ------------------------- 
                      5252


Это не обуждается. Показан путь доказательства. Точка.

Значение Момента
А сейчас, дорогие мои пионэры, мы узнаем, что же значат все эти незнакомые и кажущиеся кому-то смешными или пошлыми слова в стране карляндии.

Усевшись за руль и уставившись на капотину, молодой драйвер начинает подпрыгивать на сиденье и покрикивать «Момент-рулиз», в то время как его напарник начинает выдавливать этот самый момент в пакетик. Любая тачка, на любой передаче, с произвольным количеством девок на заднем сиденьи и картошки в багажнике будет ускоряться строго пропорционально кривой крутящего момента (с учетом увеличивающегося сопротивления качения и аэродинамики по мере набора скорости). Говоря иначе, изделие автопрома любой страны мира будет ускоряться лучше всего на пике крутящего момента, и перестанет ехать в точке, намного меньше или больше этого пика. Момент есть единственная величина, которую драйвер чувствует, а лошадиные силы – всего лишь эзотерическое измерение в этом контексте. 300 футофунтов момента устремят вас вперед одинаково приятно, что на 2000 оборотов, что на 4000 на этой же передаче, однако, в соответствии с формулой, лошади удвоятся на 4000 оборотах. Таким образом, мощность не такой уж полно описывает поведение машины со стороны пилота, а эти два числа дружественно встречаются на 5252 оборотах в минуту, где они становятся равными друг другу.

В противоположность кривой момента (и соответствующей силе, действующей на седалище водилы), лошадиные силы быстро растут с ростом оборотов, особенно когда значения момента растут. Мощность продолжает увеличиваться, однако, и после прохождения пика момента, продолжая расти с набором скорости двигателя, до тех пор, пока кривая момента не начнет уменьшаться быстрее, чем нарастать обороты. Как уже было сказано, мощность не производит ничего, что пилот мог бы почувствовать.

Значение мощности
Ну вот. Если все завязано на моменте, почему же мы тогда заботимся о мощности?

Потому что (тут автор цитирует своего корефана): «Важнее добиться крутящего момента на высоких оборотах чем на низах, потому как вы выигрываете на переключениях».

Для примера, оставим на минутку страну карляндию, и поглядим на водяное колесо, которое я видел в девстве. Это прекрасное массивное колесо (оно было построено праотцами несколько сот лет назад) лениво прокручивалось на валу, который был подсоединен к агрегатам мельницы. Выпытав у местной братвы тайну и исписав мелким почерком пару общих тетрадей, я нажил геморрой и обнаружил, что это мегаколесо имеет момент около 2600 футофунтов (ой как я устал писать это глупое слово). Потом еще тетрадка пошла на расчет скорости, и оказалось, что это чудо вертится примерно 12 оборотов в минуту. Если мы присоединим это колесо к колесу авто, то автоколесо раскрутится от нуля до двенадцати оборотов мгновенно, а насчет водяного колеса мы не можем сказать то же самое.

С другой стороны, 12 оборотов колеса примерно одна миля в час (ну вот еще млин один примерчик этой мазерфак дюймовой системы) и, для того, чтобы ехать быстрей, нам нужно переключиться. Чтобы достичь 60 м/ч нам потребуется такая шестерня, которая может эффективно передать немногим более 43 футофунтов момента на выходе, а это маленькая величина не только сама по себе, это меньше чем нужно среднему авто чтобы достичь 60. Применяем любимую формулу Ватта и получим: 12 умножить на 2 600, поделить на 5 252 равно 6 л.с.
Упс. Любимое американское выражение удивления. Теперь мы видим конец. Хотя водяное колесо нашего бандитского фермера способно перемалывать тела конкурентов так, что даже зуба не останется, мощность (способность совершать работу в единицу времени) серьезно ограничена, поэтому поголовье соперников нашего мельника не уменьшается.

Стриптиз на драге
ОК. Любимое выражение американцев, когда надо с чего-то начать. Итак, окей, вдох, перед глазенками опять карляндия и несколько примеров как мощность определяет значительную разницу, насколько быстро болид может разгоняться, кроме того, насколько вы чувствуете разгон своей пятой точкой. Очень хороший пример – пара машинок, Corvette LT1 и Vettes L98, выпущенные в 1991 г. Смотрим в таблицу и видим:

Мотор Пиковая мощность и момент на об/мин

------ ------------- -----------------

L98 250 @ 4000 340 @ 3200

LT1 300 @ 5000 340 @ 3600

Коробки идентичные, вес машин отличается на несколько фунтов, так что это подходящее сравнение.

