Почему более быстрый разгон автомобиля иногда приводит к уменьшению расхода топлива

Ускорение, разгон, инерция. Автомобиль набирает скорость

Красный свет светофора сменился желтым, затем зеленым. С напряженным ревом срываются с места машины, затем звук двигателей на мгновение стихает — это водители отпустили педаль подачи топлива и переключают передачи, снова разгон, снова момент затишья и опять разгон. Только метров через 100 после перекрестка поток машин как бы успокаивается и плавно катит до следующего светофора. Лишь один старый автомобиль «Москвич» прошел перекресток ровно и бесшумно. На рисунке видно, как он обогнал все автомобили и вырвался далеко вперед. Этот автомобиль подъехал к перекрестку как раз в тот момент, когда зажегся зеленый сигнал светофора, водителю не пришлось тормозить и останавливать машину, не пришлось после этого снова брать разгон. Как же получается, что один автомобиль (да еще маломощный «Москвич» старого выпуска) легко, без напряжения движется со скоростью около 50 км/час, в то время как другие с явным напряжением постепенно набирают скорость и достигают скорости 50 км/час далеко после перекрестка, когда «Москвич» уже приближается к следующему светофору? Очевидно, что для равномерного движения требуется значительно меньше усилий и расхода мощности, чем при разгоне или, как говорят, при ускоренном движении.

Сравнительно слабый автомобиль может обогнать более мощные, если он подходит к перекрестку в момент включения зеленого света и не затрачивает усилий на трогание с места и разгон

Рис. Сравнительно слабый автомобиль может обогнать более мощные, если он подходит к перекрестку в момент включения зеленого света и не затрачивает усилий на трогание с места и разгон.

Но прежде чем изучать разгон автомобиля, нужно вспомнить некоторые понятия.

Ускорение автомобиля

Если автомобиль проходит в каждую секунду одинаковое число метров, движение называется равномерным или установившимся. Если пройденный автомобилем путь в каждую секунду (скорость) изменяется, движение называется:

  • при увеличении скорости — ускоренным
  • при уменьшении скорости — замедленным

Приращение скорости в единицу времени называют ускорением, уменьшение скорости в единицу времени — отрицательным ускорением, или замедлением.

Ускорение измеряют приростом или убыванием скорости (в метрах в секунду) за 1 сек. Если за секунду скорость увеличивается на 3 м/сек, ускорение равно 3 м/сек в секунду или 3 м/сек/сек или 3 м/сек2.

Ускорение обозначают буквой j.

Ускорение, равное 9,81 м/сек2 (или округленно, 10 м/сек2), соответствует ускорению, которое, как известно из опыта, имеет свободно падающее тело (без учета сопротивления воздуха), и называется ускорением силы тяжести. Его обозначают буквой g.

Разгон автомобиля

Разгон автомобиля обычно изображают графически. На горизонтальной оси графика откладывают путь, а на вертикальной — скорость и наносят точки, соответствующие каждому пройденному отрезку пути. Вместо скорости на вертикальной шкале можно откладывать время разгона, как это показано на графике разгона отечественных автомобилей.

График пути разгона

График разгона представляет собой кривую с постепенно убывающим углом наклона. Уступы кривой соответствуют моментам переключения передач, когда ускорение на какой-то момент падает, однако их часто не показывают.

Инерция

Автомобиль не может с места развить сразу большую скорость, потому что ему приходится преодолевать не только силы сопротивления движению, но и инерцию.

