Крутящий момент, что это и зачем он нужен?
Каждый двигатель внутреннего сгорания рассчитан на определенную максимальную мощность, которую он может выдавать при наборе определенного количества оборотов коленчатого вала. Однако помимо максимальной мощности существует еще и такая величина в характеристике двигателя, как максимальный крутящий момент, достигаемый на оборотах отличных от оборотов максимальной мощности.
Что же означает понятие крутящий момент?
Говоря научным языком, крутящий момент равен произведению силы на плечо ее применения и измеряется в ньютон — метрах. Значит если к гаечному ключу длиной 1 метр (плечо), приложить силу в 1 Ньютон (перпендикулярно на конце ключа), то мы получим крутящий момент равный 1 Нм.
Для наглядности. Если гайка затянута с усилием 3 кгс, то для ее откручивания придется к ключу с длиной плеча в 1 метр приложить усилие 3 кг. Однако, если на ключ длиной 1 метр надеть дополнительно 2-х метровый отрезок трубы, увеличив тем самым рычаг до 3 метров, то тогда для отворачивания этой гайки потребуется лишь усилие в 1 кг. Так поступают многие автолюбители при откручивании колесных болтов: либо добавляют отрезок трубы, а за неимением такового просто надавливают на ключ ногой, увеличив тем самым силу приложения к баллонному ключу.
Так же если на рычаг метровой длины повесить груз равный 10 кг, то появится крутящий момент равный 10 кгм. В системе СИ это значение (перемножается на ускорение свободного падения — 9,81 м/см2) будет соответствовать 98,1 Нм.
Результат всегда един — крутящий момент, это произведение силы на длину рычага, стало быть, нужен либо длиннее рычаг, либо большее количество прикладываемой силы.
Все это хорошо, но для чего нужен крутящий момент в автомобиле и как его величина влияет на его поведение на дороге?
Мощность двигателя лишь косвенно отражает тяговые возможности мотора, и ее максимальное значение проявляется, как правило, на максимальных оборотах двигателя. В реальной жизни в таких режимах практически никто не ездит, а вот ускорение двигателю требуется всегда и желательно с момента нажатия на педаль газа. На практике одни автомобили уже с низких оборотов (с низов) ведут себя достаточно резво, другие напротив предпочитают лишь высокие обороты, а на низах показывают вялую динамику.
Так у многих возникает масса вопросов, когда они с авто с бензиновым мотором мощностью 105-120 л.с. пересаживаются на 70-80 – сильный дизель, то последний с легкостью обходит машину с бензиновым мотором. Как такое может быть?
Связано это с величиной тяги на ведущих колесах, которая различна для этих двух автомобилей. Величина тяги напрямую зависит от произведения таких показателей как, величины крутящего момента, передаточного числа трансмиссии, ее КПД и радиуса качения колеса.
Как создается крутящий момент в двигателе
В двигателе нет метровых рычагов и грузов, и их заменяет кривошипно-шатунный механизм с поршнями. Крутящий момент в двигателе образуется за счет сгорания топливо — воздушной смеси, которая расширяясь в объеме с усилием толкает поршень вниз. Поршень в свою очередь через шатун передает давление на шейку коленчатого вала. В характеристике двигателя нет значения плеча, но есть величина хода поршня (двойное значение радиуса кривошипа коленвала).
Для любого мотора крутящий момент рассчитывается следующим образом. Когда поршень с усилием 200 кг двигает шатун на плечо 5 см, появляется крутящий момент 10 кГс или 98,1Нм. В данном случает для увеличения крутящего момента нужно либо увеличить радиус кривошипа, или же увеличить давление расширяющихся газов на поршень.
До определенной величины можно увеличить радиус кривошипа, но будут расти и размеры блока цилиндров как в ширину, так и в высоту и увеличивать радиус до бесконечности невозможно. Да и конструкцию двигателя придется значительно упрочнять, так как будут нарастать силы инерции и другие отрицательные факторы. Следовательно, у разработчиков моторов остался второй вариант – нарастить силу, с которой поршень передает усилие для прокручивания коленвала. Для этих целей в камере сгорания нужно сжечь больше горючей смеси и к тому же более качественно. Для этого меняют величину и конфигурацию камеры сгорания, делают «вытеснители» на головках поршней и повышают степень сжатия.
