На что влияет объем двигателя?

Тест: что надо знать про мощность и крутящий момент в автомобиле

Mожет ли крутящий момент существовать при нулевой мощности? Способна ли коробка передач увеличить мощность? Как распределена мощность между ведущими колесами, когда заднеприводный автомобиль с блокированным дифференциалом движется по плохой дороге? На эти и другие каверзные вопросы по физике процесса предлагают ответить Михаил Колодочкин и Эдуард Коноп. Проверим себя?

Gonschiki MRW_zr 11_15

Мощность — это работа, совершаемая за единицу времени. Можно сказать, что мощность — это скорость выполнения работы. Например, трактор за секунду накосит больше сена, чем газонокосилка. Основная единица измерения мощности — ватт (Вт). Численно она характеризует собой работу в один джоуль (Дж), совершенную за одну секунду. Распространенная внесистемная единица — лошадиная сила, равная 0,736 кВт. Для примера: мощность двигателя 170 кВт соответствует 231,2 л.с.

А что такое крутящий момент? Со школы помним про силу, помноженную на плечо, — измеряется в ньютон-метрах (Н·м). Смысл очень простой: если момент, приложенный к колесу радиусом 0,5 м, составляет, скажем, 2000 Н·м, то толкать наш автомобиль будет сила в 4000 Н (с округлением — 400 кгс). Чем больше момент, тем энергичнее мотор тащит машину.

Связь между этими двумя основными параметрами неразрывная: мощность — это крутящий момент, умноженный на угловую скорость (грубо говоря, обороты) вала. А может ли существовать крутящий момент при нулевой мощности? Способна ли коробка передач увеличить мощность?

Tires_1600

Оцените уровень своих знаний — ответьте на вопросы. Это не так просто, как кажется на первый взгляд. Исходные условия: разного рода потери, например на трение, не учитываем, а нагрузки на колёса и условия сцепления шин с покрытием считаем одинаковыми, если не оговорено иное.

1. Автомобиль в глубокой колее сел на брюхо: ведущие колеса вертятся, не касаясь земли. Водитель упрямо газует. Какую полезную мощность может при этом выдать двигатель?

Б — в зависимости от оборотов;

Г — в зависимости от включенной передачи.

Правильный ответ: В. Автомобиль не движется, мотор не совершает полезной работы. Значит, и полезная мощность равна нулю.

2. Заднеприводный автомобиль с блокированным дифференциалом движется по плохой дороге. Как распределена мощность между ведущими колесами?

Б — обратно пропорционально частоте вращения каждого из колес;

В — в зависимости от сил сцепления с покрытием;

Г — прямо пропорционально частоте вращения каждого из колес.

Правильный ответ: В. При блокированном дифференциале ведущие колеса вращаются с одинаковой скоростью, но моменты на них не выравниваются — они зависят только от сцепления с дорогой. Следовательно, реализуемые колесами мощности тоже определяются силами сцепления с покрытием.

колесо

3. На что влияет мощность мотора?

А — на динамику разгона;

Б — на максимальную скорость;

В — на эластичность;

Г — на все перечисленные параметры.

Правильный ответ: Г. Часто полагают, что машину тащит исключительно крутящий момент. Но поставщиком крутящего момента является мотор. Если тот перестанет снабжать колеса энергией, то все динамические параметры будут равны нулю. Например, резко тронуться на повышенной передаче не удастся: при низких оборотах просто не хватит мощности. А она-то и определяет запас энергии, которую способен выдать двигатель. И влияет на все перечисленные параметры.

Какие бывают объемы двигателя и чем они отличаются?

Мотор – это сердце каждого автомобиля. Его основными характеристиками являются мощность, которая измеряется в лошадиных силах (л.с.), и объем, измеряемый литрами или кубическими сантиметрами. Бытует мнение, что чем выше последний показатель, тем лучше машина. С этим можно согласиться, но лишь отчасти. Все зависит от того, какая цель от эксплуатации авто преследуется. У мощных агрегатов есть как свои плюсы, так и свои минусы. Небольшие объемы двигателя вполне жизнеспособны и пользуются определенной популярностью среди всех слоев населения.

Классификация авто по объему мотора

Сразу нужно разобраться, как получается эта величина. Каждый «движок» состоит из определенного количества цилиндров. Суммарный показатель их внутреннего размера и определяет эту важнейшую характеристику для детали. Важно, что дизельные и бензиновые авто имеют разную классификацию. Если говорить о последних, то принято выделять: микролитражки (до 1,1 л), малолитражки (от 1,2 до 1,7 л), среднелитражки (от 1,8 до 3,5 л) и крупнолитражки (свыше 3,5 л). Также объемы двигателя зависят от класса авто – чем он выше, тем сильнее мотор. Это напрямую влияет на скорость движения и расход топлива. Очевидно, что более объемистый механизм позволит довольно быстро разогнаться, а малолитражки не предназначены для гонок. Но стоит отдать должное современным моделям, которые также показывают убедительные цифры на спидометре и при небольших «движках».