Инерция — это свойство тела сохранять состояние покоя или состояние равномерного движения. Из механики известно, что неподвижное тело может быть приведено в движение (или скорость движущегося тела изменена) только под действием внешней силы. Преодолевая действие инерции, внешняя сила изменяет скорость тела, иначе говоря, придает ему ускорение. Величина ускорения пропорциональна величине силы. Чем больше масса тела, тем большей должна быть сила для придания этому телу нужного ускорения. Масса — это величина, пропорциональная количеству вещества в теле; масса т равна весу тела G, деленному на ускорение силы тяжести g (9,81 м/сек2):

Масса автомобиля сопротивляется разгону с силой Pj, эту силу называют силой инерции. Чтобы разгон мог произойти, на ведущих колесах нужно создать дополнительно силу тяги, равную силе инерции. Значит, сила, необходимая для преодоления инерции тела и для придания телу определенного ускорения j, оказывается пропорциональной массе тела и ускорению. Эта сила равна:

Для ускоренного движения автомобиля требуется дополнительная затрата мощности:

Nj = Pj*Va / 75 = Gj*Va / 270*9,81 = Gj*Va / 2650, л.с.

Для точности расчетов в уравнения (31) и (32) следует включить множитель б («дельта») — коэффициент вращающихся масс, учитывающий влияние вращающихся масс автомобиля (особенно маховика двигателя и колес) на разгон. Тогда:

Графики времени разгона отечественных автомобилей

Рис. Графики времени разгона отечественных автомобилей.

Влияние вращающихся масс заключается в том, что, кроме преодоления инерции массы автомобиля, необходимо «раскрутить» маховик, колеса и другие вращающиеся части машины, затратив на это часть мощности двигателя. Величину коэффициента б можно считать приблизительно равной:

б = 1,03 + 0,05*ik^2

где ik — передаточное число в коробке передач.

Теперь, взяв для примера автомобиль с полным весом 2000 кг, нетрудно сравнить силы, необходимые для поддержания движения этого автомобиля по асфальту со скоростью 50 км/час (пока без учета сопротивления воздуха) и для трогания его с места с ускорением около 2,5 м/сек2, обычным для современных легковых автомобилей.

Для преодоления сопротивления инерции на высшей передаче (ik = 1) потребуется сила:

Такой силы на высшей передаче автомобиль не может развить, нужно включить первую передачу (с передаточным числом ik = 3).

Pj = 2000*2,5*1,5 / 9,81 = 760, кг

что для современных легковых автомобилей вполне возможно.

Итак, сила, необходимая для трогания с места, оказывается в 25 раз больше силы, необходимой для поддержания движения с постоянной скоростью 50 км/час.

Чтобы обеспечить быстрый разгон автомобиля, требуется устанавливать двигатель большой мощности. При движении с постоянной скоростью (кроме максимальной) двигатель работает не в полную мощность.

Из сказанного выше понятно, почему при трогании с места нужно включать низшую передачу. Попутно отметим, что на грузовых автомобилях обычно следует начинать разгон на второй передаче. Дело в том, что на первой передаче (ik примерно равно 7.) очень велико влияние вращающихся масс и тяговой силы не хватит, чтобы сообщить автомобилю большое ускорение; разгон получится очень медленным.

На сухой дороге при коэффициенте сцепления ф, равном около 0,7, трогание с места на низшей передаче не вызывает никаких затруднений, так как сила сцепления все еще превышает тяговую силу. Но на скользкой дороге может часто оказаться, что тяговая сила на низшей передаче больше силы сцепления (особенно при ненагруженном автомобиле), и колеса начинают буксовать. Из этого положения есть два выхода:

  1. уменьшить силу тяги троганием с места при малой подаче топлива или на второй передаче (для грузовых автомобилей — на третьей);
  2. увеличить коэффициент сцепления, т. е. подсыпать под ведущие колеса песок, подложить ветки, доски, тряпки, надеть на колеса цепи и т. д.
Читать статью  На глаз и ухо: простая диагностика мотора бэушной машины для чайников

При разгоне особенно сказывается разгрузка передних колес и дополнительная нагрузка задних. Можно наблюдать, как в момент трогания с места автомобиль заметно, а иногда и очень резко «приседает» на задние колеса. Это перераспределение нагрузки происходит и при равномерном движении автомобиля. Оно объясняется противодействием вращающему моменту. Зубья ведущей шестерни главной передачи давят на зубья ведомой (коронной) и как бы прижимают заднюю ось к земле; при этом возникает реакция, отталкивающая ведущую шестерню вверх; происходит небольшое поворачивание всего заднего моста в направлении, обратном направлению вращения колес. Закрепленные на картере моста рессоры своими концами приподнимают переднюю часть рамы или кузова и опускают заднюю. Между прочим отметим, что именно вследствие разгрузки передних колес их легче повернуть во время движения автомобиля с включенной передачей, чем во время движения накатом, а тем более чем на стоянке. Это знает каждый водитель. Однако вернемся к дополнительно нагруженным задним колесам.

