Об'єм двигуна, потужність і крутний момент двигуна Вони є основними даними, щоб знати моторизацію, а також даними, які виробники повідомляють з пріоритетом. Однак це також можуть бути найдивніші дані часом. Для неофіта вони можуть бути незрозумілими термінами, і ми не завжди знаємо, що вони означають і чому вони так добре представляють, що таке двигун. Не хвилюйтеся, ми не будемо використовувати складні математичні формули, і ми пояснимо це якомога чіткіше.
Що таке зміщення
Робочий об'єм двигуна, мабуть, найпростіший із трьох. Робочий об’єм двигуна - це одиниця об’єму - кожного з його циліндрів - помножена на кількість циліндрів. Як вимірюється ця одиниця переміщення? Щоб це з’ясувати, треба пам’ятати, що чотиритактні двигуни внутрішнього згоряння складаються з серії циліндрів, в яких рухається поршень.
Бензин і повітря (забір) впорскуються в кожен циліндр у міру опускання поршня. Коли поршень піднімається всередині циліндра, він стискає суміш (стиснення). Ця суміш вибухає завдяки іскрі від свічки запалення або через тиск у випадку дизельного двигуна, і поршень опускається (згоряння). І нарешті, згорілі гази викидаються, коли поршень піднімається (вихлоп).
Коли поршень знаходиться у найвищій точці всередині циліндра, це TDC (Top Dead Center), а коли він найнижчий - PMI (Bottom Dead Center). Відстань між цими двома точками та діаметр циліндра дають нам одиницю переміщення, виражену в кубічних сантиметрах (куб. См). Наприклад, якщо об'єм двигуна становить 500 куб. См, а ми перебуваємо перед 6-циліндровим двигуном, загальний об'єм двигуна складе 3000 куб. См або 3,0 літра.
А) Так, робочий об’єм двигуна - це об’єм усіх циліндрів двигуна.
Чому ємність циліндра є важливими даними? Щоб автомобіль рухався з певною швидкістю, двигун повинен забезпечувати певну потужність. Для того, щоб надати цю потужність, двигун повинен мати можливість видавати певний крутний момент з певною швидкістю обертання (обертів на хвилину або об/хв). І тут відбувається переміщення.
Чим більше палива згоряє двигун, тим більше крутного моменту (більше сили) він створить і тим більше рухатиме машину вперед. Щоб пальне згоріло, потрібна певна кількість повітря. Чим більше палива ви хочете спалити, тим більше повітря вам знадобиться.
Щоб у циліндрі було більше повітря, ви можете знизити його температуру (вона щільніша, але це не завжди можливо) або збільшити тиск (за допомогою систем наддуву, таких як компресори та турбо) або просто збільшити його об’єм.
Таким чином, якщо об'єм двигуна більший, чим більше повітря буде в циліндрах, тим більше палива може спалюватися, а поршень, що рухається в циліндрі, забезпечить більше крутного моменту. Це проста теорія, але на практиці існує безліч інших факторів, які впливають на кінцеву потужність і крутний момент, який може забезпечити трансмісія. Наддув або кількість циліндрів - два найбільш очевидні, що спадають на думку, але їх набагато більше.
Що таке сила
Потужність, виражена в континентальній Європі в кінських силах (скорочене CV в Іспанії, Ch у Франції та PS у Німеччині) або кВт (кіловати), - це застосування сили на відстань. Якщо ви пересунете стіл на метр і це займе 1 хвилину, ви прикладете силу X (виражену в ньютонах або джоулях). Якщо ви перемістите ту саму таблицю на один метр, але це займе 30 секунд, ви застосуєте 2-кратну силу для її досягнення.
Кінцевий результат той самий, ви перемістили об'єкт на один метр, але сила, необхідна для того, щоб зробити це за 30 секунд, набагато більша, ніж для 1 хвилини. Іншими словами, потужність вимірює, скільки часу потрібно для виконання певної роботи. Якщо це робиться швидко, це велика сила, але якщо це робиться повільно, це мало сили.
У двигуні, потужність - це те, що дає нам швидкість, що дає нам прискорення. Однак потужність і крутний момент пов'язані. Потужність - це фактично те, наскільки швидко рухається крутний момент (пам’ятайте, сила * відстань). Таким чином, потужність крутного моменту помножується на об/хв (обертів на хвилину).
Що таке крутний момент
Крутний момент двигуна, який дані майже завжди виражаються в континентальній Європі в Нм (ньютон-метри), є дещо абстрактним для більшості. Крутний момент - це прикладена сила відносно відстані, тобто мова йде про дві сили (одна пара: дві), паралельні та однакової інтенсивності, але прикладені в протилежних напрямках.
Щоб зрозуміти, що представляє крутний момент, найбільш наочним і простим прикладом є затягування гайки ключем.
Можна закрутити гайку вручну, але настане момент, коли у вас більше не буде сил робити це правильно. Однак за допомогою гайкового ключа ваша рука продовжує затягувати цю гайку, але на певній відстані завдяки гайковому ключу. І чим довший кронштейн ключа, тим більше “сили” ви можете докласти до цієї гайки.
У двигуні ми маємо це, коли поршень опускається в циліндр. Потім він надає зусилля на шатун, який кріпиться до колінчастого вала на певній відстані, створюючи крутний момент. Крутним моментом можна керувати за допомогою коробки передач. Якщо мала передача поверне більшу, крутний момент буде більшим, але замість цього ми втратимо швидкість. Але якщо дві передачі мають однаковий діаметр, дуже подібний або навіть менший, крутний момент буде меншим, але швидкість повороту вищою.
На практичному рівні, якщо ми повернемося до прикладу нашого столу, пара буде такою, якою важкою може бути таблиця, яку ми повинні рухати. Ви можете перемістити стіл вагою 10 кг на один метр за одну хвилину або стіл 20 кг за дві хвилини вздовж того самого метра. Отже, в автомобільній промисловості, якщо ви хочете натягнути караван або причіп з вашим класичним або ваш човен зверху, чим більше крутного моменту у двигуна автомобіля, тим легше - ніж швидкість - ви будете рухати причіп.
Зрештою, щоб узагальнити ці два поняття, потужність представляє швидкість, з якою буде докладено певних зусиль, тоді як крутний момент - здатність докласти ці певні зусилля.