Сначала, каждая машина толкает вас вперед, доставляя немало впечатлений с одинаковым усилием – во всяком случае на пике момента на каждой передаче. Оба водилы будут чувствовать одинаково, однако LT1 на практике будет значительно быстрее, пусть даже они тянут одинаково. Если вы еще не выкупили все прелести любимой формулы Ватта или не проходили в школе элементарные алгебраические преобразования выражений и дробей, повторим формулу в другом виде:


                 Мощность * 5252
Момент = -----------------
                 об/мин


Очевидно (мое любимое слово в учебнике давно забытом учебнике по Вышке) что L98 отдает 328 футофунтов момента на пике мощности (250 кобыл на 4000 об/мин), и мы можем вычислить, что этот движок не может выдать больше 263 футофунтов момента на 5000 оборотов, иначе он выдавал бы больше 250 лошадей на этих оборотах движка. В действительности, L98 не выдает больше 210 футофунтов на 5000 оборотах, и владелец этой телеги переключается на 4600-4700 оборотах, потому как на следующей передаче мы попадем в точку большего момента.

Так и на драге, болиды стартуют более или менее одновременно. L98 может немного вырваться вперед, выигрывая за счет быстрого достижения пика момента, хотя и это спорно, т.к. LT1 имеет более широкую и плоскую (нагляднее было бы конечно на картинках…). Начиная от средних в сторону высоких оборотов, LT1 начинает уезжать. Когда L98 переключается на вторую, LT1 остается еще 1000 оборотов на первой, и это все повторяется и повторяется, предоставляя преимущество в наборе скорости. Пока обороты высоки, LT1, по определению, имеет преимущество.

Другой пример LT1 против ZR-1. С точностью до наборот. ZR-1 тянет лучше, чем LT1, хотя преимущество его кривой мощности сглажено дополнительным весом. Настоящее преимущество, однако, в том, что ZR-1 крутится на 1 500 оборотов больше после точки, когда LT1 надо уже переключаться.

Существует огромное количество примеров этого феномена. Integra GS-R быстрее пенсионерской обычной интегры, не потому что тянет сильней, а потому что тянет дольше. Это неощутимо, но это факт. (А они обе действительно ни фига не тянут – Хонды ведь – блин, ворд исправил Хонду с маленькой буквы на большую, а вот слово ворд ему по барабану – по-любому, в Майкрософте (исправил, гад, на большую) сидят одни фаревщики ))))

Во, блин, расперло на примеры, еще один сейчас. Возьмите сертифицированный галлюциноген и представьте, что можно наворотить движок LT1 таким образом, что у него пик момента будет все еще на 340 футофунтов на 3600 оборотов, но мы изменим кривую момента таким образом, что момент в 315 футофунтов будет не на 5000 оборотов, а на 15000. Возьмем неизвестный науке материал анобтаниум и несколько турбочарджеров, которые по нашему хотению дадут жару на высоких чтобы предотвратить кривулю от падения, и еще… Держите меня семеро….

Продолжаем употреблять. Решили мы паганять рейсинг (с) форум авто.вл.ру на этой наверченной LT1, а наш юный наивный оппонент встал на соседней дорожке с тюнингом из синих писалок и облегчением в виде заезда на мойку по дороге. Итак, стартуем вместе, но на отметке в 60 футов (метров 20) стоковый корвет начинает отставать, пробовать фтыкать фторую дрожащей потной ладошкой. А мы все вваливаем на первой, а он на третьей, потом он найдет четвертую, посмотрев маркировку на рычаге, а мы все дуем на первой, орем в окно «лузер мастдай» и топчем тапку в пол. Его уже не видно в зеркалах (а они все равно закрыты ), а мы жарим на первой, а тачка прет, душа поет, народ орет…

Представив, как можно таким образом удивить пару тыщ жителей населения нашего городка, я решил засимулировать этот проджект на своей персональной электронно-вычислительной машине. Короче, тут автор перестал членораздельно писать, поэтому за последующий бред не ручаюсь. В общем, наш будущий истребитель лузеров в стоке валит квотермайл за 13.38 и финиширует 104.5 м/ч. В идеальных условиях на полосе это в принципе возможно. Однако, наша будущая ракета, при том, что в кресло драйвера вжимает не сильнее (на пике момента), едет 11.96 и 135.1 м/ч на финише. А еще, блин мы вторую не воткнули… Наша тачка не тянет сильнее, она тянет дольше. А еще, и вот это ваще 2 блина – она выдает 900 сил на 15 000 оборотах.

А вы, детки, слушайте байки, да на ус мотайте. Юные драгрейсеры уже бегут за кувалдами, чтобы потюнить свои коляски после прочтения предыдущего абзаца. И еще им чудится, что если на финише будет 135 м/ч, то они в натуре выедут из 10 секунд. Это в принципе верно, но не забывайте, что уважающие себя сказочники, которые заставляют Vette ехать 9 секунд, наворачивают монент более чем до 340 футофунтов.

