Большие обороты двигателя малая мощность

Иногда владелец автомобиля замечает, что силовой агрегат работает не привычно. Как правило, симптомы наблюдают на неподвижном автомобиле с включенным мотором. Высокие обороты двигателя на холостом ходу создают повышенную вибрацию кузова и агрегата, машина работает с шумом и увеличенным расходом топлива.

Подобные симптомы приводят в ступор неопытных автолюбителей. Не зная как действовать, чтобы настроить правильные обороты двигателя, владелец транспортного средства обращается за помощью на техническую станцию.

Спешка приводит к материальным затратам, а иногда к «лишним» манипуляциям с механизмами агрегата. Подходить к решению вопроса надо вдумчиво, поскольку причин такого поведения масса: начиная заправкой топлива, не отвечающего установленным требованиям, заканчивая серьёзным сбоем при смесеобразовании.

Разберём часто встречающиеся причины и порядок действий при работе на высоких оборотах.

Приборная панель с тахометром Audi S8:

Большие обороты двигателя малая мощность

Причины неисправности

Прежде, чем говорить о неисправностях, разберемся, что такое обороты холостого хода. При запуске двигателя превышение оборотов на холостом ходу, нормальное явление, поскольку мотор прогревается и выходит на устойчивый тепловой режим работы. После прогрева, настроенный агрегат снижает показатель оборотов до установленных пределов.

Цель режима холостого хода, поддержать выполнение сгорания внутри цилиндров, обеспечив экономичную работу двигателя, не дав заглохнуть. Поскольку на холостом ходу мотор не нагружен, задача системы, свести потребление топлива к минимальным показателям. Если агрегат прогрет, большие обороты двигателя на холостом ходу, ситуация не нормальная, устранить причину надо как можно быстрей.

  • Двигатель Chevrolet с карбюратором:
  • Большие обороты двигателя малая мощность
  • Последствия работы двигателя на повышенных оборотах:
  • Повышение температуры охлаждающей жидкости, перегрев двигателя;
  • Коробление головки блока цилиндров двигателя;
  • Повышенный износ внутренних деталей двигателя;
  • Снижение ресурса двигателя.

Очевидно, что поддерживать нормальные обороты двигателя на холостом ходу надо, иначе последствия обойдутся намного дороже. Для настройки надо провести диагностику и установить причину поломки.

Часто холостые обороты двигателя завышены по причине:

  • Поломка датчика холостого хода;
  • Выход из строя датчика положения дроссельной заслонки;
  • Поломка дроссельной заслонки;
  • Выход из строя датчика температуры воздуха;
  • Впускной коллектор пропускает воздух;
  • Сбой в работе блока управления двигателем.

Топливная рейка двигателя с инжектором:

Большие обороты двигателя малая мощность

Перед тем как приступать к поиску и решению проблем, связанных с неисправностью, оцените силы, поскольку для этих целей потребуется хотя бы первичное представление об устройстве двигателя.

Учтите, что метод решения, к которому прибегают, для каждого вида двигателя различен.

Карбюратор, инжектор, дизель отличаются в образовании горючей смеси и соответственно, требуют дифференцированного подхода.

…  «Супротек» присадка для «МКПП»- Когда и как применять

Определение количества оборотов

Не зависимо от того, какой агрегат установлен на автомобиле, выдаваемые обороты двигателя на холостом ходу соответствуют установленным нормам.

Каждый производитель, в зависимости от конструктивных особенностей изделия, использует различные настройки холостых оборотов. Поэтому ознакомьтесь с инструкцией к двигателю, что бы знать, какие обороты двигателя нужно держать.

Как правило, нормальным значением, в зависимости от модификации мотора является показатель 650-950 оборотов в минуту.

Для определения показателя оборотов, используют устройство, которое называется тахометр. Прибор предназначен для измерения и информативного отображения частоты вращения коленчатого вала двигателя.

