РАЗОБРАТЬСЯМОМЕНТ ИЛИ МОЩНОСТЬ?РЕМОНТ и СЕРВИС | ХОЧУВ ЧЕМ СИЛА,БРАТ?Что быстрее – бульдозер или болид Формулы-1? Не спешитес ответом, предостерегает Виктор Слесарев, – все зависитот длины дистанции.Очень часто эксперт какого-нибудь популярного автомобильного издания, рассказываяо выдающейся динамике автомобиля, в первую очередь превозносит огромный крутящий момент двигателя, оставляя мощности рольвторого плана. Мол, исключительно благодаря моменту у машины огромная тяга на любой передаче.Только на самом деле мощность и момент, пустьи связанные родственными узами, характеры имеют разные. В поршневом двигателе мощность безмомента жить не может, зато наоборот – запросто.К примеру, откручивая заржавевшую гайку, вы можете час сидеть на ломе-воротке, а гайка ни с места. Иначе говоря, момент огромный, но работа не идет. А мощность – это как раз отношениеработы ко времени. Нет работы, нет и зарпла...то есть мощности. С другой стороны, момент дажеформульного мотора довольно скромный – около 35 кгс.м, зато обороты – 18 000 в минуту. Перемножьте их (с коэффициентом 0,0014) – и получите 882 л.с. Динамика сумасшедшая!Но вернемся к нашему трактору. Имеяв трансмиссии пару десятков передач, даже от тщедушного дизелька можно подвести к гусеницамстолько тяги, что никакой формуле не снилось.При замечательном сцеплении с грунтом бульдозер на первых десяти сантиметрах дистанциине оставит формуле шансов. А после взмаха клет-  Рис. 1.Величины мощно­сти N1...N5 на веду­щей оси не зависятот включеннойпередачи. Точкипересечения кри­вой Nсопр с кри­выми N3, N4 и N5дают информациюо максимальныхскоростях авто­мобиля на этихпередачах. Здесьсамая скоростнаяна горизонтальнойдороге в безвет­рие – четвертая.Nсопр* – затратыпри встречномветре 5 м/с.чатого флага никому нет дела, что пилот мог,да не успел! Шампанское уже откупорено.Чудо? Вовсе нет. Ведь мощность – это скорость изменения энергии за секунду. Для наших задач – произведение силы тяги на скорость N = F.vлибо крутящего момента на угловую скоростьN = M.ω. И этот «уровень» машины задан толькодвигателем, – коробка или колеса не способны егоувеличить. Сколько топлива сгорело, столько калорий и получено. Но мы не ракетчики, чтобы запрягать пламя напрямую. Ездим на колесах. Намудобней связывать процесс в цилиндрах с трансмиссией через крутящий момент на маховике двигателя.Эффективная мощность двигателя на путик колесам уменьшается процентов на пятнадцать.Причина – трение в узлах трансмиссии. А вот момент, несмотря на эти потери, увеличивается коробкой передач и главной передачей в несколько раз – и таким приходит к ведущей оси. Но, увы,не бесплатно. Есть золотое правило механики: выигрывая в силе, проигрываем в расстоянии. Иначе говоря, во сколько раз больше тяга колес,во столько меньше скорость. Мощность на всехпередачах практически одна и та же. Иначе говоря,с очень даже моментным, но маломощным двигателем сильно не разгонишься. (См. рис. 1 и 2.)На что тратится мощность? Главные враги скорости – силы сопротивления движению.На борьбу только с сопротивлениями воздухаи шин автомобиль (вес 15 000 Н, лобовая площадь2 м², Сх = 0,3) расходует мощность 14,5 кВт при100 км/ч. А при 200 км/ч – 77 кВт. Но что будетпри встречном ветре, когда скорости ветраи машины сложатся? Припомнив известную зависимость, возведем эту сумму в куб – и тогда...При 36 км/ч (10 м/с) на спидометре встречный ветер в 5 м/с увеличит затраты мощностилишь на 0,9 кВт, зато при 180 км/ч (50 м/с) –на 15,5 кВт. Наш автомобиль так не поедет – скорость упадет примерно на 20 км/ч.При максимальной скорости вся мощность,идущая от двигателя на колеса (например, N4на рис. 1), тратится на преодоление сил сопротивления. Ее характеристика похожа на курганс округ­лой макушкой. Чтобы получить максимумскорости V4 (на горизонтальной трассе и без ветра), передаточное число трансмиссии и размершин подобрали так, чтобы макушка пересекласьс кривой мощностей сопротивлений Nсопр. Максимальные скорости на третьей и пятой передачах (V3 и V5) ниже. Но на спуске или с попутным216 За рулем 04/2012216-217(1_2V)_Vaisman.indd 21609.03.2012 16:32:04 На правах рекламы  Рис. 2. Так зависит крутящий момент (М1…М5) или тяговая сила(Fтяг1…Fтяг5) на ведущей оси от включенной передачи. При коэффициенте сцепления шин с дорогой 0,7 ведущая ось, нагруженная половиной веса машины (15 000 Н), может создать реальную тяговую силуне больше 5250 Н.ветром быстрее может оказаться пятая передача,а на подъеме или с ветром в лоб – третья.На рис. 2 величины крутящего момента на ведущей оси, а заодно и полные тяговые силы на разных передачах показаны одними и теми же кривыми М1…М5 (Fтяг1…Fтяг5) – ведь эти силы пропорциональны моментам. Величины сил – на вертикальной шкале справа. Но учтем, что разгоняет машину избыточная тяговая сила (разница между полной тяговой силой и сопротивлением воздуха). Отношение этой силы к весу машины называют динамическим фактором D. На первой передаче сопротивлением воздуха можно пренебречь – считать, что машину разгоняет полная сила Fтяг1. Но невозможно отталкиваться от дорогисильнее, чем позволяет сцепление шин. Если ведущая ось несет половину веса машины, то при коэффициенте сцепления φ = 0,7 разгонная сила не может превысить 35% полного веса. В нашем примере – 5250 Н. Правда, у заднего привода колесапри старте догружаются, разгон быстрее. С передним же – худо. Ну а король – полноприводник!«Шлифовать» на слишком короткой передаче – понапрасну жечь бензин и шины. Нужно перейти на следующую ступень. При проектировании автомобиля конструктор учитывает избыточную мощность в подборе передаточных чиселтрансмиссии. Передачи становятся более длинными, скоростными – без ущерба для динамики.Итак, механическая мощность всегда связанас движением: если есть момент, но нет движения,то нет и мощности. Если одно ведущее колесо стоит на дороге, а другое вывешено, свободный дифференциал уравнивает тяговые силы (или моменты) на колесах, – а они по нулям! Значит,мощности нет. Другая ситуация: при разгонеодно колесо катит по асфальту, другое шлифует обочину. Моменты – одинаковые.Однако мощность шлифующего колесабольше, просто тратится не на дело. Но этотак, к слову, а первична именно мощностьдвигателя. Ведь если ее нет, то нет и движения.Ну и при чем тогда момент?216-217(1_2V)_Vaisman.indd 21709.03.2012 16:32:05