エンジントルク
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自動車の最も重要なユニットであるエンジンについて言えば、パワーを他のパラメータよりも高く評価するのが通例となっています。 一方、発電所の主な特性は出力容量ではなく、トルクと呼ばれる現象です。 自動車エンジンのポテンシャルはこの値によって直接決まります。
エンジントルクの概念。 コンプレックスについて簡単に言うと
自動車エンジンに関するトルクは、力の大きさとレバー アームの積、より簡単に言えば、コンロッドに対するピストンの圧力の積です。 この力はニュートンメートルで測定され、その値が高いほど車は速くなります。
さらに、ワットで表されるエンジン出力は、ニュートン メートルで表されるエンジン トルクの値にクランクシャフトの回転速度を掛けた値に他なりません。
重いそりを引いている馬が溝にはまってしまったと想像してみてください。 馬が走行中に溝から飛び出そうとすると、そりを引くことはできません。 ここでは、トルク（km）となる特定の努力を加える必要があります。
トルクはクランクシャフト速度と混同されることがよくあります。 実際、これら XNUMX つはまったく異なる概念です。 溝にはまった馬の例に戻ると、ストライド周波数はモーターの速度を表し、この場合はストライド中に動物が移動する際に及ぼす力がトルクを表します。
トルクの大きさに影響を与える要因
馬の例では、この場合の SM の値は主に動物の筋肉量によって決まることが容易に推測できます。 車の内燃エンジンに関しては、この値は発電所の仕事量に加えて次の要素にも依存します。
- シリンダー内の作動圧力のレベル。
- ピストンのサイズ。
- クランクシャフトの直径。
トルクは発電所内の変位と圧力に最も強く依存し、この依存性は正比例します。 言い換えれば、容量と圧力が大きいモーターは、それに応じてトルクも大きくなります。
KM とクランクシャフトのクランク半径の間には直接的な関係もあります。 しかし、現代の自動車エンジンの設計では、トルク値を大きく変えることができないため、ICE 設計者は、クランクシャフトの曲率のために、より高いトルクを達成する機会がほとんどありません。 代わりに、開発者は、ターボ過給技術の使用、圧縮比の増加、燃焼プロセスの最適化、特別に設計されたインテークマニホールドの使用など、トルクを向上させる方法に目を向けています。
エンジン速度の増加に伴って KM が増加することが重要ですが、所定の範囲で最大値に達すると、クランクシャフト速度が連続的に増加しているにもかかわらず、トルクは減少します。
ICEトルクが車両性能に及ぼす影響
トルクの量は、車の加速ダイナミクスを直接設定するまさに要素です。 熱心な車愛好家であれば、同じパワーユニットを搭載した車が異なると、道路上での動作が異なることに気づいたかもしれません。 あるいは、車のサイズや重量が同等であっても、路上で走行している車の方が、ボンネット内で馬力が高い車よりも優れています。 その理由はまさにトルクの違いにあります。
馬力はエンジンの耐久性の尺度と考えることができます。 車の速度能力を決定するのはこの指標です。 しかし、トルクは一種の力であるため、「馬」の数ではなく、その大きさ、つまり車がどれだけ早く最高速度制限に到達できるかによって決まります。 このため、すべての強力な車が良好な加速ダイナミクスを備えているわけではなく、他の車よりも速く加速できる車が必ずしも強力なエンジンを搭載しているとは限りません。
ただし、高トルクだけでは優れたマシンダイナミクスが保証されるわけではありません。 結局のところ、とりわけ、速度増加のダイナミクスと、セクションの坂道を素早く乗り越える車の能力は、発電所の動作範囲、トランスミッション比、アクセルの応答性に依存します。 これに加えて、空気力学やその他の現象による車輪の転がり力や車のさまざまな部分の摩擦など、多くの反作用現象によってモーメントが大幅に減少することに注意する必要があります。
トルク対パワー。 ビークルダイナミクスとの関係
電力はトルクなどの現象から派生したもので、特定の瞬間に実行される発電所の仕事を表します。 そして、KM はエンジンの直接的な動作を擬人化するため、対応する期間内の瞬間の大きさがパワーの形で反映されます。
次の式を使用すると、パワーと KM の関係を視覚的に確認できます。
P=M*N/9549
ここで、式の P は出力、M はトルク、N はエンジン回転数、9549 は N からラジアン/秒への変換係数です。 この式を使用した計算の結果はキロワット単位の数値になります。 結果を馬力に変換する必要がある場合、結果の数値に 1,36 を掛けます。
基本的に、トルクは追い越しなどの部分速度でのパワーです。 トルクが増加すると出力も増加し、このパラメータが高くなるほど運動エネルギーの蓄えが大きくなり、車に作用する力に打ち勝ちやすくなり、動的特性が向上します。
電力はすぐに最大値に達するのではなく、徐々に最大値に達することを覚えておくことが重要です。 結局のところ、車は最低速度で発進し、その後速度が上がります。 ここでトルクと呼ばれる力が登場し、これが車が最大出力に達するまでの時間、つまり高速ダイナミクスを決定します。
このことから、より強力なパワーユニットを搭載しているが高トルクが十分ではない車は、逆に優れたパワーを誇ることはできないが、ペアで競合他社を上回るエンジンを搭載したモデルよりも加速が劣ることになります。 。 推力が大きければ大きいほど、駆動輪に力が伝わり、高いKMが得られる発電所の速度域が広くなるほど、車はより速く加速します。
同時に、トルクの存在はパワーなしでも可能ですが、トルクのないパワーの存在は不可能です。 馬とそりが泥にはまったと想像してみてください。 その瞬間に馬が生み出す力はゼロになりますが、動くのに十分ではありませんが、トルク（出ようとする、引っ張る）は存在します。
ディーゼルの瞬間
ガソリン発電所とディーゼル発電所を比較すると、後者の際立った特徴は（すべて例外なく）、より少ない出力でより高いトルクを発揮することです。
ガソリン内燃エンジンは毎分 XNUMX ～ XNUMX 回転で最大 KM 値に達しますが、その後すぐに出力を増加させ、毎分 XNUMX ～ XNUMX 回転にすることができます。 ディーゼル エンジンのクランクシャフトの回転範囲は、通常 XNUMX ～ XNUMX 回転に制限されています。 しかし、ディーゼルユニットでは、ピストンストロークが長く、圧縮比やその他の燃料燃焼特有の特性が高く、ガソリンユニットに比べてより大きなトルクを提供するだけでなく、アイドル状態から実際にこの努力が存在します。
このため、ディーゼルエンジンの出力向上を達成することは意味がありません。信頼性が高く手頃な価格の「下からの」トラクション、高い効率と燃料効率により、出力指標とガソリンエンジンの両方の点で、内燃エンジンとガソリンエンジンとの間の差が完全に平準化されます。スピードの可能性。
車の正しい加速の特徴。 車を最大限に活用する方法
適切な加速は、ギアボックスの動作能力と「最大トルクから最大パワーへ」の原則に従うことに基づいています。 つまり、クランクシャフト速度を KM が最大に達する値の範囲に維持することによってのみ、最高の車の加速ダイナミクスを実現することが可能です。 速度がトルクのピークと一致することが非常に重要ですが、その増加には余裕が必要です。 最大出力を超える速度まで加速すると、加速ダイナミクスは小さくなります。
最大トルクが得られる回転域はエンジンの特性によって決まります。
エンジンの選択。 高トルクと高出力ではどちらが優れていますか?
上記すべての下に最後の線を引くと、次のことが明らかになります。
- トルクは発電所の能力を特徴付ける重要な要素です。
- パワーは KM の導関数であり、したがってエンジンの二次特性です。
- パワーとトルクの直接的な依存関係は、物理学者によって導出された式で見ることができますP（パワー）\uXNUMXd M（トルク）* n（XNUMX分あたりのクランクシャフト速度）。
したがって、出力は大きいがトルクは小さいエンジンと、KM は大きいが出力は小さいエンジンのどちらかを選択する場合は、XNUMX 番目のオプションが優先されます。 このようなエンジンだけが、車本来のポテンシャルを最大限に発揮することができます。
同時に、車の動的特性とスロットル応答やトランスミッションなどの要素との関係も忘れてはなりません。 最良の選択肢は、高トルクモーターを搭載しているだけでなく、アクセルペダルを踏んでからエンジンの反応が起こるまでの遅れが最小限で、ギア比の短いトランスミッションを備えたものです。 これらの機能の存在により、エンジンの低出力が補われ、同様の設計のエンジンを搭載した車よりも速く加速しますが、トラクションは低下します。
