Esfuerzo de torción del motor

Hablando de la unidad automotriz más importante: el motor, se ha vuelto costumbre exaltar la potencia por encima de otros parámetros. Mientras tanto, no son las capacidades de potencia las características principales de una planta de energía, sino un fenómeno llamado torque. El potencial de cualquier motor de automóvil está directamente determinado por este valor.

El concepto de par del motor de combustión interna. Complejo en palabras simples

El par en relación con los motores de automóviles es el producto de la magnitud del esfuerzo y el brazo de palanca, o, más simplemente, la fuerza de presión del pistón sobre la biela. Esta fuerza se mide en Newton metros, y cuanto mayor sea su valor, más rápido será el coche.

Además, la potencia del motor, expresada en vatios, no es más que el valor del par motor en Newton metros multiplicado por la velocidad de giro del cigüeñal.

Imagine un caballo tirando de un trineo pesado y quedando atascado en una zanja. Tirar del trineo no funcionará si el caballo intenta saltar de la zanja mientras corre. Aquí es necesario aplicar un cierto esfuerzo, que será el par (km).

El torque a menudo se confunde con la velocidad del cigüeñal. De hecho, estos son dos conceptos completamente diferentes. Volviendo al ejemplo del caballo atascado en la zanja, la frecuencia de la zancada representaría la velocidad del motor, y la fuerza ejercida por el animal al moverse durante la zancada representaría en este caso el par.

Factores que afectan la magnitud de los momentos de torsión.

En el ejemplo de un caballo, es fácil adivinar que en este caso el valor de SM estará determinado en gran medida por la masa muscular del animal. Con respecto al motor de combustión interna de un automóvil, este valor depende de la cantidad de trabajo de la planta de energía, así como de:

• el nivel de presión de trabajo dentro de los cilindros;
• tamaño del pistón;
• diámetro del cigüeñal.

El par depende más fuertemente del desplazamiento y la presión dentro de la planta de energía, y esta dependencia es directamente proporcional. En otras palabras, los motores con gran volumen y presión tienen un par correspondientemente alto.

También existe una relación directa entre el KM y el radio del cigüeñal del cigüeñal. Sin embargo, el diseño de los motores de los automóviles modernos es tal que no permite que los valores de par varíen mucho, por lo que los diseñadores de ICE tienen pocas posibilidades de lograr un par mayor debido a la curvatura del cigüeñal. En cambio, los desarrolladores están recurriendo a formas de aumentar el par, como el uso de tecnologías de turboalimentación, el aumento de las relaciones de compresión, la optimización del proceso de combustión, el uso de colectores de admisión especialmente diseñados, etc.

Es importante que el KM aumente con el aumento de la velocidad del motor, sin embargo, después de alcanzar un máximo en un rango dado, el par disminuye, a pesar de un aumento continuo en la velocidad del cigüeñal.

Influencia del par ICE en el rendimiento del vehículo

La cantidad de torque es el factor mismo que establece directamente la dinámica de aceleración del automóvil. Si es un ávido entusiasta de los automóviles, es posible que haya notado que diferentes automóviles, pero con la misma unidad de potencia, se comportan de manera diferente en la carretera. O un orden de magnitud de un automóvil menos potente en la carretera es superior a uno con más caballos de fuerza bajo el capó, incluso con tamaños y pesos de automóviles comparables. La razón radica precisamente en la diferencia de par.

Los caballos de fuerza se pueden considerar como una medida de la resistencia de un motor. Es este indicador el que determina las capacidades de velocidad del automóvil. Pero dado que el par es un tipo de fuerza, depende de su magnitud, y no del número de "caballos", qué tan rápido el automóvil puede alcanzar el límite de velocidad máxima. Por esta razón, no todos los coches potentes tienen una buena dinámica de aceleración, y los que pueden acelerar más rápido que otros no necesariamente están equipados con un motor potente.

Sin embargo, un alto par por sí solo no garantiza una excelente dinámica de la máquina. Después de todo, entre otras cosas, la dinámica del aumento de la velocidad, así como la capacidad del automóvil para superar rápidamente las pendientes de las secciones dependen del rango de operación de la planta de energía, las relaciones de transmisión y la capacidad de respuesta del acelerador. Junto con esto, cabe señalar que el momento se reduce significativamente debido a una serie de fenómenos que se contrarrestan: las fuerzas de rodadura de las ruedas y la fricción en varias partes del automóvil, debido a la aerodinámica y otros fenómenos.

Par vs potencia. Relación con la dinámica del vehículo

El poder es un derivado de un fenómeno como el par, expresa el trabajo de la planta de energía realizado en un momento dado. Y dado que el KM personifica la operación directa del motor, la magnitud del momento en el período de tiempo correspondiente se refleja en forma de potencia.

La siguiente fórmula le permite ver visualmente la relación entre potencia y KM:

P=M*N/9549

Donde: P en la fórmula es potencia, M es torque, N son rpm del motor y 9549 es el factor de conversión de N a radianes por segundo. El resultado de los cálculos con esta fórmula será un número en kilovatios. Cuando necesite traducir el resultado a caballos de fuerza, el número resultante se multiplica por 1,36.

Básicamente, el par es potencia a velocidades parciales, como los adelantamientos. La potencia aumenta a medida que aumenta el par, y cuanto mayor sea este parámetro, más energía cinética, más fácilmente el automóvil supera las fuerzas que actúan sobre él y mejores son sus características dinámicas.

Es importante recordar que la potencia alcanza sus valores máximos no de forma inmediata, sino paulatina. Después de todo, el automóvil arranca a una velocidad mínima y luego la velocidad aumenta. Aquí es donde entra la fuerza llamada torque, y es esta la que determina el período de tiempo durante el cual el automóvil alcanzará su máxima potencia, o lo que es lo mismo, su dinámica de alta velocidad.

De esto se deduce que un automóvil con una unidad de potencia más potente, pero con un par no suficientemente alto, será inferior en aceleración a un modelo con un motor que, por el contrario, no puede presumir de una buena potencia, pero supera a un competidor en un par. . Cuanto mayor es el empuje, la fuerza se transmite a las ruedas motrices, y cuanto más rico es el rango de velocidad de la planta de energía, en el que se logra un alto KM, más rápido acelera el automóvil.

Al mismo tiempo, la existencia de par es posible sin potencia, pero la existencia de potencia sin par no lo es. Imagina que nuestro caballo y nuestro trineo están atrapados en el barro. La potencia producida por el caballo en este momento será nula, pero el torque (tratar de salir, tirar), aunque no lo suficiente para moverse, estará presente.

Momento diésel

Si comparamos las centrales eléctricas de gasolina con las diésel, la característica distintiva de estas últimas (todas sin excepción) es un par más alto con menos potencia.

Un motor de combustión interna de gasolina alcanza sus valores máximos de KM de tres a cuatro mil revoluciones por minuto, pero luego es capaz de aumentar rápidamente la potencia, haciendo de siete a ocho mil revoluciones por minuto. El rango de revoluciones del cigüeñal de un motor diesel suele estar limitado de tres a cinco mil. Sin embargo, en las unidades diésel, la carrera del pistón es más larga, la relación de compresión y otras características específicas de la combustión del combustible son más altas, lo que proporciona no solo más torque en relación con las unidades de gasolina, sino también la presencia de este esfuerzo casi desde el ralentí.

Por esta razón, no tiene sentido lograr una mayor potencia de los motores diesel: tracción confiable y asequible "desde abajo", alta eficiencia y eficiencia de combustible nivelan completamente la brecha entre dichos motores de combustión interna y motores de gasolina, tanto en términos de indicadores de potencia como potencial de velocidad.

Características de la correcta aceleración del automóvil. Cómo sacarle el máximo partido a tu coche

La aceleración adecuada se basa en la capacidad de trabajar con la caja de cambios y seguir el principio de "desde el par máximo hasta la potencia máxima". Es decir, es posible lograr la mejor dinámica de aceleración del automóvil solo manteniendo la velocidad del cigüeñal en el rango de valores en los que el KM alcanza su máximo. Es muy importante que la velocidad coincida con el pico del par, pero debe haber un margen para su aumento. Si acelera a velocidades superiores a la potencia máxima, la dinámica de aceleración será menor.

El rango de velocidad correspondiente al par máximo está determinado por las características del motor.

Selección de motor. ¿Qué es mejor, un par elevado o una mayor potencia?

Si dibujamos la última línea debajo de todo lo anterior, se vuelve obvio que:

• el par es un factor clave que caracteriza las capacidades de la planta de energía;
• la potencia es un derivado de KM y por lo tanto una característica secundaria del motor;
• Se puede ver una dependencia directa de la potencia del par en la fórmula P (potencia) \uXNUMXd M (par) * n (velocidad del cigüeñal por minuto) derivada por los físicos.

Así, a la hora de elegir entre un motor con más potencia, pero menos par, y un motor con más KM, pero menos potencia, prevalecerá la segunda opción. Solo un motor de este tipo le permitirá utilizar todo el potencial inherente al automóvil.

Al mismo tiempo, no debemos olvidarnos de la relación entre las características dinámicas del automóvil y factores como la respuesta del acelerador y la transmisión. La mejor opción sería una que no solo tenga un motor de alto par, sino también el menor retraso entre pisar el acelerador y la respuesta del motor, y una transmisión con relaciones de transmisión cortas. La presencia de estas características compensa la baja potencia del motor, haciendo que el automóvil acelere más rápido que un automóvil con un motor de diseño similar, pero con menos tracción.