Однако максимальный крутящий момент доступен не на всех оборотах мотора и у различных двигателей пик момента достигается на различных режимах. Одни моторы выдают его в диапазоне 1800- 3000 об/мин, другие на 3000-4500 об/мин. Это зависит от конструкции впускного коллектора и фаз газораспределения, когда эффективное наполнение цилиндров рабочей смесью происходит при определенных оборотах.
Наиболее простое решение для увеличения крутящего момента, а следовательно и тяги, это применение турбо или механического наддува, либо применение их в комплексе. Тогда кртящий момент можно уже использовать с 800-1000 об/мин, т.е. практически сразу при нажатие на педаль акселератора. К тому же это закрывает такую проблему, как провалы при наборе скорости, так как величина крутящего момента становится практически одинакова во всем диапазоне оборотов двигателя. Достигается это различными путями:, увеличивают количество клапанов на цилиндр, делают управляемыми фазы газораспределения для оптимизации сгорания топлива, повышают степень сжатия, применяют выпускной коллектор по формуле 1-4 -2-3, в турбинах применяют крыльчатки с изменяемым и регулируемым углом атаки лопаток и т.д.
Крутящий момент, что это и зачем он нужен?
Каждый двигатель внутреннего сгорания рассчитан на определенную максимальную мощность, которую он может выдавать при наборе определенного количества оборотов коленчатого вала. Однако помимо максимальной мощности существует еще и такая величина в характеристике двигателя, как максимальный крутящий момент, достигаемый на оборотах отличных от оборотов максимальной мощности.
Что же означает понятие крутящий момент?
Говоря научным языком, крутящий момент равен произведению силы на плечо ее применения и измеряется в ньютон — метрах. Значит если к гаечному ключу длиной 1 метр (плечо), приложить силу в 1 Ньютон (перпендикулярно на конце ключа), то мы получим крутящий момент равный 1 Нм.
Для наглядности. Если гайка затянута с усилием 3 кгс, то для ее откручивания придется к ключу с длиной плеча в 1 метр приложить усилие 3 кг. Однако, если на ключ длиной 1 метр надеть дополнительно 2-х метровый отрезок трубы, увеличив тем самым рычаг до 3 метров, то тогда для отворачивания этой гайки потребуется лишь усилие в 1 кг. Так поступают многие автолюбители при откручивании колесных болтов: либо добавляют отрезок трубы, а за неимением такового просто надавливают на ключ ногой, увеличив тем самым силу приложения к баллонному ключу.
Так же если на рычаг метровой длины повесить груз равный 10 кг, то появится крутящий момент равный 10 кгм. В системе СИ это значение (перемножается на ускорение свободного падения — 9,81 м/см2) будет соответствовать 98,1 Нм.
Результат всегда един — крутящий момент, это произведение силы на длину рычага, стало быть, нужен либо длиннее рычаг, либо большее количество прикладываемой силы.
Все это хорошо, но для чего нужен крутящий момент в автомобиле и как его величина влияет на его поведение на дороге?
Мощность двигателя лишь косвенно отражает тяговые возможности мотора, и ее максимальное значение проявляется, как правило, на максимальных оборотах двигателя. В реальной жизни в таких режимах практически никто не ездит, а вот ускорение двигателю требуется всегда и желательно с момента нажатия на педаль газа. На практике одни автомобили уже с низких оборотов (с низов) ведут себя достаточно резво, другие напротив предпочитают лишь высокие обороты, а на низах показывают вялую динамику.
Так у многих возникает масса вопросов, когда они с авто с бензиновым мотором мощностью 105-120 л.с. пересаживаются на 70-80 – сильный дизель, то последний с легкостью обходит машину с бензиновым мотором. Как такое может быть?
Связано это с величиной тяги на ведущих колесах, которая различна для этих двух автомобилей. Величина тяги напрямую зависит от произведения таких показателей как, величины крутящего момента, передаточного числа трансмиссии, ее КПД и радиуса качения колеса.