Следующий тезис. Реальный корвет, финиширующий 135 м/ч на квотермайле (там может быть настоящий мегабигблок) должен выдавать 700-800 футофунтов момента и это должно ему помогать вваливать так, что мама не горюй. Ему нужны слики и все такое, чтобы после модификаций удавалось преобразовывать момент в поступательное движение.

Но что мы держим в другой руке? Ежели мы гоняем драгу на движках, которые на самом деле, плод нашего воспаленного воображения, надо воображать до конца. Главная пара 10.35:1 (а в стоке 3.45) со сликами и другим тюнингом шасси. Мы поедем 9 секунд без напряга, настолько быстро, насколько бигблок это может, а вот сейчас самое время сохраниться, чтобы потом посмотреть на свое офигительно счастливое выражение мордочки. Короче мы будем вваливать очень быстро, прям как настоящие рейсеры, и финишируем на четвертой, как Господь посоветовал, и доктор прописал.

Единственное исправление к предыдущему параграфу – это необходимость учета момента инерции (эффекта маховика), однако это обсуждение выходит за рамки и так достаточно объемного этого документа. Может, в другой раз, если вы выдержите .

Плоская соль из Бонневиля
В борьбе за максимальную скорость лошадиные силы побеждают, так как большой момент на высоких оборотах позволяет использовать низшую передачу, в результате этого на ведущих колесах получается более эффективная тяга.

Наконец, находясь на пике мощности позволяет быть лучшим на любой скорости, измеряя момент на ведущих колесах. Да, я говорил о том, что ускорение зависит от кривой момента на любой передаче, но если принимать в расчет фактор переключения передач, важную роль играет именно пиковая мощность. Например, опять этот LT1 Vette. Если бы раскрутите мотор до пика момента (3600 об/мин) на определенной передаче, то на ведущие колеса передается определенное значение момента (а это 340 футофунтов независимо от передачи). Это значение – лучшее на данной передаче (а это значит, что в это время вы ощущаете самую лучшую тягу). – Что-то не то

Однако, если вы переподключите передачу, когда машина функционирует на пике мощности (5000 оборотов) *на той же скорости автомобиля*, это добавит момента на
колеса, потому что Вы должны раскочегарить ее примерно на 39% (5000/3600), в то время как момент двигателя упадет слегка более, чем на 7% (315/340). Вы получаете
прирост в 29% в моменте на колеса в пике мощности, при сравнении с пиком момента при данной скорости движения машины.
Любые другие обороты в минуту (отличные от в пике мощности) при данной скорости машины дадут вам меньше крутящего момента на колеса. Это является таковым для
любой машины на планете, так что теоретическая "лучшая" максимальная скорость будет всегда случаться когда данная машина функционирует в своей пиковой мощности.

Модернизируем 18 век
Ха-ра-шо. Наконец (на самый конец. Отвечаю). Опять вспомним водяное колесо, а что если прикрутить LT1 вместо него? Ни в жись самый лучший LT1, будь на нем несколько десятков синих и красных писалок, даже с красным китайским фильтром не выдаст 2600 футофунтов крутящего момента (исключая возможность создания фанатиком единственного потрясающего и разрывающего все и вся шибко быстрого, кормящегося нитрометаном). Но, вспомнив, что для мельницы требуется всего лишь 12 об/мин, чтобы успешно перемалывать бандюков, мы можем запустить двигатель, выдранный из многострадального LT1 и раскрутить его до 5000 об/мин (а он на этих оборотах выдает 315 футофунтов момента). После этого приделаем коробку передач, чтобы на выходе было 12 об/мин. И что же? Мы получим 131 000 футофунтов момента, чтобы расколбасить эту мельницу. Да-да, реально можно провернуть всю эту несчастную мельницу, если насадить ее на вал .

Единственная вещь, которую действительно нужно знать
Повторяйте за мной «Важнее добиться крутящего момента на высоких оборотах, нежели на низких чтобы выигрывать на переключениях передач». Улыбка.

Спасибо за ваше время

Автора зовут Брюс.
« Последнее редактирование: 03 РТУ 2005, 09:06 от maniakk »




Владение русской орфографией это как владение кунг-фу - истинные мастера не применяют его без надобности.
speedster
Full Member
***

Рейтинг: +2/-0
Сообщений: 315
Расположение:


Re: Мощность и момент
« Ответ #1 : 03 РТУ 2005, 20:43 »
 
интересно . но хонду я на моменте объехал
с20хе . opel corsa .  GT Garage
BoZ
Club member
God
*****

Рейтинг: +70/-7
Пол: Мужской
Сообщений: 2429
Расположение:


Re: Мощность и момент
« Ответ #2 : 04 РТУ 2005, 01:40 »
 
Еще интересен вопрос насколько необходимо запаздывать с переключением после пика момента.
mrack
God
*****

Рейтинг: +11/-0
Пол: Мужской
Сообщений: 1582
Расположение: Веселый поселок


Кадетты тоже едут!