В зависимости от типа подключения и принципа работы устройства различают:

  • Механические и электромеханические тахометры;
  • Электронные (импульсные) тахометры, подключаются к зажиганию двигателя;
  • Электрические тахометры, подключаются к электрическому генератору
  1. Применение прибора решает массу задач, помогает автомобилисту оптимально эксплуатировать мотор, сводит износ агрегата к минимуму.
  2. Электрический автомобильный тахометр:
  3. Большие обороты двигателя малая мощность
  4. При помощи тахометра можно:
  • Согласовать переключение передач, обороты двигателя и скорость движения автомобиля в зависимости от условий эксплуатации и дорожного покрытия;
  • Выбрать режим работы двигателя, определить интервал, в котором крутящий момент будет наибольшим;
  • Выявить неисправность механизмов, за счёт отслеживания неравномерной работы агрегата на холостом ходу и на режимах эксплуатации.

Автомобильный стробоскоп:

Большие обороты двигателя малая мощность

Очевидно, присутствие прибора на панели автомобиля необходимо, но как определить обороты двигателя без тахометра, ведь не весь транспорт укомплектован изделием.

Используют два варианта: определяют обороты при помощи стробоскопа, приобретают и устанавливают электронный тахометр самостоятельно. Второй вариант предпочтительней, поскольку стоимость изделия не велика, пользоваться им удобно.

Что касается стробоскопа, для частного применения механизм не удобен, используется на станциях обслуживания.

Регулятор холостого хода

Устройство предназначено для подачи воздуха в камеру сгорания установки, что бы поддержать обороты двигателя на холостом ходу, когда заслонка дросселя закрыта. Обеспечивается подача за счёт конструктивного применения обводного канала, открытие которого обеспечивает регулятор.

Работает прибор за счёт применения электрического моторчика, либо электромагнитного клапана. Кроме того, клапан регулятора холостого хода сглаживает резкие переходы с режима на режим, агрегат работает плавно.

В случае, если клапан открыл, но не закрыл канал, обороты на холостом ходу превысят нормальный показатель.

…  Как переключать скорости на механической коробке передач

Для устранения неполадок проверяют работоспособность датчика и, в случае неисправности, меняют изделие.

Некоторые карбюраторные двигатели оснащены винтом «качества» и «количества». Для таких агрегатов процесс регулировки холостых оборотов проводится с их помощью. Работы по настройке не проводятся на холодном двигателе, перед процедурой, мотор прогревают до рабочей температуры.

Dodge Viper, датчик холостого хода:

Большие обороты двигателя малая мощность

Дроссельная заслонка

Повышенные обороты двигателя показывает на необходимость проверки дроссельной заслонки. Назначение устройства, подать большее количество воздуха в камеру сгорания при нажатии на педаль акселератора. Если заслонка засорена, либо изношена, то происходит не полное закрытие на холостом ходу.

В этом случае блок управления двигателем получает информацию от датчика воздуха о подаче большего количества топлива во впускной коллектор, что увеличивает обороты выше номинального предела. Демонтаж и чистка механизма специальными средствами устраняет проблему, в противном случае, дроссель меняют.

Проверяется состояние троса, который управляет заслонкой. Возможно, изделие повреждено, или заедает. Частая причина некорректной работы, неверные показания датчика положения заслонки. Деталь проверяется электронным сканером, считывающим коды ошибок с блока управления. Неисправный датчик меняется.

Дроссельная заслонка фирмы Bosch:

Большие обороты двигателя малая мощность

Датчик температуры воздуха

Датчик температуры воздуха расположен во впускном коллекторе двигателя, измеряет показатели движущегося в камеру сгорания воздуха. Конструктивно устройство, полупроводниковый терморезистор.

Принцип работы основан на зависимости электрического сопротивления материала от температуры окружающей среды. На датчик подаётся напряжение номиналом пять вольт. Получая обратный сигнал, блок управления обрабатывает его и получает значение температуры.

После, за счёт форсунки, регулируется оптимальная подача топлива.

На основании показаний прибора происходит управление процессами в двигателе. Неверные данные ведут к повышенному потреблению топлива, сбоям при работе агрегата на холостом ходу, детонациям в цилиндрах.

