Modern motor: güç mü tork mu?

Yüzyılı aşkın bir süredir içten yanmalı motorlar, ulaşımın hemen hemen tüm alanlarında kullanılmaktadır. Bir arabanın, traktörün, dizel lokomotifin, geminin, uçağın "kalbidir" ve son otuz yılda bilim ve teknolojideki en son başarıların bir tür füzyonu haline geldiler. Bizim için GÜÇ ve TORK gibi terimler zaten aşina hale geldi ve bir motorun güç kapasitelerini değerlendirmek için gerekli bir kriter. Ancak, gözlerinizin önünde yalnızca arabanın teknik verileriyle rakamlar anlamına gelen motorun potansiyelini ne kadar doğru değerlendirebilirsiniz? Aldığınız arabanın motorunun yeterince güçlü olduğu ve sizi tamamen tatmin edeceği konusunda araba bayisinin verdiği güvencelere tamamen güvenmezsiniz umarım? Olumsuz bir satın alma işleminden sonra pişman olmamak için lütfen aşağıdakileri okuyun.
İnsanlık, eski zamanlardan beri, malların inşası, taşınması ve insanların taşınması için her türlü mekanizma ve cihazı kullanmıştır. Majestelerinin Tekerleği'nin 10 bin yıldan daha uzun bir süre önce icadıyla, mekanik teorisi büyük değişikliklere uğradı. Başlangıçta, tekerleğin rolü yalnızca dirençte (sürtünme kuvveti) banal bir azalmaya ve sürtünme kuvvetinin yuvarlanmaya aktarılmasına indirgenmiştir. Tabii ki, yuvarlak bir tanesini yuvarlamak, kare bir tanesini sürüklemekten çok daha keyifli! Ancak tekerleğin kullanılma biçimindeki niteliksel bir değişiklik, çok daha sonra başka bir dahiyane icadın ortaya çıkması nedeniyle gerçekleşti - MOTOR! Buharlı lokomotifin babası, 1829'da ünlü buharlı lokomotifi "Roket" i inşa eden George Stevenson olarak anılır. Ancak 1808'de İngiliz Richard Trevithick tarihteki en devrimci icatlardan birini gösteriyor - ilk buharlı lokomotif. Ancak genel sevincimize göre, Trevithick önce sokak trafiği için bir buharlı araba yaptı ve sonra ancak bir buharlı lokomotif fikrine geldi. Bu nedenle, araba bir şekilde lokomotifin atası. Ne yazık ki, kaşif Richard Trevithick'in ve işadamlarının değil ama birçok mühendisin kaderi üzücüydü. İflas etti, uzun süre gurbette yaşadı ve yoksulluk içinde öldü. Ama üzücü şeylerden bahsetmeyelim ...
Görevimiz, motorun torkunun ve gücünün ne olduğunu anlamak ve bir buharlı lokomotifin yapısını hatırlarsak, bu büyük ölçüde basitleşecektir. Bir türden diğerine pasif bir sürtünme konvertörüne ek olarak, tekerlek başka bir görevi yerine getirmeye başladı - bir sürüş (çekiş) kuvveti oluşturmak, yani yoldan itmek, mürettebatı harekete geçirmek. Buhar basıncı, sırayla biyel koluna baskı yapan pistona etki eder, ikincisi tekerleği döndürerek bir TORK oluşturur. Tekerleğin tork etkisi altında dönmesi, bir çift kuvvetin ortaya çıkmasına neden olur. Bunlardan biri - ray ve tekerlek arasındaki sürtünme kuvveti - olduğu gibi raydan geri püskürtülür ve ikincisi - tekerlek ekseni boyunca aradığımız aynı ÇEKİŞ KUVVETİ lokomotif çerçevesinin parçalarına iletilir. Bir buharlı lokomotif örneğini kullanarak, pistona ve bunun içinden biyel koluna etki eden buhar basıncı ne kadar yüksek olursa, çekme kuvvetinin onu ileri doğru iteceği o kadar büyük olur. Açıkçası, buhar basıncını, tekerleğin çapını ve biyel bağlantı noktasının tekerleğin merkezine göre konumunu değiştirerek, lokomotifin gücünü ve hızını değiştirmek mümkündür. Aynı şey bir arabada da olur.

Aradaki fark, tüm kuvvet dönüşümlerinin doğrudan motorun kendisinde gerçekleştirilmesidir. Ondan çıkışta, sadece dönen bir şaftımız var, yani lokomotifi ileri iten bir kuvvet yerine, burada şaftın belirli bir kuvvetle dairesel bir hareketini elde ediyoruz - TORK. Ve motor tarafından geliştirilen GÜÇ, aynı anda şaft üzerinde tork oluştururken mümkün olan en hızlı şekilde dönme yeteneğidir. Ardından arabanın güç aktarımı (şanzıman) devreye girerek bu torku ihtiyaç duydukça değiştirir ve tahrik tekerleklerine getirir. Sadece tekerlek ile yol yüzeyi arasındaki temasta tork tekrar "düzeltilir" ve çekici bir kuvvet haline gelir.
Açıkçası, en büyük çekiş gücüne sahip olmak tercih edilir. Bu, gerekli hızlanma yoğunluğunu, tırmanışların üstesinden gelme ve daha fazla insan ve yük taşıma yeteneği sağlayacaktır.

İÇİNDE teknik özellik Araba, motorun devir sayısı gibi parametrelere sahiptir. maksimum güç ve maksimum tork ve bu güç ve torkun büyüklüğü. Kural olarak, sırasıyla dakika başına devir (rpm), kilovat (kW) ve newtonometre (Nm) cinsinden ölçülürler. Motorun dış hız karakteristiğini doğru anlayabilmek için gereklidir.

Bu grafik görüntü güç ve torkun krank milinin devirlerine bağımlılığı. En açıklayıcı olan, tork eğrisinin büyüklüğü değil, şeklidir. Maksimuma ne kadar erken ulaşılırsa ve devir arttıkça eğri o kadar düz düşer (yani motor sabit itme gücüne sahiptir), motor o kadar iyi tasarlanır ve çalışır. Ancak geniş bir devir aralığında yeterli güç rezervine sahip, yüksek devirli ve hatta sabit TORK'a sahip bir motor elde etmek kolay değildir. Bu tam olarak çeşitli sistemlerin basınçlandırılması, elektronik yakıt enjeksiyon kontrolü, değişken valf zamanlaması, egzoz sistemi ayarı ve bir dizi başka önlemin kullanılmasının amaçlandığı şeydir.
Bir örneğe bakalım. Yükselişin üstesinden gelmeniz gerekiyor ve trafik durumu nedeniyle hareket hızını artırmanız (arabayı yokuştan önce dağıtmanız) imkansız. Hareket hızını korumak için çekiş kuvvetini artırmanız gerekecek. Burada genellikle şuna benzer bir durum ortaya çıkar, gaz eklemek çekişte bir artış sağlamaz. Bu, tahrik tekerlekleri üzerindeki çekişin daha da azalmasıyla birlikte hızda ve dolayısıyla motor devrinde bir azalmaya neden olur.
Peki ne yapmalı? Motor "çekmiyorsa", yani yeterli TORK sağlamıyorsa, düşük hızda büyük bir çekiş kuvveti nasıl korunur? İletim devreye giriyor. Siz manuel olarak veya otomatik şanzıman kendiniz, çekiş ve hızın optimum oranda olması için vites oranını değiştirirsiniz. Ancak bu, sürüşte ek bir rahatsızlıktır. Sonuç kendini gösteriyor: motorun bu tür durumlarda çalışmaya uyarlanması daha iyi olurdu. Örneğin, bir tepeye çıkıyorsunuz. Arabanın hareketine karşı direnç kuvveti artar, hız düşer, ancak sadece gaz pedalına daha sert basılarak çekiş kuvveti eklenebilir. Otomotiv tasarımcıları bu parametreyi değerlendirmek için "MOTOR ELASTICITY" terimini kullanırlar.
Bu, maksimum güç devirleri ile maksimum tork devirleri arasındaki orandır (rpm Pmax/rpm Mmax). Maksimum gücün devirlerine göre, maksimum torkun devirleri mümkün olduğu kadar düşük olacak şekilde olmalıdır. Bu, vites değişikliklerine başvurmadan yalnızca gaz pedalının çalışması nedeniyle hızı azaltmanıza ve artırmanıza ve düşük hızda daha yüksek viteslerde sürmenize olanak tanır. Aracın dördüncü viteste 60'tan 100 km/s hıza çıkma yeteneğini kontrol ederek motorun elastikiyetini pratik olarak değerlendirebilirsiniz. Bu hızlanma ne kadar kısa sürerse, motor o kadar esnek olur.
Yukarıdakileri onaylayarak, Avrupa'da yürütülen ve Alman Auto Motor und Sport dergisinin Rus yayınevi tarafından Kasım 2005 sayısında yayınlanan Audi, BMW ve Mercedes otomobil testlerinin sonuçlarına dönelim. Ağırlıklı olarak Audi ve BMW'nin özelliklerini ele alacağız. Yukarıdaki tablodan, çok daha küçük bir hacme ve neredeyse aynı güce sahip olan Audi motorunun, durmadan hızlanma açısından pratikte Bavyeralı motordan daha düşük olmadığı, ancak öte yandan esneklik ve ekonomi ölçümlerinde her iki bıçağa da bir rakip koyduğu görülebilir. Bu neden oluyor? Audi motorunun esneklik katsayısı BMW için 1,66'ya (5800/3500) karşı 2,39 (4300/1800) olduğundan ve arabaların ağırlığı yaklaşık olarak eşit olduğundan, Münih'ten gelen aygır onun hemşerisine kıskanılacak bir avantaj sağlamasına izin veriyor. Üstelik bu etkileyici sonuçlar AI-95 yakıtında elde ediliyor.
Öyleyse özetleyelim!
Aynı boyut ve güçteki iki motordan elastikiyeti daha yüksek olan tercih edilir. Diğer şeyler eşit olduğunda, böyle bir motor daha az yıpranacak, daha az gürültüyle çalışacak ve daha az yakıt tüketecek ve ayrıca vites kolunun manipüle edilmesini basitleştirecektir. Tüm bu koşullar altında, modern süperşarjlı benzinli ve dizel motorlar düşer. Böyle bir motora sahip bir araba kullanırken çok hoş izlenimler alacaksınız!