Кто сильнее - Ньютон или лошадиные силы?

Озадачился тут вопросом, а что такое "тяговитый дизель"...

Порылся в учебниках, интернете, на нашем форуме... Поездил на нескольких дизельных машинах, среди них: новый Туарег 3.0 TDI 240лс, Тигуан 2.0 140лс, F25 20d 184лс.

У самого 35i, заказывал в конце 2010 года, когда машины только были анонсированы. Выбор был невелик, 35i и 20d. Практичная и экономичная машина была до этого, поэтому от первой в жизни BMW хотелось чего-то, о чем всегда мечтал: динамики, драйва, азарта... Поэтому вариантов особо не было - про 20d даже и не думал. К тому-же тогда никаких урбанов и лайфстайлов не предлагалось, наборная америка онли. База 1870+80 (за АКПП) = 1960 (20d) или 2130 (35i).

Вот сейчас читаю темы, народ сцыт кипятком от 30d. Сижу и думаю: что в нем такого, чего нет у 35i... Нет у меня знакомых с таким мотором, чтобы сесть и проверить с секундомером или как-нибудь еще... Что я придумал: не доверять производителю у меня нет ни единой причины, разгон до 100 задокументирован, подтвержден неоднократно, дальше - тоже ясно: чтобы была выше макс. скорость и динамика на ней - ставь более мощный мотор и все дела.

А вот что происходит с широко известной "тяговитостью" дизельного мотора, особенно на городских скоростях? Что если нужно "перевозить тяжелый груз" ? Тащить, к примеру, хороший прицеп на скорости свыше 100 никому точно не понадобится. Что происходит в таком случае, когда скорость 30-40-50-60 км/час, на которой автомобилист в городе, в пробках проводит 80-90 процентов своего времени ?

Нашел характеристики обоих двигателей: 306лс и 245лс соотв. Взял информацию об ZF 8АКПП: I = 4.71, II = 3.14, III = 2.11, IV = 1.67, V = 1.29, VI = 1.00, VII = 0.84, VIII = 0.67, отличия в главной паре: 3,39 (35i) и 2,81 (30d).

Взял колесо диаметром 0,7м и посчитал, какой момент будет на выходе из КПП и какая при этом будет скорость движения авто. Потерями на КПП, xDrive и проч пренебрег, т.к. машины идентичны и уверен, что они будут равны.

Чтобы понять методику расчета, приведу пример.
Берем точку где-нибудь на графике, например, у 35i это довольно широкая полка от 1200 до 5000 оборотов.

Пусть будет 3000 оборотов. Момент на выходе из КПП: 400*3.39*4.71 = 6386 Нм при оборотах 3000/3.39/4.71 = 187 об/мин.

Колесо диаметром 70см при 187 об/мин будет толкать машину со скоростью 187 * 0,7 * 3,14 = 411 м/мин или 24 км/час.

На второй передаче при тех-же самых оборотах 3000 получится следующее: 400*3.39*3.14 = 4257 Нм. Обороты колеса = 3000/3.39/3.14 = 281 об/мин, соотв. скорость машины = 281 * 0.7 * 3.14 = 617 м/мин или 37 км/час.

Очевидно, что скорость возрастет, а момент снизится на величину в передаточных числах между 1 и 2 передачами.

Точно такие-же расчеты делаются для любого другого двигателя/КПП/колес. Выкидываем все ненужное, оставляем скорость автомобиля и момент на колесе. Именно он тащит машину вперед. Чем больше, тем "тяговитее". Так ?

Итак, газ в пол, поехали. Совместив эти цифры на одном графике, вот что получается:



Выводы:
1) на участке от 12 до 32 км/час 30d имеет больший крутящий момент на колесах: 7200 вместо 6400.

2) Уже на 35км/час крутящий момент бензина выше, вплоть до 50 км/час, где кончается 1я передача и тахометр упирается в 6000 оборотов.

3) Переключившись на 2ю передачу на скорости 50км/час бензин имеет уже примерно 4200Нм на выходе из КПП.

4) 1я передача у дизеля закончилась на 40км/час и он переключается на 2ю. В то время, пока бензин едет на первой с моментом 6400, у дизеля около 4700.

5) на скорости 55км/час у бензина только-только началась вторая передача, момент 4200 а у дизеля он уже упал до примерно 3600...

6) дальнейший разгон показывает, что у дизеля нагнать по моменту бензин уже нет шансов - это подтверждается паспортными цифрами, да и это не ставилось основной задачей расчета...

--

В связи с этим у меня возникли вопросы:

Правильно-ли я понимаю, что чистая математика подтверждает безусловное преимущество дизельного двигателя 30d в диапазоне от примерно 12 до 32 км/час?

Почему преимущество в моменте сократилось с 560/400 Нм (40%) "на маховике" до 7200/6400 (12,5%) "на колесах" ?

Что нужно называть "тяговитым дизелем" ?

Где именно и при каких режимах мотор меньшей мощности, но с большим крутящим моментом может иметь преимущество?

Может быть я ошибся в расчетах ?



PS: было-бы интересно сравнить другие аналогичные машины: Туарег, Тигуан, Ауди Q, старших иксов... Для расчета нужны характеристики двигателя в виде графика, передаточные числа коробки вместе с главной парой и размер шин.

PPS: В процессе дискуссии родилась идея построить похожие графики для мощности. Они тут: >>>
Сравнение момента/мощности в завис. от скорости для 28i (N20) и 30d >>>
Сравнение площадей графиков мощности 28i и 30d: >>>
Что такое главная пара и на что она влияет: >>>
Формулы физики для освежения в памяти: >>>
Сравнение Mercedes ML350 бензин/дизель: >>>
Когда правильнее переключаться на следующую передачу (особенно на дизеле): >>>
Сравнение F25 20i vs 20d (понадобилось для другой темы): >>>
Как сила сцепления шин ликвидирует преимущество дизеля на первых передачах: >>>
Сравнение BMW X6 E71 50i vs 50d (у обоих машин одинаковая ГП!) : >>>
Сравнение BMW 5GT F07 35ix vs 35dx: >>>

 

1) хочу разобраться, что именно радует дизелистов.
2) выбрать следующую машину - почему-бы и нет?
3) то, что дизель экономичнее - вряд-ли есть смысл спорить, другой вопрос, чем это оборачивается. если пробеги 10-20 ткм в год - смысла (для меня лично) пока мало. Может быть у дизеля есть какие-нибудь еще преимущества, о которых мне неизвестно.
4) о недостатках наслышан, но о них не вижу смысла говорить...
5) хочу спор, но не с пеной у рта и выпученными глазами "как обычно" , а нормальный: с формулами, математикой. Знаете, такой осмысленный разговор пузатых дядек под хороший коньячок.

 

За счет чего?
Насколько я правильно посчитал, в данных конкретных автомобилях его "разруливание" закончится уже на 35км/час.

 

А если-бы был турбобензин ?

 

А что мешает бензину аналогичной мощности участвовать в трофи ?

 

Странно... если брать два конкретных автомобиля, то на скорости до 12км/ч тащить будет лучше бензин.

А дизелю в такой ситуации нужно будет наращивать обороты и закапываться.

С другой стороны, что мешает поставить другую главную пару на бензин и участвовать в Трофи?