Признаки поломки датчика:

  • Нестабильная работа двигателя на холостом ходу;
  • Работа двигателя происходит с перебоями и вибрацией;
  • Работает контрольная лампочка двигателя;
  • Блок управления выдаёт код, соответствующий ошибке в работе датчика;
  • Мощность двигателя снизилась;
  • Запуск двигателя не возможен

Датчик температуры воздуха:

Большие обороты двигателя малая мощность

Причины плохой работы: загрязнение, износ, коррозия, разрыв цепи. Проведение диагностики и замена изделия ведёт к восстановлению работы агрегата.

Впускной коллектор

Механизм влияет на работу двигателя. В коллекторе происходит смесь топлива и воздуха, так же, изделие выполняет передаточную функцию, равномерно доставляя горючее по камерам сгорания двигателя.

Конструктивно, некоторые детали и механизмы двигателя крепятся к коллектору. Топливная аппаратура, заслонки и другие элементы закреплены на механизме.

Читайте также:  Большие обороты при запуске двигателя авео

Работа коллектора помогает образованию разряжения, которое даёт работу ряда нужных механизмов мотора (вакуумный усилитель тормозов, круиз контроль и другие).

Впускной коллектор:

Большие обороты двигателя малая мощность

Работая, коллектор деформируется, прокладки изделия теряют эластичность, как результат, происходит неконтролируемое поступление воздуха и изменение его скорости. Для устранения неполадок изделие демонтируется, что проблематично из-за крепления дополнительного навесного оборудования.

Внимание стоит уделить прокладке изделия, наличие дефектов поверхности свидетельствует о присутствии других неисправностей. Попадание излишков воздуха в полость коллектора ведёт к нарушению оборотов на холостом ходу, а так же перегревает двигатель, не даёт ему нормально запускаться.

Для устранения последствий перегрева надо будет провести шлифование поверхности, это делают на специальном станке или камне.

Электронный блок управления двигателем

Благодаря электронному блоку управления осуществляется работа механизмов и расчет показателей проводимых процессов в двигателе.

Симптомы выхода изделия из строя:

  • Невозможно произвести запуск двигателя;
  • Двигатель перестаёт держать нужные обороты;
  • Индикация сбоев на панели приборов, отсутствие возможности её устранения

Электронный блок управления двигателем:

Большие обороты двигателя малая мощность

Блок выходит из строя редко, однако если это случается, устранить неисправности можно только в сервисе, с возможностью подключения специального оборудования. Проведение работ потребует наличия кабеля, переходников и программного обеспечения. Как показывает практика, главный способ, это замена прошивки оборудования.

Очевидно, проблема высоких оборотов двигателя на холостом ходу связана с работой механизмов и систем, обеспечивающих поступление воздуха и топлива в камеру сгорания двигателя.

Так же, влияние оказывают детали, контроля, учета, и изменения показателей состава горючей смеси по отношению к воздуху.

Наблюдая максимальные обороты на не нагруженном двигателе, в первую очередь надо провести диагностику перечисленных изделий и узлов.

Как уменьшить, увеличить обороты электродвигателя 220 и 12В?

Для плавности увеличения и уменьшения скорости вращения вала существует специальный прибор  – регулятор оборотов электродвигателя 220в. Стабильная эксплуатация, отсутствие перебоев напряжения, долгий срок службы – преимущества использования регулятора оборотов двигателя на 220, 12 и 24 вольт.

Способы изменения вращения зависят от модели электрической машины. Характеристики электрических машин отличаются: постоянного и переменного тока, однофазные, трехфазные. Поэтому говорить нужно о каждом случае отдельно.

Простейший вариант

Большие обороты двигателя малая мощностьЛегче всего изменять обороты электродвигателя постоянного тока. Они меняются простым изменением напряжения питания. Причем неважно где: на якоре или на возбуждении, но это касается только маломощных машин с минимальной нагрузкой. В основном управление скоростью вращения производят по цепи якоря. Более того, здесь возможно реостатное регулирование, если мощность мотора небольшая, или есть довольно мощный реостат.

Это самый неэкономичный вариант. Механические характеристики двигателя с независимым возбуждением самые невыгодные из-за больших потерь, результатом чего является падение механической мощности, КПД.

Еще одна возможность – введение реостата в обмотку возбуждения. Рассматривая характеристики двигателя с независимым возбуждением, увидим, что регулирование скорости вращения возможно только в сторону увеличения оборотов. Это происходит ввиду насыщения обмотки.

