Регистрация Войти
Вопрос

Какой тип двигателя (дизельный или бензиновый) в следующем сценарии обеспечит более высокий разгон и/или максимальную скорость?

Я знаю, что это не совсем вопрос, связанный с обслуживанием и ремонтом автомобилей, но мне кажется, что это наиболее подходящее сообщество на StackExchange для его обсуждения. Прошу прощения, если я ошибаюсь в своих предположениях.



Учитывая, что 2 автомобиля идентичны во всех аспектах, за исключением крутящего момента, производимого двигателем (одинаковая мощность, независимо от единицы измерения - л.с., кВт и т.д.), одинаковый вес, одинаковое распределение веса, одинаковое количество ведомых колес, одинаковая главная передача и идентичные аэродинамические характеристики) и оба автомобиля оснащены бесступенчатой коробкой передач (CVT), какой из этих 2 автомобилей будет иметь большее ускорение и большую максимальную скорость, если один автомобиль будет оснащен дизельным двигателем (больший крутящий момент, но та же мощность), а другой - бензиновым двигателем (меньший крутящий момент, но та же мощность)?



Обратите внимание на то, что в обоих автомобилях используется вариатор, который не имеет фиксированных передач, передаточных чисел и других аспектов, присущих традиционной коробке передач. Кроме того, вопрос о том, возможно ли существование таких двух автомобилей, не подлежит обсуждению.


Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/31698/given-the-following-scenario-what-type-of-engine-diesel-or-petrol-allows-for
1
+ Читать

9 Комментариев

  1. Крутящий момент не имеет значения. Важна мощность. Разница в том, что дизельные двигатели достигают максимальной мощности при более низких оборотах по сравнению с бензиновыми двигателями. Одинаковая мощность при более низких оборотах означает больший крутящий момент.



    (Подумайте вот о чём: максимальный крутящий момент двигателя моей машины составляет 95 Н·м. Я вручную заворачиваю колёсные гайки с усилием 110 Н·м. Так почему же двигатель может разогнать мою машину до 150 км/ч, в то время как я могу разогнать её только до скорости пешехода, хотя и могу приложить большее усилие?)



    Дизельный двигатель, по-видимому, обладает большей тягой, потому что люди обычно не разгоняются до максимальных оборотов в минуту, при которых бензиновый двигатель развивает максимальную мощность. В основном они разгоняются при умеренно высоких оборотах, при которых дизельный двигатель развивает максимальную мощность.



    Коробка передач — это гидротрансформатор. Если передаточное число первой передачи составляет 1:4, а последней — 1:1, то выходной вал будет вращаться со скоростью 1/4 от скорости вращения входного вала, но с крутящим моментом, в 4 раза превышающим крутящий момент входного вала. При этом мощность сохраняется (за вычетом некоторых потерь). А мощность — это энергия, преобразованная во время в кинетическую энергию автомобиля.



    Итак: поскольку в ваших автомобилях установлен вариатор, поддерживающий постоянные обороты двигателя, вариатор будет настроен на индивидуальные обороты максимальной мощности для максимального ускорения.



    Автомобиль с большей мощностью будет разгоняться быстрее!

  1. Газовые двигатели способны развивать гораздо более высокие обороты, чем дизельные, поэтому максимальная скорость на газе будет выше. Я не думаю, что можно создать эквивалентные газовые и дизельные двигатели с одинаковым весом и мощностью.


  1. Вы также можете ознакомиться с mechanics.stackexchange.com/questions/25419/…
  1. Да, обе машины будут разгоняться одинаково. Нет, крутящий момент — это не вырабатываемая энергия. Это вырабатываемая «вращательная сила», а сила, умноженная на скорость, — это мощность. (а сила, умноженная на расстояние, — это энергия) Двигатель и я можем создавать одинаковый крутящий момент, но как только колесо начинает двигаться, мой крутящий момент уменьшается из-за низкой мощности. Понятия крутящего момента/силы и мощности сложны для понимания, и термин мощность часто используется как сила, а не как физическая величина, измеряемая в кВт или л. с.
  1. Этот пост звучит убедительно. Это вызов — отказаться от опыта и распространённых технических ограничений и мыслить теоретически. Спасибо!
  1. Максимальные обороты двигателя сами по себе не определяют максимальную скорость. Свою роль играет трансмиссия (и для дизельных и бензиновых двигателей она разная), а также кривая зависимости мощности (крутящего момента) от оборотов двигателя.
  1. Таким образом, в конечном счёте всё сводится к выходной мощности. В данном случае, как я понимаю, вариатор будет поддерживать постоянные обороты двигателя, при которых вырабатывается наибольшая мощность, независимо от крутящего момента, создаваемого при этих оборотах, для обоих автомобилей. Поскольку выходная мощность обоих автомобилей одинакова, они будут разгоняться с одинаковой скоростью. Спасибо за ответ, он помог мне разобраться в этой концепции. «Мощность — это энергия, делённая на время». Это наводит меня на мысль, что крутящий момент двигателя — это вырабатываемая энергия, а мощность — это показатель того, насколько хорошо двигатель может поддерживать эту выработку энергии, верно?
  1. Спасибо за ваш вклад. На самом деле я не хотел вдаваться в эти подробности. Я знаю, что создание таких автомобилей, как я упомянул в своём посте, крайне маловероятно, если вообще возможно. Я выбрал сценарий с дизельным и бензиновым двигателями, потому что они похожи как две капли воды и людям проще их воспринимать. Я мог бы сравнить турбореактивный двигатель, работающий на керосине, с двухтактным бензиновым двигателем, но это был бы ещё более маловероятный сценарий. Суть заключалась в том, чтобы понять взаимосвязь между крутящим моментом и мощностью.
  1. Разные двигатели сильно меняются. Если CI (воспламенение от сжатия, также известное как дизель) оснащено турбонаддувом, как это почти всегда бывает, заряжается ли SI (искровое зажигание) также с турбонаддувом? Это существенно повлияет на кривую крутящего момента для обоих двигателей. CI использует тяжелые стальные блоки цилиндров, что изменится в автомобилях, чтобы обеспечить одинаковый вес, поскольку двигатель SI будет иметь алюминиевый блок?
Вы уже ответили на этот вопрос