От чего зависит разгон автомобиля?

Prosta4ok › Блог › Масса и разгон. (Для тех кто хочет улучшить показатели авто)

Влияние массы на разгон.
Есть несколько основных путей по улучшению динамических показателей вашего автомобиля.

1 улучшение характеристик двигателя
2 уменьшение массы автомобиля
3 Улучшение трения колес, улучшение сцепных свойств автомобиля с дорожнымм покрытием
4 Сопротивление воздуха и скорость Улучшение аэродинамических свойств автомобиля
5 Потери мощности в трансмиссии Уменьшение неизбежной потери мощности при прохождении через трансмиссию
6 Улучшение стартовых свойств за счет применения электроники
7 Уменьшение инертности системы

В данной статье разберемся с уменьшением и перераспределением массы автомобиля для получения лучших показателей в разгоне до 100 и более.

1. При уменьшении массы на 10% время разгона до 100 уменьшиться тоже примерно на 10%
Например: у нас есть автомобиль с массой 1000 кг, двигателем 100 лс и разгоном до 100 равным 12 секунд, если нам удастся облегчить данный автомобиль до 900 кг то разгон до сотни уменьшиться до 10.8 секунд.
2. Такая линейная зависимость работает только в безвоздушном пространстве. А на деле автомобиль не улучшает своих разгонных характеристик после 130-250 (зависит от мощности двигателя) из за присутствия аэродинамического сопротивления воздуха, даже если мы очень сильно уменьшим массу нашего авто.

Пример 1: автомобиль масса 1000кг, 100лс, разгон до 100 за 12 сек разгон до 160 будет иметь 29 секунд Уменьшаем массу до 900кг, 100лс, разгон до 100 станет 10,8 и уменьшиться на 10% но разгон до 160 км/час будет 28 секунд и уменьшиться всего лиш на 3,5 % так как на скоростях от 130 до 160 двигателю приходиться отдавать половину своей мощности на преодоление сопротивления воздуха (50л.с) а разгоняет автомобиль не все 100лс а оставшиеся 50 сил.

Пример2: При тех же параметрах имеем автомобиль с более мощным двигателем 250 лс напимер. Здесь порог условно линейного улучшения разгона за счет уменьшения массы продлиться дальше 160 км/час по той простой причине, что по достижению скорости 130 км/час у двигателя с полезной мощности 250 л.с также 50л.с пойдет на преодоление сопротивления воздуха, но у него еще останется 200 лошадей на продолжение разгона.

3. При интенсивном разгоне задняя ось автомобиля нагружается и часть массы с переди перераспределяется назад, что хорошо для заднеприводных автомобилей и плохо для переднеприводных, так как на заднеприводных улучшается сцепление с полотном дороги, а на переднеприводных уменьшается мешая безпробуксовочному старту. На полноприводных автомобилях перераспределение не особо сказывается ведь они используют всю массу автомобиля и стартуют практически без пробуксовки всеми колесами.

На мощных автомобилях вопрос излишней пробуксовки особенно важен, отсюда вытекает несколько полезных советов по уменьшеию массы автомобиля в соответствии с имеющимся приводом на передние, задние или все колеса.

На переднем приводе если вы хотите добиться хорошего разгона и не иметь проблем со стартом не следует сильно уменьшать массу передней части автомобиля и делать основной упор по облегчению на среднюю и заднюю часть авто. Также для лучшей загрузки передней оси, можно некоторые агрегаты (если это возможно) перенести как можно ближе к переднему бамперу. Некоторые переносят даже двигатель не говоря уже о аккумуляторе радиаторе, бочке омывателя итд. Также можно наклонить перед авто вниз, что перераспределит вес ближе к переду автомобиля.

На заднеприводном авто не следует облегчать заднюю часть, а сосредоточиться на облегчении средней и передней части автомобиля плюс можно перенести некоторые узлы с капота в багажник (аккумулятор, бачок омывателя итд что возможно) Если бак находиться посредине его также можно перенести в багажник (обычно устанавливают нештатный бак)

На полном приводе можно облегчать все и вся не опасаясь плохого зацепа.

Как облегчить автомобиль

Чтобы немного улучшить динамику обычного городского автомобиля достаточно:

4.1 не пользоваться полным баком, минус 20-80 кг в зависимости от объёма бака (вроде бы очевидно, но есть люди которые постоянно ездят с полным или почти полным баком, ухудшая разгон и увеличивае тем самым расход того же бензина который в баке)

4.2 Пустой бачок омывателя тоже может сэкономить 4-15 кг массы.

4.3 Запаска 12-25 кг

4.4 Кованные диски уменьшат не только общую но и неподрессоренную и иннерционную массу на 10-20 кг в сумме (если не использовать диски и резину большего чем положено размера)

4.5 Замена аккумулятора на более легкий например 70 амперный примерно на 7 кг весит больше чем 55 амперный.

