Motorkoppel

Over de belangrijkste auto-eenheid gesproken: de motor, het is gebruikelijk geworden om vermogen boven andere parameters te verheffen. Ondertussen zijn niet de vermogenscapaciteiten de belangrijkste kenmerken van een energiecentrale, maar een fenomeen dat koppel wordt genoemd. Het potentieel van elke automotor wordt direct bepaald door deze waarde.

Het concept van het motorkoppel. Over het complex in eenvoudige woorden

Koppel in relatie tot automotoren is het product van de kracht en de hefboomarm, of, eenvoudiger, de drukkracht van de zuiger op de drijfstang. Deze kracht wordt gemeten in Newtonmeters, en hoe hoger de waarde, hoe sneller de auto zal zijn.

Bovendien is het motorvermogen, uitgedrukt in watt, niets meer dan de waarde van het motorkoppel in Newtonmeters vermenigvuldigd met de rotatiesnelheid van de krukas.

Stel je voor dat een paard een zware slee trekt en vast komt te zitten in een greppel. Het trekken van de slee werkt niet als het paard op de vlucht uit de sloot probeert te springen. Hier is het noodzakelijk om een ​​​​bepaalde inspanning uit te oefenen, wat het koppel (km) zal zijn.

Koppel wordt vaak verward met krukassnelheid. In feite zijn dit twee totaal verschillende concepten. Terugkerend naar het voorbeeld van het paard dat vastzit in de sloot, zou de pasfrequentie de snelheid van de motor vertegenwoordigen, en de kracht die door het dier wordt uitgeoefend terwijl het tijdens de pas bewoog, zou in dit geval het koppel vertegenwoordigen.

Factoren die de grootte van koppels beïnvloeden

Aan het voorbeeld van een paard is gemakkelijk te raden dat in dit geval de waarde van SM grotendeels wordt bepaald door de spiermassa van het dier. Met betrekking tot de verbrandingsmotor van een auto hangt deze waarde af van de hoeveelheid werk van de energiecentrale, evenals van:

• het niveau van de werkdruk in de cilinders;
• zuiger maat;
• diameter krukas.

Koppel is het sterkst afhankelijk van de verplaatsing en druk in de energiecentrale, en deze afhankelijkheid is recht evenredig. Met andere woorden, motoren met respectievelijk een hoog volume en een hoge druk hebben een groot koppel.

Er is ook een directe relatie tussen de KM en de krukradius van de krukas. Het ontwerp van moderne automotoren is echter zodanig dat koppelwaarden niet sterk kunnen variëren, waardoor ICE-ontwerpers door de kromming van de krukas weinig kans hebben om een ​​hoger koppel te bereiken. In plaats daarvan zoeken ontwikkelaars naar manieren om het koppel te verhogen, zoals het gebruik van turbotechnologieën, het verhogen van de compressieverhoudingen, het optimaliseren van het verbrandingsproces, het gebruik van speciaal ontworpen inlaatspruitstukken, enz.

Het is belangrijk dat de KM toeneemt met toenemend motortoerental, maar na het bereiken van een maximum in een bepaald bereik neemt het koppel af, ondanks een continue toename van het krukastoerental.

Invloed van ICE-koppel op voertuigprestaties

De hoeveelheid koppel is de factor die direct de dynamiek van de acceleratie van de auto bepaalt. Als je een fervent autoliefhebber bent, is het je misschien opgevallen dat verschillende auto's, maar met dezelfde krachtbron, zich anders gedragen op de weg. Of een minder krachtige auto op de weg is superieur aan een auto met meer pk's onder de motorkap, zelfs met vergelijkbare autoformaten en -gewichten. De reden ligt juist in het verschil in koppel.

Paardenkracht kan worden gezien als een maatstaf voor het uithoudingsvermogen van een motor. Het is deze indicator die de snelheidscapaciteiten van de auto bepaalt. Maar aangezien koppel een soort kracht is, hangt het af van de grootte ervan, en niet van het aantal "paarden", hoe snel de auto de maximumsnelheid kan bereiken. Om deze reden hebben niet alle krachtige auto's een goede acceleratiedynamiek, en degenen die sneller kunnen accelereren dan andere zijn niet noodzakelijkerwijs uitgerust met een krachtige motor.

Een hoog koppel alleen garandeert echter geen uitstekende machinedynamiek. Immers, onder andere de dynamiek van de snelheidstoename, evenals het vermogen van de auto om snel de hellingen van de secties te overwinnen, zijn afhankelijk van het werkbereik van de krachtcentrale, overbrengingsverhoudingen en het reactievermogen van het gaspedaal. Daarnaast moet worden opgemerkt dat het moment aanzienlijk wordt verminderd door een aantal tegenwerkende verschijnselen: de rolkrachten van de wielen en wrijving in verschillende delen van de auto, als gevolg van aerodynamica en andere verschijnselen.

Koppel versus vermogen. Relatie met voertuigdynamiek

Vermogen is een afgeleide van een fenomeen als koppel, het drukt het werk uit van de krachtcentrale die op een bepaald moment wordt uitgevoerd. En aangezien de KM de directe werking van de motor personifieert, wordt de grootte van het moment in de overeenkomstige tijdsperiode weerspiegeld in de vorm van vermogen.

