Момент, тяга, об’єм, чо
Привіт, я NoAdO, і я пишу пости на мото-тематику. Не маючи повного поняття про все, я все ж зважився зібрати докупи статей на тему і своїми словами пояснити, чому різні мотори - різні.
Думаю, багато хто з вас, як і я, задавалися дуже цікавим питанням - як же так виходить, що начебто схожі двигуни можуть видавати ну зовсім різний результат. Що ж за характеристики є у двигуна, особливо ті, що можна поміряти або навіть помацати?
Вочевидь, обсяг впливає все. Вага, динаміка, економічність. Чи можна говорити про те, що більший мотор при постійних інших параметрах буде потужнішим? Не можна, тому що коли змінився об'єм, вже змінилася одна з ключових характеристик двигуна.
А як змінюватиметься потужність із наростанням кубатури? Ось наприклад взяти мотор Honda Steed 400 і Honda Shadow 750. Обидва V-Twin, призначення на кшталт те саме, ступінь стиснення теж приблизно однакова. Але перший розвиває 33 л. а другий 45. Думаєте якщо масштабувати мотор далі по кубатурі, потужність наростатиме також?) Не, не буде :) Або буде :D Тут багато залежить від налаштувань мотора. І потім, 33 коні у Стіда будуть у районі 6,5 тисячі оборотів, а у шадівки 45 сил буде в районі 5,5. А що сором на 5,5? Ну сил 25 видасть.
Однак Honda Africa Twin має мотор, вкрай схожий на мотор від Honda Shadow – і це не дивно, у них загальне коріння. Дивіться:
Обидва мотори V-twin, обидва мотори 750 см.куб. Ось тільки верхній мотор видає 62 л. потужності і майже 63 Нм крутного моменту, а нижній 45 к.с. потужності та 64 Нм крутного моменту. Все ще більше заплутується? Не зовсім. Верхній двигун видасть такі дані на 6000-7500 об/хв, а нижній - на 3000-5000 об/хв. Ось ірізниця. Навіщо тоді потрібний другий мотор? Заради потягу на низах, що буває виправдано.
Виходить, що різниця в півтора рази, але висновки з цього робити рано. Тому що VTX1300 видасть 75 сил за тих же 5 тисяч оборотів. Ось тільки 0,75 двигун видає 60 Н*м моменту, а 1,3 - всі 120+. Ось така двократна різниця.
Виходить, порівнювати по моменту треба? Ні, не виходить :D Ну як, якщо купувати подібні двигуни (наприклад у різних круїзерів) то ще покотить, а ось мірятися писками моментами з якоюсь рядною четвіркою безглуздо абсолютно.
Але як тоді взагалі оцінювати двигун? Досить легко - що більше обсяг одного циліндра - тим більше буде тяга. І навпаки - чим менше обсяг одного циліндра, тим момент менший, але двигун зазвичай більш спритний.
Але чому є 2 підходи? Цьому також є пояснення. Щоб збільшити потужність конкретного готового двигуна, можна:
1. Форсувати швидкість обертання коленвала. При цьому моменті зі збільшенням оборотів потужність зростає лінійно. Але тут постає питання з газообміном – до нескінченності збільшувати обороти ми не можемо. Але момент залежить від ефективного тиску в циліндрі, і зберегти його рівним на всьому діапазоні складно, але загалом і не потрібно. Тому момент, що крутить, за графіком завалюють і виходить що зі збільшенням оборотів момент росте ще крутіше. При цьому десь до 18 тисяч він взагалі мав би досягти величезних значень. Але тут вже інша проблема - з таким великим діапазоном оборотів двигун буде ефективний тільки в одній зоні, і зазвичай ближче до максимуму. Думаю типові шляховики та спорти себе дізналися - нижче 4 тисяч мотор працює відверто слабо.
2. Форсувати двигун на підставі ефективного тиску, а оберти -обмежити. Чисто чоперно-круїзерний прийом. Хоча загалом ендуро теж їм користуються.
Легко побачити ці 2 підходи на прикладі BMW F650GS та CB650f. Перший – одноциліндровий, друга – рядна четвірка. Перший пріт із самих низів, друга - коли мотор розкрутиться. Перший має максимальні обороти 6500, друга - 11000. При цьому пік моменту у першого на 5000, у другий - на 8000.
Але чому така різниця?
А різниця у конструкції. У біхи - один величезний горщик, а у хонди - чотири маленькі в ряд. Сумарний обсяг той самий, а ось подача паливо-повітряної суміші зовсім різна.
Ось наприклад задумали інженери Хонди збільшити потужність свого одного маленького горщика і вирішили піти шляхом збільшення обертів. Чим більше обертів, тим більше потрібно тягнути суміші. При цьому до 2 разів більше. Що можна зробити для цього? Збільшити висоту підйому клапана або змінити самі клапани. При цьому підняти дуже високо не вийде - ненадійно. Та й з компонуванням особливо нічого не вигадаєш екстраординарного. Що робити? Хондівці беруть і додають 3 циліндри. І що тоді буде в порівнянні з БМВ (які вирішили збільшити об'єм одного циліндра)? Об'єм той самий, а ось суміші можна протягнути набагато більше. Ось і з'являється можливість збільшити оберти. Само собою це тягне за собою всякі розумні штуки на кшталт оптимізації фаз та іншого, але в цілому думаю сенс зрозумілий.
У цей же час Баварці вирішили піти іншим шляхом і збільшили сам розмір циліндра, а разом з ним - і потужність.
Що буде з моментом?
У цієї пари максимальний момент приблизно однаковий, ось тільки Гусак його видає рівніше, а Сибіху треба спершу розкрутити. Виходить вузькоокі помилилися, а баварці молодці? Ні, не виходить :D На асфальті Сібіхавідірветься далеко вперед, хоч і не прямий одразу - гусак програє їй, у тому числі і за максимальною швидкістю. Зате наприклад на ґрунтовому підйомі, де важливий рівний момент на різних обертах Гусак обставить Сибіху жартома.
Народ навіть заради інтересу влаштував заїзд на чверть милі між Харлеєм і Fireblade.