Раньше и деревья были больше, и солнце ярче, и машины тянули лучше — вспомните, еще 20 лет назад 115 л.с. хватало, чтобы сердце уходило в пятки, а машина - за горизонт. Теперь иной раз и 200-сильные моторы не производят впечатления мощных. «Не тянет» — сокрушается владелец нового авто. И невдомек ему, что дело не в мощности и не в объеме — а, возможно, в том, что цифры на бумаге не соответствуют реальным показателям. Написано — 100 лошадиных сил, а в реальности — меньше 100. Написано, что разгон — 9 секунд с места до «сотни», а на деле больше 13. Как такое может быть? Сейчас расскажем.
Сначала были слухи: на автомобильных форумах периодически проскакивала информация о том, что у отдельных брендов, а точнее — у конкретных производителей, мощность мотора не всегда соответствует заявленным показателям. Затем были факты: обратившись к специалистам, мы получили четкий ответ: да, такие факты имеют место. Естественно, мы решили разобраться и либо подтвердить, либо опровергнуть эту информацию.
Ну а потом началась интрига: сразу несколько дилеров, узнав, зачем мы берем автомобиль, в последний момент отказались предоставить его. Пришлось пойти на хитрость: вместо тех брендов, о которых ходят слухи, мы взяли их «клоны», с теми же моторами. И отправили на стенд замера мощности. Если вы подумаете, сможете догадаться, о каких брендах идет речь, если «клонами» у нас выступили Skoda и KIA.
Skoda Rapid оснащается «всефольксвагеновским» мотором, который можно встретить на машинах разных брендов
Rio «в базе» оснащается очень мощным мотором: среди «бюджетников» 123 л. с., снятые с объема 1,6, являются почти рекордом
Безумству храбрых поем мы песню: дилеры Skoda и Kia понимали, на что шли. Осознавали, к каким последствиям может привести информация о том, что в моторе новенького, еще только прошедшего обкатку авто, не хватает пары-тройки, а то и десятка «лошадей». Но автомобили предоставили без каких-либо условий. И ждали — с телефоном в одной руке и с валидолом в другой.
Для замеров мы отправились в одну из старейших и авторитетных в Беларуси компаний. Ее владелец, Андрей Батечко, хорошо известен в белорусском автоспорте, особенно в ралли. А через его диностенд прошли практически все мощные автомобили в республике — как серийные, так и созданные для автоспорта. Инерционный динамометрический стенд DynaVtech позволяет производить замеры на автомобилях с любым типом привода — передним, задним, полным, в скоростном диапазоне до 260 км/ч.
Процесс замера происходит так: авто выставляет на инерционных барабанах, и фиксируется ремнями спереди и сзади. К решетке радиатора подводятся два мощных вентилятора, чтобы обеспечить необходимый приток воздуха. Далее запускается мотор, и начинает раскручивать барабаны до максимальной скорости, которая достигается на предпоследней, прямой передаче. Барабаны обладают определенной инерционностью — именно по тому, как быстро двигатель сможет раскрутить их до определенной скорости, определяется его реальный крутящий момент. А после разгона до максимума включается нейтраль, и замеряется выбег — по тому, насколько долго барабаны своей инерцией будут вращать ведущие колеса, определяются трансмиссионные потери. По итогам испытаний оба параметра сопоставляются специальной программой, и высчитывается мощность двигателя «на маховике» — то есть те данные, которые все автопроизводители указывают в технических данных.
Первой на стенд заезжает Skoda Rapid со 110-сильным бензиновым двигателем и 5-ступенчатой механической коробкой передач. Кондиционер выключен, ESP — тоже, мотор прогрет до рабочей температуры, на улице — 20 градусов по Цельсию. Вперед.
Хоть Rapid и не звучит угрожающе, как суперкар, в процессе замера хочется отойти подальше и в сторонку. Передние колеса бешено вращают барабаны, покрышки уже визжат от скорости, стянутая ремнями машина подергивается, словно пытается сорваться, а скорость на табло растет неестественно быстро: до 200 км/ч Rapid разгоняется так шустро, будто это Ferrari. Но на самом деле это иллюзия: в реальных условиях до таких скоростей машина будет разгоняться гораздо дольше из-за аэродинамического сопротивления.
