Автопроизводители всегда ищут преимущество над конкурентами. Чаще всего автомобильные компании обращают внимание на мощность автомобиля, пытаясь привлечь потенциального покупателя. Но мощность автомашины еще не говорит о том, что автомобиль в действительности является мощным. Так автомобиль, имеющий больше лошадиных сил может быть слабее автомобиля, имеющий меньше количество л. с., но у которого больший крутящий момент. В чем разница между этими измерениями? Что они означают? На удивление эти измерения совершенны разные по своему смыслу, но взаимосвязаны.
Некоторые транспортные средства, при небольшом объеме двигателя, имеют большую мощность. Так рекордсменом среди традиционных атмосферных двигателей является спортивный автомобиль Honda S2000, производство которого было прекращено несколько лет назад. Как лезвие самурайского меча, этот спортивный автомобиль был очень резким и очень быстрым.
Первые модели этой марки оснащались 2,0-х литровым бензиновым двигателем, мощностью 240 л.с.!!! Потрясает одно, что достигнуть такой мощности Японской компании удалось без использования турбонагнетателей (турбин). Мощность, которую выдавала S2000 была естественна, благодаря возможности работы двигателя почти на 9000 оборотах!!! Представляете, какой рев мотора был при максимальном ускорении машины?
Но если посмотреть подробнее технические характеристики этого автомобиля, то мы увидим, что крутящий момент составляет всего 208Нм (Ньютон-метр), что сопоставимо с маломощными автомобилями.
Не смотря на это, Honda S2000 была мощным автомобилем, но это достигалось только благодаря бешеным оборотам двигателя (который ревел, как звук сирены воздушной тревоги), которые постоянно находились около опасной красной черты тахометра.
Возьмем другой совершенно противоположный пример - автомобиль Dodge Ram 3500 Пикап. Покупатели могут выбрать супер-мощную комплектацию с дизельным двигателем компании Cummins, объемом 6,7 литра, который выдает мощность в 330 л.с. и крутящим моментом 895Нм. Это очень сильный автомобиль, который способен сдвинуть с места все что угодно (Примеч. авт. «или почти все»)
Происхождение лошадиных сил
Есть один поворотный момент в истории, когда один человек сыграл огромную роль и оказал содействие в развитии мира, в котором мы сейчас живем. Этот человек инженер-изобретатель Джеймс Уатт, положивший начало промышленной революции в Англии, а затем во всем мире в 1700-х годах. Самые знаменитые изобретения Джеймса это ножной стартер и улучшенный паровой двигатель, который инженер сделал более эффективным, мощным и производительным. Но это еще не все. Изобретатель, впервые в мире, создав паровой котел (паровой двигатель) придумал понятие мощности, которая выражается "Ваттах" (Ватт), в лошадиных силах и в крутящем моменте.
По сути, эти понятия и систему измерения мощности Джеймс Уайт придумал для того, чтобы при продажи своих паровых котлов (двигателей) более проще объяснить клиенту, какую мощность выдает его котел. Ведь согласитесь намного проще сказать покупателю котла: "паровой двигатель будет выполнять работу двух лошадей", чем сказать в 18-веке, что мощность парового двигателя составляет N-количество «Нм» или «Фунт-Футов» силы. Никто бы не понял.
Используйте силу
Сила эта главное, чтобы достичь какой-то скорости. Ведь без затрачивания сил не будет и скорости. Соответственно скорость будет завесить от того, какой объем силы мы затратили для достижения скорости. Для примера: Если несколько метров пробежать за 5 секунд и 10 секунд, то соответственно сила, которую мы потратим для этой короткой пробежки, будет различна. Ведь для более быстрой пробежки необходима большая сила.
Другой пример: Если вы передвигаете мебель в доме, то если вы хотите быстрее ее передвинуть, вам необходима, куда большая сила, чем, если двигать мебель медленно и не спеша. И сила при такой работе куда важнее скорости.
Л.с. и Н.м.
Мощность и крутящий момент неразрывно взаимосвязаны. Так как лошадиная сила происходит из крутящего момента. Формула для расчета мощности двигателя очень проста.
Для начала необходимо силу, которая выражается в Ньютон-метрах (Н.м.) умножить на 0,7376 для того, чтобы перевести значения в Британскую и Американскую единицу измерения силы (Фунт-Фут), а далее воспользовавшись выше указанной формулой умножить на количество оборотов двигателя (RPM), а далее разделить полученное значение на число 5252. В итоге мы получим примерное значение мощности двигателя, которое выражается в лошадиных силах. На примере, нижеуказанной формулы, сделан расчет мощности двигателя при силе 100 фунт-фут (1000 оборотов в минуту двигателя). На примере получилось, что при силе в 100 фунт-футах и оборотах 1000 в минуту, мощность двигателя составила приблизительно около 19 л.с.
Разницу между мощностью и силой легко понять на еще одном примере. Если вы на автомобиле буксируете, какой-то груз в гору, то вам будет необходим низкий крутящий момент, но больше силы для более легкого буксирования. Если же вы хотите максимально быстро разогнать автомобиль с 0 до 100 км/час, то вам необходимо максимальное количество оборотов двигателя и не очень много силы для разгона автомашины за короткий промежуток времени. Но чем больше будет мощность, тем быстрее вы разгоните автомашину до 100 километров.
Поэтому, как правило, различная грузовая и подъемная техника, оснащается дизельными двигателями, которые имеют большую тягу, но не высокое максимальное количество оборотов двигателя по сравнению с бензиновыми силовыми агрегатами. Дизельные двигатели способны передвигать транспортные средства, которые имеют огромную массу. Но такой автотранспорт очень медленно разгоняется с места из-за небольшого количества л.с.
Вот почему Honda S2000 может сорваться с места и разогнаться до 100 километров в час примерно за 6 секунд, Dodge RAM 3500 может буксировать груз весом более 8000 килограмм (на прицепе). Это абсолютное различие между крутящим моментом и лошадиной силой.
В транспортных средствах есть еще один элемент, который помогает автомобилю передавать крутящий момент на колеса - это коробка переключения скоростей, которая предназначена для передачи максимального крутящего момента при определенной скорости. Например, тракторные тягачи и трактора для перевозки тяжелых грузов в прицепах, оснащаются большими дизельными двигателями, у которых большой крутящий момент и большая сила, выраженная в Ньютон-метрах (Н.м.). Но такие двигатели не имеют большое количество лошадиных сил. Такие двигатели созданы не для разгона транспортного средства до высокой скорости, а созданы для перевозки тяжелых грузов. Некоторые такие тракторы оснащены 10 ступенчатыми коробками переключения передач.
Так мощность и крутящий момент близко связаны непосредственно друг с другом. Лошадиная сила зависит от крутящего момента (силы Н.м.) и от количества оборотов в минуту двигателя.
Крутящий момент - по своей сути это сила и мощность, с которой можно сделать определенную работу. И чем меньше затрачивается времени для выполнения (или набора определенной скорости), тем больше мощность автомобиля, которая выражается в лошадиных силах.
Автомобиль, который может с места проехать 1,5 километра за 4 секунды нуждается в большей мощности, чем автомашина проезжающая этот же отрезок за 12 секунд.