Co to jest moment obrotowy silnika?

Moment obrotowy silnika to siła wytwarzana przez silnik mierzona na wale korbowym. Pośrednio wpływa ona na dynamikę samochodu i na jego możliwości przyspieszenia. Moment obrotowy (moment siły) jako wielkość fizyczna, to siła pomnożona przez długość ramienia w ruchu obrotowym. Tyle teorii. A teraz nieco jaśniej.

Czym jest moment obrotowy silnika?

Moment obrotowy silnika to, jak powiedzieliśmy siła wytwarzana przez silnik mierzona na wale korbowym. Moment obrotowy to z punktu widzenia fizyki to samo co siła, z tą różnicą, że jest to siła w ruchu obrotowym. Pośrednio wpływa ona na dynamikę samochodu i na jego możliwości przyspieszenia.

Jeśli jednak moc odpowiada w dużej mierze za prędkość maksymalną, tak moment odpowiada bardziej za jego „uciąg”, czyli siłę z jaką jest w stanie wprawić w ruch masę. Oczywiście samochód z wyższą mocą lepiej przyspiesza. Wynika to jednak z faktu, że ma on wysoki moment obrotowy silnika przy wysokich prędkościach obrotowych, czyli nawet przy wysokich obrotach ma siłę żeby rozpędzać samochód. Moc natomiast odpowiedzialna jest głównie za prędkość maksymalną.

Moment obrotowy rośnie wraz ze wzrostem obrotów, ale w pewnym momencie zaczyna maleć bez względu na obroty silnika. Dlatego oprócz maksymalnego momentu obrotowego ważny jest zakres obrotów, w których występuje. To przekłada się bezpośrednio na elastyczność silnika.

Krzywa momentu obrotowego Porsche 911

Im wyższy moment obrotowy, tym więcej silnik ma siły, aby przeciwstawić się oporom pojawiającym się podczas jazdy. Niezwykle istotny jest też zakres obrotów, przy których występują maksymalne wartości momentu obrotowego. W tym zakresie silnik jest bowiem najbardziej elastyczny.

Moment obrotowy – jednostka i pomiar

Moment obrotowy jest mierzalny – wyraża się go w niutonometrach (Nm) – i zależny od m.in. pojemności czy konstrukcji jednostki napędowej. Inną charakterystykę ma silnik benzynowy, inną Diesel.

Od czego zależy moment obrotowy silnika?

W dużym skrócie moment obrotowy zależy od pojemności silnika i jego konstrukcji. Inną charakterystykę momentu obrotowego ma silnik benzynowy inny wysokoprężny. Utarło się mówić, że silniki Diesla mają większy moment i jest w tym sporo prawdy.

Nie można jednak lekceważyć faktu, że tak naprawdę im większa pojemność skokowa silnika a tym samym ilość powietrza wtłaczanego do silnika przez doładowanie, tym więcej Nm można uzyskać. Właśnie dlatego tak ważna jest turbina. Dzięki niej, a także kolektorem dolotowym można zwiększyć moment obrotowy. Niech zatem nie dziwi fakt, że 3-litrowe silniki wykorzystujące podwójnym, a nawet poczwórne turbo, są w stanie uzyskać nawet 700-800 Nm i to przy bardzo niskich prędkościach obrotowych.

Co daje moment obrotowy silnika?

W dużym skrócie pozwala przyspieszać, ale co jest znacznie ważniejsze wciągnąć masę samochodu bez wysiłku. A to przekłada się bezpośrednio na dynamikę i osiągi auta.

Moment obrotowy a elastyczność silnika

Maksymalny moment obrotowy jest ważny, ale równie ważny jest zakres obrotów. To on decyduje o elastyczności silnika. Im dłużej moment utrzymuje się na wysokim poziomie, tym samochód lepiej przyspiesza.

