СВАО, м. Петровско-Разумовская
Посмотреть на карте
Режим работы: c 8-00 до 22-00

Момент или мощность?

Крутящий момент это физическая величина, имеющая подробное научное толкование. Хоть и момент и тяговитость это два разных понятия,  но когда мотоциклисты в разговорах упоминают, что тот или иной мотик обладает хорошим моментом, это не значит, что они его меряли на диностенде. В данном случае они имеют ввиду, что этот мотоцикл очень хорошо реагирует на ручку газа при практически любых оборотах, но в рабочем диапазоне, который, как правило, находится внизу. В противоположность этому есть мотоциклы, которые не так активно ускоряются на низких и средних оборотах, но стоит щелкнуть вниз 1-2 передачи, так чтоб стрелка тахометра прыгнула на 9000-10000 оборотов и они выстреливают, как ракета. Если, к примеру взять HD Fat Bob cо 114-ти дюймовым (почти 1,9 литра) мотором и Suzuki GSXR1000, оба на последней передаче и открыть обоим газ на 3000 оборотах, сначала Харлей уедет вперед, пока Сузуки будет набирать обороты, но потом они поменяются. Эти два вида моторов -моментный и оборотистый -демонстрация двух разных подходов в двигателестроении в зависимости от конкретных задач.

Конструктивно отличия в двигателе проявляются в меньшем времени открытия клапанов, отсутствии угла перекрытия (это когда на короткий промежуток времени одновременно открыты впускной и выпускной клапаны. Прим. пер.) Короткий момент открытия не дает двигателю дышать на высоких оборотах, но никто и не собирается разгонять его за 250 км/ч в попытке поставить рекорд на драгрейсинге. Он не для этого создан. Круизеру нужен хороший момент на низах, чтобы с места разгонять тяжелый мотик. Водителю круизера важен момент на низах и ему абсолютно все равно, что двигатель начинает задыхаться уже на 5500 оборотов. В оборотистом двигателе спортбайка клапана открыты дольше. (тут следует пояснить, что они открыты дольше не по абсолютному времени – а по углу поворота коленвала. Ведь на оборотах 3000 и 10000 это время может сильно отличаться. Другими словами это угол, на который повернется коленвал, чем угол больше, тем дольше клапан открыт. Прим .пер) И эта особенность позволяет наполнять смесью цилиндры оборотистого мотора на очень высоких оборотах. При маленьком угле впускные клапана закрываются раньше, чем цилиндр наполнится смесью на высоких оборотах и мотор начинается задыхаться. Чтобы этого избежать увеличивают время открытия впуска, например, на такте впуска клапан закрывается через 50-60 градусов после прохождения нижней мертвой точки и открывается за 20 градусов до верхней мертвой точки еще в конце такта выпуска. На низких и средних оборотах позднее закрытие впускных клапанов, когда поршень уже движется вверх приводит к тому, что часть смеси вылетает обратно, тем самым снижая эффективность двигателя. На высоких оборотах этого не происходит, потому что скорость, с которой смесь попадает в цилиндры достаточно высока и за счет инерции ее больше остается в цилиндре. Тем самым пиковые значения момента сдвигаются в пользу высоких оборотов. Получается, мы жертвуем моментом на низких и средних оборотах, но при этом, получаем его высокие значения на высоких и, соответственно, можем получить бОльшую мощность.

Крутящий момент, как физическая величина является силой, стремящейся вращать что-либо вокруг его оси. Эта сила измеряется в ньютоно-метрах в нашей метрической системе (сИ). Эти цифры мы видим в брошюрах или описаниях характеристик того или иного мотоцикла.

Когда мы отправляем мотоцикл на диностенд, то получаем график с двумя линиями - одна кривая момента, вторая кривая мощности. Идеал, к которому стремятся все производители - иметь высокий крутящий момент, постоянный в широком диапазоне оборотов, так чтобы линия момента была ближе к горизонтальной. Мотор Индиана FTR750, к примеру, очень близок к этому. Момент почти одинаков в диапазоне от 7 до 10 тыс оборотов. Поскольку мощность в данном случае, это производная от момента и оборотов, то кривая мощности при таком моменте становится прямой. Мы просто увеличиваем обороты и, с их ростом линейно увеличиваем мощность, так как момент почти не меняется. В реальности, конечно, фактический момент меняется за счет разных факторов, типа резонанса на впуске и выпуске и т.д. Они вызывают локальные колебания пиков кривой крутящего момента. В случае с двигателем тяжелого круизера крутящий момент поднимается до полезного значения при 1200 оборотах в минуту, достигает максимума обычно где-то в диапазоне от 2500 до 3000, а затем плавно опускается вниз. Почему? Выше мы уже говорили о том, что мотор задыхается. По мере того, как двигатель набирает обороты, времени для заполнения цилиндра смесью становится меньше и крутящий момент падает. И, наоборот, в оборотистом моторе продолжительное открытие клапанов способствует хорошему наполнению цилиндров на высоких оборотах и не способствует на низких средних.

Зачем спортбайку нужна мощность именно на высоких оборотах? На преодоление аэродинамического сопротивления спортбайка на скорости 250 км/ч требуется дополнительно около 75 л.с мощности. В то время как водитель круизера может весь день проездить на одной передаче, водителю спортбайка придется много раз переключиться, чтобы поддерживать нужный уровень момента. (самый очевидный отличительный признак моментного мотора – отсутствие 6-й передачи. Прим. пер)

А можно чтоб было и то и другое одновременно? Один из способов для решения этой задачи - используемая на многих малолитражках и некоторых мотоциклах (Kawasaki 1400GTR 2007 г., Ducati Multistrada 1200 2015 г. и BMW R1250GS 2019 г. ) система VVT - Variable Valve Timing/ -изменяемые фазы газораспределения. Существует еще система VTEC от Хонды, в которой происходит переключение на другой профиль кулачка распредвала на высоких оборотах. Но, например, в гоночных сериях Американской Мотоциклетной Ассоциации правила запрещают такие глубинные переделки и великий Дон Тилли, который конструировал для нее мотики нашел свое решение, которое ему позволило выигрывать. Он видел, что любители глубокого ребилдинга не могут выигрывать лишь только благодаря пиковой высокой мощности поднимая пик крутящего момента и теряя время в медленном ускорении на выходе из поворотов, а консервативные любители стока тоже ничего не добились, их пологие графики крутящего момента очень хорошо подходили для медленных поворотов, но они проигрывали на разгонах на прямиках. В итоге целью Дона стало получение хорошего ускорения при частоте вращения двигателя в используемом диапазоне оборотов. То есть в диапазоне оборотов, фактически используемых на треке. Газораспределение было оптимизировано не для нижней и не для верхней части, а скорее для широкой середины. Именно благодаря усовершенствованиям газораспределительного механизма в этом диапазоне позволило Дону выиграть много гонок. Крутящий момент сам по себе-это просто сила, как, к примеру усилие, используемое для затяжки болта. Для его реализации он должен быть объединен с оборотами, когда он станет силой, действующей со скоростью. Люди момента правы когда говорят, что момент, это сила, разгоняющая ваш мотоцикл, люди мощности правы когда говорят, что мощность это скорость.

И те и другие правы по-своему, все зависит от того как используется мотоцикл.

Текст Kevin Cameron

Перевод мотошкола.ру

Яндекс.Метрика