Как влияет объем двигателя автомобиля на потребление топлива?

Многие сразу ответят, что прямо пропорционально. И будут правы. Известно, что мощные машины и потребляют больше. Но вот на трассе происходит обратный эффект — они немного экономичней. Эта разница не чувствуется из-за того, что в условиях города все оказывается с точностью до наоборот.

Но не стоит думать, что мощность зависит только от одного этого показателя. Немаловажны и крутящий момент, и передаточные числа коробки передач. Иногда бывает, что слабый мотор, который хорошо тянет на «низах», намного лучше более объемного собрата, но с плохой тягой.

Принято считать, что объем двигателя дизельного автомобиля должен быть обязательно большим. Но современные модели отлично ездят и на 1,1-литровых малютках без проблем, а в мотоциклах даже устанавливают моторы по 0,6 л.

Как зависит цена авто от объема мотора?

Ни для кого не секрет, что более мощные агрегаты дороже. Это происходит из-за того, что объемы двигателя более 2,5 л применяются для машин высокого класса, которые требуют и остальных дорогостоящих механизмов в сборке. Кто-то может сказать, что потратиться придется не только при покупке, но и во время эксплуатации на топливо. Но за комфорт ведь приходить всегда платить?

Еще одно бытует мнение, что большие объемы двигателя обеспечивают ему долгую службу. Это далеко не так. Ведь время работы этой детали зависит не от размера, а от качества ГСМ, применяемых в ходе ее эксплуатации, тщательного ухода и условий, в которых находится авто.

При выборе машины нужно тщательно подумать, который именно объем мотора подойдет оптимально. Не стоит гнаться за престижем и переплачивать за лишние кубические сантиметры. Лучше всего относиться к автомобилю просто как к средству для передвижения.

Поспорил про зависимость мощности двигателя от объема. Помогите!

Опции темы

Поиск по теме

Поспорил про зависимость мощности двигателя от объема. Помогите!

Я утверждаю, что если взять два одинаковых автомобиля (вес, коробка, все одинаковое), и поставить на один двигатель 2л-135л.с., а на другой 2,5л -135л.с (т.е. двигатели отличаются только объемом, крутящий момент одинаковый и мощность одинаковая). то результат с места до 100км/ч будет одинаковый и более того если посадить в каждую машину по 4 человека, то повторный тест до сотни тоже будет одинаковый. Т.е. показатель способности быстро набирать скорость (преодолевать инерцию) это мощность двигателя, а не объем.

Если я прав подскажите как это доказать на формулах из физики. Если я не прав объясните почему.

Это смотря на каких оборотах у них реализуется макс. мощность и момент.
Надо построить диаграмму зависимости крутящего момента от оборотов. Оттуда все будет ясно.

И еще двиг. объемом 2,5л может быть тяжелее чем 2л так что и это надо учитывать.

Да какая тут физика, здесь на здравый смысл нужно полагатся. Сам по себе объем двигателя не является мощностной характеристикой, машину двигают лошадиные силы и ньютон метры. Естественно, если разные двигателя имеют равные характеристки и все прочие факторы также одинаковы, то и динамика и тяга будут одинаковы. Другое дело, что как правило более объемный мотор выдает больше мощности, но мы же рассматриваем не тот случай как я понял.

Спор про сферического коня в вакууме? 2,5 и 2,0 с одинаковым моментом, мощностью и всё это в одном диапазоне – покажите мне такую пару, пожалуйста.

А где это он написал что в одном диапазоне?

Т.к. нет знатоков физики, впрочем как и я 🙁 поставим вопрос по другому, ближе к жизни. Я надеюсь не кто не будет отрицать, что T.Corona 1994г. 4S-FE 1,8л-125л.с. до сотни быстрее чем T.Corona Premio 2000г. 7A-FE 1,8л-115л. Т.е. при одинаковом объеме автомобиль с большей мощностью двигателя быстрее преодолевает инерцию. Тогда и первое утверждение должно быть верным, что автомобили с одинаковой мощностью двигателей и разным объемом с одинаковой скоростью преодолевают силу инерции.

двигетель с большим объемом как правило имеет больший момент при невысоких оборотах. соответственно до сотни разгонится быстрее.