Met de volgende formule kunt u de relatie tussen vermogen en KM visueel zien:

P=M*N/9549

Waar: P in de formule is vermogen, M is koppel, N is motortoerental en 9549 is de conversiefactor voor N naar radialen per seconde. Het resultaat van berekeningen met deze formule is een getal in kilowatt. Wanneer u het resultaat in pk's moet vertalen, wordt het resulterende getal vermenigvuldigd met 1,36.

Kort gezegd is koppel vermogen bij gedeeltelijke snelheden, zoals inhalen. Het vermogen neemt toe naarmate het koppel toeneemt, en hoe hoger deze parameter, hoe meer kinetische energie, hoe gemakkelijker de auto de krachten die erop werken overwint en hoe beter zijn dynamische eigenschappen.

Het is belangrijk om te onthouden dat het vermogen zijn maximale waarden niet onmiddellijk, maar geleidelijk bereikt. De auto start immers met een minimale snelheid en daarna neemt de snelheid toe. Het is hier dat een kracht genaamd koppel binnenkomt, en het is deze die de periode bepaalt waarin de auto zijn maximale vermogen zal bereiken, of, met andere woorden, dynamiek bij hoge snelheden.

Hieruit volgt dat een auto met een krachtigere aandrijfeenheid, maar niet genoeg hoog koppel, inferieur zal zijn in acceleratie aan een model met een motor die daarentegen niet kan bogen op een goed vermogen, maar een concurrent in een paar overtreft . Hoe groter de stuwkracht, de kracht wordt overgebracht op de aandrijfwielen en hoe rijker het snelheidsbereik van de krachtcentrale, waarin een hoge KM wordt behaald, hoe sneller de auto accelereert.

Tegelijkertijd is het bestaan ​​van koppel mogelijk zonder vermogen, maar het bestaan ​​van vermogen zonder koppel niet. Stel je voor dat ons paard en slee vastzitten in de modder. De kracht die het paard op dit moment produceert zal nul zijn, maar het koppel (proberen eruit te komen, trekken), hoewel niet genoeg om te bewegen, zal aanwezig zijn.

Dieselmoment

Als we benzinecentrales vergelijken met dieselmotoren, dan is het onderscheidende kenmerk van de laatste (allemaal zonder uitzondering) een hoger koppel met minder vermogen.

Een benzine-verbrandingsmotor bereikt zijn maximale KM-waarden bij drie- tot vierduizend omwentelingen per minuut, maar kan dan snel het vermogen verhogen, met zeven- tot achtduizend omwentelingen per minuut. Het toerentalbereik van de krukas van een dieselmotor is meestal beperkt tot drie- tot vijfduizend. In dieseleenheden is de zuigerslag echter langer, de compressieverhouding en andere specifieke kenmerken van brandstofverbranding zijn hoger, wat niet alleen meer koppel oplevert ten opzichte van benzine-eenheden, maar ook de aanwezigheid van deze inspanning bijna vanaf stationair.

Om deze reden heeft het geen zin om meer vermogen uit dieselmotoren te halen - betrouwbare en betaalbare tractie "van onderaf", hoge efficiëntie en brandstofefficiëntie maken de kloof tussen dergelijke verbrandingsmotoren en benzinemotoren volledig gelijk, zowel wat betreft vermogensindicatoren als snelheid potentieel.

Kenmerken van de juiste acceleratie van de auto. Zo haalt u het meeste uit uw auto

Een juiste acceleratie is gebaseerd op het vermogen om met de versnellingsbak te werken en het principe van "van maximaal koppel naar maximaal vermogen" te volgen. Dat wil zeggen, het is alleen mogelijk om de beste acceleratiedynamiek van de auto te bereiken door de krukassnelheid binnen het waardenbereik te houden waarbij de KM zijn maximum bereikt. Het is erg belangrijk dat de snelheid samenvalt met de piek van het koppel, maar er moet een marge zijn voor de toename ervan. Als je accelereert tot snelheden boven het maximale vermogen, zal de acceleratiedynamiek minder zijn.

Het toerentalbereik dat overeenkomt met het maximale koppel wordt bepaald door de kenmerken van de motor.

Motor selectie. Wat is beter - hoog koppel of hoog vermogen?

Als we de laatste regel onder al het bovenstaande trekken, wordt het duidelijk dat:

• koppel is een sleutelfactor die de mogelijkheden van de energiecentrale kenmerkt;
• vermogen is een afgeleide van KM en dus een secundaire eigenschap van de motor;
• een directe afhankelijkheid van vermogen op koppel is te zien in de formule P (vermogen) \uXNUMXd M (koppel) * n (krukassnelheid per minuut) afgeleid door natuurkundigen.

Dus bij de keuze tussen een motor met meer vermogen, maar minder koppel, en een motor met meer KM, maar minder vermogen, zal de tweede optie prevaleren. Alleen met zo'n motor kunt u het volledige potentieel van de auto benutten.

Tegelijkertijd mogen we de relatie tussen de dynamische eigenschappen van de auto en factoren als gasrespons en transmissie niet vergeten. De beste optie zou er een zijn die niet alleen een motor met hoog koppel heeft, maar ook de kleinste vertraging tussen het indrukken van het gaspedaal en de motorrespons, en een transmissie met korte overbrengingsverhoudingen. De aanwezigheid van deze kenmerken compenseert het lage vermogen van de motor, waardoor de auto sneller accelereert dan een auto met een motor van hetzelfde ontwerp, maar met minder tractie.