Итак, реостатное регулирование скорости вращения аппарата независимого возбуждения оправдано в системах с минимальной нагрузкой. Лучше всего, когда работа при таком включении буде периодической.

В цепи якоря

Для осуществления этой схемы нужно цепь якоря подключить к источнику напряжения, которое можно менять.

Это возможно в электрических машинах малой или средней мощности. Двигатель большой мощности целесообразно подключить в схему с генератором напряжения независимого возбуждения.

Большие обороты двигателя малая мощность

В качестве привода для генератора используют обычный трехфазный асинхронник. Чтобы уменьшить обороты, достаточно на якоре понизить напряжение. Оно меняется от номинального и вниз. Эта схема имеет название «двигатель-генератор». Таким образом можно менять параметры на двигателе 220в.

Для низкого напряжения

Управление агрегатами на 12в проще из-за более низкого напряжения и как следствие, более доступных деталей. Вариантов подобных схем множество, поэтому важно понять сам принцип.

Такой двигатель имеет ротор, щеточный механизм и магниты. На выходе у него всего два провода, контролирование скорости идет по ним. Питание может быть 12, 24, 36в, или другое. Что нужно – это его менять. Лучше, когда в пределах от нуля до максимума. В более простых вариантах 12–0в не получится, другие варианты дают такую возможность.

Кто-то паяет радиоэлементы навесным монтажом, кто-то набирает печатную плату – это уже зависит от желания и возможностей каждого человека.

Большие обороты двигателя малая мощность

Этот вариант подойдет, если точность неважна: например, вентилятор. Напряжение меняется от 0 до 12 вольт, пропорционально меняется крутящий момент.

Другой вариант – со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу.

Большие обороты двигателя малая мощность

Питание 12 вольт, схема очень проста. Двигатель набирает обороты плавно, и также плавно их сбавляет так как напряжение на выходе меняется в пределах 12–0в.

Как результат – можно убрать крутящий момент практически до нуля. Если потенциометр крутить в обратном направлении, мотор так же постепенно набирает обороты до максимума.

Микросхема очень распространенная, ее характеристики тоже подробно описаны. Питание 12–18в.

Есть еще один вариант, только это уже не для 12, а для 24в питания.

Большие обороты двигателя малая мощность

Двигатель постоянного тока, питание – переменное, так как стоит диодный мост. При желании можно мост выбросить и запитывать постоянкой от своего блока питания.

От сети

Однофазные электродвигатели переменного тока также позволяют регулировать вращение ротора.

Коллекторные машины

Большие обороты двигателя малая мощностьТакие моторы стоят на электродрелях, электролобзиках и другом инструменте. Чтобы уменьшить или увеличить обороты, достаточно, как и в предыдущих случаях, изменять напряжение питания. Для этой цели также есть свои решения.

Конструкция подключается непосредственно к сети. Регулировочный элемент – симистор, управление которого осуществляется динистором. Симистор ставится на теплоотвод, максимальная мощность нагрузки – 600 Вт.

Если есть подходящий ЛАТР, можно все это делать при помощи его.

Двухфазный двигатель

Большие обороты двигателя малая мощностьАппарат, имеющий две обмотки – пусковую и рабочую, по своему принципу является двухфазным. В отличие от трехфазного имеет возможность менять скорость ротора. Характеристика крутящегося магнитного поля у него не круговая, а эллиптическая, что обусловлено его устройством.

Есть две возможности контролирования числа оборотов:

  1. Менять амплитуду напряжения питания (Uy),
  2. Фазное – меняем емкость конденсатора.

Такие агрегаты широко распространены в быту и на производстве.

Обычные асинхронники

Электрические машины трехфазного тока, несмотря на простоту в эксплуатации, обладают рядом характеристик, которые нужно учитывать. Если просто изменять питающее напряжение, будет в небольших пределах меняться момент, но не более. Чтобы в широких пределах регулировать обороты, необходимо довольно сложное оборудование, которое просто так собрать и наладить сложно и дорого.

Большие обороты двигателя малая мощность

Для этой цели промышленностью налажен выпуск частотных преобразователей, помогающих менять обороты электродвигателя в нужном диапазоне.

Асинхронник набирает обороты в согласии с выставленными на частотнике параметрами, которые можно менять в широком диапазоне. Преобразователь – самое лучшее решение для таких двигателей.

Выбираем устройство

Для того чтобы подобрать эффективный регулятор необходимо учитывать характеристики прибора, особенности назначения.

  1. Для коллекторных электродвигателей распространены векторные контроллеры, но скалярные являются надёжнее.
  2. Важным критерием выбора является мощность. Она должна соответствовать допустимой на используемом агрегате. А лучше превышать для безопасной работы системы.
  3. Напряжение должно быть в допустимых широких диапазонах.
  4. Основное предназначение регулятора преобразовывать частоту, поэтому данный аспект необходимо выбрать соответственно техническим требованиям.
  5. Ещё необходимо обратить внимание на срок службы, размеры, количество входов.
Читайте также:  Большие обороты при запуске двигателя ауди

Прибор триак

Устройство симистр (триак) используется для регулирования освещением, мощностью нагревательных элементов, скоростью вращения.

Большие обороты двигателя малая мощностьСхема контроллера на симисторе содержит минимум деталей, изображенных на рисунке, где С1 – конденсатор, R1 – первый резистор, R2 – второй резистор.

С помощью преобразователя регулируется мощность методом изменения времени открытого симистора. Если он закрыт, конденсатор заряжается посредством нагрузки и резисторов. Один резистор контролирует величину тока, а второй регулирует скорость заряда.

Когда конденсатор достигает предельного порога напряжения 12в или 24в, срабатывает ключ. Симистр переходит в открытое состояние. При переходе напряжения сети через ноль, симистр запирается, далее конденсатор даёт отрицательный заряд.

Тиристорные регуляторы мощности являются одними из самых распространенных, обладающие простой схемой работы.

Тиристор, работает в сети переменного тока.

Отдельным видом является стабилизатор напряжения переменного тока. Стабилизатор  содержит трансформатор с многочисленными обмотками.

Схема стабилизатора постоянного тока

Зарядное устройство 24 вольт на тиристоре

Принцип действия заключаются в заряде конденсатора и запертом тиристоре, а при достижении конденсатором напряжения, тиристор посылает ток на нагрузку.

Процесс пропорциональных сигналов

Сигналы, поступающие на вход системы, образуют обратную связь. Подробнее рассмотрим с помощью микросхемы.

Микросхема TDA 1085

Микросхема TDA 1085, изображенная выше, обеспечивает управление электродвигателем 12в, 24в обратной связью без потерь мощности. Обязательным является содержание таходатчика, обеспечивающего обратную связь двигателя с платой регулирования.

Сигнал стаходатчика идёт на микросхему, которая передаёт силовым элементам задачу – добавить напряжение на мотор. При нагрузке на вал, плата прибавляет напряжение, а мощность увеличивается. Отпуская вал, напряжение уменьшается. Обороты будут постоянными, а силовой момент не изменится.

Частота управляется в большом диапазоне. Такой двигатель 12, 24 вольт устанавливается в стиральные машины.

Своими руками можно сделать прибор для гриндера, токарного станка по дереву, точила, бетономешалки, соломорезки, газонокосилки, дровокола и многого другого.

Промышленные регуляторы, состоящие из контроллеров 12, 24 вольт, заливаются смолой, поэтому ремонту не подлежат. Поэтому часто изготавливается прибор 12в самостоятельно.

Несложный вариант с использованием микросхемы U2008B. В регуляторе используется обратная связь по току или плавный пуск.

В случае использования последнего необходимы элементы C1, R4, перемычка X1 не нужна, а при обратной связи наоборот.

При сборе регулятора правильно выбирать резистор. Так как при большом резисторе, на старте могут быть рывки, а при маленьком резисторе компенсация будет недостаточной.

Важно! При регулировке контроллера мощности нужно помнить, что все детали устройства подключены к сети переменного тока, поэтому необходимо соблюдать меры безопасности!

Регуляторы оборотов вращения однофазных и трехфазных двигателей 24, 12 вольт представляют собой функциональное и ценное устройство, как в быту, так и в промышленности.

