Что влияет на динамику автомобиля
Крутящий момент двигателя и мощность, на что влияют эти показатели?
В данной статье мы рассмотрим влияние мощности и крутящего момента двигателя на динамику автомобиля, а так же принцип расчета крутящего момента.
Итак, что представляет собой мощность двигателя и на что она влияет? Для большинства автолюбителей не секрет, что чем выше мощность автомобиля (принято измерять в лошадиных силах), тем большую максимальную скорость может развивать автомобиль. Но следует помнить, что мощность развиваемая двигателем автомобиля — величина непостоянная и имеет прямую зависимость от оборотов двигателя. Если понятным языком, то при обычной езде при оборотах двигателя до 3х-4х тысяч оборотов используются далеко не все лошадиные силы имеющиеся под капотом. Т.к. пик максимальной мощности (указанной в паспорте автомобиля), на большинстве бензиновых двигателей достигается при 5500-6500 оборотов/минуту а у дизельных двигателей и вовсе при 3000-4000 об/мин. И почему то так сложилось, что в авто мире стало принятым брать за основную величину характеризующую динамические показатели автомобиля именно лошадиные силы.
И если с мощностью более менее понятно, то когда разговор заходит за крутящий момент двигателя, начинается полная неразбериха.
Давайте представим простую дорожную ситуацию, когда на небольших оборотах двигателя (2000-2500об/мин) требуется резко ускориться, например для обгона. Вот здесь как раз и вступает в силу крутящий момент и если он невелик, то при нажатии на педаль газа мы… ждем, пока автомобиль не наберет нужные обороты для динамичного ускорения. В случае же с большим показателем крутящего момента (на большинстве дизельных двигателей) динамичное ускорение при нажатии на педаль происходит незамедлительно.
Сам же крутящий момент двигателя представляет собой приложение силы на плечо рычага. Производимая сила измеряется в ньютонах, а рычаг в метрах. Отсюда и значение характеризующее крутящий момент – НюьтонМетры (Нм). Величина крутящего момента в 1Нм – означает, что сила в один Ньютон, приложена к рычагу имеющему плечо в 1 метр. В ДВС в роли рычага выступает кривошипно-шатунный механизм. Соответственно, чем более сильное толкающее воздействие оказывает на поршень воспламеняющая смесь в цилиндре, тем выше крутящий момент. В этом то как раз и кроется загадка более высокого крутящего момента дизельных двигателей в сравнении с бензиновыми. Т.к. бензиновые двигатели имеют степень сжатия в цилиндре – 9-12 Атмосфер, а дизельные 16-20 Атмосфер. Кстати моторы оснащенные нагнетателем (турбиной) обладают в первую очередь значительно более высоким крутящим моментом, т.к. турбина позволяет за счет нагнетания значительно большего количества смеси в цилиндр увеличить силу воздействия воспламеняющейся смеси на поршень.
Итак мы выяснили, что момент рождается за счет толкающей силы воздействующей на поршень, который в свою очередь передавая силу через шатун на коленвал и преобразует эту силу в крутящий момент. Суть этого процесса такова, что чем выше крутящий момент двигателя, тем быстрее двигатель набирает обороты под нагрузкой. Исходя из этого несложно понять, что именно от крутящего момента зависит динамика разгона.
Крутящий момент так же как и мощность имеет максимальные значения при конкретных оборотах двигателя. Но в данном случае более важным является не столько сама величина крутящего момента, сколько показатель оборотов, при которых момент достигается. Отсюда и разделение предпочтений автовладельцев между типами двигателей (бензиновый или дизельный).
Важно помнить, что бОльший объем двигателя так же способствует бОльшему крутящему моменту и соответственно более уверенной динамике ускорения.
Генри Форд говорил: «лошадиные силы продают автомобиль, а крутящий момент выигрывает гонки».
12 главных причин падения динамики автомобиля, когда машина теряет лошадиные силы
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Причин можно насчитать не так уж мало. Заявленные в паспорте транспортного средства мощность двигателя и его крутящий момент соответствуют идеальному состоянию технических систем машины и качества топлива. Но в процессе эксплуатации работоспособность понемногу снижается по ряду причин, и это сразу отражается на тяге автомобиля и его динамике.
1. Дождливая погода
На снижение динамики может оказывать влияние окружающая среда. Сильный дождь создает плотную среду, которую приходится преодолевать автомобилю, ведь разность в плотности воздуха и воды огромна – вода плотнее в 800 раз. Вследствие этого аэродинамика автомобиля ухудшается, возрастает сопротивление качению. Машина вынуждена замедлить скорость и двигаться не выше 80 км/час, чтобы не терять управляемость. В дождливую погоду колеса могут потерять сцепление с покрытием, возникает аквапланирование, когда приходится плыть в луже без контакта с дорогой.