Re: Мощность и момент
« Ответ #3 : 04 РТУ 2005, 09:11 »
 
собственно все верно
победит тот у кого движок выше крутится и при етом имеет подьем мамента тоисть машина разгоняется
тоесть банально кто на каждой передаче проежает дальше тот и приедет первым

ксати на практике так оно и есть 
токо с оговоркой - -если машинки примерно одинаковы по параметрам   ( а не скажем зубило и волга в одном заезде)
видро 1  Кадет GSI  20XE апгрейдится в 20LET
видро 2  Кадет GSI "Проэкт 13 Моно Эдишен"
TiEGER
Moderator
Senior
*****

Рейтинг: +67/-56
Сообщений: 619
Расположение: из интернета


www.shikana.ru

Re: Мощность и момент
« Ответ #4 : 04 РТУ 2005, 10:32 »
 
победит тот у кого движок выше крутится и при етом имеет подьем мамента тоисть машина разгоняется
тоесть банально кто на каждой передаче проежает дальше тот и приедет первым
странно ей богу.
например в заезде зубило против хонды, зубило будет финишировать примерно на 4-5 передаче, а хонда на 3-ей и при этом проиграет.
в чем же правда?

Butch
God
*****

Рейтинг: +38/-0
Пол: Мужской
Сообщений: 2386
Расположение:


Re: Мощность и момент
« Ответ #5 : 04 РТУ 2005, 11:22 »
 
в чем же правда?

А правда в JZ-ах
pacifier
Senior
****

Рейтинг: +11/-0
Пол: Мужской
Сообщений: 748
Расположение: Spb


Re: Мощность и момент
« Ответ #6 : 04 РТУ 2005, 16:34 »
 
30 раз уже писалось.

У кого интегрированные киловатты/на одинаковую массу на дистанции больше, тот и победил.
Других вариантов нету.
=-=
OM
God
*****

Рейтинг: +27/-0
Пол: Мужской
Сообщений: 1104
Расположение: СПб Ржевка-Веселый


ЭВО для... и ТАЗ для души.

Re: Мощность и момент
« Ответ #7 : 04 РТУ 2005, 16:39 »
 
Чуть не по теме но все же... А как же коробка? Undecided
УЛИТКИ
motorsport
Mega-Vlad
Global Moderator
God
*****

Рейтинг: +151/-2
Сообщений: 9795
Расположение: www.streetrace.spb.ru


р350ор98

Re: Мощность и момент
« Ответ #8 : 05 РТУ 2005, 10:55 »
 
вот еще немного теории из старых запасов  Smiley
Мощность или момент?
Стремление многих водителей увеличить мощность двигателя своего автомобиля вполне объяснимо. И дело, конечно же, не только в русском характере, который «любит быструю езду».Более мощный двигатель делает машину более маневренной, а при правильном управлении и более безопасной. Но вот вопрос: что такое мощность? С чем ее «едят», как ее почувствовать?Может быть, более мощный двигатель - это тот, который лучше «тянет»? В смысле, позволяет автомобилю быстрее разогнаться? Что ж, посмотрим...Вот самый обычный двигатель - ничего примечательного. А вот - похожий, но только его максимальная мощность вдвое больше. Пробуем разгон с места: с первым - все ясно, а со вторым - проблема: не тянет! То есть отпускаем, как обычно, педаль сцепления, нажимаем на «газ» и... ничего. Прямо «керогаз» какой-то, не разгоняется!Ничего удивительного в этом нет: форсированный двигатель, в данном случае имеющий вдвое большую максимальную мощность, не работает на низких оборотах, к которым привык водитель. Его сначала нужно разогнать - увеличить обороты тысяч до четырех, не меньше.

Только там, «на верхах», т.е. на высоких оборотах, реализуются все преимущества такого мотора. А теперь попробуйте с такими оборотами покататься по городу, где и светофоры, и пробки!Парадокс и только: в нашем примере двигатель слабый, а «тянет» лучше! Значит, мощность - это еще не все. Иными словами, значение максимальной мощности еще не говорит о преимуществах, эту величину необходимо как-то реализовать на практике.Почему же «слабый движок» лучше тянет? Все просто - его крутящий момент оказался выше в большей части диапазона числа оборотов. Более того, значение крутящего момента у него имеет пологую характеристику, т.е. слабо изменяется по частоте вращения. А это сразу чувствует водитель - не надо «газовать», машина послушно отзывается на педаль акселератора.Получается, что величина крутящего момента более значима в обычных условиях дорожного движения.

