Настоящая мощность Лады Весты: результаты замеров на стенде
Кому-то Веста нравится, кому-то – нет. Кто-то верит в её светлое будущее, кто-то уже готов её похоронить. Но пока все эти оценки и суждения – субъективное мнение в лучшем случае и ничем не обоснованные потуги воспаленного мозга «диванных» экспертов – в худшем. Хочется оценить новую машину объективно, чтобы цифры какие-то были, что ли. «Ну не давление же в колёсах мерить!» – подумали мы и решили замерить параметры автомобиля на мощностном стенде. Метод почти научный, а это то, чего так хотелось. Веста в редакции уже есть, специалисты, согласные помочь в этом деле, откликнулись быстро, и ваш покорный слуга забрался в салон Лады для поездки на стенд. Посмотрим, что из этого вышло.
Чуть-чуть теории и истории
Давайте для начала вспомним, что такое «лошадиная сила» и ньютон, умноженный на метр. И начнём мы со второго вопроса.
Ньютон – это единица измерения силы. И представить её достаточно легко: возьмите килограммовую гирьку и сдвиньте её за одну секунду из состояния покоя на метр в сторону. Для придания ускорения один метр в секунду потребуется как раз один ньютон, правда, в нашем эксперименте мы не учитываем силу трения и другие силы, которыми можно пренебречь. Но приблизительно представить такую силу можно. Теперь чуть усложним. Представьте обычную ручную мясорубку, но с метровой рукояткой. Если к крайней точке такого рычага приложить силу, равную одному ньютону, то на шнеке мясорубки возникнет момент, равный 1 Нм (ньютон, умноженный на метр). Думаю, теперь понятие «крутящий момент» стало более понятным, причём без всяких формул, которые всё равно никто читать бы не стал. Теперь вернёмся к нашим «лошадям».
В лошадиных силах измеряют мощность, то есть работу, совершённую за единицу времени. В Международной системе единиц СИ лошадиных сил нет, для обозначения мощности используется ватт. Один ватт – это та мощность, которая необходима для того, чтобы за одну секунду совершить работу в один джоуль, то есть сдвинуть точку приложения силы в один ньютон на расстояние одного метра. Представить это чуть сложнее, чем крутящий момент, но это и понятно: вещь довольно условная. Собственно, сам Джеймс Уатт, в честь которого позже назвали единицу мощности ваттом, тоже так и не мог себе представить мощность в таком виде, поэтому обратился к лошадям. История вопроса заслуживает более подробного упоминания.
Шотландский изобретатель прославился своими паровыми машинами. Естественно, он имел желание их продавать, но для этого надо было наглядно объяснить людям преимущества своей техники, а именно – дать им возможность «пощупать» ту самую пресловутую мощность. Один из покупателей машины Уатта приобрёл её для того, чтобы вытаскивать из шахты гружёные бочки, для чего раньше пользовался парой лошадок.
И тут Уатта осенило: если всю работу делают лошади, то почему бы не измерять мощность своих машин в этих животных? И он принялся за ними наблюдать. Сейчас уже никто не скажет, сколько он смотрел на бедных лошадей, но в итоге пришёл к выводу, что бочку массой 180 килограммов (бочка по-английски «barrel», печально известный за последнее время баррель) две лошади тянут со средней скоростью две мили в час. Изобретатель перевёл баррели и мили в более мелкие величины и решил, что лошадиной силой отныне будут 380 фунтов, перемещённых на 88 футов за одну минуту.
Теперь посмотрим вот на что. Дюймовые величины неоднократно округляли, потом переводили в метрические значения и снова округляли. Работа получалась мучительная, поэтому в «метрических» странах решили, что одна лошадиная сила – это приблизительно 75 килограммов, поднятых за одну секунду на один метр вверх, причём ускорение свободного падения равно 9,80665 м/с². Последнюю величину тоже округляли все по-разному (хотя большинство из курса физики помнит число 9,8 м/с²), отчего в итоге лошадиные силы стали разниться. Сейчас они используются в России только для расчета налогов, ОСАГО и для впаривания покупателям машин с мощными (вроде бы) моторами. Собственно, последнее – это то, чего и добивался Джеймс Уатт.
Наша российская лошадиная сила – это 735,499 Вт. А вот в США и Великобритании лошади, скорее всего, были круче наших, поэтому их лошадиная сила чуть больше – 745,69988145 Вт, то есть одна наша лошадиная сила – это 1,014 их «лошадки».
Поэтому тут тяжело не вспомнить слова великого Энцо Феррари: «Лошадиные силы продают автомобили, а крутящий момент выигрывает гонки». Лошадиная сила – это условность, а вот момент – это дело другое, то, что действительно можно замерить. Впрочем, холивары на тему «момент или мощность» можно устраивать бесконечно, а может, даже и нужно. Пока перейдём ко второй части Марлезонского балета с измерением мощности.
Стенды, брутто и нетто
Наверное, многие уже поняли, что замерить непосредственно можно лишь момент, реально существующую величину, и уж только потом рассчитать мощность. Но и это далеко не всё.
В мире есть только один признанный метод определения параметров мотора: установка его на стенде отдельно от автомобиля. Только так можно снять показания с маховика, во всех остальных случаях момент считывается по результатам замеров ускорения и торможения роликов динамометрического стенда. Конечно, снимать двигатель, подключать его к стенду, затем возвращать обратно – дорого и долго, поэтому такими вещами занимаются очень редко. Да и в этом случае иногда возникают разночтения: кто-то проводит измерения со снятым навесным оборудованием (генератором, помпой и пр.), получая завышенные показания. Другой случай – это замер двигателя со всем установленным оборудованием, что даёт, конечно, несколько иные значения. В этом заключаются различия в измерении мощности нетто и брутто.