2. Сильный встречный ветер
Ухудшение тяги может происходить при сильном ветре – треть всей мощности двигателя тратится на то, чтобы преодолеть сопротивление воздуха при ветре 20 м/сек, если машина идет на скорости 100 км/час. На динамику влияет и боковой ветер большой силы, что ощущают на себе крупные автомобили с большой площадью поперечного сечения – кроссоверы, минивэны.
3. Высокогорный рельеф
Чем выше в горы, тем меньше тяга. Двигатель теряет до 10% своей мощности на каждой тысяче метров над уровнем моря. Мотор в 100 л.с., забравшись на высоту 4 тыс. метров, не сможет выдать больше 70 л.с.
Дело в том, что на высоте плотность воздуха меньше, из-за чего цилиндры хуже наполняются воздухом. Двигатели с турбонаддувом будут вести себя на высокогорье лучше, поскольку турбокомпрессор отличается более широкой полкой крутящего момента. На высоте будут более высокие обороты, мощные режимы обеспечат хорошую тягу.
4. Перегруженность автомобиля
На ухудшение динамических характеристик очень часто влияет банальный перегруз. Если в салоне теснятся несколько массивных пассажиров, багажник забит под самую крышку, то ничего удивительного, что автомобиль сразу же снизит управляемость, будет медленнее разгоняться и тормозить. Если часто допускать перегруз, то узлы и детали начнут быстрее изнашиваться, не исключается даже их поломка.
Чтобы не перегружать свое транспортное средство, нужно знать его грузоподъемность, то есть массу груза, которую допустимо перевозить. Она определяется как разность между полной (вес машины с водителем, пассажирами и грузом) и снаряженной (вес только машины) массы. Предельно допустимую или полную массу можно найти на кузове, а снаряженная отображается в инструкции.
В общей сложности, грузоподъемность составляет не больше 500 кг, азиатские машины могут поднимать еще меньше. Верхний багажник может быть загружен не более чем на 50 кг (входит в общую грузоподъемность), тем более, что эта конструкция очень сильно ухудшает аэродинамику автомобиля.
5. Открытые окна
Открытые окна при движении автомобиля не только загрязняют салон, повышают уровень шума на высокой скорости, но и в значительной мере ухудшают аэродинамику. Сопротивление потока воздуха при открытых окнах может повысить расход топлива до 15%, что означает значительное понижение мощности двигателя.
6. Пробуксовка сцепления
За ухудшение динамических характеристик автомобиля часто отвечает ходовая часть. Если присутствует такая неполадка, как пробуксовка, то колеса недополучают энергию, направленную от двигателя. Пришедшие в негодное состояние диски сцепления буду проскальзывать и поглощать крутящий момент, из-за перегрева узла происходит еще большее разрушение.
Это может проявляться как потеря скорости при разгоне, отказ автомобиля ехать на высокой скорости, замедление при нажатии на педаль газа. О динамике тут говорить не приходится, и самое большее, на что будет способна машина – это скорость 30 км/час на второй и третьей передаче. Пробуксовка сцепления может происходить как на механической КПП, так и на «роботе» и «автомате», где блокируется гидротрансформатор.
7. Спущенные шины
Сниженное давление в шинах заставляет двигатель работать с большой нагрузкой, так как автомобилю приходится тратить больше усилий на перемещение колес. Увеличивается пятно контакта с дорогой и сцепление, динамика разгона ухудшается, топлива уходит больше. Уровень давления нужно довести до величины согласно заданной норме, подкачав шины.
8. Неисправные тормоза
Неправильная работа тормозной системы может быть вызвана неверно отрегулированным стояночным тормозом. При движении автомобиля будет ощущаться притормаживание колес колодками. Также в тормозном цилиндре может заклинить поршень или колодки в скобе. Поправить разгон в этом случае можно чисткой, смазкой или заменой неисправных деталей.
9. Топливная система
Проблема с динамикой может скрываться в двигателе. Может быть засорен какой-то участок топливной магистрали, вследствие чего горючее не поступает нормально из бензобака к двигателю, теряя давление. Это может быть вызвано неисправностью входной сетки топливного модуля и топливного фильтра, или регулятор давления вышел из строя, или где-то пережат топливопровод, засорены форсунки.
Может не справляться с работой бензонасос из-за окисления проводки. Топливный насос может изжить свой ресурс, что понижает динамику автомобиля. Резко понижается давление, и двигатель получает перебои с подачей горючего, при этом мощность его резко падает.
10. Засорение воздушного фильтра
Если воздух поступает к мотору с проблемами, динамика ухудшается. Мотор начинает тянуть хуже, когда воздух подсасывается, минуя датчик ДМРВ и неправильно рассчитывается состав смеси. Двигатель получает загрязненный воздух, а из-за попадания посторонних частиц он быстрее изнашивается. Если воздушный фильтр оказывается засоренным, поток воздуха перекрыт, а мощность мотора падает.
11. Сбои в системе зажигания
Могут стать фактором снижения динамики автомобиля и свечи зажигания. Если на них появился нагар, его нужно снять с помощью жесткой металлической щетки. Если есть подозрение на то, что свечи вышли из строя, их нужно проверить на работоспособность при помощи специального стенда, а если они действительно закончили свою жизнь, то заменить или одну свечу, или весь комплект.
Проблема может скрываться в пробое высоковольтных проводов. Эту неисправность тоже нужно после выявления ликвидировать методом замены на новые детали. Если система зажигания не в порядке, то это может обернуться пробоем катушки зажигания, что будет гораздо затратнее.
12. Некачественное топливо
К понижению мощности может привести и применение горючего ненадлежащего качества. Плохой бензин сослужит плохую службу двигателю, спровоцировав детонацию, когда горючая смесь не в состоянии выдержать давления сжатия и начинает взрываться еще до возникновения искры от свечи. В камере сгорания могут образовываться сразу несколько вспышек, воспламеняя смесь взрывным способом.
Взрыв вызывает энергию, которая блокирует движение поршня, вследствие чего в двигателе возникают внутренние нагрузки, снижая его мощность. Детонация может быть опасна из-за разрушения деталей поршневой группы и повреждений стенок цилиндров. Целесообразно заправляться бензином с высоким октановым числом, не зацикливаясь на экономии.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
Факторы, от которых зависит разгон автомобиля
В характеристиках авто один из важный показателей — за сколько машина разгоняется до 100 км в час. Это показывает ее резвость, что особенно важно для тех, кто любит на всех порах стартовать со светофора. Так от чего зависит разгон автомобиля?
Что влияет на разгон?
Очевидно, что на тот факт, насколько быстро разгоняется авто, будет влиять прежде всего мощность мотора. Две машины, равных по весу, будут долетать до сотни в зависимости от того, сколько лошадок у них под капотом. Даже новичку понятно, что автомобиль с мотором в 82 лошадиных силы разгонится гораздо медленнее, чем спорткар с 250 лошадьми.
Еще один показатель, влияющий на резвость авто, — вес. Именно поэтому спорткары и особенно гоночные болиды производители облегчают, как только могут — чтобы быстрее стартовали и резво летели.
Конечно, на скорость разгона влияют и другие немаловажные факторы — например, аэродинамика, которой может похвастаться кузов, или тип коробки передач, или шины. А вот какой мотор, дизельный или бензиновый, для разгона неважно. В этом плане главное — мощность и крутящий момент.
За секунды — до сотни
Обычные бюджетные автомобили разгоняются от 9 до 12 секунд до сотни. Это вполне неплохие показатели. За 4–5 секунд разгоняются только спорткары за сотни тысяч долларов.
Например, «Солярис» разбегается до сотни за 10.3 секунды, это в самой быстрой, а значит в самой дорогой комплектации. Но цена за такого «корейца» приближается к миллиону рублей.
Самые быстрые отечественные бюджетные авто идут с приставкой Спорт — «Лада Гранта», «Калина». Они разгоняются до 100 км\ч за 9.3 секунды. Но заплатить за такую народную машину придется больше 610 тысяч рублей. А есть еще «Калина NFR», мощная, спортивная, которая демонтирует примерно такую же резвость (9.2), но стоит уже 850 тысяч рублей. За эти деньги можно купить Фольцваген «Поло», который разгонится до сотни за 9 секунд.
«Ситроен C4» и «Шкода Октавия» могут показать на дороге резвость в 8 секунд до сотни. Но цены за этих скоростных «лошадок» перевалили за 1.1 млн рублей.
Масса и разгон. (Для тех кто хочет улучшить показатели авто)
Влияние массы на разгон.
Есть несколько основных путей по улучшению динамических показателей вашего автомобиля.
1 улучшение характеристик двигателя
2 уменьшение массы автомобиля
3 Улучшение трения колес, улучшение сцепных свойств автомобиля с дорожнымм покрытием
4 Сопротивление воздуха и скорость Улучшение аэродинамических свойств автомобиля
5 Потери мощности в трансмиссии Уменьшение неизбежной потери мощности при прохождении через трансмиссию
6 Улучшение стартовых свойств за счет применения электроники
7 Уменьшение инертности системы
В данной статье разберемся с уменьшением и перераспределением массы автомобиля для получения лучших показателей в разгоне до 100 и более.
1. При уменьшении массы на 10% время разгона до 100 уменьшиться тоже примерно на 10%
Например: у нас есть автомобиль с массой 1000 кг, двигателем 100 лс и разгоном до 100 равным 12 секунд, если нам удастся облегчить данный автомобиль до 900 кг то разгон до сотни уменьшиться до 10.8 секунд.
2. Такая линейная зависимость работает только в безвоздушном пространстве. А на деле автомобиль не улучшает своих разгонных характеристик после 130-250 (зависит от мощности двигателя) из за присутствия аэродинамического сопротивления воздуха, даже если мы очень сильно уменьшим массу нашего авто.
Пример 1: автомобиль масса 1000кг, 100лс, разгон до 100 за 12 сек разгон до 160 будет иметь 29 секунд Уменьшаем массу до 900кг, 100лс, разгон до 100 станет 10,8 и уменьшиться на 10% но разгон до 160 км/час будет 28 секунд и уменьшиться всего лиш на 3,5 % так как на скоростях от 130 до 160 двигателю приходиться отдавать половину своей мощности на преодоление сопротивления воздуха (50л.с) а разгоняет автомобиль не все 100лс а оставшиеся 50 сил.
Пример2: При тех же параметрах имеем автомобиль с более мощным двигателем 250 лс напимер. Здесь порог условно линейного улучшения разгона за счет уменьшения массы продлиться дальше 160 км/час по той простой причине, что по достижению скорости 130 км/час у двигателя с полезной мощности 250 л.с также 50л.с пойдет на преодоление сопротивления воздуха, но у него еще останется 200 лошадей на продолжение разгона.
3. При интенсивном разгоне задняя ось автомобиля нагружается и часть массы с переди перераспределяется назад, что хорошо для заднеприводных автомобилей и плохо для переднеприводных, так как на заднеприводных улучшается сцепление с полотном дороги, а на переднеприводных уменьшается мешая безпробуксовочному старту. На полноприводных автомобилях перераспределение не особо сказывается ведь они используют всю массу автомобиля и стартуют практически без пробуксовки всеми колесами.
На мощных автомобилях вопрос излишней пробуксовки особенно важен, отсюда вытекает несколько полезных советов по уменьшеию массы автомобиля в соответствии с имеющимся приводом на передние, задние или все колеса.
На переднем приводе если вы хотите добиться хорошего разгона и не иметь проблем со стартом не следует сильно уменьшать массу передней части автомобиля и делать основной упор по облегчению на среднюю и заднюю часть авто. Также для лучшей загрузки передней оси, можно некоторые агрегаты (если это возможно) перенести как можно ближе к переднему бамперу. Некоторые переносят даже двигатель не говоря уже о аккумуляторе радиаторе, бочке омывателя итд. Также можно наклонить перед авто вниз, что перераспределит вес ближе к переду автомобиля.
На заднеприводном авто не следует облегчать заднюю часть, а сосредоточиться на облегчении средней и передней части автомобиля плюс можно перенести некоторые узлы с капота в багажник (аккумулятор, бачок омывателя итд что возможно) Если бак находиться посредине его также можно перенести в багажник (обычно устанавливают нештатный бак)
На полном приводе можно облегчать все и вся не опасаясь плохого зацепа.
Как облегчить автомобиль
Чтобы немного улучшить динамику обычного городского автомобиля достаточно:
4.1 не пользоваться полным баком, минус 20-80 кг в зависимости от объёма бака (вроде бы очевидно, но есть люди которые постоянно ездят с полным или почти полным баком, ухудшая разгон и увеличивае тем самым расход того же бензина который в баке)
4.2 Пустой бачок омывателя тоже может сэкономить 4-15 кг массы.
4.3 Запаска 12-25 кг
4.4 Кованные диски уменьшат не только общую но и неподрессоренную и иннерционную массу на 10-20 кг в сумме (если не использовать диски и резину большего чем положено размера)
4.5 Замена аккумулятора на более легкий например 70 амперный примерно на 7 кг весит больше чем 55 амперный.
Спортивный автомобиль из заводского
5.1 Вваривание каркаса позволяет увеличить жесткость кузова но не увеличивает массу, а может даже уменьшает так как vk.com/cars.best позволяет вырезать из кузова не участвующий более в жесткости метал и позволяет сделать очень легкие двери.
5.2 Установка стекол из поликарбоната вместо обычных позволяет уменьшить массу на 30-50 кг
5.3 Бампера из легких композиционных материалов, вместо штатных, плюс удаление всех сопутствующих элементов связанных с их родными креплениями и элементами безопасности позволяет уменьшить массу на 20-70 кг.
5.4 Замена капота и багажника на аналогичные но выполненные из композиционных материалов позволяют уменьшить массу на 5-15 кг и более.
5.5 Установка спортивного бака поможет сэкономить до 5-10 кг.
5.6 Ликвидация музыки уменьшает общую массу на 5-100 кг.
5.7 Ликвидация парприза и отопителя 12-30 кг.
5.8 Ликвидация сидений и замена на спортивные (масса спортивных начинается от 2.5 килограмм шт. Масса штатных доходит до 80кг штука) 45-180 кг.
5.9 Выбрасывание ковров и шумо и виброизоляции потолка и остальных деталей салона 20-100 кг.
5.10 Ликвидация кондиционера около 30 кг.
5.11 Очень сильный тюнинг глушителя от 20 до 40 кг.
5.12 облегчение двигателя 3-15 кг за счет удаления деталей связанных с экологией, вентиляцией картера, замена чугунных коллекторов итд.
5.13 Установка облегченного маховика 3-8 кг.
5.14 Облегчение подвески, обычно замена штатных деталей на тюнинговые, алюминевые рычаги итд 10-30 кг.
5.15 Замена рулевого колеса и ручки переключения передач не более 1 кг.
Динамика автомобиля: от чего зависит и на что влияет?
Динамика автомобиля — это показатель, за которым гоняются многие любители эффектно стартовать со светофора и ценители драйва. У всех машин динамика разная, и влияет она не только на степень удовольствия от вождения, но, к сожалению, и на стоимость автомобиля. Давайте разберемся, что же это за показатель? Не будем сильно углубляться в теорию. В жизни, динамика разгона — это эксплуатационная характеристика, указанная в техпаспорте.
Динамика автомобиля определяется очень просто — это время, которое понадобится ему, чтобы с места достичь скорости 100 км/ч. У крупных производителей есть полигоны, где проводятся испытания новых машин и систем и, конечно, специальные трассы, где и определяют этот параметр.
Но здесь есть одна особенность: измерения проводятся в идеальных погодных условиях без ветра, на сухом и гладком асфальте и только с одним водителем, т.е. без груза. А какие сегодня показатели динамики у разных классов? Ведь они точно отличаются.
Бюджетные машины с двигателем 1,2 и 1,5 литра — это все-таки городские тихони, они разгоняются до сотни за 9-12 секунд. А вот машина подороже и помощнее — от 150 до 200 лошадиных сил, — это уже 7-9 секунд. Ну а 3-5 секунд — это спорткары или заряженные автомобили. Причем независимо от класса это может быть и легковушка, и внедорожник.
Так, от чего же зависит динамика? Может от навороченности мотора и вида топлива? Современные бензиновые и дизельные двигатели по показателям примерно одинаковые. Всё будет зависеть от мощности и наличия турбины или компрессора для нагнетания воздуха. Ну, а чем больше возможности двигателя, тем он дороже и время разгона меньше. Отсюда и выходит, что за каждую секунду приходится платить, и не мало.
А какой вариант коробки передач эффективнее? Ведь всегда считалось, что человек действует быстрее, а значит механика предпочтительнее? Не всё так однозначно. Современные автоматические коробки настолько совершенны, что именно они, а не механические коробки, дают возможность полностью раскрыть потенциал двигателя. Но это относится только к полноценным АКПП, вариаторы и роботы здесь точно не игроки.
Ну, а теперь о динамичном стиле езды. Он пришел к нам из автоспорта. Это не только резкий старт, но и быстрое ускорение во время движения. Но надо учитывать, что в таком режиме максимальные нагрузки испытывает весь автомобиль, в т.ч. двигатель и трансмиссия, сильно увеличивается расход топлива и изнашивается резина.
Резкий старт и ускорение в повседневных ситуациях, как правило, не нужны, да и невозможны. Это как с резвым, породистым скакуном, который раскрывается только на ипподроме, в городе ему делать нечего.