Почему "не рулит" крутящий момент.

Совсем недавно отписался реальный владелец Х6 50d - он тоже наверное купил автомобиль согласно этому показателю в надежде надрать задницу более мощному 50i. И потерпел фиаско. В 15ти заездах подряд.

Потому как иных причин покупать чудовищно мощный дизель с тремя турбинами вообще нет. Это была явно покупка не для того, чтобы экономить топливо, используя его высокий КПД.

Я искренне-бы понял покупателя Лады Калины или Дэу Нексии, ориентирующегося на этот параметр. Но на мощной машине и заявлять "давайте соревноваться, но только до 100 км/ч..." как-то... стыдно что-ли...

Универсальная метрика настоящей динамики "мощность/масса". С небольшой поправкой на тип привода. И это заявляю не я, а учебник физики.

При том, что маркетологи на заре дизельной эры перевернули законы физики в умах покупателей, причем так сильно, что некоторые из них до сих пор с воинствующим невежеством пытаются доказать, что 2х2 равно 6.

Рулит момент. Но на колесах, а не коленвале.

А на коленвале - это маркетинговая замануха для лопушков. Изменив пару шестеренок можно прыгнуть на старте и сказать деревенскому Ване с тремя классами образования: "огого, смотрите-ка, чудо чудное, диво дивное - дизельные лошади-то сильнее бензиновых".

А еще можно устроить игру в поддавки: заезд 80-120 км/ч на строго четвертой передаче и показать, насколько крут менее мощный дизельный двигатель, назвав этот параметр "эластичностью".

И ведь верят... Так-что рулит пока неграмотность. И это факт.

 

Сначала верните в название "Без флуда" и потрите хамство, после чего решу, как это лучше назвать.

Не хочу, чтобы мой труд утонул в фекалиях. Вы это должны понять.

 

1) При осознании фундаментальных вещей примеров с лошадью и телегой, как с яблоками и фермером - не потребовалось-бы. Как и этой темы.

2) Если конь не сможет сдвинуть телегу - мы его пристрелим на месте, чтобы не мучался.

3) Время, за которое конь выполнит определенную работу (доставит телегу массой ХХХ кг к Машке на сеновал) - и есть показатель мощность коня. Выше мощность - быстрее выполнится работа. А сколько при этом конь сделает шагов (оборотов) и какой они будут длины (момент) - фермеру по барабану.

И именно это написано в учебнике физики.

Вот такое "понимание" фундаментальных процессов в разрезе сельского хозяйства. А я надеялся, что разжевывать дальше не придется...

 

Мой флуд вместе с другим одноклубником я стер и Вам должно быть это видно.

А хамства в этой теме Вы совсем не замечаете или просто делаете вид?

 

Т.е. у Вас между силой и мощностью стоит знак равенства?

Мдэ... понятно тогда, почему детсадовский пример не прокатил... куда-же дальше-то, а ?

Давайте ещё проще, как в яслях. Момент на коленвале = сила одной ноги лошади. Момент на колесах - суммарная сила, которая тащит телегу вперед. Трансмиссией является тело лошади, которое складывает силу четырех ног и направляет её куда положено.

Учебник физики утверждает, что основополагающим для фермера является сила, которая приложена К ТЕЛЕГЕ, а Вы - к каждой ноге лошади. И будет ли лошадь трехногой или шестиногой (меняем трансмиссию) - фермеру по барабану. Его интересует время, за которое будет выполнена ВСЯ работа. А если и сила - то только та, которая будет приложена К ТЕЛЕГЕ за весь путь.

А вот если-бы лошадь была на одной ноге (машина вообще без трансмиссии) - тогда да, можно сказать, что сила одной ноги лошади (момент на коленвале) может дать нам какую-то пользу.

Вы начали про лошадь, у которой есть сила, но нет мощности:

Другой пример: есть легкие сани. Их можно запрячь одним скакуном или большой упряжкой ездовых собак. В результате отважный эксимос сможет доехать к геологам за огненной водой за 40 минут.

Вы утверждаете, что эскимосу важно, на чем ехать: на лошади или на собаках. Раз один конь сильнее - значит это лучше.
Учебник физики утверждает, что эскимосу - тоже по барабану, как и фермеру. Ему важно доехать за 40 минут, иначе водка кончится.

