Атмосферный и турбированный двигатели при равной мощности отличаются друг от друга по характеристикам. При их сравнении заметна очевидная разница в так называемой планке крутящего момента. Посмотреть на нее можно на графиках распределения тяги в зависимости от оборотов коленвала. Что означают эти показатели и какое практическое значение они имеют для автомобилистов?
Две характеристики
Есть две характеристики, определяющие возможности мотора. Это мощность, выражающаяся в лошадиных силах, и крутящий момент, измеряемый в ньютон-метрах. Вообще, «лошадиные силы» в современных условиях — неинформативная характеристика, зависящая от множества факторов. К примеру, одну и ту же мощность двигатель может выдавать на стенде как при 1500 об./мин. (дизельный агрегат), так и на 20 000 об./мин. (гоночный мотоциклетный оппозитник).
Кроме того, эта единица измерения давно устарела. С помощью хитрых программ управления двигателем количество «лошадиных сил» можно прибавить или уменьшить, чем и пользуются многие производители. Сейчас небольшие 2,0-литровые рядные турбированные моторы BMW или Volvo могут иметь мощность свыше 350 л. с., как 8-цилиндровые атмосферники 20-летней давности, так как оснащены они, помимо ступенчатого наддува, еще и сложной системой впрыска. А вот по тяге и по долговечности они, естественно, проигрывают.
В общем, требуется иная характеристика, которая бы могла адекватно описывать возможности современного мотора. И автопроизводители видят ее в крутящем моменте.
Если силу давления поршней умножить на длину рычага кривошипа, то получится крутящий момент, от которого зависит тяга мотора. Она выражается в ньютон-метрах (1 Нм равен силе в 1 ньютон, умноженной на рычаг в 1 метр). Чем длиннее рычаги, тем больше тяги выдает мотор.
Где начинается и заканчивается «полка» момента?
Если посмотреть на графики, то можно заметить, что у современных впрысковых турбированных моторов кривая момента резко подскакивает вверх и достигает максимума уже при 2000 об./мин. Затем она стабилизируется и с небольшими колебаниями тянется до 4500-5000 об./мин., а потом плавно клонится вниз к «красной зоне». Аналогичный график можно увидеть и для дизельных моторов, за исключением того, что «полка» момента у них заканчивается примерно на 4000 об./мин.
У атмосферных V-образных агрегатов кривая момента, наоборот, взбирается к максимуму по пологой траектории, достигает «полки» на 3500 об./мин. и клонится вниз после 5000 об./мин. Таким образом, продолжительность «полки» момента почти в два раза меньше. Что же это значит?
Длинная «полка» у турбированных впрысковых моторов означает, что на низких оборотах они ездят зажигательнее и динамичнее, чем атмосферники аналогичной мощности. Пик момента достигается, как только водитель коснется педали акселератора, благодаря чему автомобиль стартует эмоциональнее и живее. Водителю не требуется жать на педаль и тратить лишнее топливо для раскрутки мотора.
К примеру, дизельные агрегаты, у которых максимальный момент доступен уже на 1500 об./мин., на городских скоростях опережают бензиновые по тяге, а значит, они дарят лучшую динамику, оставаясь при этом экономичнее.
С помощью крутящего момента определяется также эластичность мотора, то есть его способность обеспечивать одинаковую тягу в большом диапазоне оборотов.
Зона эффективности
Если посмотреть на графики характеристик мотора, то, помимо кривой крутящего момента, можно увидеть другой «горб». Он показывает нарастание мощности, которое у всех бензиновых моторов достигает максимума примерно к 5000 об./мин.
Мощность двигателя выражает его способность сопротивляться ветровым и прочим нагрузкам для достижения высокой максимальной скорости.
Наибольшая эффективность и отдача мотора достигается между двумя этими показателями, а именно между максимумом крутящего момента и максимумом мощности.
Таким образом, атмосферные моторы хорошо тянут в пределах 3500-6000 об./мин. Поэтому для ускорения во время обгонов их необходимо раскручивать и лучше подбирать передачи, чтобы держать мотор в тонусе.
Турбированные двигатели с непосредственным впрыском, а также дизельные агрегаты будут хорошо ехать от 1500 до 4000 об./мин. Они обладают хорошей эластичностью и всегда имеют запас тяги для рывка. В этом их главное преимущество. Этот же диапазон позволяет экономить топливо.