Как создается крутящий момент в двигателе
В двигателе нет метровых рычагов и грузов, и их заменяет кривошипно-шатунный механизм с поршнями. Крутящий момент в двигателе образуется за счет сгорания топливо — воздушной смеси, которая расширяясь в объеме с усилием толкает поршень вниз. Поршень в свою очередь через шатун передает давление на шейку коленчатого вала. В характеристике двигателя нет значения плеча, но есть величина хода поршня (двойное значение радиуса кривошипа коленвала).
Для любого мотора крутящий момент рассчитывается следующим образом. Когда поршень с усилием 200 кг двигает шатун на плечо 5 см, появляется крутящий момент 10 кГс или 98,1Нм. В данном случает для увеличения крутящего момента нужно либо увеличить радиус кривошипа, или же увеличить давление расширяющихся газов на поршень.
До определенной величины можно увеличить радиус кривошипа, но будут расти и размеры блока цилиндров как в ширину, так и в высоту и увеличивать радиус до бесконечности невозможно. Да и конструкцию двигателя придется значительно упрочнять, так как будут нарастать силы инерции и другие отрицательные факторы. Следовательно, у разработчиков моторов остался второй вариант – нарастить силу, с которой поршень передает усилие для прокручивания коленвала. Для этих целей в камере сгорания нужно сжечь больше горючей смеси и к тому же более качественно. Для этого меняют величину и конфигурацию камеры сгорания, делают «вытеснители» на головках поршней и повышают степень сжатия.
Однако максимальный крутящий момент доступен не на всех оборотах мотора и у различных двигателей пик момента достигается на различных режимах. Одни моторы выдают его в диапазоне 1800- 3000 об/мин, другие на 3000-4500 об/мин. Это зависит от конструкции впускного коллектора и фаз газораспределения, когда эффективное наполнение цилиндров рабочей смесью происходит при определенных оборотах.
Наиболее простое решение для увеличения крутящего момента, а следовательно и тяги, это применение турбо или механического наддува, либо применение их в комплексе. Тогда кртящий момент можно уже использовать с 800-1000 об/мин, т.е. практически сразу при нажатие на педаль акселератора. К тому же это закрывает такую проблему, как провалы при наборе скорости, так как величина крутящего момента становится практически одинакова во всем диапазоне оборотов двигателя. Достигается это различными путями:, увеличивают количество клапанов на цилиндр, делают управляемыми фазы газораспределения для оптимизации сгорания топлива, повышают степень сжатия, применяют выпускной коллектор по формуле 1-4 -2-3, в турбинах применяют крыльчатки с изменяемым и регулируемым углом атаки лопаток и т.д.
Что такое КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ. Мощность или крутящий момент? Кому интересно читайте и оставляйте коменты. Всем спасибо.
Привет Всем, вычитал очень интересную статейку, вот и решил ее выложить и с вами поделиться инфой. ЧИТАЙТЕ С УДОВОЛЬСТВИЕМ.
Современный двигатель: мощность или крутящий момент?
Уже более века двигатели внутреннего сгорания используются практически во всех областях транспорта. Они являются «сердцем» автомобиля, трактора, тепловоза, корабля, самолёта и за последние тридцать лет стали представлять собой своеобразный сплав последних достижений науки и техники. Для нас уже привычными стали такие термины, как МОЩНОСТЬ и КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ и являются необходимым критерием оценки силовых возможностей двигателя. Но на сколько правильно Вы можете оценить потенциал двигателя, имея перед глазами лишь скупые цифры с техническими данными автомобиля? Надеюсь, Вы не станете целиком полагаться на заверения продавца автосалона, что мотор приобретаемого Вами авто достаточно мощный и полностью Вас удовлетворит? Для того, чтобы потом не пожалеть о не выгодном приобретении прошу ознакомиться с нижеизложенным.
