Mis on auto mootori pöördemoment

Iga bensiini- või diiselmootori sisepõlemismootori põhiomaduste loendis peab olema näidatud mootori võimsus ja pöördemoment. Sõiduki enda puhul on eraldi rõhk pandud auto kiirendamise dünaamikale 0-100 km/h. olenemata kapoti all oleva jõuallika tüübist (bensiin, diisel, hübriidmootor jne). Traditsiooniliselt on välja kujunenud, et ostjate maksimaalne tähelepanu köidab esialgu mootori võimsus, mida väljendatakse hobujõududes (hj). Kindlalt on juurdunud arvamus, et mida rohkem hj. annab mootorile, seda kiirem, dünaamilisem ja sageli ka prestiižsem auto lõpuks on. Paralleelselt sellega jäetakse turundajate poolt teadlikult tagaplaanile njuutonmeetrites (N∙m) väljendatav pöördemomendi indikaator.

Soovitame lugeda ka artiklit selle kohta, mis on mootori suurus. Sellest artiklist saate teada, milliste parameetritega seda mõõdetakse ja mida mõjutab sisepõlemismootori töömaht.

Selline lähenemine illustreerib hästi USA automüüjate seas levinud väljendit. Nagu öeldakse, aitavad “hobused” müüa autosid ehk võimsust, pöördemoment aga liigutab autot edasi. Järgmisena vaatleme lähemalt, milline on sisepõlemismootori pöördemoment, samuti vaatleme mootori võimsuse, pöördemomendi ja kiirenduse dünaamika karakteristikute sõltuvust.

Artikli sisu

• Mootori võimsus ja pöördemoment
• Kuidas mootori võimsus ja pöördemoment mõjutavad auto kiirendust
• Diiselmootori pöördemoment
• Summeerida

Mootori võimsus ja pöördemoment

Enamiku tavaliste autojuhtide jaoks taandub maksimaalse võimsuse ja pöördemomendi mõiste tõsiasjale, et mida rohkem võimsust, seda suurem on pöördemoment ja võimsam mootor on alati parem. Samal ajal pole paljudel mootori nendest omadustest selget arusaamist.

Segadust on sellesse leeri lisanud ka kasvav "diislimeeste" hulk, kelle hulgas pööratakse palju rohkem tähelepanu pigem löökmomendile kui diiselmootori võimsusele. Mainida tuleks ka turbomootoreid, mis suudavad autot palju kiiremini kiirendada, kuigi ülelaadimisega sisepõlemismootori enda võimsus jääb märgatavalt alla atmosfäärikaaslastele, mille kapoti all on palju muljetavaldavam arv "hobusi". Selgub, võimsam, kuid mitte alati dünaamilisem ja kiirem? Mõelgem, miks see nii juhtub ja kuidas "pöördemomendi" karakteristik erineb "võimsusest".

Kuidas mootori võimsus ja pöördemoment mõjutavad auto kiirendust

Nagu juba mainitud, näitavad tehnilised andmed mootori maksimaalset võimsust ja pöördemomenti. Niisiis on pöördemoment sisepõlemismootori väntvõlli pöörlemisjõud. Pöördemomenti mõõdetakse njuutonmeetrites. Samuti saab momendi karakteristikut väljendada kilogrammi-jõus meetri kohta. Pöördemoment tekib siis, kui vabalt pöörlev väntvõll hakkab aeglustuma.

Ehk siis väntvõllile rakendatakse koormust, mis paneb auto liikuma. Pange tähele, et pöördemoment sõltub otseselt mootori pöörlemiskiirusest. Sisepõlemismootorite puhul on iseloomulikuks tunnuseks see, et madalatel pööretel on pöördemoment väike, siis paralleelselt jõuallika kiiruse suurenemisega täheldatakse pöördemomendi suurenemist, siis pöördemoment väheneb, kuigi kiirus jääb suureks. . Pange tähele, et tehnilised andmed näitavad mootori maksimaalset võimsust, näiteks 150 hj. kiirusel 6000 pööret minutis. Sel juhul näidatakse maksimaalset pöördemomenti umbes 3500-3700 pööret minutis.

Selle põhjuseks on asjaolu, et põlemiskambris toimuvad erinevatel kiirustel erinevad protsessid, mis mõjutab silindrite täitmise efektiivsust, kütuse-õhu segu põlemise kvaliteeti, silindri ventilatsiooni jne. Teisisõnu, õhu hulk sisselaskeavas, süüte ajastus, heitgaaside maht ja mitmed muud parameetrid muutuvad sõltuvalt väntvõlli pöörete arvust. Sel põhjusel on iga väikesemahulise vabalthingava mootoriga bensiinimootoriga autojuht hästi kursis olukorrast, kus mootor ei tõmba suure käiguga sõites “põhjasid” ehk pöördemoment on väga väike.

Gaasipedaali vajutamine ja kiiruse tõstmine keskmistele väärtustele toob kaasa asjaolu, et õhuga täitmise efektiivsus sisselaskeava juures suureneb, kütuse-õhu segu põleb täielikult läbi, silindrid on paremini ventileeritud. Tulemuseks on pöördemomendi suurenemine. Lisame, et keskmise kiirusvahemiku turbomootorid ületavad täielikult turbo lag efekti, mille järel on mootoril soovitud pikap. Fakt on see, et heitgaaside vool pärast mootori pöörlemist hakkab tõhusalt pöörama turbolaaduri tiivikut, et anda silindritele rohkem õhku.

Samuti soovitame lugeda artiklit turboülelaaduri seadme kohta. Sellest artiklist saate teada turbiini konstruktsiooniomadustest, samuti selle mootori võimsuse suurendamise meetodi eelistest ja puudustest ilma selle füüsilist mahtu suurendamata.

Pöörete edasise kasvu põhjustab asjaolu, et mootoris suurenevad märkimisväärselt mehaanilised kaod. Sellisteks kadudeks on kolvirõngaste hõõrdumine vastu silindri seinu, samuti mitmesugused inertsiaalsed kaod mootori teistes sõlmedes ja mehhanismides. Selle tulemusena mootori efektiivsus langeb, energiat hakatakse kulutama selliste kadude ületamiseks maksimaalse kiiruse lähedasel sõidul. On loomulik, et pöördemoment hakkab vähenema, arvestades kasvavaid koormusi. Ka turbomootorid kaotavad võimsust, kuna turbolaadur ise ei taga maksimumkiirusel korralikku jõudlust.

Teisisõnu tähendab mootori võimsus töö mahtu, mida seade on võimeline teatud aja jooksul tegema. Sisepõlemismootori võimsust mõõdetakse kilovattides (kW) ja see sõltub otseselt pöördemomendi indikaatorist konkreetsetel pööretel. Detailidesse laskumata on võimsus arvutuslik väärtus ja seda ei mõõdeta pöördemomendist eraldi. Mis puudutab maksimaalset võimsust, siis see võimsus tähistab pöördemomendi vähenemise tingimuslikku alguspunkti, kuid võimsuse ja pöörete korrutis ei kipu veel suurenema. Seda teavet arvestades saab selgeks, mis on pöördemomendi riiul, mida sageli graafikutel kuvatakse. Sellise riiuli all tuleks mõista pöörete vahemikku, mille juures maksimaalne pöördemoment on pidevalt saadaval.

Lihtsamalt öeldes on pöördemoment mootori võimsus, mis on saadaval erinevatel mootori pööretel. Seda tegelikku võimsust, mitte turundajate reklaamitud “maksimaalset kiirust”, kasutavad juhid iga päev möödasõitudel ja järskudel kiirendustel. Nii selgub, et me sõidame pöördemomendiga, mitte maksimaalse võimsusega, hinnates konkreetse mootori kiirenduse dünaamikat.

Mis puutub maksimaalsesse võimsusesse, siis sellest indikaatorist sõltub auto maksimaalne liikumiskiirus. Maksimaalne kiirus muutub kättesaadavaks, kui tarbitav võimsus on võrdne sisepõlemismootori võimsusega. Samal ajal võtavad disainerid "maksimaalse kiiruse" määramisel arvesse mitmeid inertsist ja hõõrdumisest, õhuvoolu takistusest ja rataste veeremisest tingitud kadusid. Lihtsamalt öeldes sõltub mootori võime ületada kasvavaid kadusid ja takistust võimsusreservist, mis võimaldab seadmel autot ainult teatud piirini kiirendada ja seejärel seatud kiirust säilitada.

Diiselmootori pöördemoment

Diiselmootorite eripära võrreldes bensiinimootoritega on suurem pöördemoment ja väiksem võimsus. Fakt on see, et diiselmootoritel on kitsendatud pöördevahemik. Selle põhjuseks on selliste mootorite konstruktsiooni erinevused (kolvikäik), samuti suurem surveaste ja diislikütuse põlemisprotsessi eripära.

Teisisõnu, diiselmootor ei ole algselt kohandatud töötama suurtel pööretel. Seetõttu ei pöörle seade nii hästi. Samas on diiselmootori heitgaaside temperatuur madalam kui bensiinimootoril ja diiselmootorid ei ole "alumisel otsal" nii detonatsiooniohtlikud. Selle tulemusena suutsid disainerid paigaldada keerukad ja kõige tõhusamad turboülelaadurisüsteemid spetsiaalselt diiselmootoritele.

Nende omaduste tõttu on diiselmootori pöördemoment madalatel pööretel palju suurem kui sarnastel atmosfääri- või turboülelaaduriga bensiinimootoritel. Sellise seadme võimsuse suurendamine pole mõttekas, kuna kindel veojõud põhjas, kõrge kasutegur ja kütusesäästlikkus katavad täielikult diiselmootorite väikese mahajäämuse võimsuse ja maksimaalse kiiruse osas.

Lisame, et diiselmootori potentsiaal võimaldab muuta selle bensiinimootoritest veelgi võimsamaks, kuid see toob kaasa kogu mootorikonstruktsiooni kulude ja kaalu märkimisväärse tõusu. Samuti on vaja täiustada diiselmootori toitesüsteemi ja paigaldada vastupidavam käigukast, mis talub lihtsalt tohutut pöördemomenti. Me ei tohiks unustada keskkonnastandardeid, mille järgimiseks vajavad võimsad diiselmootorid tõsist moderniseerimist. Selgub, et tänapäeval on diiselmootori võimsuse tõstmine lihtsalt ebaotstarbekas.

Summeerida

Kui seisate silmitsi võimalusega valida auto, mille mootorid erinevad jõudluses veidi, siis on optimaalne valida suure pöördemomendiga seade. See reegel kehtib eriti manuaalkäigukastiga autode kohta. Näiteks võib tootja toota sama mudelit, mis saab sisepõlemismootori töömahuga 1,8 liitrit (140 hj) ja 2,0 (155 hj). Arvestada tuleks ka ülalmainitud pöördemomendi riiuliga ehk võimsuse ja pöördemomendi sõltuvusega mootori pöörlemissagedusest.

Mootori jaoks on parim variant see, kui mootor saavutab hetke haripunkti mitte kindlal kiirusel, vaid võimalikult laias vahemikus. Näiteks võib lihtne vabalthingav mootor saavutada haripunkti 3500 p/min juures, samas kui selle täiustatud kõrgtehnoloogilise turbiini analoogi tipp on 1500 p/min ja püsib tasane kuni 4500 p/min. See tähendab, et esimesel juhul tuleb enesekindlaks kiirendamiseks keerata mootor, hoida sisepõlemismootorit maksimaalsel pöördemomendil ja koormuste ilmnemisel käike allapoole vahetada sagedamini. Teisel juhul on maksimaalne pöördemoment juhile saadaval paljudel kiirustel, mis võimaldab tõhusalt kiirendada ja muutuva koormusega toime tulla ilma sagedase allakäiguta. Teisisõnu,

Need erinevate sisepõlemismootorite omadused ja koormustega toime tulemine määravad järgmise näitaja, mida tuntakse mootori elastsusena. Mootori elastsuse all tuleks mõista seadme võimet saada hoogu ja kiirendada autot kasvava koormuse tingimustes ilma käiguvahetust madalamale vahetamata.

Erinevate jõuallikate elastsust testitakse, analüüsides veojõudu ja kiirendust 60-100 km/h neljandal käigul või kiirendust 80-120 km/h viiendal käigul. Sel põhjusel osutub linna jaoks suurepäraseks valikuks väikesemahuline suure võimsusega mootor, millel on suurepärane pikap madalatel pööretel ja lai pöördemomendi riiul. Just linnatsüklis ehk mõõduka kiiruse ja kiirendus-aeglustusrežiimide tingimustes on sellise sisepõlemismootori potentsiaal enam kui piisav. Samas tuleb meeles pidada, et rajarežiimis suuremal kiirusel ei pruugi selline üksus tagada enesekindlat möödasõitu, andes selles osas järele lihtsale suure pöördemomendi ja võimsusega atmosfäärimootorile.