Нет разницы, кого запрягать в телегу. Важен результат. А это - работа произведенная за время. Или мощность.

А если и сила - то итоговая, которая тащит сани вперед, т.е. момент на колесах. В нашем случае она тоже одинаковая. А не та, которую развивает нога лошади или собаки. Силы разные, но обороты (количество ног) тоже разное.

Неужели и это непонятно?

Ни макс. момент на коленвале, ни его кривая не важны водителю/покупателю. Важен момент на колесах (но его не пишут в рекламных буклетах), либо мощность двигателя. Потому что ее невозможно изменить шестеренками, как момент.

И именно это я пытаюсь объяснить всеми доступными способами.

Так кривая мощности или кривая момента? Это принципиальный вопрос. Определитесь.

Судя по тому, что Вы пишете, это учтено в крутящем моменте?

Две машины одинаковой мощности 184лс/270нм и 184лс/380нм едут одинаково, а сливает мощность. А два абзаца назад кривая мощности у Вас что-то значила. Хотя-бы как следствие. Ппц логика.

 

Ну что, три базовых вопроса, в которых освещена принципиальная разность между крутящим мотором на коленвале и колесах позади. Давайте повторимся для закрепления:

1. сравнение двух разных машин с разными макс. моментами на коленвале при одинаковой скорости: >>>
2. сравнение двух одинаковых машин с одинаковым крутящим моментом на коленвале, но на разных передачах: >>>
3. сравнение двух одинаковых машин, едущих на одинаковой скорости, но на разных передачах: >>>

Все эти примеры наглядно показывают, что крутящий момент на коленвале может быть "огого какой большой", а на колесах - увы и ах... Искренне надеюсь, что это хоть кому-то помогло.

Но что-же, скажут более проницательные "практики" - мы так и будем, в час по чайной ложке рассматривать то одинаковые машины на разной скорости, то разные - на одинаковой ?

Поэтому предлагаю поехать дальше с наглядными иллюстрациями. Возьмем любой автомобиль - пусть это снова будет привычный BMW X3 F25 30d и сделаем вычисления, аналогичные предыдущим, но выразим это в виде графика, отражающего зависимость крутящего момента на колесах от скорости движения автомобиля.

Вот он:



График крутящего момента на коленвале умножается на значение главной пары и выбранной передачи и приводится со скоростью и диаметром колеса, который у F25 примерно равен 70см.

Каждый график отображен в виде градиента, условно обозначающего

• желтый цвет - низкие обороты, примерно до 2000 об/мин
• зеленый цвет - средние обороты, примерно от 2000 до 3500 оборотов
• красный цвет - высокие обороты, вплоть до 4400

Чтобы это понять, возьмем любую скорость на графике, например 40 км/ч:
- На первой передаче это будут обороты вблизи отсечки, что отмечено красным цветом
- На второй передаче это будет вторая половина тахометра, что отражено зеленым цветом на втором графике
- На третьей - средние обороты (желто-зеленый цвет)
- На четвертой и пятой - низкие, что отражено желтым цветом

Вроде несложно, и логично да? Чем ниже выбранная передача при одинаковой скорости, тем выше обороты двигателя.

Какие из всего этого могут быть сделаны выводы? Очень простые, подтверждающие все сказанное выше и нагло срисованное мной из учебника физики. Крутящий момент коленвала без трансмиссии не имеет вообще никакого значения для динамики движения.

Давайте рассмотрим недавний пример со скоростью движения 60км/час:
1) на первой передаче она недостижима, поэтому ее пропустим
2) на второй передаче дизельный двигатель раскручен вблизи максимума мощности, около 4000 оборотов, но видно, что на колесах получается крутящий момент 3600Нм.
3) на третьей передаче обороты находятся на середине тахометра, как раз в том месте, где согласно "кривой момента на коленвале" у двигателя максимум момента. Но что толку, если на третьей передаче "большой" момент превращается в 3300Нм - ведь если-бы водитель (или коробка в спорт-режиме) сохранил-бы пониженную передачу, руководствуясь кривой мощности, а не момента - автомобиль разгонялся-бы ДИНАМИЧНЕЕ.

На основании вышеизложенного, простой вопрос: при движении со скоростью 45..65 км/час - в каком случае автомобиль BMW X3 F25 30d будет разгоняться динамичнее:

- на 2 передаче
- на 3 передаче
- на 4 передаче
- на 5 передаче

??