Измерения

Понятно, что число оборотов нужно как-то определять. Для этого используют тахометры. Они показывают число вращения на данный момент. Обычным мультиметром просто так измерить скорость не получится, разве что на автомобиле.

Как видно, на электрических машинах можно менять различные параметры, подстраивая их под нужды производства и домашнего хозяйства.

Мощность двигателя или крутящий момент? Какая характеристика важнее?

Материал подготовлен автором проекта АвтобурУм. Графики можно увидеть здесь: https://autoburum.com/user/stas90/blog/609-moshhnost-dvigate…

Большинство автолюбителей судят о ходовых характеристиках авто по мощности двигателя. Обычно ее измеряют в киловаттах или лошадиных силах. Чем она больше, тем солиднее. Максимальную мощность двигатель внутреннего сгорания развивает на определенных оборотах.

Обычно для бензиновых автомобилей это около 6000 оборотов в минуту, для дизельных – около 4000 об./мин. Именно поэтому дизельные движки относятся к классу низкооборотных, бензиновые – высокооборотные.

Однако и среди бензиновых двигателей есть низкооборотные, и наоборот – есть дизельные высокооборотные.

Часто водитель сталкивается с ситуацией, когда необходимо придать авто значительное ускорение для выполнения очередного маневра. Жмешь педалью акселератора в пол, а автомобиль практически не ускоряется.

Вот тут-то и нужен мощный крутящий момент на тех оборотах, на которых работает в данный момент двигатель. Именно он характеризует приемистость автомобиля.

Поэтому каждый автовладелец должен знать, на каких оборотах его авто имеет максимальный крутящий момент перед тем, как садить красивую девушку в свою машину и показывать чудеса пилотирования.

  • Крутящий момент двигателя, что это?
  • Из курса физики за 9 класс многие помнят, что крутящий момент М равен произведению силы F, прикладываемой к рычагу длиной плеча L. Формула:
  • М = F * L

Длина в системе СИ измеряется в метрах, сила – в ньютонах. Нетрудно определить, что момент измеряется в ньютон на метр.

Основная сила в двигателе внутреннего сгорания вырабатывается в камере сгорания в момент воспламенения смеси. Она приводит в действие кривошипно-шатунный механизм коленвала. Рычагом здесь является длина кривошипа, то есть, если эта длина будет больше, то и крутящий момент тоже увеличивается.

Однако, увеличивать кривошипный рычаг бесконечно нельзя. Во-первых, тогда надо увеличивать рабочий ход поршня, то есть размеры движка. Во-вторых, при этом уменьшаются обороты двигателя. Двигатели с большим рычагом кривошипного механизма применяют в крупномерных плавательных средствах.

В легковых авто с небольшими размерами коленвала не поэкспериментируешь.

В технических характеристиках, указанных на модель двигателя, параметр максимального крутящего момента указывается совместно с величиной оборотов (либо пределами величин оборотов), при которых такой крутящий момент может быть достигнут. Обычно считается: если максимальный крутящий момент может быть достигнут на оборотах до 4500 об./мин., то двигатель низкооборотный, более 4500 – высокооборотный.

От величины крутящего момента напрямую зависит характеристика мощности двигателя автомобиля. Почему считается, что бензиновые движки заведомо могут обеспечить большую, чем дизельные, мощность. Дело в том, что в силу конструктивных особенностей и управляемости системы зажигания бензиновые двигатели могут длительное время работать на оборотах 8000 об.

/мин и более. Дизельные движки достигают максимального крутящего момента на более низких оборотах.

В городском ритме движения, когда нет необходимости развивать предельные обороты, дизельные авто нисколько не уступают бензиновым, наоборот, на малых и средних оборотах спокойно можно двигаться в ритме от 30 до 60 км/час, не переключая третью либо 4-ю передачу.

Пересчитать крутящий момент в мощность двигателя и наоборот можно, руководствуясь упрощенной физической формулой:

Р=М*n/ 9549

По этой формуле получится мощность Р в киловаттах. Вводить надо М – крутящий момент двигателя в ньютон на метр, n– величина оборотов двигателя. Здесь 9549 — число, которое получается после упрощения основной формулы в результате перемножения констант (ускорения свободного падения, числа Пи и т.п.).