Общепринятой практикой остаётся замер на колёсном стенде. В этом случае полученная характеристика – это момент, а мощность, как мы уже поняли, можно рассчитать, зная момент и скорость. При этом таким способом можно узнать момент только на колёсах, а не на маховике двигателя. Исходя из ускорения замедлений и разгонов, высчитываются потери в трансмиссии и тот самый нужный момент на маховике.
Стенды тоже работают по разным принципам, но в тонкости их различий мы углубляться не будем, потому что у меня опасения, что и до этого абзаца добрались далеко не все. Лучше перейдём к Весте.
Долой «шиповку»
Хотя декабрь в этом году в Петербурге и похож на апрель, машина у нас «обута» в зимнюю резину. Стуча шипами по мокрому асфальту, я подъехал к боксу станции. И сразу попал в шиномонтажку: проводить замеры на установленной «шиповке» нельзя. На барабанах стенда Весту будут «разгонять» до максимальной скорости, которая по паспорту составляет 178 километров в час.
При такой частоте вращения колёс есть вероятность того, что не все шипы захотят оставаться на месте, а это чревато последствиями. Приходится «переобувать» автомобиль в летнюю резину, за что и принимаются мастера. Я в это время пользуюсь отсутствием передних колёс и разглядываю то, что ими обычно скрыто, в первую очередь – тормозные механизмы.
Ничего инопланетного я там не нахожу (кроме колодок TRW), поэтому перехожу к следующему эксперименту: хлопаю дверьми, пока машина стоит на обычных подкатных домкратах. Двери закрываются с благородными «чпоками», что радует: помнится, были в истории АВТОВАЗа (да и не только в его) машинки, которые перекашивались так, что дверь даже открывалась с трудом.
Тем временем мастера вкручивают буксировочный крюк. Работа несложная, но вот открыть заглушку в бампере сложнее, чем бозон Хиггса. Однако через несколько минут с этим делом справились, машину загоняют на стенд. Теперь остаётся её закрепить ремнями, что и делает мастер. Последнее приготовление – подсоединение через разъем OBD. Разъём, кстати, находится в традиционном месте – под панелью со стороны водителя. Итак, устанавливаем соединение и «едем».
Крутим, вертим
Ещё до начала замера возникло опасение, связанное с роботизированной коробкой передач. Дело в том, что у некоторых автомобилей после срабатывания отсечки обороты сразу падают, и в этом случае замер не отражает действительную картину. При этом он производится, естественно, в ручном режиме «робота». Веста такой глупости не сделала и показала всё, что могла.
Итак, первый замер. Двигатель прогрет, но не слишком горячий. Специалист «разгоняет» машину на стенде и давит на педаль газа. После нескольких минут визга мотора на предельных оборотах первое испытание закончено, и мы бежим к монитору.
Напомним паспортные данные Лады: максимальная мощность – 106 л.с. при 5 800 оборотах в минуту, максимальный момент – 148 Нм при 4 200 оборотах.
Замеры проводили с залитым 95-м бензином (хотя на лючке бензобака указаны и 92, и 95), использовали стенд Maha LPS3000PKW.
Максимальную мощность двигатель выдал на 5 830 оборотах, она составила 106,5 л.с. На спидометре при этом было 175,1 км/ч. Максимальный момент составил 145,1 Нм при 4 195 оборотах в минуту. Таким образом, двигатель выдал даже чуть больше «лошадок», чем должен по паспорту. Но это первое испытание, второе же проводим при горячем ДВС.
Запах от барабанов, резины и прочих вращающихся и нагревающихся элементов стоит уже ощутимый. В лицо Весте подаётся поток воздуха (она же вроде как на скорости), без него она начнёт «задыхаться». После нескольких минут истязаний автомобиля смотрим показания.
В этот раз машина опять продемонстрировала ту мощность, которая заявлена производителем: 106,0 л.с. при 5 890 об/мин, а момент составил еще меньше прежнего: 141,6 Нм при 4 205 оборотах.
На третьем графике мы наложили кривые, полученные во время первого и второго замера.
В обоих испытаниях весь положенный «табун» под капотом найти смогли. А вот момента немного не добрали. Попросим прокомментировать наши результаты специалистов СТО.
Это – ВАЗ!
Удивительно, но их мало удивил тот факт, что наша машина выдала нужное количество лошадиных сил. По их словам, среди моторов ВАЗа такое хоть и не слишком часто встречается, но бывает. Мало того, и на пробеге около ста тысяч километров отечественный двигатель, как правило, показывает не слишком большой процент смертности «лошадей».
Другое дело – иномарки. Очень редкий импортный автомобиль, даже новый, выдаст на стенде паспортную мощность. Обычно на такой «подвиг» идут турбодизели, а вот атмосферники (в том числе и бензиновые) до нормы почти никогда не дотягивают. Но причина не в том, что моторы Фордов, Мерседесов и остальных «буржуйских» машин хуже, это не так. Дело в разнице тех самых лошадиных сил и способов замеров момента, мощности и алгоритма расчета мощности на маховике исходя из показаний момента на колёсах.
И всё же в целом специалисты остались довольны полученными параметрами мотора Весты. Она показала то, что было обещано.
Теперь будет интересно повторить замеры после сотни тысяч пробега. А вдруг!..