С давних времён для строительства, перемещения грузов, а так же транспортировки людей человечество использовало всевозможные механизмы и устройства. С изобретением более чем 10 тыс. лет назад ЕГО ВЕЛИЧЕСТВА КОЛЕСА, теория механики претерпела серьёзные изменения. Изначально, роль колеса сводилась только к банальному уменьшению сопротивления (силы трения) и переводу силы трения в качение. Конечно, катить круглое гораздо приятней, чем тащить квадратное! Но качественное изменение способа применения колеса произошло намного позднее благодаря появлению другого гениального изобретения ― ДВИГАТЕЛЯ! Отцом парового локомотива, чаще называют Джорджа Стивенсона, который построил в 1829 году свой знаменитый паровоз «Ракета». Но ещё в 1808 году англичанин Ричард Тревитик демонстрирует одно из самых революционных изобретений в истории первый паровоз. Но к нашей всеобщей радости Тревитик сначала построил паровой автомобиль для уличного движения, а затем уж только пришел к мысли o паровозе. Таким образом, автомобиль является в некотором роде прародителем паровоза. К сожалению судьба первооткрывателя Ричард Тревитика, как впрочем, многих инженеров, но не коммерсантов сложилась печально. Он разорился, долго жил на чужбине, и умер в нищете. Но не будем о грустном…
Наша задача ― понять, что такое крутящий момент и мощность двигателя, и она значительно упростится, если вспомнить устройство паровоза. Кроме пассивного преобразователя трения из одного вида в другой, колесо стало выполнять еще одну задачу — создавать движущую (тяговую) силу, то есть, отталкиваясь от дороги, приводить в движение экипаж. Давление пара действует на поршень, тот, в свою очередь, давит на шатун, последний проворачивает колесо, создавая КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ. Вращение колеса под действием крутящего момента вызывает появление пары сил. Одна из них — сила трения между рельсом и колесом — как бы отталкивается от рельса назад, а вторая — та самая искомая нами СИЛА ТЯГИ через ось колеса передается на детали рамы паровоза. На примере паровоза заметно, что чем больше давление пара, действующее на поршень, а через него — на шатун, тем большая сила тяги будет толкать его вперед. Очевидно, изменяя давление пара, диаметр колеса и положение точки крепления шатуна относительно центра колеса, можно менять силу и скорость паровоза. То же самое происходит в автомобиле.
Разница в том, что все преобразования сил осуществляются непосредственно в самом двигателе. На выходе из него мы имеем просто вращающийся вал, то есть, вместо силы, толкающей паровоз вперёд, здесь мы получаем круговое движение вала с определенным усилием ― КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ. А МОЩНОСТЬ, развиваемая двигателем, ― это его способность вращаться как можно быстрее, одновременно создавая при этом на валу крутящий момент. Затем вступает в действие силовая передача автомобиля (трансмиссия), которая этот крутящий момент изменяет так, как нам нужно, и подводит к ведущим колесам. И только в контакте между колесом и дорожным покрытием крутящий момент снова «выпрямляется» и становится тяговой силой.
Очевидно, что тяговую силу предпочтительно иметь наибольшую. Это обеспечит нужную интенсивность разгона, способность преодолевать подъемы и перевозить больше людей и груза.
В технической характеристике автомобиля есть такие параметры, как число оборотов двигателя при максимальной мощности и максимальном крутящем моменте и величина этой мощности и момента. Как правило, они измеряются соответственно в оборотах в минуту (мин־¹), киловаттах (кВт) и ньютонометрах (Нм). Необходимо уметь правильно понимать внешнюю скоростную характеристику двигателя.
Это графическое изображение зависимости мощности и крутящего момента от оборотов коленчатого вала. Наиболее показательной является форма кривой крутящего момента, а не его величина. Чем раньше достигается максимум и чем более полого кривая падает по мере увеличения оборотов (то есть мотор имеет неизменную тягу), тем правильнее спроектирован и работает двигатель. Однако получить двигатель, обладающий достаточным запасом мощности, высокими оборотами да еще и стабильным КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ в широком диапазоне оборотов, непросто. Именно на это направлены применение наддува различных систем, электронного регулирования впрыска топлива, переменные фазы газораспределения, настройка выпускной системы и ряд других мероприятий.