Для перевода киловатт в лошадиные силы следует результат умножить на 1,36. В некоторых случаях в технических характеристиках указывается крутящий момент на холостых оборотах.

Зависимости мощности двигателя и крутящего момента от количества оборотов

Типовые характеристики зависимости мощности и крутящего момента от оборотов двигателя приведены на рис.1

Большие обороты двигателя малая мощность

Из графика видно, что крутящий момент стабильно увеличивается до 3000 оборотов, затем наступает относительно пологий участок. На оборотах около 4500 об/мин достигается максимум крутящего момента около 178 ньютон*метр.

Читайте также:  Внешняя характеристика двигателя змз 409

В то же время мощность двигателя продолжает расти до достижения оборотов около 5500 об/мин, и на этих оборотах достигает около 124 лошадиных сил. Это понятно, если обратиться к формуле, в которой видно, что мощность пропорциональна произведению крутящего момента на величину оборотов.

После 5500 оборотов в минуту уменьшение крутящего момента превышает крутизну увеличения оборотов, и мощность начинает уменьшаться.

Как это объяснить физически, то есть, без формул. На малых оборотах в область сгорания поступает небольшое количество воздушно-топливной смеси в единицу времени, соответственно, крутящий момент и мощность небольшие. Увеличивая обороты, количество смеси (а вслед за ним и мощность, крутящий момент) возрастает. Достигая больших значений, мощность уменьшается по следующим причинам:

  1. механические потери на трение механизмов;
  2. инерционные потери;
  3. недостаточное нагнетание воздуха (кислородное голодание).

Из соображений обеспечения максимального количества поступающего воздуха (кислорода) в камеру сгорания даже на небольших оборотах двигателя применяют системы турбонаддува с электронным регулированием. Используя такие системы можно обеспечить равномерность характеристик крутящего момента в широком диапазоне оборотов двигателя, как показано на рис.2

Большие обороты двигателя малая мощность

Уровень максимального крутящего момента около 242 ньютон на метр поддерживается в пределах от 2000 до 5000 об/мин коленвала. Это значит, что можно без волнений начинать обгон, двигаясь на относительно низких оборотах двигателя.

Высокооборотные движки позволяют максимально увеличивать мощность за счет уверенной работы на предельно высоких оборотах вплоть да 8000 об/мин, как показано на рис.3

Большие обороты двигателя малая мощность

Если вы серьезно подходите к динамическим характеристикам своего или вновь приобретаемого автомобиля, знать характеристики крутящего момента и мощности двигателя в зависимости от оборотов просто необходимо. Их можно найти, покопавшись на различных форумах, сайтах автодилеров и производителей.

Для городского ритма движения лучше подойдут низкооборотные двигатели с турбонаддувом. Если вы любите попалить резину, посоперничать на трассе, лучше выбрать автомобиль с высокооборотным бензиновым движком.

Можно ли увеличить крутящий момент двигателя

Величину необходимого крутящего момента определяют конструкторы еще на предварительном этапе конструкторской разработки двигателя внутреннего сгорания.

От нее зависят и другие элементы автомобиля: подвеска, тормозная и рулевая система, аэродинамика.

Поэтому, прежде чем приступить к самостоятельному форсированию двигателя, убедитесь, что ваша машина не развалится или не улетит в космос на умощненном двигателе.

  • Способов увеличения крутящего момента и, соответственно, мощности много:
  • изменение геометрических свойств поршневой группы, увеличение компрессии;
  • замена форсунок или инжекторов;
  • внесение изменений в систему воздухозабора;
  • чип-тюнинг путем перепрограммирования топливной карты блока управления двигателя.

Опыт показывает, что принудительное увеличение крутящего момента и мощности двигателя на 20% уменьшает ресурс его работы приблизительно в два раза. Поэтому, если вы не фанат дрэг-рейсинга, дрифтинга и красивых девушек, лучше не экспериментировать.

Что важнее для мощности: лошадиные силы или крутящий момент?

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.

Объяснение крутящего момента на основе разводного ключа

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. 

Велосипед

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. 

Откуда взялась 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. 

График мощности и крутящего момента

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!

Диностенд

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector