Не только момент и сила
Параметры, названные в пресловутой таблице в заголовке этой статьи, обычно считаются наиболее важными, когда речь идет о работе двигателя. Между тем для полной иллюстрации крутящего момента и мощности данного движителя необходимы также знания о диапазоне его оборотов и степени заполнения камеры сгорания топливно-воздушной смесью.
Какой момент – такая сила
Есть два способа определить силу. Первый – традиционный и в то же время менее точный – в лошадиных силах (л.с.), второй – в киловаттах (кВт). Мощность двигателя напрямую зависит от крутящего момента (выраженного в ньютон-метрах – Нм), а также от диапазона оборотов соответствующего двигателя. Поэтому значение максимального крутящего момента указывается с частотой вращения, при которой оно достижимо. Другими словами, чем выше крутящий момент и скорость двигателя, тем выше его максимальная мощность. Однако следует помнить, что увеличение мощности за счет увеличения скорости и крутящего момента имеет свои пределы. Об этом следует помнить в первую очередь сторонникам тюнинговых модификаций двигателя, которые зачастую урезаны до опасных пределов.
Следите за поршнями!
Именно они наиболее подвержены потенциальному механическому повреждению. С увеличением оборотов двигателя возникает так называемый линейной скорости самих поршней, что, в свою очередь, приводит к увеличению неблагоприятных сил, действующих на последние. Еще одним вредным фактором, возникающим в результате настройки увеличения мощности силовых агрегатов, является повышенное трение между взаимодействующими деталями двигателя. В дизельных двигателях могут существовать и другие проблемы. С увеличением частоты вращения смешение топлива с воздухом в камере сгорания ускоряется, что отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках дизелей.
14,7 к 1 – то есть мощность благодаря начинке
Мощность двигателя также зависит от степени заполнения камеры сгорания. Этот вопрос лучше всего пояснить на примере агрегатов с наддувом с помощью компрессора. Основная задача последнего — нагнетать в цилиндр гораздо больше воздуха, чем в атмосферном двигателе. В то же время контроллер впрыска должен согласовывать соответственно более высокую дозу топлива. Предполагалось, что правильное весовое соотношение воздуха и топлива должно быть соответственно 14,7 к 1. Помимо максимальной мощности, крутящего момента и оптимально заполненной камеры сгорания есть еще один аспект. Мы часто сталкиваемся с термином «гибкий двигатель». Что это на самом деле означает? Привод является гибким, если он достигает высокого крутящего момента на низких скоростях. В этом случае наблюдается наибольшая степень наполнения цилиндров и наибольшее давление сгорания топливно-воздушной смеси.
Момент со скоростью
Как уже было сказано, в технических данных каждого транспортного средства крутящий момент указывается вместе с соответствующей частотой вращения. Последнее может относиться к определенному числу оборотов или их диапазону, например, 350 Нм при 2.200 об/мин или 360 Нм при 1.900–2.400 об/мин. Почему эти значения даны вместе? Дело в том, что ниже или выше определенной скорости (или диапазона) крутящий момент имеет более низкое значение. С чисто технической точки зрения за его снижение отвечает ухудшение условий топливовоздушного обмена в цилиндрах. Вследствие очень быстрого сгорания последнего мощность двигателя начинает снижаться. Также имеет место инертность выхлопных газов, которые блокируют прохождение топливно-воздушной смеси во впускной системе, что приводит к недостаточному наполнению камеры сгорания. Решением этой проблемы является использование так называемого регулируемые фазы газораспределения, благодаря которым можно оптимально удалять выхлопные газы из камеры сгорания и быстрее наполнять ее топливно-воздушной смесью.