Попробуем охарактеризовать влияние крутящего момента двигателя на разгонную динамику автомобиля. Ускорение автомобиля (a) можно оценить, используя известный закон Ньютона. Пренебрегая в первом приближении силами трения, сопротивления и инерции вращающихся масс, запишем:F= m•a , (1)где F - сила «тяги», ускоряющая автомобиль; m - его масса.В свою очередь, сила F связана с крутящим моментом Mк ведущего колеса следующим соотношением:F = 2 MкDк ,где Dк - диаметр колеса.Крутящие моменты двигателя Me и колеса Mк связывает простое соотношение:Mк = iт Me 2 ,где iт - передаточное число трансмиссии. Подставляя значения F и Mк в уравнение (1), находим значение ускорения автомобиля:a = MeiтmDк . (2)Таким образом, чем выше значение крутящего момента двигателя, тем больше ускорение автомобиля. Если учесть, что величина крутящего момента не постоянна, а зависит от многих факторов (к примеру, от частоты вращения), то при разгоне ускорение автомобиля также будет изменяться.

А как же быть с мощностью? Этот параметр, по нашему мнению, более нагляден, когда нужно определить максимальную скорость, до которой способен разогнаться автомобиль. В этом случае мощность двигателя Ne идет на преодоление аэродинамического сопротивления Na, сил трения качения колес Nк и сопротивления в трансмиссии Nm:Ne=Na+Nк+Nm . (3)Другими словами, чем выше мощность двигателя, тем при прочих равных условиях может быть выше максимальная скорость автомобиля. При этом не следует забывать, что мощность двигателя, в свою очередь, зависит от частоты вращения коленвала и связана с величиной крутящего момента простой зависимостью:Ne = Men9550 ,где n - частота вращения коленвала (об/мин).

Крутящий момент и мощность двигателя передаются на колеса через трансмиссию. Очевидно, что разгонная динамика и максимальная скорость автомобиля зависят от передаточных чисел в КПП и в главной передаче. Эти параметры чрезвычайно важны для реализации всех потенциальных возможностей двигателя. Правильно подобранные передачи в трансмиссии способны значительно повысить эксплуатационные свойства автомобиля, а ошибки в их подборе могут нивелировать результат всех усилий по форсированию двигателя.Так или иначе, а любая реконструкция двигателя с целью повышения его мощности - работа комплексная, основанная на четком представлении о том, что все-таки мы хотим получить, как это сделать и можно ли это сделать вообще. Здесь без знания рабочих процессов, протекающих в двигателе, никак не обойтись.

О чем говорит теория?Чтобы окончательно разобраться с моментом и мощностью двигателя, обратимся непосредственно к теории его работы. При работе двигателя давление в его цилиндрах изменяется от минимума на такте впуска до максимума при сгорании топлива в начале рабочего хода. Характер изменения давления в цилиндре можно изобразить графически, связав его с текущим объемом цилиндра, который меняется от минимума, равного объему камеры сгорания (Vкс) в верхней мертвой точке (ВМТ), до максимума - полного объема цилиндра (Vкс+Vh) в нижней.Это известная индикаторная диаграмма - зависимость давления в цилиндре Р от его текущего объема V В таких координатах, гласит теория, площадь под кривой представляет собой работу, совершенную в данном цикле.

Верхняя часть индикаторной диаграммы, ограниченная кривыми процессов сжатия и расширения (рабочего хода) в цилиндре, - это так называемая индикаторная работа цикла Li, т.е. работа, вычисленная по индикаторной диаграмме. Нижняя часть - под кривыми впуска и выпуска - работа насосных ходов Lнх. Если вычесть из полезной работы Li работу насосных ходов Lнх, а также работу Lм, затраченную на преодоление сил трения и механического сопротивления (в том числе, на привод агрегатов), то получим эффективную работу цикла двигателя:Le=Li-Lнх-Lм . (4)Величина работы не наглядна и мало что может рассказать о процессах, протекающих в двигателе. Поэтому в теории часто оперируют удельными параметрами. К примеру, если работу, совершенную за цикл, отнести к объему цилиндра Vh, можно получить удельный параметр, удобный для сравнения разных двигателей. Это - так называемое среднеэффективное давление цикла двигателя:Ре = LeVh . (5)Далее легко вычислить значения крутящего момента Me:Me =79,6 iVh Pe (6)и мощности двигателя Ne:Ne = Men9550 = iVh Pen120 , (7)где i - число цилиндров.Итак, некоторые зависимости получены, попробуем их проанализировать.