Давайте рассмотрим пример. Вам предстоит преодолеть подъем, а увеличить скорость движения (разогнать автомобиль перед подъемом) нельзя из-за дорожной обстановки. Для сохранения темпа движения потребуется увеличить силу тяги. Тут часто возникает ситуация, которая выглядит так, добавление газа не даёт прироста силы тяги. Это вызывает снижение скорости, а значит, и оборотов двигателя, сопровождающееся дальнейшим уменьшением силы тяги на ведущих колесах.
Так что же делать? Как поддержать большую тяговую силу при малой скорости движения, если двигатель «не тянет», то есть, не обеспечивает достаточный КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ? Вступает в действие трансмиссия. Вы вручную, или автоматическая коробка передач самостоятельно, измените передаточное число так, чтобы сила тяги и скорость движения находились в оптимальном соотношении. Но это дополнительные неудобства в управлении автомобилем. Напрашивается вывод: было бы лучше, если бы двигатель сам приспосабливался к работе в таких ситуациях. Например, вы въезжаете на подъем. Сила сопротивления движению автомобиля возрастает, скорость падает, но силу тяги можно добавить, просто сильнее нажав на педаль газа. Автомобильные конструктора для оценки этого параметра используют термин «ЭЛАСТИЧНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ».
ТЕХ. ДАННЫЕ
АВТОМОБИЛИ
Характеристика
Audi A6 2.0T
BMW 523i
Mercedes E200
Kompressor Classic
Тип двигателя/число цилиндров
Рядный/4
Рядный/6
Рядный/4
Рабочий объём, см³
1984
2497
1796
Мощность, кВт(л.с) при об/мин
125 (170)4300
130 (177)5800
120 (163)5500
Максимальный Нм крутящий момент, при об/мин
280/1800
230/3500
240/3000
Снаряжённая масса/кг грузоподъёмность,
1661/439
1583/427
1625/480
Трансмиссия
Передний привод
6-ступ. МКПП
Задний привод
6-ступ. МКПП
Задний привод
6-ступ. МКПП
Это соотношение между числами оборотов максимальной мощности и оборотов максимального крутящего момента (об/мин Pmax/об/мин Mmax). Оно должно быть таковым, чтобы по отношению к оборотам максимальной мощности обороты максимального крутящего момента были как можно ниже. Это позволит снижать и увеличивать скорость только за счет работы педалью газа, не прибегая к переключению передач, а также ехать на повышенных передачах с малой скоростью. Практически оценить эластичность мотора можно путем проверки способности автомобиля разгоняться от 60 до 100 км/ч на четвёртой передаче. Чем меньше времени займет этот разгон, тем эластичнее двигатель.
В подтверждение вышеизложенного, обратимся к результатам тестов автомобилей Audi, BMW и Mercedes, проведенных в Европе и опубликованных российским издательством немецкого журнала Auto Motor und Sport в ноябрьском номере за 2005 год. Главным образом, рассмотрим характеристики Audi и BMW. Из приведённой таблицы видно, что двигатель Audi, гораздо меньшего объёма и почти такой же мощности, практически не уступает баварцу в разгоне с места, но зато в замерах на эластичность и экономичность кладёт конкурента на обе лопатки. Почему это происходит? Потому что коэффициент эластичности мотора Audi 2,39 (4300/1800) против 1,66 (5800/3500) у BMW, а поскольку вес автомобилей приблизительно равный, жеребец из Мюнхена позволяет дать завидную фору своему соотечественнику. Причём эти впечатляющие результаты достигаются на топливе АИ-95.
Итак, подведём итог!
Из двух двигателей одинакового объема и мощности, предпочтителен тот, у которого выше эластичность. При прочих равных условиях такой мотор будет меньше изнашиваться, работать с меньшим шумом и меньше расходовать топливо, а также упростит манипуляции рычагом коробки передач. Под все эти условия попадают современные бензиновые и дизельные двигатели с наддувом. Эксплуатируя автомобиль с таким мотором, Вы получите массу приятных впечатлений!
Сила вращения: что такое крутящий момент и почему это важно для инструмента и не только?
Автомобилистам хорошо знакома фраза «крутящий момент». Это основной параметр наряду с мощностью, характеристикой двигателя авто. Но этот показатель важен не только здесь. Огромное значение он имеет и для электроинструмента. Выясним, где крутящий момент действительно важен, определим зависимость этой характеристики от других показателей и узнаем способы его увеличения.
Сила
Любое вращение, связанное с силовым воздействием на объект, напрямую связано с крутящим моментом. В теории этот показатель характеризуется воздействием силы на объект, вызывающей его вращение. Простыми словами крутящий момент — сила, вращающая вал, винт или колесо.
Измеряется крутящий момент в ньютон-метрах (Н*м). Схематично это можно представить так: крутящий момент в 1 Нм возникает на валу при приложении силы в 1 Ньютон на рычаг длиной один метр. Пока ничего не понятно? Простой пример — колесная гайка автомобиля. Производитель устанавливает момент затяжки 100 Нм. Это значит, гайка должна быть закручена с конечным крутящим моментом 100 Нм. Такой момент будет достигнут приложением усилия 100 Ньютонов на рычаг в один метр. Более понятным языком — на конец метрового рычага нужно приложить такую силу, как будто бы на нем висит груз 10 кг.
Инструмент
С теорией все понятно. Теперь разберемся на практике, где и в каком инструменте крутящий момент играет главную роль.
Первым таким инструментом, и, наверно, самым распространенным является шуруповерт. Основное предназначение шуруповерта — закручивать всевозможные винты и саморезы. Причем иногда для этого нужно приложить немало усилий.
Поэтому основной силовой характеристикой шуруповерта является крутящий момент, и чем он выше, тем с большими задачами справится инструмент. Например, 15-20 Нм будет достаточно для мелких бытовых работ по дому. Таким можно закручивать винты и саморезы до 50 мм в дерево, собирать мебель, сверлить отверстия небольшого диаметра в древесине. Для более длинных саморезов требуется инструмент с большим моментом. Но в большинстве работ по дому и на даче, а также мелких строительных работ 30-35 Нм будет достаточно. Таким уже можно работать с металлом. Он справится с саморезами до 5 мм диаметром и 60-70 мм длиной, сделает отверстие диаметром 20-30 мм в древесине и сможет сверлить металл сверлом до 8 мм.
Более производительный инструмент с крутящим моментом от 40 Нм относится к классу профессионального. Для него не проблема саморез 6*80 мм, сверление металла до 12 мм и дерева до 40 мм. Для замешивания строительных смесей шуруповертом потребуется как минимум 60 Нм, а рыболовам с учетом жестких условий эксплуатации шуруповерта с буром минимумом будет 80 Нм.
Следующий инструмент, в котором важен крутящий момент — гайковерт. Он будет полезен автомобилистам, которые ремонтируют свою машину самостоятельно. Здесь крутящий момент требуется минимум от 150 Нм, а то и 200 Нм, чтобы открутить колесо автомобиля. Чтобы точнее понять, какой крутящий момент необходим в ремонте авто, вот несколько примеров: болт вилки амортизатора затягивается с моментом 140-160 Нм, ступичная гайка — примерно 320-340 Нм.
Но зачастую в автомобиле из-за внешних условий болты и гайки ржавеют, поэтому чтобы их открутить требуется больший момент. К тому же большинство автовладельцев не затягивают соединения с рекомендуемым моментом и как правило превышают его, что впоследствии затрудняет ремонт. В идеале нужно иметь динамометрический ключ, но стоит он, к сожалению, недешево.
Далее идет винтоверт. Тот же гайковерт, но задачи у него схожи с шуруповертом. По крутящему моменту схож с гайковертом, а по функциям — с шуруповертом. Этот инструмент будет полезен при большом объеме работ, но требует опыта и сноровки при использовании.
Некоторые производители не указывают в характеристиках инструмента крутящий момент, например дрель-миксеров. Хотя здесь он является важным показателем. Инструмент недешевый, а применение его узконаправленное, поэтому при выборе важно знать все параметры инструмента. Миксер с низким крутящим моментом до 40 Нм подходит для перемешивания только жидких материалов. Он может и будет перемешивать густую смесь, но сделает это медленно и сильно нагреется, что уже чревато поломкой. Для густых смесей требуется более мощный инструмент. Как пример, миксер в 100 Нм справится с любым материалом.
