Большинство рекламных роликов, которые вы видите для больших грузовиков, рекламируют впечатляющую мощность и крутящий момент, которые обеспечивает двигатель. Кажется, как обычно, чем больше цифры, тем лучше. Но что означают эти цифры и как связаны эти два понятия?
Мощность, которую производит двигатель, называется лошадиными силами. С математической точки зрения, одна лошадиная сила — это мощность, необходимая для перемещения 550 фунтов на один фут за одну секунду, или мощность, необходимая для перемещения 33 000 фунтов на один фут за одну минуту. Мощность в физике определяется просто как скорость выполнения работы.
Мощность двигателя измеряется динамометром. Динамометр возлагает нагрузку на двигатель и измеряет крутящую силу, которую коленчатый вал двигателя прикладывает к нагрузке. Нагрузка обычно представляет собой тормоз, предотвращающий пробуксовку колес.
Однако на самом деле динамометр измеряет выходной крутящий момент двигателя. В автомобиле крутящий момент измеряется при различных оборотах двигателя или оборотах в минуту (об/мин). Эти два числа вводятся в формулу — крутящий момент, умноженный на число оборотов в минуту, деленное на 5252, — чтобы получить мощность в лошадиных силах. Общество автомобильных инженеров имеет два стандарта определения лошадиных сил: нетто и брутто. Полная мощность снимает с двигателя большинство нагрузок, включая контроль выбросов, перед испытанием. Чистая мощность в лошадиных силах определяется при тестировании того же стандартного автомобиля, который вы найдете в выставочном зале, и это измерение сейчас используется в рекламе и литературе производителей.
Мощность определяется по крутящему моменту, потому что крутящий момент легче измерить. Крутящий момент определяется конкретно как вращающая сила, которая может привести или не привести к движению. Он измеряется как количество силы, умноженной на длину рычага, через который она действует. Например, если вы используете гаечный ключ длиной один фут, чтобы приложить усилие в 10 фунтов к головке болта, вы создаете крутящий момент в 10 фунтов на фут.
Крутящий момент, как упоминалось выше, может быть создан без перемещения объекта. Однако, когда он действительно перемещает объект, он становится «работой», и это то, о чем думает большинство людей, когда они думают о крутящем моменте (обычно в терминах буксировки). Чем больше крутящий момент выдает двигатель, тем больше у него рабочий потенциал.
Читайте дальше, чтобы узнать больше о взаимосвязи между лошадиными силами и крутящим моментом.
Крутящий момент и мощность играют неотъемлемую роль на автомобильном рынке. Цифры подчеркнуты как способ проиллюстрировать, на что способен автомобиль или грузовик. На самом деле цифры играют более сложную роль, чем думает большинство потребителей. Что еще более важно, то, как числа функционируют в реальном мире вождения и перевозки грузов, определяется тем, как конструкция транспортного средства позволяет двум концепциям работать вместе.
Помните, что крутящий момент — это базовое число для работы, а мощность — это скорость выполнения дополнительной работы. Система передач, например, может влиять на то, как происходит работа внутри двигателя: у пикапа может быть пониженная передача, чтобы направить больше крутящего момента на конкретное применение, например, при буксировке очень тяжелых грузов. Однако, если на Saturn SL1 используется та же передача, что и на RAM 1500, RAM всегда сможет буксировать больше из-за разницы в производимой мощности. Чем больше вырабатывается лошадиных сил, тем больше потенциал крутящего момента у двигателя.
Но это именно то, что есть — потенциал. Потенциал крутящего момента преобразуется в реальные приложения через трансмиссию и оси автомобиля, в частности, через межосевые дифференциалы. Способ передачи этих агрегатов определяет, как мощность преобразуется в крутящий момент.
Чтобы понять это, подумайте о разнице между гоночным автомобилем и трактором. Гоночный автомобиль развивает огромное количество лошадиных сил, но крутящий момент используется для увеличения скорости за счет передачи. В относительном смысле требуется не так много работы, чтобы подтолкнуть гоночный автомобиль вперед, поэтому выполняется меньше работы, оставляя больше мощности для скорости.
С другой стороны, трактор может иметь двигатель того же размера, производящий одинаковую мощность. Эта мощность используется для выполнения работы через зубчатую передачу. Трактор не может развить высокую скорость, но он может тянуть и толкать огромные массы.
В следующий раз, когда вы увидите рекламу транспортного средства по телевизору, подумайте о том, что имеется в виду, когда говорят о мощности и крутящем моменте. Между ними существует взаимосвязь — они не могут существовать друг без друга, но они обозначают очень разные аспекты работы автомобиля или грузовика.
Первоначально опубликовано: 21 декабря 2011 г.