 

Итак, движемся дальше.
С крутящим моментом, который "выигрывает гонки" разобрались: это крутящий момент на колесах автомобиля. Что происходит с ним на примере конкретного BMW X3 F25 30d хорошо видно здесь: >>>

Вернемся к крутящему моменту на коленвале с целью увеличения динамики движения этого автомобиля. Ежу понятно, что лучше всего увеличить момент "всюду", что красноречиво показывают многочисленные графики многочисленных тюнинговых ателье. А нам нужно разобраться - где именно и на что влияет увеличение крутящего момента.

Вот примерный график трехлитрового дизеля BMW N57 в модификации 30d, о которой мы тут и рассуждаем:



Цветными линиями показаны три возможных способа увеличения крутящего момента:

• желтый график - увеличение "на низах"
• зеленый график - увеличение "на пике крутящего момента", т.е. посередине
• красный график - увеличение "вверху", т.е. вблизи красной зоны.

Давайте проанализируем, что происходит с крутящим моментом в каждом из этих трех случаев?

0) стоковый вариант двигателя без модификаций дает вот такой результат, повторю его из поста выше:



1) Давайте попробуем увеличить момент "внизу" (желтая кривая):



Какие из этого выводы? Гигантское (и бестолковое, почему - если кто не понял, объясню позже) увеличение момента на колесах в пределах первой скорости... Вряд-ли это хорошая идея для кроссовера BMW... А кому такое может понадобиться? Ответ прост: тягачу, серьезному джипу, участвующему в трофи-рейде по тяжелому бездорожью. Трактору. Именно крутящий момент на небольшой скорости им нужен в первую очередь. Тягачу - стронуть с места много тонн груза. Трактору - пахать пашню. Джипу - вылезти из очередной ж*пы...

2) Не нужен момент внизу - давайте дадим жару на его пике! Ведь недаром именно это значение указывается в буклетах. Чем больше - значит "лучше" ?



Что получилось? Странная фигня. Чем сильнее раскручиваешь двигатель (ближе к отсечке) - тем меньше толку. Примеры:

• большой (и бестолковый) прирост на первой передаче
• скорость 60 км/час - крутящий момент на 2й передаче ниже, чем на третьей
• скорость 80 км/час - колеса крутятся на 3й передаче с силой меньшей, чем на 4й
• скорость 100 км/час - колеса на 4й крутятся слабее, чем на 5й

Хм. В каком случае и кому может пригодится? Честно говоря, даже и представить себе не могу... Прирост крутящего момента на коленвале составил 21% (расчетная цифра - 680Нм вместо стока 560Нм) - а результат... скажем так, за исключением первой передачи - не впечатляет... Кроме этого, про динамичный разгон в автоматическом режиме АКПП нужно забыть: придется вручную переключаться вверх при достижении ~3500 об/мин на тахометре.

Между тем, нужно заметить, что 700Нм - предел по моменту коробки ZF 8HP70, установленной в автомобиль F25 30d. И во многие другие автомобили тоже. Возникает резонный вопрос - а нужно-ли насиловать коробку передач предельным крутящим моментом, чтобы получить выигрыш всего 7..10% от стока да и то - только на ограниченных скоростных участках разгонной прямой и подтыкая вручную передачи ?

3) Не остается ничего другого, как испытать третий, "красный" вариант:



Что получилось - прирост крутящего на всех скоростях и на всех передачах:

• Скорость 40км/час, было ~5500Нм, стало ~6800Нм (+23%)
• Скорость 60 км/час, было ~3600Нм, стало ~4500Нм (+25%)
• Скорость 90 км/час, было ~2500Нм, стало ~3100Нм (+24%)
• Скорость 120 км/час, было ~1800Нм, стало ~2300Нм (+27%)

Крутящий момент, тот самый, который "выигрывает гонки" увеличился, причем значительно. А что с коробкой передач? Да ничего с ней и не случилось, потому что максимальный крутящий момент двигателя (560нм) мы не меняли в процессе тюнинга, а лишь чуть "приподняли хвост" графику в правой его части. А в результате получили более чем 20% рост динамики движения, причем без лишней нагрузки на трансмиссию.

С уважением к тем, кто смог дочитать до конца очередные "многобукв".

PS: Это еще не всё, следите за темой - будет интересно.