С точки зрения практикиПервое, что бросается в глаза: крутящий момент явно не зависит от частоты вращения коленвала, а определяется лишь объемом двигателя iVh и среднеэффективным давлением Pe. Очевидно, имеются два пути повышения Me: увеличение объема двигателя и повышение его Pe.С объемом все понятно - чем больше, насколько позволяет конструкция двигателя, тем лучше. С параметром Pe «бороться» сложнее. Но индикаторная диаграмма подсказывает, что параметр Pe - это давление, которое можно повысить, увеличив степень сжатия. Правда, резервов тут немного - возможности этого способа ограничены детонацией.

Можно подойти и с другой стороны. Чем больше топливовоздушной смеси мы «загоним» в двигатель, тем, очевидно, больше тепла выделится при сгорании топлива в цилиндре и тем выше будет давление в нем.Улучшить наполнение цилиндра смесью можно путем увеличения проходных сечений и изменения формы впускных каналов, клапанов и седел, доработки камеры сгорания, а также расширением фазы (продолжительности) впуска.

Положительно повлияют и мероприятия, направленные на снижение гидравлического сопротивления впускного тракта: ликвидация «уступов» и острых углов в местах стыка деталей, установка воздушного фильтра с низким сопротивлением.Кардинальным средством повышения наполнения, а следовательно, и давления в цилиндре следует признать наддув. Однако этот способ сложно реализовать в «тюнинговой» практике, т.к. он связан с большим объемом переделок в двигателе.Значительное влияние на величину Pe оказывает работа выпускной системы. «Неправильный» выхлоп может «задавить» двигатель, повысив давление в цилиндре на такте выпуска, что, согласно индикаторной диаграмме, приведет к росту работы насосных ходов.

Кроме того, большое сопротивление выхлопной системы препятствует наполнению цилиндра смесью, поскольку не все выхлопные газы успеют покинуть цилиндр и займут часть объема свежей смеси. В этой связи не менее важны проходные сечения выпускных каналов, размеры и форма тарелок и седел клапанов, а также продолжительность (фаза) выпуска.Снова обратимся к формуле (4) работы цикла двигателя. Очевидно, работа, затрачиваемая на преодоление механических потерь, - «вещь» вредная, поскольку уменьшает значения Pe, Me и Ne. Но и тут есть резервы. Можно снизить потери на преодоление сил трения в цилиндропоршневой группе целым рядом мероприятий: снижением массы поршней и шатунов, уменьшением размера юбки поршней и толщины поршневых колец, переносом места фиксации шатуна от осевого смещения в бобышки поршня и др. Кроме того, имеет значение и снижение разбрызгивания масла коленвалом путем специального направления масла, сливаемого из головки блока, установки маслоотражающих экранов и т.д.

Правда, эти мероприятия, в основном, эффективны на высоких оборотах, когда потери на преодоление трения особенно велики.Перечень возможных переделок можно продолжать, однако не стоит надеяться, что отдельно доработанный узел или деталь сразу даст прибавку мощности или крутящего момента процентов этак на ...дцать. Простой пример: увеличиваем объем цилиндров на 20%. Согласно формуле (6), это должно привести к пропорциональному повышению значения крутящего момента. Но не приведет!

В двигателе все взаимосвязано - оставленные без изменения системы впуска, выпуска и управления не обеспечат хорошего наполнения, сгорания топлива и очистки (продувки) цилиндров увеличенного объема. В результате снизится значение Pe, и реальная прибавка крутящего момента окажется раза в полтора-два меньше, да и то лишь на малых и средних оборотах.Кстати, о системе управления. Так называемый «чип-тюнинг» обеспечивает прибавку мощности всего на 5-7%. В то же время после «глубокого» тюнинга механической части двигателя настройка системы управления может дать намного больший эффект.Итак, пути повышения мощности двигателя определены. Кажется, осталось запастись соответствующими деталями и - к двигателю. Однако не будем торопиться - сделать это мы всегда успеем.Еще немного теорииКак мы уже отметили, в двигателе все взаимосвязано.

На практике это означает, что изменение в одном узле ведет к перемене всего рабочего процесса: от воздухозаборника до среза выхлопной трубы. Причем на разных режимах любое вмешательство оказывает различное воздействие. Более того, то, что хорошо на одном режиме, может оказаться плохо на другом.Проведем такой эксперимент: разгон автомобиля от оборотов холостого хода двигателя до максимальных. Реально это выглядит следующим образом: скорость 30 км/час, 4-я передача, «газ в пол». Вначале «тяги» почти нет - автомобиль едва разгоняется. Затем ускорение увеличивается, достигая максимума, и снова уменьшается, пока вблизи максимальных оборотов двигатель не «зависает».Что это? На практике мы повторили испытания так называемой внешней скоростной характеристики двигателя - зависимости Me и Ne от частоты вращения коленвала при полностью открытой дроссельной заслонке.Заметили, что наибольшая «тяга» - где-то на средних оборотах?

