Motordrehmoment

Apropos wichtigstes Automobilaggregat: der Motor, es ist üblich geworden, die Leistung über andere Parameter zu stellen. Inzwischen sind nicht die Leistungskapazitäten die Hauptmerkmale eines Kraftwerks, sondern ein Phänomen namens Drehmoment. Das Potenzial eines jeden Automotors wird direkt von diesem Wert bestimmt.

Das Konzept des Motordrehmoments. Über den Komplex in einfachen Worten

Das Drehmoment bei Automotoren ist das Produkt aus Kraftaufwand und Hebelarm oder einfacher ausgedrückt der Druckkraft des Kolbens auf das Pleuel. Diese Kraft wird in Newtonmetern gemessen, und je höher ihr Wert ist, desto schneller wird das Auto sein.

Außerdem ist die in Watt ausgedrückte Motorleistung nichts anderes als der Wert des Motordrehmoments in Newtonmetern multipliziert mit der Drehzahl der Kurbelwelle.

Stellen Sie sich ein Pferd vor, das einen schweren Schlitten zieht und in einem Graben stecken bleibt. Das Ziehen des Schlittens funktioniert nicht, wenn das Pferd versucht, auf der Flucht aus dem Graben zu springen. Hier ist es notwendig, eine bestimmte Anstrengung aufzubringen, die das Drehmoment (km) sein wird.

Drehmoment wird oft mit Kurbelwellendrehzahl verwechselt. Tatsächlich sind dies zwei völlig unterschiedliche Konzepte. Um auf das Beispiel des im Graben stecken gebliebenen Pferdes zurückzukommen, würde die Schrittfrequenz die Geschwindigkeit des Motors darstellen, und die Kraft, die von dem Tier ausgeübt wird, wenn es sich während des Schrittes bewegt, würde in diesem Fall das Drehmoment darstellen.

Faktoren, die die Größe von Drehmomenten beeinflussen

Am Beispiel eines Pferdes ist leicht zu erraten, dass in diesem Fall der Wert von SM maßgeblich von der Muskelmasse des Tieres bestimmt wird. In Bezug auf den Verbrennungsmotor eines Autos hängt dieser Wert vom Arbeitsaufwand des Kraftwerks ab sowie von:

• das Niveau des Arbeitsdrucks in den Zylindern;
• Kolbengröße;
• Kurbelwellendurchmesser.

Das Drehmoment ist am stärksten vom Hubraum und vom Druck im Inneren des Kraftwerks abhängig, und diese Abhängigkeit ist direkt proportional. Mit anderen Worten, Motoren mit hohem Volumen bzw. Druck haben ein großes Drehmoment.

Auch zwischen den KM und dem Kurbelradius der Kurbelwelle besteht ein direkter Zusammenhang. Das Design moderner Automotoren lässt jedoch keine großen Drehmomentwerte zu, sodass ICE-Konstrukteure aufgrund der Krümmung der Kurbelwelle kaum Möglichkeiten haben, ein höheres Drehmoment zu erzielen. Stattdessen wenden sich die Entwickler Möglichkeiten zur Erhöhung des Drehmoments zu, wie z. B. der Verwendung von Turboaufladungstechnologien, der Erhöhung der Verdichtungsverhältnisse, der Optimierung des Verbrennungsprozesses, der Verwendung speziell konstruierter Ansaugkrümmer usw.

Wichtig ist, dass die KM mit zunehmender Motordrehzahl ansteigt, jedoch nach Erreichen eines Maximums in einem bestimmten Bereich das Drehmoment abnimmt, trotz kontinuierlicher Erhöhung der Kurbelwellendrehzahl.

Einfluss des ICE-Drehmoments auf die Fahrzeugleistung

Die Höhe des Drehmoments ist genau der Faktor, der die Dynamik der Beschleunigung des Autos direkt bestimmt. Wenn Sie ein begeisterter Auto-Enthusiast sind, haben Sie vielleicht bemerkt, dass verschiedene Autos, aber mit dem gleichen Antrieb, sich auf der Straße unterschiedlich verhalten. Oder ein um eine Größenordnung schwächeres Auto ist auf der Straße einem mit mehr PS unter der Haube überlegen, selbst bei vergleichbaren Fahrzeuggrößen und -gewichten. Der Grund liegt gerade im Drehmomentunterschied.

Pferdestärken können als Maß für die Ausdauer eines Motors angesehen werden. Es ist dieser Indikator, der die Geschwindigkeitsfähigkeiten des Autos bestimmt. Da das Drehmoment jedoch eine Art Kraft ist, hängt es von seiner Größe und nicht von der Anzahl der "Pferde" ab, wie schnell das Auto die Höchstgeschwindigkeit erreichen kann. Aus diesem Grund haben nicht alle leistungsstarken Autos eine gute Beschleunigungsdynamik, und diejenigen, die schneller beschleunigen können als andere, sind nicht unbedingt mit einem starken Motor ausgestattet.

Ein hohes Drehmoment allein garantiert jedoch noch keine hervorragende Maschinendynamik. Schließlich hängen unter anderem die Dynamik der Geschwindigkeitssteigerung sowie die Fähigkeit des Autos, die Steigungen der Abschnitte schnell zu überwinden, vom Betriebsbereich des Kraftwerks, den Übersetzungsverhältnissen und dem Ansprechverhalten des Gaspedals ab. Gleichzeitig ist zu beachten, dass das Moment aufgrund einer Reihe von entgegenwirkenden Phänomenen erheblich reduziert wird: den Rollkräften der Räder und der Reibung in verschiedenen Teilen des Fahrzeugs aufgrund der Aerodynamik und anderer Phänomene.

Drehmoment gegen Leistung. Zusammenhang mit Fahrdynamik

Leistung ist eine Ableitung eines solchen Phänomens wie Drehmoment, es drückt die Arbeit des Kraftwerks aus, die zu einem bestimmten Zeitpunkt geleistet wird. Und da der KM den direkten Betrieb des Motors verkörpert, spiegelt sich die Größe des Moments im entsprechenden Zeitraum in Form von Leistung wider.

Die folgende Formel ermöglicht es Ihnen, die Beziehung zwischen Leistung und KM visuell zu erkennen:

P=M*N/9549

Wobei: P in der Formel die Leistung ist, M das Drehmoment ist, N die Motordrehzahl ist und 9549 der Umrechnungsfaktor für N in Radianten pro Sekunde ist. Das Ergebnis von Berechnungen mit dieser Formel ist eine Zahl in Kilowatt. Wenn Sie das Ergebnis in PS umrechnen müssen, wird die resultierende Zahl mit 1,36 multipliziert.

Im Grunde ist Drehmoment Leistung bei Teilgeschwindigkeiten, wie z. B. beim Überholen. Die Leistung steigt mit zunehmendem Drehmoment, und je höher dieser Parameter, desto mehr kinetische Energie, desto leichter überwindet das Auto die auf es einwirkenden Kräfte und desto besser sind seine dynamischen Eigenschaften.

Es ist wichtig zu bedenken, dass die Leistung ihre Maximalwerte nicht sofort, sondern allmählich erreicht. Schließlich startet das Auto mit einer Mindestgeschwindigkeit und erhöht dann die Geschwindigkeit. Hier kommt die als Drehmoment bezeichnete Kraft ins Spiel, die den Zeitraum bestimmt, in dem das Auto seine maximale Leistung oder mit anderen Worten die Hochgeschwindigkeitsdynamik erreicht.

Daraus folgt, dass ein Auto mit einem stärkeren Triebwerk, aber nicht genügend hohem Drehmoment, in der Beschleunigung einem Modell mit einem Motor unterlegen ist, der im Gegenteil keine gute Leistung aufweisen kann, aber einen Konkurrenten in einem Paar übertrifft . Je größer der Schub, die Kraft wird auf die Antriebsräder übertragen, und je fetter der Drehzahlbereich des Triebwerks ist, in dem eine hohe KM erreicht wird, desto schneller beschleunigt das Auto.

Gleichzeitig ist die Existenz von Drehmoment ohne Leistung möglich, aber die Existenz von Leistung ohne Drehmoment nicht. Stellen Sie sich vor, unser Pferd und unser Schlitten stecken im Schlamm fest. Die vom Pferd in diesem Moment erzeugte Kraft wird Null sein, aber das Drehmoment (Versuchen, herauszukommen, Ziehen), obwohl es nicht ausreicht, um sich zu bewegen, wird vorhanden sein.

Diesel-Moment

Wenn wir Benzinkraftwerke mit Dieselkraftwerken vergleichen, dann ist das Unterscheidungsmerkmal der letzteren (alle ausnahmslos) ein höheres Drehmoment bei weniger Leistung.

Ein Benzin-Verbrennungsmotor erreicht seine maximalen KM-Werte bei drei- bis viertausend Umdrehungen pro Minute, kann dann aber schnell die Leistung steigern und macht sieben- bis achttausend Umdrehungen pro Minute. Der Drehzahlbereich der Kurbelwelle eines Dieselmotors ist normalerweise auf drei- bis fünftausend begrenzt. Bei Dieselaggregaten ist der Kolbenhub jedoch länger, das Verdichtungsverhältnis und andere spezifische Eigenschaften der Kraftstoffverbrennung sind höher, was nicht nur ein höheres Drehmoment im Vergleich zu Benzinaggregaten bietet, sondern auch das Vorhandensein dieser Anstrengung fast im Leerlauf.

Aus diesem Grund macht es keinen Sinn, mit Dieselmotoren eine höhere Leistung zu erzielen - zuverlässige und erschwingliche Traktion "von unten", hohe Effizienz und Kraftstoffeffizienz gleichen die Lücke zwischen solchen Verbrennungsmotoren und Benzinmotoren sowohl in Bezug auf die Leistungsindikatoren als auch vollständig aus Geschwindigkeitspotential.

Merkmale der richtigen Beschleunigung des Autos. So holen Sie das Beste aus Ihrem Auto heraus

Die richtige Beschleunigung basiert auf der Fähigkeit, mit dem Getriebe zu arbeiten und dem Prinzip „vom maximalen Drehmoment zur maximalen Leistung“ zu folgen. Das heißt, es ist nur möglich, die beste Beschleunigungsdynamik des Autos zu erreichen, indem die Kurbelwellendrehzahl in dem Wertebereich gehalten wird, bei dem der KM sein Maximum erreicht. Es ist sehr wichtig, dass die Drehzahl mit dem Spitzendrehmoment übereinstimmt, aber es muss ein Spielraum für seine Erhöhung vorhanden sein. Wenn Sie auf Geschwindigkeiten oberhalb der maximalen Leistung beschleunigen, wird die Beschleunigungsdynamik geringer.

Der dem maximalen Drehmoment entsprechende Drehzahlbereich wird durch die Charakteristik des Motors bestimmt.

Motorauswahl. Was ist besser – hohes Drehmoment oder hohe Leistung?

Wenn wir den letzten Strich unter all das oben Gesagte ziehen, wird deutlich, dass:

• Drehmoment ist ein Schlüsselfaktor, der die Fähigkeiten des Kraftwerks charakterisiert;
• Leistung ist eine Ableitung von KM und daher eine sekundäre Eigenschaft des Motors;
• Eine direkte Abhängigkeit der Leistung vom Drehmoment ist in der von Physikern abgeleiteten Formel P (Leistung) \uXNUMXd M (Drehmoment) * n (Kurbelwellendrehzahl pro Minute) zu sehen.

Bei der Wahl zwischen einem Motor mit mehr Leistung, aber weniger Drehmoment und einem Motor mit mehr KM, aber weniger Leistung wird sich also die zweite Option durchsetzen. Nur mit einem solchen Motor können Sie das volle Potenzial des Autos nutzen.

Dabei dürfen wir den Zusammenhang zwischen den dynamischen Eigenschaften des Autos und Faktoren wie Gasannahme und Getriebe nicht vergessen. Die beste Option wäre eine, die nicht nur einen drehmomentstarken Motor hat, sondern auch die geringste Verzögerung zwischen dem Drücken des Gaspedals und der Reaktion des Motors sowie ein Getriebe mit kurzen Übersetzungsverhältnissen. Das Vorhandensein dieser Merkmale kompensiert die geringe Motorleistung, wodurch das Auto schneller beschleunigt als ein Auto mit einem Motor ähnlicher Bauart, aber mit weniger Traktion.