Спортивный автомобиль из заводского

5.1 Вваривание каркаса позволяет увеличить жесткость кузова но не увеличивает массу, а может даже уменьшает так как vk.com/cars.best позволяет вырезать из кузова не участвующий более в жесткости метал и позволяет сделать очень легкие двери.

5.2 Установка стекол из поликарбоната вместо обычных позволяет уменьшить массу на 30-50 кг

5.3 Бампера из легких композиционных материалов, вместо штатных, плюс удаление всех сопутствующих элементов связанных с их родными креплениями и элементами безопасности позволяет уменьшить массу на 20-70 кг.

5.4 Замена капота и багажника на аналогичные но выполненные из композиционных материалов позволяют уменьшить массу на 5-15 кг и более.

5.5 Установка спортивного бака поможет сэкономить до 5-10 кг.

5.6 Ликвидация музыки уменьшает общую массу на 5-100 кг.

5.7 Ликвидация парприза и отопителя 12-30 кг.

5.8 Ликвидация сидений и замена на спортивные (масса спортивных начинается от 2.5 килограмм шт. Масса штатных доходит до 80кг штука) 45-180 кг.

5.9 Выбрасывание ковров и шумо и виброизоляции потолка и остальных деталей салона 20-100 кг.

5.10 Ликвидация кондиционера около 30 кг.

5.11 Очень сильный тюнинг глушителя от 20 до 40 кг.

5.12 облегчение двигателя 3-15 кг за счет удаления деталей связанных с экологией, вентиляцией картера, замена чугунных коллекторов итд.

5.13 Установка облегченного маховика 3-8 кг.

5.14 Облегчение подвески, обычно замена штатных деталей на тюнинговые, алюминевые рычаги итд 10-30 кг.

5.15 Замена рулевого колеса и ручки переключения передач не более 1 кг.

Как определяется динамика разгона автомобиля, и как разгон влияет на расход топлива

Вот как официально измеряется разгон автомобиля с 0-100 км/час.

Вы смотрите на технические характеристики автомобиля перед покупкой? На что вы в первую очередь обращаете внимание? Конечно, большинство из нас после стоимости авто интересует динамика разгона машины и ее расход топлива. Но задумывались ли вы, как происходят замеры динамики автомобиля при разгоне с 0 до 100 км/ч? Как вы считаете, реальны ли цифры, указанные в технической спецификации на автомобиль? Давайте разбираться.

Каждый автопроизводитель, перед тем как запустить автомобиль в серию, проводит множество различных тестов, с помощью которых проверяет его на надежность, качество и безопасность. В случае выявления каких-то проблем инженеры вносят изменения в устройство машины. Далее перед самым серийным производством автомобили проходят тестирование для составления технических характеристик. Наибольший интерес, конечно, представляют тесты, которые замеряют расход топлива того или иного автомобиля в городском режиме и при движении по шоссе.

Затем производитель вычисляет средний расход топлива. Также для полных данных технической спецификации каждый автомобиль проходит тесты, определяющие динамику машины при разгоне с 0-100 км/час. В некоторых случаях, например для спорткаров, автомобили проходят тесты на скорости 0-200 км/час и даже 0-300 км/час.

Как определяется динамика автомобиля, и как она связана с расходом топлива?

Как правило, динамику разгона в большинстве случаев определяет автопроизводитель во время специальных тестов. Обычно испытание на скорость разгона проходит на специальной динаметрической автодороге. Во время этого испытания тестируемый автомобиль проезжает определенную дистанцию, разгоняясь до 100 км/час. Сначала движение осуществляется в одну сторону, затем в другую.

Естественно, показатель динамики разгона зависит и от класса автомобиля, и от мощности двигателя. Не последнюю роль играет и тип коробки передач, которая передает крутящий момент на колеса. Также на скорость разгона автомобиля влияют аэродинамические характеристики кузова.

Итак, мощность двигателя в первую очередь влияет на максимальный крутящий момент (сила). И, как правило, чем больше мощность мотора, тем выше в нем крутящий момент. Таким образом, автомобили с более мощными двигателями более динамичные.

Кстати, тип двигателя не влияет обычно на динамику разгона. То есть неважно, какой двигатель стоит под капотом вашего авто – дизель или бензин. Если мотор имеет большую мощность, то автомобиль будет более динамичным.

Что касаемо коробки передач, то раньше считалось, что механическая коробка передач быстрее автоматической передает крутящий момент от двигателя на колеса. Соответственно, раньше автомобили с МКПП разгонялись быстрее с 0-100 км/час.

Сегодня утверждать это нельзя. Дело в том, что современные автоматические или полуавтоматические трансмиссии – сложные электронные устройства, управляющиеся компьютером, который по реакции значительно опережает реакцию даже профессионального водителя. То есть современные АКПП быстрее переключают передачи, чем человек. Следовательно, многие новые автоматические трансмиссии опережают переключение передач в механических коробках.

Самыми быстрыми по разгону автомобилями, как правило, являются спорткары и различные люксовые седаны и внедорожники, которые зачастую комплектуются новейшими мощными моторами и сложными коробками передач. В основном в таких автомобилях мощность двигателей начинается от 200 л. с.

Особый класс автомобилей с мощными двигателями начинается с мощности 250 л. с. Правда, автомобили с такой мощностью подлежат немаленькому налогообложению. Например, ставка транспортного налога на автомобили мощностью более 250 л. с. самая высокая в стране. Но, как правило, тех, кто может себе позволить купить автомобиль мощностью 250 л. с., не особо волнует ставка транспортного налога. Ведь купить мощный люксовый автомобиль могут сегодня только состоятельные водители.

В большинстве своем автомобили мощностью более 250 л. с. имеют динамику разгона с 0-100 км/час в среднем от 4 до 7 секунд. Автомобили, которые разгоняются быстрее 4 секунд, имеют очень большую мощность и стоят огромных денег. В этом диапазоне разгона представлены в основном одни премиальные спорткары.

Что касаемо динамики разгона обычных автомобилей, которые массово используются большинством автолюбителей, то в среднем такие автомобили разгоняются с места до 100 км/час примерно от 9 до 11 секунд. В секундах это небольшая разница, если сравнивать с более дорогими премиальными автомобилями. Но на дороге это огромная разница. Хотя для среднестатистического движения в городе динамики разгона в 10 секунд вполне достаточно. Больше и не нужно.

А как насчет минивэнов и внедорожников? Какой разгон у этого типа автомобилей? Большинство внедорожников и минивэнов не отличаются какой-то особо быстрой динамикой. В целом у реальных недорогих внедорожников и минивэнов разгон достаточно спокойный. Средний диапазон разгона до «сотни» – 11-13 секунд. Но этому классу автомобилей этого вполне достаточно, поскольку они предназначены для неторопливой езды в городе. Для внедорожников важна не динамика разгона, а возможности на бездорожье, по которому зачастую нужно передвигаться на небольшой скорости.

Правда ли, что стоимость обслуживания мощных автомобилей дороже?

Да, это действительно так. Большинство мощных машин обходятся владельцам намного дороже, чем менее мощные авто. Все дело в том, что более мощные автомобили оснащаются более сложными по конструкции двигателями. Также более мощные машины оснащаются более сложной тормозной системой, усиленной подвеской, более дорогими колесными дисками и резиной.

И самое важное, что большинству мощных автомобилей требуется более совершенное, дорогое моторное масло. А самое плохое то, что на более дорогих мощных автомобилях техническое обслуживание рекомендуется проходить чаще, чем на обычных современных авто.

Как динамика разгона влияет на расход топлива?

Как правило, в основное время мы не вжимаем педаль газа в пол, для того чтобы тронуться с места со светофора. Но если вам необходимо разогнаться с места за минимальное количество времени, то необходимо с большей силой надавить на педаль газа. В этом случае машина начнет разгоняться динамичнее. Но, как говорится, в жизни за все нужно платить. Помните, что при максимально возможной для вашей машины динамике разгона вы расплатитесь рублем. Нет-нет, мы не о штрафах за превышение скорости. Речь идет о расходе топлива, который вырастает чуть ли не в 2 раза при быстром разгоне с места.

Самое интересное, что производители в своих технических характеристиках стараются не указывать расход топлива при динамичном разгоне автомобиля с 0-100 км/ч, скрывая этот показатель своими обычными спецификациями потребления топлива в городе, на шоссе и в смешанном цикле.

Как динамика разгона автомобиля влияет на безопасность?

Как ни странно, динамика разгона автомобиля напрямую влияет на безопасность. Знаете, почему? Все дело в том, что очень часто на дороге происходят аварии по причине того, что какой-то автомобиль не успел завершить маневр. Но почему многие водители не успевают завершить маневр на дороге? Например, обгон. Как раз причина – в динамике разгона машины. Просто многие водители в момент начала обгона часто ошибочно полагают, что успеют его завершить, но в итоге их самоуверенность играет с ними злую шутку.

Да, быстрая динамика разгона в современном мире требуется не часто. Особенно в городе. Но чем мощнее и динамичнее автомобиль, тем меньше рисков аварии из-за маневров на дороге. Особенно при обгоне.

Кстати, в современном мире большинство автопроизводителей предлагают нам более широкий выбор автомобилей. Сегодня вы можете выбрать одну и ту же модель, но с разными моторами. Естественно, чем меньше мощность мотора, тем дешевле будет стоить машина. То есть в наши дни производители предлагают нам одинаковые модели под разный размер кошелька и разные предпочтения автолюбителей.

Так что при покупке автомобиля думайте, что вам важнее: экономичность или мощность. Ведь чем меньше мощность машины, тем меньше она будет расходовать топлива. Но за это вы расплатитесь динамикой разгона. Советуем вам при выборе автомобиля учитывать свой стиль вождения. Если вы предпочитаете более динамичный стиль управления транспортным средством, то советуем брать машину помощней. Если для вас неважна динамика разгона с 0 до 100 км/час и для вас самый важный показатель авто – это потребление топлива, то тогда покупайте автомобиль с немощным мотором. Он не только обойдется вам дешевле, но и сэкономит деньги при обслуживании и при заправке на АЗС.

Ускорение, разгон, инерция. Автомобиль набирает скорость

Красный свет светофора сменился желтым, затем зеленым. С напряженным ревом срываются с места машины, затем звук двигателей на мгновение стихает — это водители отпустили педаль подачи топлива и переключают передачи, снова разгон, снова момент затишья и опять разгон. Только метров через 100 после перекрестка поток машин как бы успокаивается и плавно катит до следующего светофора. Лишь один старый автомобиль «Москвич» прошел перекресток ровно и бесшумно. На рисунке видно, как он обогнал все автомобили и вырвался далеко вперед. Этот автомобиль подъехал к перекрестку как раз в тот момент, когда зажегся зеленый сигнал светофора, водителю не пришлось тормозить и останавливать машину, не пришлось после этого снова брать разгон. Как же получается, что один автомобиль (да еще маломощный «Москвич» старого выпуска) легко, без напряжения движется со скоростью около 50 км/час, в то время как другие с явным напряжением постепенно набирают скорость и достигают скорости 50 км/час далеко после перекрестка, когда «Москвич» уже приближается к следующему светофору? Очевидно, что для равномерного движения требуется значительно меньше усилий и расхода мощности, чем при разгоне или, как говорят, при ускоренном движении.

Рис. Сравнительно слабый автомобиль может обогнать более мощные, если он подходит к перекрестку в момент включения зеленого света и не затрачивает усилий на трогание с места и разгон.

Но прежде чем изучать разгон автомобиля, нужно вспомнить некоторые понятия.

Ускорение автомобиля

Если автомобиль проходит в каждую секунду одинаковое число метров, движение называется равномерным или установившимся. Если пройденный автомобилем путь в каждую секунду (скорость) изменяется, движение называется:

при увеличении скорости — ускоренным
при уменьшении скорости — замедленным

Приращение скорости в единицу времени называют ускорением, уменьшение скорости в единицу времени — отрицательным ускорением, или замедлением.

Ускорение измеряют приростом или убыванием скорости (в метрах в секунду) за 1 сек. Если за секунду скорость увеличивается на 3 м/сек, ускорение равно 3 м/сек в секунду или 3 м/сек/сек или 3 м/сек2.

Ускорение обозначают буквой j.

Ускорение, равное 9,81 м/сек2 (или округленно, 10 м/сек2), соответствует ускорению, которое, как известно из опыта, имеет свободно падающее тело (без учета сопротивления воздуха), и называется ускорением силы тяжести. Его обозначают буквой g.

Разгон автомобиля

Разгон автомобиля обычно изображают графически. На горизонтальной оси графика откладывают путь, а на вертикальной — скорость и наносят точки, соответствующие каждому пройденному отрезку пути. Вместо скорости на вертикальной шкале можно откладывать время разгона, как это показано на графике разгона отечественных автомобилей.

График разгона представляет собой кривую с постепенно убывающим углом наклона. Уступы кривой соответствуют моментам переключения передач, когда ускорение на какой-то момент падает, однако их часто не показывают.

Инерция

Автомобиль не может с места развить сразу большую скорость, потому что ему приходится преодолевать не только силы сопротивления движению, но и инерцию.

Инерция — это свойство тела сохранять состояние покоя или состояние равномерного движения. Из механики известно, что неподвижное тело может быть приведено в движение (или скорость движущегося тела изменена) только под действием внешней силы. Преодолевая действие инерции, внешняя сила изменяет скорость тела, иначе говоря, придает ему ускорение. Величина ускорения пропорциональна величине силы. Чем больше масса тела, тем большей должна быть сила для придания этому телу нужного ускорения. Масса — это величина, пропорциональная количеству вещества в теле; масса т равна весу тела G, деленному на ускорение силы тяжести g (9,81 м/сек2):

Масса автомобиля сопротивляется разгону с силой Pj, эту силу называют силой инерции. Чтобы разгон мог произойти, на ведущих колесах нужно создать дополнительно силу тяги, равную силе инерции. Значит, сила, необходимая для преодоления инерции тела и для придания телу определенного ускорения j, оказывается пропорциональной массе тела и ускорению. Эта сила равна:

Для ускоренного движения автомобиля требуется дополнительная затрата мощности:

Nj = Pj*Va / 75 = Gj*Va / 270*9,81 = Gj*Va / 2650, л.с.

Для точности расчетов в уравнения (31) и (32) следует включить множитель б («дельта») — коэффициент вращающихся масс, учитывающий влияние вращающихся масс автомобиля (особенно маховика двигателя и колес) на разгон. Тогда:

Рис. Графики времени разгона отечественных автомобилей.

Влияние вращающихся масс заключается в том, что, кроме преодоления инерции массы автомобиля, необходимо «раскрутить» маховик, колеса и другие вращающиеся части машины, затратив на это часть мощности двигателя. Величину коэффициента б можно считать приблизительно равной:

где ik — передаточное число в коробке передач.

Теперь, взяв для примера автомобиль с полным весом 2000 кг, нетрудно сравнить силы, необходимые для поддержания движения этого автомобиля по асфальту со скоростью 50 км/час (пока без учета сопротивления воздуха) и для трогания его с места с ускорением около 2,5 м/сек2, обычным для современных легковых автомобилей.

Для преодоления сопротивления инерции на высшей передаче (ik = 1) потребуется сила:

Такой силы на высшей передаче автомобиль не может развить, нужно включить первую передачу (с передаточным числом ik = 3).

Pj = 2000*2,5*1,5 / 9,81 = 760, кг

что для современных легковых автомобилей вполне возможно.

Итак, сила, необходимая для трогания с места, оказывается в 25 раз больше силы, необходимой для поддержания движения с постоянной скоростью 50 км/час.

Чтобы обеспечить быстрый разгон автомобиля, требуется устанавливать двигатель большой мощности. При движении с постоянной скоростью (кроме максимальной) двигатель работает не в полную мощность.

Из сказанного выше понятно, почему при трогании с места нужно включать низшую передачу. Попутно отметим, что на грузовых автомобилях обычно следует начинать разгон на второй передаче. Дело в том, что на первой передаче (ik примерно равно 7.) очень велико влияние вращающихся масс и тяговой силы не хватит, чтобы сообщить автомобилю большое ускорение; разгон получится очень медленным.

На сухой дороге при коэффициенте сцепления ф, равном около 0,7, трогание с места на низшей передаче не вызывает никаких затруднений, так как сила сцепления все еще превышает тяговую силу. Но на скользкой дороге может часто оказаться, что тяговая сила на низшей передаче больше силы сцепления (особенно при ненагруженном автомобиле), и колеса начинают буксовать. Из этого положения есть два выхода:

уменьшить силу тяги троганием с места при малой подаче топлива или на второй передаче (для грузовых автомобилей — на третьей);
увеличить коэффициент сцепления, т. е. подсыпать под ведущие колеса песок, подложить ветки, доски, тряпки, надеть на колеса цепи и т. д.

При разгоне особенно сказывается разгрузка передних колес и дополнительная нагрузка задних. Можно наблюдать, как в момент трогания с места автомобиль заметно, а иногда и очень резко «приседает» на задние колеса. Это перераспределение нагрузки происходит и при равномерном движении автомобиля. Оно объясняется противодействием вращающему моменту. Зубья ведущей шестерни главной передачи давят на зубья ведомой (коронной) и как бы прижимают заднюю ось к земле; при этом возникает реакция, отталкивающая ведущую шестерню вверх; происходит небольшое поворачивание всего заднего моста в направлении, обратном направлению вращения колес. Закрепленные на картере моста рессоры своими концами приподнимают переднюю часть рамы или кузова и опускают заднюю. Между прочим отметим, что именно вследствие разгрузки передних колес их легче повернуть во время движения автомобиля с включенной передачей, чем во время движения накатом, а тем более чем на стоянке. Это знает каждый водитель. Однако вернемся к дополнительно нагруженным задним колесам.

Дополнительная, прибавочная нагрузка на задние колеса Zd от передаваемого момента тем больше, чем больше момент Мк, подведенный к колесу и чем короче колесная база автомобиля L (в м):

Естественно, что эта нагрузка особенно велика при движении на низших передачах, так как подводимый к колесам момент увеличен. Так, на автомобиле ГАЗ-51 дополнительная нагрузка на первой передаче равна:

Во время трогания с места и разгона на автомобиль действует сила инерции Pj, приложенная в центре тяжести автомобиля и направленная назад, т. е. в сторону, обратную ускорению. Так как сила Pj приложена на высоте hg от плоскости дороги, она будет стремиться как бы опрокинуть автомобиль вокруг задних колес. При этом нагрузка на задние колеса увеличится, а на передние — уменьшится на величину:

Рис. При передаче усилий от двигателя нагрузка на задние колеса увеличивается, а на передние — уменьшается.

Таким образом, при трогании с места на задние колеса и шины приходится нагрузка от веса автомобиля, от передаваемого увеличенного вращающего момента и от силы инерции. Эта нагрузка действует на подшипники заднего моста и главным образом на шины задних колес. Чтобы сберечь их, нужно троганье с места осуществлять как можно более плавно. Следует напомнить, что на подъеме задние колеса еще более нагружены. На крутом подъеме при трогании с места, да еще при высоком расположении центра тяжести автомобиля, может создаться такая разгрузка передних колес и перегрузка задних, которая приведет к повреждению шин и даже к опрокидыванию автомобиля назад.

Рис. Кроме нагрузки от тягового усилия, при разгоне на задние колеса действует дополнительная сила от инерции массы автомобиля.

Автомобиль двигается с ускорением, и скорость движения его увеличивается, пока тяговая сила больше силы сопротивления движению. С увеличением скорости сопротивление движению возрастает; когда установится равенство тяговой силы и сопротивления, автомобиль приобретает равномерное движение, скорость которого зависит от величины нажима на педаль подачи топлива. Если водитель до отказа нажимает на педаль подачи топлива, эта скорость равномерного движения является одновременно и наибольшей скоростью автомобиля.

Работа по преодолению сил сопротивления качению и воздуха не создает запаса энергии — энергия расходуется на борьбу с этими силами. Работа по преодолению сил инерции при разгоне автомобиля переходит в энергию движения. Эту энергию называют кинетической энергией. Создающийся при этом запас энергии можно использовать, если после некоторого разгона отсоединить ведущие колеса от двигателя, установить рычаг переключения коробки передач в нейтральное положение, т. е. дать возможность автомобилю двигаться по инерции, накатом. Движение накатом происходит до тех пор, пока запас энергии не израсходуется на преодоление сил сопротивления движению. Уместно напомнить, что на одном и том же отрезке пути расход энергии на разгон гораздо больше расхода на преодоление сил сопротивления движению. Поэтому за счет накопленной энергии путь наката может быть в несколько раз больше пути разгона. Так, путь наката со скорости 50 км/час равен для автомобиля «Победа» около 450 м, для автомобиля ГАЗ-51 — около 720 м, в то время как путь разгона до этой скорости равен соответственно 150—200 м и 250—300 м Если водитель не стремится ехать на автомобиле с очень большой скоростью, он может значительную часть пути вести автомобиль «накатом» и экономить таким образом энергию и, тем самым, топливо.

Что важнее для разгона – мощность или крутящий момент

В детстве многие люди постарше собирали фантики «Турбо», на них почти обязательно указывались мощность и максимальная скорость машины. Чем больше цифры, тем больше почтения модели авто. Похоже, так и продолжается до сих пор — лишние несколько лошадиных сил часто становятся решающим аргументом «за» или «против» какой-либо машины.

Но вот уже слышны голоса познавших дизельный Дзен о том, что важен только Крутящий Момент, да и подозрительно хорошая динамика более слабых бензиновых моторов со всякими турбинами или разными там системами VVT-i заставляет иногда водителей усомниться в верности принципа «чем мощнее, тем быстрее», а уж про налоги, которые почему-то зависят от мощности, и так все наслышаны.

Так что же такое мощность и как она связана с динамикой?

В паспортных характеристиках машины и на тех самых вкладышах «Турбо» указана максимальная мощность двигателя. Но что она дает машине? И как с ней связан крутящий момент? Постараемся объяснить максимально просто эту важную истину.

Крутящий момент, напомним, есть произведение силы на плечо рычага. А для двигателя — это сила, с которой вращается коленчатый вал двигателя. Измеряется обычно в ньютонах на метр или в килограмм-силах на метр.

График внешней характеристики двигателя

Пики и спады на графике

Дизельный момент

Так как же правильно разгоняться?

Какой мотор предпочесть — с высоким моментом или высокой мощностью?

Что влияет на разгон автомобиля и как его уменьшить

На время разгона автомобиля, как все понимают, прежде всего, влияет мощность двигателя. Кроме того, на разгон влияет ещё множество факторов: вес, аэродинамика, передаточные отношения в коробке передач, покрышки, подвеска, тип привода и другое. Давайте детально рассмотрим каждый фактор

Вес автомобиля для разгона

Чем меньше вес авто, тем быстрее разгон и скорость прохождения поворотов. Поэтому производители гоночных спорткаров любыми способами стараются снизить массу.

В кузове авто при его создании для уменьшения веса используются различные композитные материалы из сплавов алюминия. Также многие кузовные части авто состоят из карбона (углеволокна). Карбон легче стали примерно на 40%, а алюминий весит на 20%, меньше стали. Карбон обычно применяется при изготовлении аэродинамических деталей. Для изготовления прочных деталей такие, как капот, рама он не совсем подходит, так как для придания детали прочности он будет состоять из многих слоёв, и будет весить, практически, как сталь, а стоить намного дороже.

Также на скорость разгона автомобиля влияют колёса. На него устанавливают лёгкосплавные диски, и ставят низкопрофильные покрышки. Такие диски и шины значительно легче обычных колёс. Более подробно и преимуществах и недостатках всех видов лёгкосплавных дисков можно прочитать в статье — какие лёгкосплавные диски лучше.

Аэродинамика при разгоне

Этот фактор в последнее время стал весьма актуален, так как уже свыше 80 км/ч на авто оказывается существенное сопротивление воздуха. Поэтому настроенная аэродинамика может существенно уменьшить время разгона машины и увеличить его максимальную скорость. Более подробно об аэродинамики транспортного средства можно почитать в статье современная аэродинамика.

Покрышки авто для быстрого разгона

От покрышек и от давления в них будет зависеть насколько будет быстрый разгон автомобиля с места. Для того, чтобы покрышки имели лучшее сцепление с асфальтом они должны быть «разогреты», то есть иметь высокую температуру поверхности. Для того чтобы разогреть шины достаточно поездить на них 5 — 15 минут, а для быстрого разогрева необходимо сделать пробуксовку колёс. Поэтому в Формуле 1 или в трэковых (кольцевых) гонках для того, чтобы быстрее проходить повороты, гонщики проезжают прогревочный круг перед стартом. Самое лучшее сцепление с асфальтом при разгоне имеют покрышки под названием слики. Более подробно о шинах можно ознакомиться в эксплуатации автошин.

Передаточное отношение в коробке передач (трансмиссия)

Бывают длинные и короткие передаточные числа для разгона. Короткие передаточные числа имеют много зубьев на шестерни на каждой передаче. Эти шестерни находяться в коробке передач. Если автомобилю нужно быстро ускориться устанавливаются более короткие трансмиссионые числа, а если ему необходима высокая скорость, а быстрый разгон не очень необходим, устанавливаются длинные передаточные отношения. Обычно этим пользуются раллийные гонщики. Если трасса очень извилистая, где надо постоянно разгон и нет длинных прямых, где можно разогнаться, устанавливаются короткое передаточное отношение.

Обычные городские авто имеют сбалансированные передаточные числа. При этом транспортное средство имеет не очень быстрое время разгона, но высокую максимальную скорость.

Подвеска для разгона автомобиля

Для быстрого старта и быстрого прохождения поворотов устанавливается спортивная жёсткая подвеска. Она уменьшает крены. Детальную информацию о подвеске читайте — жёсткая подвеска автомобиля.

Тип привода – задний, передний

Разгон автомобиля с места, естественно, зависит от типа привода его. Задний привод при одинаковой мощности двигателей всегда будет быстрее, чем передний. Почему так можно прочитать в статье различные приводы авто.

8 мифов об автомобилях: от разгона до сотни за секунду до правильного цвета антифриза

Untitled-1

Нравится это кому-то или нет, но мы постепенно превращаемся из автолюбителей в банальных пользователей. И причина не только в том, что современная техника стала почти необслуживаемой. Многим водителям совершенно безразлично, как что-то устроено: едет — и ладно. Но пока еще немало и тех, кто тоскует по гаражнокурилочным диспутам на технические темы. Им и предлагаем размять мозги.

1. Какое транспортное средство из нижеперечисленных первым уйдет на дистанцию в гонке с общим стартом?

А — гусеничный трактор ДТ‑75;

Правильный ответ: А. В момент одновременного старта все преимущества — у трактора ДТ‑75. На низшей передаче тяговое усилие гусениц достигает примерно 44 300 Н, и благодаря их отменному сцеплению с дорогой оно уверенно реализуется. Ускорение трактора массой 6 т близко к 0,75g. У Гранты же передние шины при старте разгружаются, их сцепление падает — развить даже ускорение 0,5g не всегда возможно. Боинг‑747 и того хуже: самолет со взлетной массой 400 т и суммарной тягой четырех двигателей 1 130 000 кН стартует с ускорением всего около 0,29g. А велосипедист и того медленнее!

1447417898_mdf1

2. Спортивный автомобиль разгоняется до 100 км/ч за 3,0 с. Какие технические ухищрения могут сократить это время до 1,0 с?

А — увеличение мощности и крутящего момента двигателя;

Б — снижение коэффициента аэродинамического сопротивления Сх;

В — установка эффективного антикрыла;

Г — задача не имеет решения: это теоретически невозможно.

Правильный ответ: В. Ускорение автомобиля ограничено сцеплением шин с дорогой. При коэффициенте сцепления около 1,0 (сухой асфальт) даже полноприводная машина не позволяет получить ускорение выше 1,0g. Будь мотор хоть в миллион сил, а Сх равен нулю. Минимальное расчетное время разгона до сотни составит 2,83 с.

Остается одно — увеличить силу сцепления с дорогой. У прогретых гоночных покрышек коэффициент сцепления на сухом асфальте равен 1,4–1,6, но мы говорим про стандартные колеса. Небольшие антикрылья гоночных формул, прижимающие колёса к дороге, тоже не помогут: на скорости до 100 км/ч они малоэффективны. Но если установить на машину перевернутое крыло от легкого самолета со взлетной скоростью менее 100 км/ч, чтобы увеличить прижимную силу и тем самым улучшить сцепление, это позволит решить задачу — во всяком случае, теоретически.

1447244473_7y1a8936

3. У какого масла стандарта 10W‑40 меньше вязкость при 100 °C — у синтетического или у минерального?

А — у синтетического;

Б — вязкость одинакова;

В — у минерального;

Г — возможны оба варианта.

Правильный ответ: Г. У обоих масел одинаков лишь диапазон изменения вязкости при 100 °C, но ее конкретные величины при этом могут различаться. Для указанного масла этот разброс составляет от 12,6 до 16,3 мм²/с. Поэтому теоретически возможны оба варианта.

4. Вместо штатного аккумулятора энергоемкостью 50 А·ч установили другой — на 75 А·ч. Каковы негативные последствия такой замены?

А — увеличится среднее время заряда;

Б — возрастет нагрузка на генератор;

В — негатива не будет;

Г — батарея постоянно будет недозаряженной.

Правильный ответ: В. Если установить на машину более вместительный бензобак, то с какой стати он должен быть, к примеру, полупустым, а бензонасос — перегруженным? Так и здесь: негатива не будет. При зарядке постоянным напряжением излишним токам просто неоткуда взяться. Среднее время заряда также не изменится: оно определяется степенью разряженности батареи, а не этикеткой на корпусе. И если аккумулятор потерял при пуске 1 А·ч, то генератор должен вернуть обратно точно такой же заряд. И время подзарядки от емкости, конечно же, не зависит.

1448526850_vw_tdi

5. Какой из перечисленных ниже четырехтактных двигателей является самоуравновешенным?

В — рядная «шестерка»;

Г — V‑образная «шестерка».

Правильный ответ: В. Двигатель — это множество деталей, движущихся с ускорениями. Для каждой детали ее масса, помноженная на ускорение, определяет силу инерции. А там, где есть сила и плечо, возникают моменты. Конкретное распределение сил и моментов зависит от конструкции мотора, но и те и другие действуют на опоры двигателя, порождая вибрации. Если удается добиться взаимного уничтожения влияния этих факторов, то такой мотор называют полностью самоуравновешенным.

К сожалению, всего несколько конструкций двигателей являются самоуравновешенными по своей природе — среди них, например, шестицилиндровый рядный мотор и 12‑цилиндровый V‑образный. Рядную «четверку» подвели силы инерции второго порядка. Трехцилиндровому мотору еще хуже: виноваты моменты центробежных сил и силы инерции двух порядков. А V‑образная «шестерка» не уравновешена по моментам.

6. В заднем колесе прицепа-роспуска, буксируемого по ровной сухой дороге, случайно застрял камешек. В какую сторону он полетит, если освободится?

А — всегда вперед, по ходу автомобиля;

Б — назад, против хода автомобиля;

В — в любую сторону с равной вероятностью;

Г — вперед, если в момент отрыва не касается асфальта.

Правильный ответ: Г. Камень, вращающийся с колесом, движется по циклоиде. (Эту кривую продемонстрируют в движении велосипедные колёса со светящимися колпачками.) Свободное движение тела начинается по касательной к той траектории, по которой оно двигалось перед отрывом. Эта касательная всегда имеет составляющую по направлению движения и никогда — против. Значит, камень, вылетев из колеса, полетит по направлению движения. При этом его скорость может превышать скорость автомобиля вдвое! Кстати, именно по этой причине такие камешки частенько летят в кабину тягача.

Исключение — точка касания с дорогой, в которой линейная скорость равна нулю. Если камень освободится именно в этот момент, то останется на месте.

Почему же камни иногда разбивают стекла машин, идущих сзади? Во‑первых, если вместо асфальта окажется грунт или скользкая дорога, то ведущее колесо может забуксовать и выбросить камень в произвольном направлении, в том числе и назад. Во‑вторых, задняя машина может догнать летящий перед ней камень. Понятно, что вероятность поймать такой «подарок» от того же роспуска гораздо выше, чем от легковушки, где камешек может заплутать в колесной нише.

20150429_2272_4_9_05

7. О чем говорит потребителю цвет охлаждающей жидкости в момент покупки?

А — о типе антифриза: традиционный, карбоксилатный, гибридный, лобридный;

В — о взаимозаменяемости;

Г — о температуре замерзания.

Правильный ответ: Б. Современные охлаждающие жидкости не имеют цвета. Окраска в тот или иной тон — выбор конкретного производителя, а не следствие каких-либо химических реакций. Поэтому антифризы одного цвета могут различаться по составу, а разноцветные, напротив, могут оказаться одинаковыми.

8. Какой из перечисленных параметров бензина не нормируется Техническим регламентом?

А — точное октановое число;

Б — содержание смол;

В — фракционный состав;

Г — ни один из перечисленных параметров.

Правильный ответ: Г. Для октанового числа любого бензина Техническим регламентом нормируется только нижняя граница — не ниже 80 по исследовательскому методу и 76 по моторному. Его точное значение при этом не оговаривается. Смолы и фракционный состав также не упомянуты.