Дополнительная, прибавочная нагрузка на задние колеса Zd от передаваемого момента тем больше, чем больше момент Мк, подведенный к колесу и чем короче колесная база автомобиля L (в м):

Естественно, что эта нагрузка особенно велика при движении на низших передачах, так как подводимый к колесам момент увеличен. Так, на автомобиле ГАЗ-51 дополнительная нагрузка на первой передаче равна:

Во время трогания с места и разгона на автомобиль действует сила инерции Pj, приложенная в центре тяжести автомобиля и направленная назад, т. е. в сторону, обратную ускорению. Так как сила Pj приложена на высоте hg от плоскости дороги, она будет стремиться как бы опрокинуть автомобиль вокруг задних колес. При этом нагрузка на задние колеса увеличится, а на передние — уменьшится на величину:

При передаче усилий от двигателя нагрузка на задние колеса увеличивается, а на передние — уменьшается

Рис. При передаче усилий от двигателя нагрузка на задние колеса увеличивается, а на передние — уменьшается.

Таким образом, при трогании с места на задние колеса и шины приходится нагрузка от веса автомобиля, от передаваемого увеличенного вращающего момента и от силы инерции. Эта нагрузка действует на подшипники заднего моста и главным образом на шины задних колес. Чтобы сберечь их, нужно троганье с места осуществлять как можно более плавно. Следует напомнить, что на подъеме задние колеса еще более нагружены. На крутом подъеме при трогании с места, да еще при высоком расположении центра тяжести автомобиля, может создаться такая разгрузка передних колес и перегрузка задних, которая приведет к повреждению шин и даже к опрокидыванию автомобиля назад.

Кроме нагрузки от тягового усилия, при разгоне на задние колеса действует дополнительная сила от инерции массы автомобиля

Рис. Кроме нагрузки от тягового усилия, при разгоне на задние колеса действует дополнительная сила от инерции массы автомобиля.

Автомобиль двигается с ускорением, и скорость движения его увеличивается, пока тяговая сила больше силы сопротивления движению. С увеличением скорости сопротивление движению возрастает; когда установится равенство тяговой силы и сопротивления, автомобиль приобретает равномерное движение, скорость которого зависит от величины нажима на педаль подачи топлива. Если водитель до отказа нажимает на педаль подачи топлива, эта скорость равномерного движения является одновременно и наибольшей скоростью автомобиля.

Работа по преодолению сил сопротивления качению и воздуха не создает запаса энергии — энергия расходуется на борьбу с этими силами. Работа по преодолению сил инерции при разгоне автомобиля переходит в энергию движения. Эту энергию называют кинетической энергией. Создающийся при этом запас энергии можно использовать, если после некоторого разгона отсоединить ведущие колеса от двигателя, установить рычаг переключения коробки передач в нейтральное положение, т. е. дать возможность автомобилю двигаться по инерции, накатом. Движение накатом происходит до тех пор, пока запас энергии не израсходуется на преодоление сил сопротивления движению. Уместно напомнить, что на одном и том же отрезке пути расход энергии на разгон гораздо больше расхода на преодоление сил сопротивления движению. Поэтому за счет накопленной энергии путь наката может быть в несколько раз больше пути разгона. Так, путь наката со скорости 50 км/час равен для автомобиля «Победа» около 450 м, для автомобиля ГАЗ-51 — около 720 м, в то время как путь разгона до этой скорости равен соответственно 150—200 м и 250—300 м Если водитель не стремится ехать на автомобиле с очень большой скоростью, он может значительную часть пути вести автомобиль «накатом» и экономить таким образом энергию и, тем самым, топливо.