«Хороший выбег, у Skoda, скорее всего, будут очень небольшие трансмиссионные потери — комментирует Андрей — Ну и плюс шины явно с небольшим сопротивлением качению».
Итак, что там обещал производитель? Четырехцилиндровый атмосферный двигатель рабочим объемом 1598 см. куб. должен развивать мощность не менее 110 л. с. при 5800 об/мин, максимальное значение крутящего момента 155 ньютон-метров достигается при 3800 об/мин. А что на деле?
Испытания показали, что мощность двигателя оказалась даже чуть выше заявленной — 111,6 л. с. при 5701 об/мин. А вот пик крутящего момента чуть ниже заявленного: 151 вместо 155 ньютоно-метров, при 3989 об/мин. Что ж, скандала не случилось — 4 ньютон-метра вполне могли «потеряться» из-за топлива, да и в целом, такая разбежка вполне вписывается в погрешность. Посмотрим, что покажет Kia.
У Rio самый мощный в классе мотор: при объеме в 1591 см. куб. он развивает 123 л. с. на 6300 об/мин, а пик крутящего момента 155 ньютоно-метров приходится на 4300 об/мин. А что покажут замеры?
Поначалу чуть было не случилось сенсации: Rio не дотянул до заявленных показателей! Чуть-чуть, но не дотянул. В чем причина? Неужели слухи подтвердились? Нет: изучив характеристики Rio, Андрей пришел к выводу, что замер нужно проводить на не 4-й, а на 5-й передаче. Почему? Правильно, потому что у Rio с этим мотором коробка передач 6-ступенчатая.
И тут же все стало на свои места: стенд показал, что двигатель выдает 124,1 л. с. при 6304 об/мин, а пик крутящего момента 155,5 ньютоно-метров приходится на 4362 об/мин.
Что ж, сенсации не случилось: у обоих испытанных нами автомобилей «табун» под капотом соответствует заявленному. Однако нас насторожила реакция других дилеров, наотрез отказавшихся предоставить автомобили для замеров: чего они опасаются?
Мы решили выяснить это любым путем, поэтому в ближайшее время планируем пригнать на диностенд все «бюджетники». А затем — и модели других классов, в том числе и подержанные, чтобы узнать, сколько «лошадок» теряют моторы при пробегах 100, 150, 200 тысяч километров. И разобраться, кто изнашивается быстрее — турбированые или «атмосферники»? Бензиновые или дизели? И как вообще себя чувствует гибрид с пробегом под 300 тысяч километров? Надеемся, динамометрический стенд «расскажет» больше, чем любая диагностика! К вопросу реальной мощности мы еще вернемся, ведь тема интересная.
Предлагаем вашему вниманию видеоотчет об испытаниях от наших партнеров, канала Test-Drive.tv .
Внимание! У вас отключен JavaScript, ваш браузер не поддерживает HTML5, или установлена старая версия проигрывателя Adobe Flash Player. 
Для расчета мощности двигателя применяется параметр, именуемый лошадиной силой. Каждый человек, приближенный к автомобильной тематике, знает, что в документах на транспортное средство обязательно указывается данный параметр. Однако далеко не всегда мощность определяют лошадиными силами. Так, мощность мотора можно измерить в киловаттах в час. Для получения точных расчетов понадобится кое-что знать.
Понадобится следующее:
- транспортное средство;
- станция ТО.
Для четкого понимания процесса измерения мощности двигателя автомобиля ниже приведен последовательный алгоритм шагов, позволяющий максимально быстро понять интересующий процесс.
Порядок действий:
Интересно знать! В 1789 году в Шотландии Джеймс Уатт первым применил понятие «лошадиная сила» для определения мощности двигателя автомобиля.
Вот так, пользуясь знаниями, полученными в средней школе на уроках математики, а также потратив немного времени, можно определить важный параметр своего транспортного средства – мощность двигателя.
Метры, эластичные лошади и Ньютоны с двигателями. При покупке автомобиля почти все обращают внимание на количество "лошадок" в нем, некоторые, правда, больше смотрят на цвет и наличие зеркал в солнцезащитном козырьке.
Любой автомобилист вам скажет, что среднее значение "лошадок" для бюджетного седана в наши дни - в районе 100-120. Но что такое крутящий момент, зачем он нужен и как Ньютон влияет на лошадей - знают не многие.
Сегодня мы попробуем во всем этом разобраться.
