Czym jest moment obrotowy i jaki ma związek z osiągami samochodu?

Moment obrotowy jest dla niektórych kierowców wielką niewiadomą. Podczas gdy moc jest łatwo wytłumaczalna przez kierowców weekendowych, nawet zawodowi kierowcy często mają problemy z interpretacją momentu obrotowego.

Oba terminy odnoszą się identycznie do wielkości fizycznych. Są powiązane, ale w nieco inny sposób niż można by się spodziewać. W tym artykule postaramy się rzucić nieco światła na tę zależność.

Czym jest moment obrotowy silnika?

Najpierw wyjaśnijmy, jak jeździ samochód. Sprężanie i późniejszy wybuch mieszanki paliwowej w cylindrze generują energię, którą tłoki przenoszą na obracający się wał korbowy za pośrednictwem korbowodu. Za pomocą zestawu kół zębatych energia ta jest przenoszona na osie, które obracają koła.

Po co to teoretyczne okno? Ponieważ ruch obrotowy jest ważny dla pracy silnika, niezależnie od tego, czy chodzi o poruszające się tłoki, czy o korbowody (ramiona) na wale korbowym.

Moment obrotowy wyraża efekt obrotowy siły. Weźmy przykład rowerzysty. Jeździ on na rowerze i przykłada siłę do pedałów, które mają określoną długość. Moment obrotowy wyraża siłę wywieraną na pedały, aby wprawić rower w ruch.

Zależność między momentem obrotowym a prędkością obrotową silnika

Jak zauważyliśmy powyżej, jednym z ważnych ruchów silnika jest prędkość obrotowa. Liczba poszczególnych cykli obrotowych podawana jest przez producentów jako obroty na minutę. Oczywiście wiąże się z tym zależność między prędkością obrotową a momentem obrotowym.

Producenci przedstawiają moment obrotowy dotyczący liczby obrotów. Moment obrotowy silnika podawany jest zawsze jako maksymalny moment obrotowy dla danej prędkości obrotowej. Innymi słowy, maksymalny efekt momentu obrotowego uzyskuje się przy podanej przez producenta prędkości obrotowej.

Wpływ momentu obrotowego na jazdę

Wiemy, co to jest moment obrotowy, ale co to oznacza w praktyce? Z wpływem momentu obrotowego na jazdę spotkasz się podczas przyspieszania. To właśnie wtedy fizyczne właściwości siły ujawniają się w całej okazałości.

Jak widzieliśmy, moment obrotowy jest iloczynem wywieranej siły i długości ramienia (korby). Dlatego, gdy przepustnica jest wciśnięta, wywierana siła jest większa, a więc i przyspieszenie.

Wysoki moment obrotowy może być wykorzystywany także w innych zastosowaniach. Innym przykładem są maszyny rolnicze i ciężkie maszyny. Dzięki długim tłoczyskom i ramionom, moment obrotowy wzrasta przy przyłożeniu tej samej siły. Kombajny i lokomotywy osiągają w ten sposób wysoką moc i mogą przenosić ciężkie ładunki nawet przy niższej mocy.

Co to jest ta moc?

Jaka jest więc zależność między mocą samochodu a momentem obrotowym? Ponownie fizyka pokaże nam to najlepiej. Moc jako wielkość odnosi się do pracy w jednostce czasu. Mówi nam, jak daleko samochód może przejechać w danym czasie.

Im mocniejszy silnik, tym szybciej możemy pokonać dany dystans. Ponieważ moc wpływa na prędkość maksymalną. Przy odrobinie wyobraźni można stwierdzić, że wysoka moc oznacza wyższą prędkość maksymalną.

Podobnie jak moment obrotowy, osiągi samochodu zależą od jego prędkości. Ale jest to inny rodzaj zależności. Samochód będzie miał więcej mocy przy wysokich obrotach. Cóż, przynajmniej w uproszczeniu – przekładnia odgrywa rolę, ale to temat na osobny artykuł.

Zależność między mocą a momentem obrotowym

Jak te dwie zmienne fizyczne oddziałują na siebie? Wyjaśnimy wszystko na przykładzie.

Wyobraź sobie, że kręcisz na sznurku worek wypełniony piaskiem. Jeśli policzysz, ile razy worek obróci się wokół osi ramienia (sznurka), otrzymasz moc, jaką dysponuje układ napędowy.

Moment obrotowy jest definiowany jako siła potrzebna do obrócenia woreczka. Moment obrotowy byłby więc bez znaczenia bez mocy samochodu. Ale moc jako wielkość fizyczna nie otrzymałaby niezbędnego impulsu do jej zwiększenia bez momentu obrotowego.

Ale to nie jest takie proste.

Być może myślisz sobie, że jesteś w jasnej sytuacji i nic w teorii motoryzacji już cię nie zaskoczy. Czeka cię lekkie rozczarowanie. Układ silnika składa się z innych elementów, które wpływają na moment obrotowy i moc. Jednym z wielu jest na przykład przełożenie skrzyni biegów.

Powyższe przykłady działają tylko w optymalnych warunkach, które w realnym życiu są trudne do osiągnięcia. Drogi lubią się skręcać, a to stwarza problem z rozkładem momentu obrotowego pomiędzy kołami.

Optymalny rozdział tylko na prostych drogach

Na zakrętach koła wewnętrzne pokonują mniejszą trajektorię (odległość) niż koła zewnętrzne. Różnica między tymi śladami powoduje, że koło wewnętrzne wpada w poślizg i odbija się. Może to być szczególnie zgubne w złych warunkach jazdy.

Właśnie dlatego samochód posiada mechanizm różnicowy. Rozdziela on moc silnika poprzez zestaw kół zębatych. Dzięki temu koło zewnętrzne obraca się szybciej niż wewnętrzne i równoważy siły napędowe.

Przy okazji, czy wiesz jak poznać, że mechanizm różnicowy bierze udział w kierowaniu? Informuje Cię o tym lampka ostrzegawcza ASR. Szczególnie w miesiącach zimowych alarmuje o kontroli poślizgu, którą zajmuje się elektroniczna blokada mechanizmu różnicowego.

Jeśli ta pomarańczowa lampka mruga do Ciebie z deski rozdzielczej, dostosuj swoją jazdę do warunków drogowych. Oznacza to zazwyczaj zdjęcie nogi z gazu i wolniejsze pokonywanie zakrętów.

Moment obrotowy po prostu

Co powinieneś wynieść z dzisiejszego artykułu? Przede wszystkim to, że osiągi samochodu to nie wszystko. Choć istnieją wytyczne, jaka moc samochodu jest wystarczająca, to dokonując wyboru powinieneś wziąć pod uwagę również moment obrotowy. Wiele zależy od tego, czego wymagasz od samochodu. Jeśli jesteś miłośnikiem niemieckich autobahnów, interesują Cię kilowaty, które mają reprezentować moc. Jednak doświadczenie podpowiada nam, że dla większości kierowców ważniejszy jest moment obrotowy.

FAQ