ПО ТЕМЕ:

  • Тягово-скоростные свойства автомобиля
  • Оценочные показатели тягово-скоростных свойств автомобиля
  • Определение средней скорости движения
  • ТОП 5 самых быстрых машин в мире

Почему более быстрый разгон автомобиля иногда приводит к уменьшению расхода топлива

Вот почему быстрое ускорение не всегда приводит к перерасходу топлива.

Почему более быстрый разгон автомобиля иногда приводит к уменьшению расхода топлива

Каких только споров не возникает на автомобильную тематику в Сети. Чего только не увидишь на просторах Интернета, где люди готовы сутками напролет доказывать свою правоту на форумах, в комментариях и соцсетях. Например, недавно мы увидели большую ругань на одном из известных форумов, где его участники толпой напали на молодого водителя, который, наверное, пожалел уже, что выложил в Сеть свой вопрос. Тема эта касается расхода топлива автомобиля. Молодой человек заявил, что его машина по каким-то причинам при более динамичном разгоне начинает расходовать меньше бензина. Но возможно ли это?

Естественно, многие завсегдатаи этого автофорума сразу налетели на молодого человека, доказывая, что этого не может быть. Ведь давно известно, что чем быстрее ты топишь педаль в пол, тем больше кушает автомобиль. И, в принципе, это так. Но не все так просто. Итак, вот дословное сообщение этого водителя:

Почему более быстрый разгон автомобиля иногда приводит к уменьшению расхода топлива

«Обычно я стараюсь экономить топливо в своей машине во время вождения, используя на приборке расходомер, который всегда подсказывает, как нужно ехать оптимально, чтобы эффективно расходовать топливо.

До недавнего времени я считал, как и многие автолюбители, что чем медленнее происходит ускорение автомобиля, тем лучше экономия топлива. Однако мои наблюдения, похоже, противоречат этому. Это удивительно.

Я замечаю, что ускорение прямо пропорционально экономии топлива, по крайней мере в моем новом BMW 328i. Правда, речь идет о нормальном режиме вождения (повседневном). Сколько расходует автомобиль при сильном ускорении, я пока не проверял.

Что с моей машиной? Я же понимаю, что законы физики нельзя изменить. Почему же тогда мой BMW при ускорении начинает меньше потреблять топлива, чем при более плавном и медленном разгоне?»

Итак, давайте разберемся, возможно ли такое, что автомобиль при более динамичном разгоне потребляет меньше топлива, чем при более плавном и спокойном ускорении?

Почему более быстрый разгон автомобиля иногда приводит к уменьшению расхода топлива

Молодой водитель, задавший спорный вопрос на одном из популярных автомобильных форумов, на самом деле не лукавит. То, что его автомобиль при определенном динамичном ускорении потребляет немного меньше топлива, чем при более плавном разгоне, не говорит о том, что владелец авто врет или что его авто нарушило законы физики. Вы не поверите, но такое вполне имеет место быть. Особенно если речь идет о современных автомобилях.

Читать статью  Как промыть дизельный двигатель снаружи самому

Но почему же тогда на молодого человека накинулась стая матерых автолюбителей, которые с пеной у рта начали доказывать владельцу BMW, что он не прав?

Все дело в том, что многие владельцы автомобилей опираются на свои знания, связанные со старыми автомобилями, порой часто забывая о том, что современные автомобили чаще всего работают совсем по- иному.

На старых машинах, действительно, чем больше вы нажимаете педаль акселератора, тем больше топливная смесь обогащается кислородом. В итоге супербогатая смесь позволяет получить максимальное ускорение. Таким образом, вжав педаль в пол, вы получите на старой машине 100% мощь, а также расход топлива на 180%.