Как часто, нажимая на газ, вы замечали, что машина "не едет", хотя под капотом вроде бы притаился "табун в 150 голов чистокровных японских (немецких/корейских или других) лошадей? Приходилось наблюдать на сколько лениво стрелка тахометра начинает движение с 2000, а достигая отметки в 3000-3200 у машины появляются крылья и динамика разгона резко возрастает?
Обычно производители указывают максимальную мощность своих автомобилей. Максимальная - потому что она доступно далеко не всегда. При обычной езде в городском режиме используется только часть лошадиных сил автомобиля. Максимальные "лошади" достигаются при достаточно высоких оборотах. У четырех цилиндров "гражданских" авто этот показатель в пределах 5-6 тысяч оборотов, однако мощность влияет больше на максимальную скорость, а вот динамика разгона зависит от крутящего момента и от эластичности двигателя.
Крутящий момент - это произведение силы на плечо рычага, к которому она приложена, Мкр = F х L. Сила измеряется в ньютонах, рычаг - в метрах. 1 Нм - крутящий момент, который создает сила в 1 Н, приложенная к концу рычага длиной 1 м. В двигателе внутреннего сгорания роль рычага исполняет кривошип коленчатого вала. Сила, рождаемая при сгорании топлива, действует на поршень, через который и создает крутящий момент. Что важно для автомобилиста, так это то, что крутящий момент - это величина, определяющая насколько быстро двигатель может набрать максимальную мощность, а это значит, достигнет максимальной динамики разгона. Также как и мощность, максимальный крутящий момент указывается для конкретных оборотов двигателя. При этом важным параметром является не столько величина момента, сколько обороты, на которых он достигается. Например, для резкого ускорения при спокойной езде (2500-3000 об./мин.) более предпочтителен тот двигатель, крутящий момент которого достигается на низких оборотах - нажал на педаль и машина выстрелила.
На рисунке показана динамика автомобиля BMW 318i.
На графике видно, что мощность постоянно растет, вплоть до 6500 оборотов, однако максимальный крутящий момент находится в диапазоне 3400-4000 оборотов в минуту, что кажется не совсем логичным, ведь обороты в двигателе все еще растут.
Однако, если разобраться внимательнее, то никаких противоречий в этом графике нет. Дело в том, что крутящий момент в цилиндре действительно продолжает расти, однако замеры момента измеряются на выходе из двигателя, а стандартный четырехтактный двигатель гражданского авто чаще всего имеет четыре цилиндра. Получается, что часть крутящего момента первого цилиндра тратится на такт выпуска второго цилиндра, а третьему цилиндру нужно пройти такт сжатия топливной смеси, что достаточно трудно сделать с увеличением скорости работы цилиндров, а в четвертом - такт впуска, на который тоже тратится энергия.
Итак, мы видим, что при больших оборотах мы будем иметь достаточно мощности для достижения максимальной скорости, однако для этого потребуется много времени. Чтобы сократить время разгона и сделать его плавным и комфортным, нужно учесть эластичность двигателя, то есть тот отрезок графика крутящего момента, где показатели наиболее приближены к максимальным. В нашем случае это 3400-3800 оборотов в минуту. Таким образом, дойдя до отметки в 4000-4200 следует переключаться на повышенную, тогда обороты упадут до 3000-3200 оборотов в минуту, что при нажатии на газ достаточно быстро выведет двигатель в зону максимального крутящего момента. Эта же схема в обратном порядке работает при понижении скорости и переключении "вниз".
На практике, и это очевидно. Но как рассчитать мощность двигателя автомобиля другим способом? Всё очень просто: если Вы хотите узнать, сколько лошадиных сил в двигателе машины, Вы подключите двигатель к специальному динамометру. Динамометр создаёт нагрузку на двигатель и измеряет количество энергии, которое может развить двигатель против нагрузки. Но, тем не менее, чтобы рассчитать мощность двигателя, есть ещё один шаг, который необходимо преодолеть, и об этом мы сейчас поговорим.
Крутящий момент
Представьте себе, что у Вас есть большой торцевой гаечный ключ с ручкой на нём в 1 метр длиной, и Вы надавите на него весом 100 грамм. То, что Вы делаете, называется применением , у которого также есть своя единица измерения, и в данном случае она рассчитывается как 1 ньютон*метр (Н*м), потому что Вы давите 100 граммами (что примерно равно 1 Ньютону) с "плечом" в 1 метр. Вы сможете получить тот же 1 Н*м, если, к примеру, надавите весом в 1 кг на торцевой ключ с длиной ручки в 10 см.
Аналогично, если Вы вместо торцевого ключа приложите вал двигателя, то двигатель даст некоторый показатель крутящего момента на вал. Динамометр измеряет этот крутящий момент. А далее Вы можете легко конвертировать крутящий момент в лошадиные силы путём простой формулы и, таким образом, рассчитать мощность машины. Формула эта выглядит следующим образом:
Мощность двигателя = (Обороты в минуту * Крутящий момент)/5252 .
Вы можете получить представление о том, как динамометр работает, следующим образом: представьте, что Вы включаете двигатель автомобиля при включенной нейтральной передачей и жмёте педаль акселератора "в пол". Двигатель будет работать так быстро, что может взорваться. Это не есть хорошо, но так, при помощи динамометра Вы можете измерить крутящий момент двигателя на разных оборотах. Вы можете подключить двигатель к динамометру, нажать на педаль газа и создать в динамометре достаточное количество нагрузки на двигатель, чтобы сохранить его работу, скажем, на 7 000 оборотов в минуту. Вы записываете при это на бумагу, с какой максимальной нагрузкой двигатель может справиться. Тогда Вы начинаете применять дополнительную нагрузку, чтобы сбить скорость двигателя до 6 500 оборотов в минуту и снова записать нагрузку в новом режиме. Тогда Вы сбросите нагрузкой двигатель до 6 000 оборотов в минуту, и так далее. Вы можете сделать то же самое вплоть до критически низких 500 или 1 000 оборотов в минуту. Что динамометры делают - так это фактически измеряют крутящий момент и далее конвертируют крутящий момент в лошадиные силы, рассчитывая мощность.
Тем не менее, крутящий момент, хоть и растёт вместе с мощностью при росте оборотов, тем не менее, не всегда значение мощности прямо пропорционально крутящему моменту. Так, если Вы построите график мощности и крутящего момента по оборотам вращения двигателя, делая отметки с шагом в 500 оборотов, то, что Вы в конечном итоге получите, является кривой мощности двигателя. Типичная кривая мощности для высокопроизводительного двигателя может выглядеть следующим образом (в примере 300-сильный мотор Mitsubishi 3000):
Данный график указывает на то, что любой двигатель имеет пиковую мощность, которую можно рассчитать динамометром - значение оборотов в минуту, при которых мощность двигателя достигает своего максимума. Двигатель также имеет максимальный крутящий момент в определённом диапазоне оборотов в минуту. Вы можете часто видеть в технических характеристиках автомобилей указание наподобие "123 л.с. при 4 600 об./мин., 155 Нм при 4 200 об./мин. ". А ещё, когда люди говорят, что двигатель "низкооборотистый" или "высокооборотистый", то они имеют в виду, что максимальный крутящий момент двигателя достигается на довольно низкой или высокой величине оборотов соответственно (например, по своей природе являются низкооборотистыми, и потому (но не только поэтому) их часто используют на грузовых автомобилях и тракторах, а вот бензиновые двигатели, напротив , высокооборотистые).
Понятие «лошадиная сила автомобиля» было введено ещё в 18 веке Джеймсом Уаттом. Это параметр, показывающий мощность автомобиля, сравниваемую с силой лошади.
1 лошадиная сила или л.с. равна мощности, необходимой для подъёма 75-килограммового груза на высоту один метр за 1 секунду. В некоторых случаях принято переводить л.с. в киловатты - тогда 1 лошадиная сила будет равна 735,5 Вт или 0,735 кВт.
Для определения мощности в л.с. конкретного автомобиля, надо перевести кВт, указанные в паспортных данных, в лошадиные силы. Делается это так: приведённые значения в киловаттах просто делятся на 0,735. Итоговое значение и будет означать лошадиные силы определённого автомобиля.
Несколько примеров для сравнения.
- Ниссан Микра с двигателем, объёмом 1 л, имеет показатель мощности 48 кВт. Чтобы определить параметр в лошадиных силах, надо разделить 48/0,735. Получается 65,3 или округлённо - 65 лошадей.