Максимум крутящего момента находится здесь же. А вот при уменьшении или увеличении частоты вращения момент падает. Почему?Причин этого явления несколько. Отметим, что максимумы значений Pe и Me в области средних оборотов не случайны, поскольку это - наиболее часто используемые в эксплуатации режимы: конструкторы намеренно «настраивают» все системы двигателя именно на средние обороты.Что такое «настройка»? Попробуем объяснить. Периодичность (1 раз за 2 оборота коленвала) процессов впуска и выпуска в цилиндре вызывает значительные колебания давления и скорости газа в каналах двигателя. Поток газа, движущегося по каналу, обладает частотой собственных колебаний, зависящей от температуры газа и геометрии канала. Так вот, можно подобрать геометрию каналов, в первую очередь, их длину (т.е. настроить системы впуска-выпуска) таким образом, чтобы в период впуска повысить давление перед впускным клапаном, снизив его в цилиндре, а в период выпуска снизить давление на выпуске за выпускным клапаном.В результате наполнение цилиндров увеличится (это явление называется газодинамическим наддувом), одновременно улучшится и очистка цилиндров от остаточных газов в конце выпуска.

Кроме того, на диапазон средних оборотов одновременно «настраивают» и фазы газораспределения: опережение открытия относительно мертвых точек впускного и выпускного клапанов, их перекрытие (длительность одновременного открытия) и продолжительность впуска и выпуска по углу поворота коленвала. Именно фазы газораспределения в сочетании с правильно подобранной геометрией каналов и дают максимум наполнения цилиндров в выбранном, однако довольно узком, диапазоне частоты вращения.Естественно, отклонение в сторону меньших оборотов делает продолжительность фаз «избыточной»: возникает заброс выхлопных газов во впускную систему, ухудшается очистка и наполнение цилиндров. При повышении же оборотов фазы оказываются слишком «узкими» и ограничивают как очистку, так и наполнение цилиндров. Результат - значения Pe и Me падают как при уменьшении, так и при увеличении числа оборотов. Причем в области больших частот вращения величина Me дополнительно снижается за счет быстрого роста механических потерь.Мощность двигателя Ne, также как и его момент Me, имеет максимумы, которые за счет влияния частоты вращения (см. формулу 7) сдвинуты в сторону повышенных оборотов.Теперь, зная характер изменений значений Me и Ne от частоты вращения, попробуем изменить «настройки».

В первую очередь «расширим» фазы газораспределения. Максимумы значений Me и Ne переместятся в область более высоких оборотов, при этом заметно увеличится максимальное значение Ne. Именно этот эффект и лежит в основе форсирования двигателя по частоте вращения: так строят, к примеру, все спортивные моторы.От идеи до практикиИтак, основные закономерности мы выяснили. Попробуем теперь выбрать схему, по которой можно форсировать двигатель.Очевидно, первое, что надо решить, - насколько необходимо увеличить объем цилиндров. Если поставлена цель - достичь максимального эффекта при форсировании, то объемом пренебрегать нельзя, даже если в нашем распоряжении не так много возможностей: повышение мощности и момента прямо пропорционально объему цилиндров.Следующее по значимости - это фазы газораспределения. Необходимо сделать выбор: «строим» ли мы «скоростной» двигатель, который будет «раскручиваться» на высоких оборотах, или «моментный», для работы на средних оборотах. Это, без сомнения, зависит от темперамента водителя и стиля езды. На этом этапе предстоит выбор распределительного вала для нашего мотора - именно параметры вала определяют характер изменения момента и мощности по частоте вращения коленвала.Затем все узлы и детали двигателя «настраиваются» на объем двигателя, но главное, на соответствие выбранному распределительному валу. Другими словами, весь клапанный механизм, каналы впуска и выпуска, цилиндропоршневая группа - все «подстраивается» под характеристики распределительного вала.

Какой бы мотор ни получился в результате - это будет уже новый, другой мотор. И им надо по-другому управлять. То есть по-иному, но точно регулировать состав топливно-воздушной смеси и угол опережения зажигания. Поэтому следующий этап работы - настройка системы управления двигателем. Без этого новый двигатель не только не «выдаст» всех своих возможностей, но может проиграть своему стандартному аналогу. Особенно это касается двигателей с электронными системами впрыска топлива.И, наконец, трансмиссия. Ее, возможно, придется дорабатывать, к примеру, изменять передаточные числа главной передачи или отдельных передач. Ведь двигатель, какой бы хороший он ни получился, работает не сам по себе, а вращает колеса автомобиля.Реализация на практике всех этих этапов - задача непростая, и ее сложность возрастает прямо пропорционально росту мощности и крутящего момента, которые мы хотели бы получить. Чтобы добиться хороших результатов, необходимы опыт и знания, специальный инструмент и приспособления, станочная база, детали и комплектующие. Кроме того, результаты работы необходимо проконтролировать не субъективно, по ощущениям водителя, а объективно, испытав двигатель на специальном стенде.Цена набора деталей для тюнинга достаточно велика. Дорого обойдется и ошибка при неграмотной установке.

Кто-то носит форму, а кто-то гомик
Кто-то гомик в форме, кто-то пи*дит на форуме
http://mega-vlad.livejournal.com/
pacifier
Senior
****

Рейтинг: +11/-0
Пол: Мужской
Сообщений: 748
Расположение: Spb


Re: Мощность и момент
« Ответ #9 : 05 РТУ 2005, 11:32 »
 
Чуть не по теме но все же... А как же коробка? Undecided

а что коробка? пишу же - интегрированная.
ты видел как выглядит график мощности по передачам? гребенка такая.
Так вот у кого гребенка большей площади - тот и молодец.
=-=
pacifier
Senior
****

Рейтинг: +11/-0
Пол: Мужской
Сообщений: 748
Расположение: Spb


Re: Мощность и момент
« Ответ #10 : 05 РТУ 2005, 11:35 »
 
а что коробка? пишу же - интегрированная.
ты видел как выглядит график мощности по передачам? гребенка такая.
Так вот у кого гребенка большей площади - тот и молодец.
Вру про график. С другим перепутал.
=-=
maniakk
голодранец
Administrator
God
*****

Рейтинг: +67/-1
Пол: Мужской
Сообщений: 5399
Расположение: Питер


Drisch Racing Team

Re: Мощность и момент
« Ответ #11 : 05 РТУ 2005, 11:55 »
 
ниасилил

возьму читать на выходные




Владение русской орфографией это как владение кунг-фу - истинные мастера не применяют его без надобности.
OM
God
*****

Рейтинг: +27/-0
Пол: Мужской
Сообщений: 1104
Расположение: СПб Ржевка-Веселый


ЭВО для... и ТАЗ для души.

Re: Мощность и момент
« Ответ #12 : 05 РТУ 2005, 16:55 »
 
В любом случае гребенка вещь интересная при изучении лучших диапазонов своего авто.
УЛИТКИ
motorsport
Kent
СТАРТЕР КЛУБА
Club member
God
*****

Рейтинг: +65/-0
Пол: Мужской
Сообщений: 1478
Расположение: СПб, Приморский


Ватрушки Матарспорт

Re: Мощность и момент
« Ответ #13 : 08 РТУ 2005, 11:48 »
 
Цитировать
Мощность или момент?

Попробуем охарактеризовать влияние крутящего момента двигателя на разгонную динамику автомобиля. Ускорение автомобиля (a) можно оценить, используя известный закон Ньютона. Пренебрегая в первом приближении силами трения, сопротивления и инерции вращающихся масс, запишем:F= m•a , (1)где F - сила «тяги», ускоряющая автомобиль; m - его масса.В свою очередь, сила F связана с крутящим моментом Mк ведущего колеса следующим соотношением:F = 2 MкDк ,где Dк - диаметр колеса.Крутящие моменты двигателя Me и колеса Mк связывает простое соотношение:Mк = iт Me 2 ,где iт - передаточное число трансмиссии. Подставляя значения F и Mк в уравнение (1), находим значение ускорения автомобиля:a = MeiтmDк . (2)Таким образом, чем выше значение крутящего момента двигателя, тем больше ускорение автомобиля. Если учесть, что величина крутящего момента не постоянна, а зависит от многих факторов (к примеру, от частоты вращения), то при разгоне ускорение автомобиля также будет изменяться.

В итогу как тут написано a = Me*iт*m*Dк
Вопрос как увеличить ускорение??? надо увеличить числитель или уменьшить знаменатель (его тот вАще нет, поэтому будем увеличивать числитель)
что мы имеем:
Me - крутящий момент, трогать не будем
iт -тоже трогать не будем
m - чем больше масса тем больше ускорение. Сажаем в машины 3 теток, и засыпоем полный багажник картошки.  Grin
Dk - ставим колеса от трактара и машина, с учетом что в салоне 3 тетки и полный багажник картошки, просо полетит.  Laughing Laughing Laughing
Страниц: [1] Вверх Печать 
« предыдущая тема следующая тема »
Перейти в: