Jak mierzymy moment obrotowy i jaki ma on wpływ na przyspieszenie?

Moment obrotowy silnika - jak mierzyć? — (zdj. Unsplash)

Chcąc opisać osiągi silnika, podajemy jego moc i moment obrotowy. To dwa najważniejsze parametry odpowiadające za charakterystykę pojazdu. Oba mają wpław na jego przyśpieszenie. Pomimo coraz większej świadomości wpływu obu czynników na pracę auta wciąż trwają debaty, który z nich jest ważniejszy. Przy napędzie samochodowym najczęściej podajemy wartość przyśpieszenia i siły. Mniejszą wagę przywiązuje się z kolei do momentu obrotowego. Wynika to nierzadko z braku wiedzy, czym właściwie on jest. Nie wszyscy również wiedzą, jak go właściwie mierzyć i że w ogóle warto jest kontrolować tę wartość.

Co to jest moment obrotowy?

Nie tylko należy wyjaśnić, czym jest moment obrotowy, ale też czym różni się od mocy silnika. Moment obrotowy to siła silnika spalinowego. Im wartość ta jest wyższa, tym z większą łatwością możemy pokonać wszelkie opory pojawiające się podczas poruszania się po drodze. Mocą silnika określamy z kolei pracę wykonywaną w określonym czasie. Moc wynika z momentu obrotowego silnika i jego prędkości obrotowej.

Ciekawym porównaniem w celu wyjaśnienia różnicy pomiędzy tymi wartościami jest posłużenie się śmigłami elektrowni wiatrowej i małego wiatraczka biurowego. Wyższym momentem obrotowym charakteryzuje się wiatrak elektrowni. Aby go zatrzymać, trzeba użyć bardzo dużej siły, pomimo że obraca się wolniej. Mały wiatraczek biurowy ma wysoką moc, ale niski moment obrotowy. Można go znacznie łatwiej i szybciej zatrzymać.

W przypadku silników samochodowych jest podobnie. Wysoki moment obrotowy i mała moc silnika sprawiają, że pojazd ciągnie lepiej większy ciężar, ale nie reagują najlepiej na polecenie przyśpieszenia. Samochody z niskim momentem obrotowym i dużą mocą silnika będą przyśpieszały lepiej, ale łatwiej stracą ciąg.

Za ruch obrotowy odpowiedzialny jest wał korbowy. Musi on pokonać opory i obciążenie, aby jednostka napędowa pracowała prawidłowo. Opór stawiają różne mechanizmy i elementy samochodowe. W celu prawidłowego przyśpieszenia moment obrotowy silnika musi być odpowiednio wyższy od oporu, jaki stawia pojazd.

Moment obrotowy a przyśpieszenie

Moment obrotowy jest siłą, możliwą do uzyskania z jednostki napędowej. Odpowiada m.in. za uciąg, a więc to dzięki niemu możliwe jest np. holowanie samochodu. Osiągnięcie odpowiedniego momentu obrotowe jest niezbędne, aby pojazd mógł przyśpieszyć przy dużym obciążeniu. To oznacza, że moment obrotowy i przyśpieszenie są względem siebie proporcjonalne. Samochód może więc posiadać wysoki moment obrotowy silnika przy dużych prędkościach obrotowych i tym samym z łatwością się rozpędzać. Podążając tym tropem, należy wspomnieć ponownie o mocy silnika. To ona warunkuje maksymalną prędkość pojazdu. Osiągnięta zostanie jednak tylko wtedy, kiedy prawidłowo ustawione będą przełożenia układu napędowego.

Jak zmierzyć moment obrotowy silnika?

Wiesz już, że moment obrotowy silnika warunkuje przyśpieszenie. Warto jest więc wiedzieć, jaką ma on wartość. Każda jednostka napędowa charakteryzuje się indywidualnym przebiegiem krzywych momentu i mocy. Ich wartości ustalane są dla całego zakresu prędkości obrotowej silnika. Na tej podstawie powstaje wykres, który opisuje konkretną jednostkę napędową. Aby obliczyć moment obrotowy silnika, należy posłużyć się następującym wzorem:

MOC (KM)= mom. obr (Nm) x obr. (RPM) / 7023,5

Jeżeli chcesz prawidłowo odczytać wynik, skorzystaj z gotowych wykresów przygotowanych dla Twojego samochodu. Moment obrotowy silnika sprawdza się również na urządzeniach pomiarowych.

(infografika Moje Auto)

Moment obrotowy a moc – co jest ważniejsze?

Nie można jednoznacznie stwierdzić, że moment obrotowy silnika jest ważniejszy od mocy lub odwrotnie. W rzeczywistości kluczowy jest przebieg krzywej momentu. Auto będzie jeździło szybciej, jeżeli wykres będzie się „ładniej” prezentować. Uzyskamy go przy wyższym momencie i przy jego dostępności szerszym zakresie prędkości obrotowych. Więcej mocy jest wtedy, jeżeli silnik kręci się wyżej i więcej jest momentu.

Wielu kierowców zastanawia się, dlaczego diesel mający większą moc i moment osiąga gorszy wynik od wielu silników benzynowych. Nie jest on w stanie osiągnąć wysokich obrotów, co wynika z jego ograniczeń konstrukcyjnych. Wyższy moment obrotowy i tym samym moc w dieslach osiągnięto przez dołożenie do nich turbosprężarki. To jednak nie pozwoliło na osiąganie wyższego momentu. Diesel to mocny silnik, jednak tylko przez krótki czas.

Idealnym silnikiem jest taki, którego wykres momentu przebiega płasko i wysoko. Udało się to w przypadku bolidu F1, w którym zamontowano silnik lekki o małym skoku tłoka. Doładowanie zapewnia wysokie ciśnienie w szerokim zakresie obrotów. Silnik tego typu nie sprawdziłby się jednak w samochodach osobowych i ciężarowych.

Moment obrotowy a rodzaj silnika

Moment obrotowy silnika ma duży wpływ na wrażenia z jazdy, które są inne w przypadku silnika benzynowego i diesla. Przy tej samej mocy samochody z silnikiem benzynowym i diesla będą przyśpieszały w inny sposób. Moment obrotowy w silniku diesla jest wysoki, jednak w wąskim zakresie prędkości obrotowych. To pozwala nam odczuwać większe przyśpieszenie, ale niestety przez krótki czas. To oznacza, że konieczna jest zmiana na wyższy bieg. Niższy moment obrotowy jest w silnikach benzynowych. Jest również dostępny przy wyższych obrotach. Silnik przyśpiesza więc mniej gwałtownie, ale mamy możliwość dłuższego przyśpieszania na poszczególnych biegach.

(infografika. Moje Auto)

Od momentu obrotowego silnika zależy przyśpieszenie pojazdu. Nie można go jednak utożsamiać z mocą silnika. Trzeba jednak mieć świadomość, jaka istnieje między nimi zależność. Możesz również zmierzyć moment obrotowy, korzystając z podanego wzoru lub też zweryfikować jego wartość na urządzeniach pomiarowych.