- Спортивная версия известного Фольксваген Гольф с мотором TSI на 2.0 л имеет мощность 155 кВт. Разделив число на 0,735, получаем значение в л.с. - 210.
- В паспортных данных отечественной «Нивы» указано 58 кВт, что равно 79 л.с. Часто это значение округляют, и указывается значение в 80 л.с.
Существует и другой способ вычисления лошадей. Практически на любом крупном СТО имеется специальная установка, легко определяющая, сколько лошадиных сил в автомобиле. Машину поднимают на платформу, фиксируют, педаль акселератора выжимают до упора. За несколько минут компьютер рассчитает значение.
Принято различать 2 системы измерения: отечественную и европейскую. Обе приравнивают л.с. к 75 кг х м/с.
Таким образом, лошадиная сила в автомобиле равна разделённому значению кВт на 0,735. Киловатт - это метрическая единица измерения лошадиной силы. По-научному она сравнима с работой, производимой за 1 секунду при поднятии груза массой 75 кг на высоту один метр. Всё это с учётом земного притяжения.
Современный автомобиль считается высокоэффективным, если его двигатель имеет большую мощность по отношению к массе транспортного средства. Или так: чем легче кузов, тем больше параметр мощности позволит ускорить автомобиль.
Это хорошо видно ниже на примере высокопроизводительных авто.
- Додж Випер мощностью 450 л.с. имеет полную массу в 3,3 т. Соотношение мощность/вес составляет 0,316, разгон до сотни - 4.1 с.
- Феррари 355 Ф1 мощностью 375 л.с. - полная масса 2,9 т, соотношение - 0,126, разгон до сотни - 4,6 с.
- Шелби Сериес 1 мощностью 320 л.с. - полная масса 2,6 т, соотношение - 0,121, разгон до сотни - 4,4 с.
Некоторые автомобильные издания пишут, что цена автомобиля определяется только «лошадками» под капотом. Так ли это? И почему в техданных автомобиля прописывают крутящий момент или КМ?
КМ - это следствие оказания воздействия на рычаг, знакомый всем по урокам физики. Соответственно, выводится и термин измерения в Нм. В ДВС роль рычага исполняет коленвал, а сила или энергия рождается при сгорании горючего. Она действует на поршень, создающий КМ.
Получается, что величина КМ тоже имеет важное значение, как и мощность. Только последний параметр подразумевает уже другую работу, совершённую за единицу времени. Она показывает, сколько раз в единицу времени ДВС создаёт КМ. Мощность обусловливается амплитудой вращения силовой установки или оборотами, а значит, зависит от КМ. Собственно поэтому она и рассчитывается в киловаттах.
Теперь непосредственно о влиянии.
- Мощность автомобиля требуется для форсирования определённых сопротивлений. Чем она выше, тем больше машина способна передюжить. В этом случае противодействующими силами выступают силы трения и качения колёс, сопротивление встречного воздуха и т. д.
- КМ влияет на возможности автомобиля непосредственно, ведь рядом с параметром «лошадей» всегда пишутся обороты, от которых зависит оптимальная мощность.
Таким образом, хвалёные лошадиные силы автомобиля ничто без крутящего момента, ведь именно последний показатель определяет динамику разгона, влияет на достижение двигателем апогея мощности.
Лошадиная сила непосредственно влияет и на транспортный налог, определяемый законом страны. Чем она выше, тем больше надо будет платить за машину.
Вычислить налог на автомобиль или ТН можно и своими силами, пользуясь следующей формулой: л.с. автомобиля х актуальную ставку и компоненту, выводимую отношением срока владения транспортным средством к общему количеству месяцев в году.
Пример 1.
Лада Веста оснащена двигателем, развивающим 105 л.с. Если владелец проживает в Москве, то ставка налога на сегодня составляет 12 рублей. Из этого получается, что стоимость ТН за 1 год будет равна:
- 12×105=1260 рублей.
Пример 2.
Фольксваген Гольф, оснащенный двигателем на 2.0 TSI GTI с КМ 152 кВт, обладает мощностью 207 л.с. Рассчитываем налог:
- 12×207=2484 рубля.
Пример 3.
Топовый автомобиль Феррари GTB купе имеет под капотом 270 лошадей. Соответственно, налог будет составлять:
- 12×270=3240 рублей.