Moment obrotowy a przyspieszenie

Podawana w kilowatach albo koniach mechanicznych moc i moment obrotowy to wartości ze sobą związane – pierwsza jest pochodną tej drugiej. Moc silnika jest iloczynem momentu obrotowego oraz prędkości obrotowej. Wynika z tego, że im prędzej osiągniemy wysoki moment obrotowy, tym szybciej przyjdzie nam korzystać z większej mocy, co z kolei przekłada się na lepsze przyspieszenie.

Moment obrotowy a moc silnika

Moc silnika jest iloczynem momentu obrotowego oraz prędkości obrotowej. Wynika z tego, że im prędzej osiągniemy wysoki moment obrotowy, tym szybciej przyjdzie nam korzystać z większej mocy, co z kolei przekłada się na lepsze przyspieszenie.

Pamiętacie, jak działa mały biurkowy wiatraczek? Podobnie jest z samochodami. Te o dużej mocy, ale małym momencie obrotowym, szybko reagują na gaz, ale są podatne na warunki zewnętrzne (podjazd, wiatr, obciążenie). Trzeba wtedy redukować bieg, by obroty nie spadły. Z kolei jednostka oferująca wysoki moment obrotowy, ale małą moc, pociągnie przyczepę, ale nie zrobi tego z dużą prędkością (TUTAJ przeczytasz o chip tuningu).

Krzysztof Hołowczyc, tłumacząc kiedyś, czym jest moment obrotowy i czym różni się od mocy, posłużył się prostym przykładem wiatraka.

– Widziałeś kiedyś majestatycznie obracający się ogromny wiatrak elektrowni wiatrowej? Wyobraź sobie, że chcesz go zatrzymać. Jesteś bez szans. Z łatwością go chwycisz, bo porusza się powoli, ale nawet odrobinę nie wpłyniesz na jego ruch; nawet jeśli się go uczepisz, porwie cię ze sobą. Taki wiatrak wytwarza wielki moment obrotowy – tłumaczy na stronie swojego klubu Supercar Club Krzysztof Hołowczyc.

– Moment obrotowy to ta siła, jaką musiałbyś pokonać, aby go zatrzymać. Ten sam wiatrak produkuje relatywnie niewielką moc (w stosunku do momentu), ponieważ kręci się powoli a moc to siła przemnożona przez prędkość – dodaje Hołek.

Z kolei malutki, szybko śmigający wiatraczek domowy ma relatywnie wysoką moc, bo kręci się szybko, ale za to mały moment. Zatrzymasz go jednym palcem, bo siła obracająca jest nieduża, ale porządnie zaboli, gdy stuknie. Stuknięcie to efekt mocy, czyli momentu przemnożonego przez szybkość.

– Gdy wiatr zaczyna dąć, wielkie śmigła elektrowni wiatrowej rozpędzają się bardzo powoli – potężna siła długo pokonuję olbrzymią inercję. Malutki wiatraczek znika w oczach, rozmyty w swym pędzie, w ułamku sekundy po włączeniu prądu. Podobnie jest z silnikami – te o dużym momencie potrafię ciągnąć ciężkie przyczepy, bo są silne, jednak słabo przyspieszają. Te o wysokiej mocy są bardzo dynamiczne, zrywne, ale potrzebują do tego obrotów i łatwo tracą ciąg, gdy pojawia się górka czy spadają obroty – tłumaczy Hołek.

Moment obrotowy czy moc silnika – czym się kierować?

Czasem mówi się, kompletnie błędnie, że lepszy jest moment od mocy (tak bredzą piewcy stosowania diesli w samochodach osobowych) czy na odwrót. Straszna bzdura w obie strony. Moc i moment obrotowy są bezpośrednio ze sobą powiązane i moc to nic innego jak moment rozwijany w jednostce czasu. Dlatego odpowiedź na barowe pytanie, co jest lepsze moc czy moment, jest prosta – najlepszy jest duży moment i duża moc w dużym zakresie obrotów.

Właśnie dlatego moc i moment są ze sobą ściśle powiązane i zależne. Dopiero znalezienie odpowiedniego balansu gwarantuje dobre przyspieszenie i dynamikę samochodu. Zresztą moc to inaczej moment rozwijany w jednostce czasu.