Почему более быстрый разгон автомобиля иногда приводит к уменьшению расхода топлива

В новых же автомобилях весь процесс смешивания топлива с кислородом и впрыск регулируется компьютером, который имеет специальное программное обеспечение, настроенное на основе расчетов автомобильных инженеров, которые спроектировали и создали автомобиль. Например, в современных машинах, если вы вжимаете педаль газа в пол, это еще не означает, что топливная смесь будет максимально обогащена кислородом. Тем не менее, если вы вожмете педаль газа в пол, топливо будет обогащено достаточным уровнем кислорода для оптимально быстрого ускорения. Но не более того, чтобы держать потребление топлива на эффективном уровне.

Да, конечно, в современных автомобилях не последнюю роль играет ваш стиль вождения. Но даже если вы намеренно решите обмануть компьютер автомобиля, у вас вряд ли получится заставить машину потреблять больше положенного.

Также стоит отметить, что на итоговом потреблении топлива сказываются и различные накладные расходы, на которые вы не можете повлиять. Речь идет о том, что когда, например, вы останавливаетесь в пробке, движетесь со скоростью 180 км/час или стартуете на максимальных оборотах с одного светофора до другого, ваша машина постоянно потребляет топливо из-за того, что ей приходится питать энергией оптику, электронику и т. п. Также в любом автомобиле постоянно происходит лишняя потеря топлива для преодоления механического трения в коробке передач и двигателе, в приводах, мостах и т. д. В том числе энергия нужна для питания бензонасоса, помпы и других систем машины.

В итоге чем меньше вы будете в процессе движения автомобиля использовать все вспомогательное и навесное оборудование, тем меньше будет затрачено энергии для их питания. Соответственно, будет меньше израсходовано топлива.

Почему более быстрый разгон автомобиля иногда приводит к уменьшению расхода топлива

Также стоит обратить внимание на то, что при разной динамике разгона потребление топлива меняется из-за изменения схем или стиля переключения передач. Например, при медленном плавном разгоне многие водители в современных автомобилях, оснащенных механической коробкой передач, слишком поздно переключают передачи с первой на вторую, со второй на третью. В итоге из-за запаздывания переключения многие современные авто начинают потреблять больше топлива, чем обычно. Однако при более резвом ускорении почти все водители своевременно переключают передачи на МКПП, что в конечном итоге и приводит к более эффективному потреблению топлива.

Почему более быстрый разгон автомобиля иногда приводит к уменьшению расхода топлива

К сожалению, многие водители не понимают, что современные автомобили работают по-другому. В итоге сегодня немало автовладельцев до сих пор думают, что, чтобы получить лучшую экономию топлива, нужно ускоряться очень мягко и медленно. Но на деле оказывается, что для лучшей экономии топлива нужно разгоняться быстро, но в меру (плавно). То есть не нужно жать гашетку максимально сильно. Не вжимайте педаль газа в пол. Например, эксперты советуют нажимать на педаль газа на две трети доступной мощности. Далее переключайте передачи при разгоне очень быстро, не запаздывая. Так вы добьетесь лучшей экономии топлива, чем при скучном медленном и плавном разгоне, когда чаще всего большинство водителей запаздывает переключать передачи.

Когда автомобиль больше всего экономит топливо при разгоне?

Почему более быстрый разгон автомобиля иногда приводит к уменьшению расхода топлива

Ну, во-первых, напомним, что наибольший расход топлива, как правило, происходит при работе автомобиля на холостых оборотах. Именно поэтому во многих современных автомобилях в последние годы появилась система старт-стоп, которая автоматически выключает двигатель при длительных остановках машины. Эффективность использования топлива во время ускорения обычно улучшается по мере увеличения числа оборотов двигателя и достигает лучшей экономии где-то вблизи максимального крутящего момента (Нм). Однако слишком быстрое ускорение может также привести к перерасходу топлива. Например, из-за того, что в связи с быстрым и динамичным разгоном придется резко тормозить, а затем снова начинать ускорение. В итоге это приведет к лишней трате топлива. Поэтому эксперты всегда рекомендуют для максимальной экономии топлива ускоряться быстро, но плавно.