ключевое слово “крутящий момент одинаковый и мощность одинаковая” тоесть человек заведомо уравнял автомобили и спрашивает равны ли они? 🙂

В жизни 2.5 будет весить больше и выдавать положенную мощьность на более ранних оборотах, хотя все еще зависит от конструкции двигателя, но он сам сказал “крутящий момент одинаковый и мощность одинаковая”. Значит тут не про жизнь, это виртуальная модель и то что обьем больше ничего не значит ведь параметры которые выдают оба движка одинаковые, автомобили весят одинакого 🙂

Marat(Omsk) а вообще Марат чем больше обьем, тем на более ранних оборотах двигатель выдаст л.с. 🙂

Поэтому в теме “зависимость мощности двигателя от объема” ты проспорил. Если не уравнивать конечно параметры которые выдают 2.0 и 2.5 🙂

Немного неверно мыслишь.
Мощность – это показатель того, какую скорость сможет развить твой автомобиль. Разгон определяется балансом сил в точке соприкосновения колеса с дорогой. С одной стороны момент, развиваемый двигателем, с другой сила трения + сила сопротивления воздуха. Так что разгон автомобиля в каждый момент времени зависит от момента, развиваемого двигателем, с учетом изменения момента в трансмисии. Если у одного двигателя кривая момента выше, чем у другого, то при прочих равных автомобиль с этим двигателем разгонится быстрее.

Мощность это произведение момента на обороты.
А при абсолютно равных двигателях быстрее разгониться автомобиль у которого передачи короче будут. В случае автомобиля у которого кривая графика момента будет выше, возможна ситуация в которой быстрей разгониться автомобиль с заведомо более пологим графиком момента но с большим передаточным отношением в коробке передач или еще где.
Так что сам вопрос неверно сформулирован и имеет множество возможных вариантов ответов.

Marat(Omsk) а вообще Марат чем больше обьем, тем на более ранних оборотах двигатель выдаст л.с. 🙂

Поэтому в теме “зависимость мощности двигателя от объема” ты проспорил. Если не уравнивать конечно параметры которые выдают 2.0 и 2.5 🙂

Marat(Omsk) ну в данном примере форестер против легаси вообще нельзя сравнивать виртуально, на одном турбина стоит на другой атмосферник, слишком много факторов влияющих на расклад 🙂

Ты же задал в начале другой вопрос, который перечеркивает сам себя! Хочешь приведу аналогию?

Дано две машины Ферарри и Копейка, кто будет первым если машины изначально одинаковые по весу, выдают одинаковую мощьность, все остальные параметры резина, коробка, у них одинаковые 🙂 Только у одной двигатель 5 литров а у другой 1.3. Само сабой ответ, машины будут ехать одинаково 🙂

Начнем с начала и расставим все по своим местам. Возможно я привел в начале не корректные примеры.

Мой оппонент утверждает, что чем больше объем, тем быстрее разгонится машина до сотни, при полной загрузки -5 человек. Я утверждаю, что в век высоких технологий не совсем верно так утверждать. Верно то, что чем больше мощность двигателя тем быстрее разгонится машина до сотни при полной загрузки -5 человек. В качестве доказательства привожу технические характеристики двух аналогичных автомобилей с одинаковым кузовом, весом, коробкой и т.д.

Subaru Legacy Wagon 2.0 touring wagon GT (05.2001 – 12.2001) 2л.- 260л.с.
https://catalog.drom.ru/subaru/legacy_wagon/20839/

Subaru Legacy Wagon 2.5 touring wagon 250S (05.2001 – 04.2003) 2,5л – 170л.с.
https://catalog.drom.ru/subaru/legacy_wagon/20858/

В итоге, опираясь на данный пример, я утверждаю, что автомобиль Subaru Legacy Wagon 2.0 touring wagon GT, использующий высокие технологии для увеличения мощности, в данном случае турбину, а не тупое увеличение объема двигателя, выстрелит до сотни с полной загрузкой салона быстрее чем автомобиль с большим объемом двигателя Subaru Legacy Wagon 2.5 touring wagon 250S.

Marat(Omsk) теперь ты правильно сформулировал вопрос. Только вот одного понять не могу, почему вы спорите о таких элементарных вещах? Понятно дело турбовый движек уделает атмосферник, это одно и тоже что сравнить винтовой самолет “кукурузник” с Миг29.

Например возмите Мазду с роторным двигателем Ванкеля обьем двигателя 1.3 выдает 280лс. Все дело в КПД которое выдает тот или иной двигатель 🙂

Другое дело если вы возьмете Марк II с атмосферным двигателем обьемом 2 литра и поставите в забег с Марк II 2.5 литра выиграет последний.

Ох не люблю я эти виртуальные сравнения. 🙂