Мотор-колесо
Портативные транспортные средства — электросамокат, гироскутер, электровелосипед и моноколесо — объединены одним общим агрегатом, мотор-колесом. Оно выполняет функцию двигателя, трансмиссии и иногда тормозной системы. Поскольку это электротранспорт, немаловажную роль в его характеристиках играет крутящий момент. Чем он выше, тем быстрее разгоняется и увереннее справляется при движении в горку самокат. Такие возможности обеспечивает высокий крутящий момент, выдаваемый электромотором.
Мотор-колесо бывает редукторным и с прямым приводом, или безредукторным. Безредукторное требует большей мощности, а соответственно и по размерам оно больше. А плюсом такого является более высокая скорость, больше 30 км/ч. Редукторное мотор-колесо отличается наличием в конструкции редуктора, который снижает обороты и увеличивает крутящий момент. На таком колесе скорость движения ниже, зато динамика лучше. Как выбрать самокат читайте здесь.
Увеличение крутящего момента
Электродвигатели в инструменте не могут обеспечить высокий крутящий момент на валу, поэтому производители всячески увеличивают этот показатель за счет дополнительных механических устройств. Одно из таких — редуктор.
За счет шестеренчатой, ременной, цепной, или червячной передачи скорость вращения на выходном валу уменьшается, а крутящий момент увеличивается. Редуктор есть практически во всем электроинструменте, будь то дрель, шуруповерт или даже бетономешалка. Везде, где важна сила вращения, используется редуктор. Например, в бетоносмесителе, чтобы провернуть барабан с раствором требуется очень большое усилие. А мощность электродвигателя в таком инструменте редко превышает 700 Вт. Как же такой слабенький двигатель крутит огромный барабан? Все просто — редуктор, даже два. Один за счет ременной передачи уменьшает частоту вращения от двигателя на шестерню привода барабана, а та в свою очередь уменьшает частоту вращения барабана посредством шестерни венца.
Электрическая цепная пила с редуктором ничем не уступает бензиновой. Электрический культиватор прекрасно справляется со своей задачей за счет редуктора, несмотря на относительно небольшую мощность двигателя. Даже мотобур оснащен редуктором, иначе бензиновый двигатель не справился бы с нагрузкой.
Еще одним механическим принципом увеличения крутящего момента является тангенциальный способ. Такой используется в импульсных гайковертах и винтовертах. По такому же принципу работает ударная отвертка. Здесь сила удара вдоль оси вращения преобразуется в крутящий момент. Такой способ можно сравнить с ударом молотком по ключу, причем эффективность выше при большей амплитуде и силе удара. Вот подробная статья о работе такого инструмента.
Зависимость от мощности и оборотов
Говоря о крутящем моменте электроинструмента, нельзя не упомянуть о его зависимости от других характеристик, таких как мощность и частота вращения. Есть простая формула, показывающая эту зависимость:
Где M — крутящий момент
P — мощность электродвигателя в киловаттах (кВт)
n — число оборотов вала в минуту
Исходя из формулы, крутящий момент имеет прямую зависимость от мощности электродвигателя и обратную — от оборотов вала двигателя. Чем больше мощность, тем больше момент. И наоборот — чем меньше обороты вала, тем больше момент. Именно поэтому инструменты с высоким крутящим моментом на выходном валу имеют низкие обороты.
По этой формуле можно легко посчитать крутящий момент на валу электродвигателя, установленного в электроинструменте, так как в большинстве случаев мощность указана в характеристиках. Но здесь не учитывается редуктор, и мы не знаем обороты двигателя и передаточное число редуктора. Поэтому единственным возможным вариантом остается довериться производителю. Именно поэтому эта характеристика так важна.
Итог
Крутящий момент, наряду с другими характеристиками, имеет большое значение. Зная только этот параметр, можно с легкостью подобрать инструмент по потребностям и задачам. Но это не значит, что выбирать нужно по принципу «чем больше, тем лучше». Выбирайте инструмент, исходя из его возможностей и ваших потребностей. Зачем приобретать шуруповерт 80 Нм для редкой сборки мебели или на всякий случай. Но и не стоит использовать инструмент на пределе его возможностей, небольшой запас должен быть.