Что важнее для разгона – мощность или крутящий момент

Почему более быстрый разгон автомобиля иногда приводит к уменьшению расхода топлива

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.

formula1.png

График внешней характеристики двигателя

Собственно, момент возникает, если тормозить вращение коленчатого вала каким-то способом — гидротормозом, генератором или заставить тянуть машину. Именно так его и замеряют — тормозят сам двигатель или колеса машины гидротормозом. Для двигателя обычно указывается максимальный крутящий момент, который развивает мотор при полностью нажатой педали газа, с чьей помощью водитель как раз регулирует, какую часть момента может дать двигатель. Осталось понять, как этот самый момент изменяется. Крутящий момент зависит от величины оборотов двигателя и в начале невелик, потом растет до определенного момента, а затем падает. Почему же?

dodge_charger_daytona_hemi_15.jpeg

Пики и спады на графике

В реальной эксплуатации полный момент бывает нужен редко, как раз в тех случаях, когда вы прожимаете педаль газа в пол и надеетесь, что двигатель «вытянет», всё остальное время он меньше максимального на этих оборотах. Но мы уже знаем, что момент меняется не только под воздействием нажатия на педаль газа (механической или электронной), но и с оборотами. На различных оборотах процессы, происходящие в камере сгорания мотора, различны. Дополнительные системы, такие как наддув, системы регулировки фаз ГРМ и прочие, еще сильнее изменяют наполнение камеры сгорания, количество топлива и момент зажигания, и в результате качество и сила рабочего хода зависят от оборотов мотора. Даже если нет никаких систем электронного регулирования, всё равно количество воздуха, попадающего в цилиндр, количество оставшегося выхлопа и оптимальный угол опережения зажигания меняются с оборотами. На самых малых оборотах в цилиндре слишком много остаточных газов или слишком вероятна детонация, потому крутящий момент на малых оборотах обычно намного меньше максимального. На средних оборотах мотор «оживает» — за счет пульсаций во впускном трубопроводе больше воздуха поступает в цилиндры, меньше остаточных газов, потому и растет крутящий момент. Если у машины есть турбина или нагнетатель, то они начинают работать в полную силу. Но с ростом оборотов растут и механические потери на трение поршневых колец, трение и инерционные потери в ГРМ, на разогрев масла в подшипниках и т.д. и т.п., а качество рабочего процесса не улучшается или даже начинает падать. В результате на высоких оборотах момент начинает уменьшаться за счет возрастающих потерь. А у турбонаддувного двигателя в какой-то момент перестает хватать производительности турбины и момент тоже начинает снижаться. Теперь взглянем на график типичного атмосферного (то есть безнаддувного) мотора времен 90-х годов, где есть кривые не только момента, но и мощности.

Читать статью  Как помыть двигатель ваз 2109 карбюратор

opel.png

А вот турбомотор схожего объема, у него момент в зоне средних оборотов ограничен электроникой, часто на пределе прочности цилиндро-поршневой группы, и график мощности тоже очень «гладкий». Хорошо заметно, на сколько выше у него мощность в начале и середине графика.

saab.png

Обратите внимание именно на кривую мощности. Она круто идет вверх там, где момент большой, и почти не растет там, где он падает. Объяснение этому очень простое: Мощность это то, сколько работы может выполнить мотор за секунду. Для двигателя внутреннего сгорания мощность в киловаттах в каждой точке графика можно получить, умножив момент двигателя в ньютонах на число оборотов в минуту и разделив на 9549, то есть примерно так:

formula2.png

Следовательно, мощность мотора на любых оборотах зависит только от крутящего момента на этих оборотах, а максимальная мощность получается в точке, в которой момент уже уменьшается, но при этом произведение мощности и оборотов пока еще увеличивается. И чтобы увеличить максимальную мощность, можно просто увеличить момент на высоких оборотах или сделать так, чтобы он уменьшался не так быстро. Взгляните на типичный график высокооборотного мотора Honda — японцы поступили именно так.

honda.png

Надеюсь, достаточно понятна точка зрения тех, кто говорит, что «мощность не важна — важен только момент»? Еще раз: мощность как таковая зависит напрямую от момента и сама по себе является математической, расчетной величиной, которую невозможно измерить отдельно от момента. Крутящий момент, по сути, отражает ту мощность, которая будет доступна на «неполных» оборотах двигателя, а просто при нажатии на газ при обгоне. И чем момента больше, тем лучше! Ведь и мощность на этих оборотах будет выше. А чем больше мощности, тем больше энергии можно придать машине, тем лучше динамика разгона. А максимальная мощность в первую очередь влияет на максимальную скорость машины. Ведь при правильно рассчитанных передаточных числах главной передачи и КПП получается, что максимальная скорость достигается тогда, когда затрачиваемая мощность будет равна мощности мотора. А мощность всех потерь как раз зависит от скорости движения, в первую очередь от сопротивления воздуха и сопротивления качению колес, и в какой-то момент она обязательно совпадет с мощностью мотора, именно эта скорость и будет максимальной. Бывают, конечно, просчеты, когда двигатель или не может развить обороты максимальной мощности, или уже «упирается» в ограничитель, но это бывает не так уж часто.

Дизельный момент

Теперь отвечу на типичный, но простой вопрос: «Почему на дизельных моторах традиционно большой крутящий момент, но при этом сравнительно с бензиновыми у них невысокая мощность?». Всё потому, что у дизеля ограничены рабочие обороты. Из-за высокой степени сжатия дизельных моторов и более медленно горящего топлива дизели хуже работают на больших оборотах, зато у них нет риска детонации, да и турбину можно поставить более эффективную и сложную из-за более низкой температуры газов на выпуске, так что можно подать очень много воздуха и топлива, и момент на малых оборотах получится очень большой. А иногда по мощности они даже будут не так уж далеки от турбонаддувных бензиновых, но момент будет не просто большим, а огромным. Для сравнения приведем характеристики двух трехлитровых моторов от современной BMW 5 series, где будет видно, что дизели эффективны в более низких оборотах. Дизель можно сделать мощнее бензинового мотора, но тогда и так большой момент будет больше еще на четверть, а это означает, что понадобится новая коробка передач и новые карданные валы, способные выдерживать такую мощность. Да и сам двигатель придется сделать еще прочнее и тяжелее. Или можно его «раскрутить», но тогда сложнее будет работать топливной аппаратуре, а допускать дымления и неполного сгорания топлива нельзя.

6.png

Так как же правильно разгоняться?

Тут важно уметь работать с коробкой передач. Для максимального разгона нужно переключаться так, чтобы обороты упали примерно на пик крутящего момента или выше него, но чтобы оставался запас по увеличению оборотов — разгон выше оборотов максимальной мощности будет идти медленнее. Идеальный вариант на гражданских машинах — разгон «от пика момента до пика мощности». Впрочем, обычно на современных моторах электроника просто не даст «перекрутить» мотор сильно выше пика мощности — это называется отсечкой. Можно попробовать представить себе это визуально. Посмотрите на график внешней скоростной характеристики. Мотор при разгоне должен как можно больше работать в зоне, где его мощность максимальна, то есть на высоких оборотах вблизи точки максимальной мощности. И при переключении передач попадать в зону с как можно большей достижимой мощностью. Внизу — графики мощности и момента уже знакомых нам атмосферного Honda Accord Type R и турбированного Saab 9-3. На графиках мы выделили диапазоны оборотов, в которых будет работать двигатель, если включить вторую или третью передачу на скорости около 50 км/ч. Чем больше площадь фигуры под кривой мощности, тем эффективнее разгон.

Источник https://ustroistvo-avtomobilya.ru/teoriya/avtomobil-nabiraet-skorost/

Источник https://1gai.ru/baza-znaniy/521209-pochemu-bolee-bystryy-razgon-avtomobilya-inogda-privodit-k-umensheniyu-rashoda-topliva.html

Источник https://www.kolesa.ru/article/chto-vazhnee-dlja-razgona-moschnost-ili-krutjaschij-moment-2015-02-02

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *