Maksymalny moment obrotowy – co to jest?

15 czerwca 2020

Przy podawaniu najważniejszych parametrów jednostki napędowej, wspomina się przede wszystkim o mocy, ale osoby nieco bardziej zorientowane zwracają uwagę także na maksymalny moment obrotowy silnika. Tylko co to jest moment obrotowy?

Moment obrotowy – to skomplikowane
Wiele osób „czuje” o co chodzi z tym całym momentem obrotowym silnika i potrafi ocenić, czy jego wartość jest duża, jak na jednostkę napędową, czy też nie. Niektórzy wiedzą też, że moc silnika nie jest mierzona, a jedynie obliczana na podstawie momentu obrotowego oraz obrotów na minutę, przy których ma on najwyższą wartość.

A jak obliczyć moment obrotowy? W silniku spalinowym to wartość siły oddziałującej na tłok, pomnożona przez długość ramienia (w tym przypadku wykorbienia wału korbowego). A skąd jednostka momentu obrotowego, jaką jest niutonometr? Jeśli na ramię o długości 1 metra będziemy oddziaływać z siłą 1 niutona, to wytworzymy 1 Nm.

Przeczytaj też: Mikrohybryda i miękka hybryda – wszystko, co trzeba o nich wiedzieć. Czy warto je kupić?

Moment obrotowy a moc – co jest ważniejsze?
To bardzo dobre pytanie. Kiedyś kierowcy zwykli mawiać, że w silniku benzynowym najważniejsza jest moc, a w wysokoprężnym moment obrotowy. Mawiało się też, że w dieslu „jedzie się momentem”. Odnosiło się to do różnej charakterystyki wolnossących jednostek benzynowych i doładowanych wysokoprężnych.

W pierwszym przypadku maksymalny moment obrotowy jest wyraźnie mniejszy, ale z uwagi na wysokoobrotową charakterystykę, mogą one osiągać stosunkowo wysoką moc. Z kolei turbodiesle nie „kręcą” się tak wysoko, ale uzyskują o wiele większy moment, przy znacznie niższych obrotach.

Obecnie różnice częściowo się zatarły, ponieważ prawie wszystkie silniki benzynowe są doładowane i mają inny przebieg momentu obrotowego. Stanowią więc dobry przykład na zobrazowanie różnic, między mocą, a momentem.

Przeczytaj też: Najczęstsze błędy popełniane podczas samodzielnego majsterkowania przy samochodzie

Maksymalny moment obrotowy, czyli kiedy auto „ciągnie”
Tak najprościej można określić – z punktu widzenia kierowcy – wrażenia towarzyszące osiągnięciu przez silnik wysokiej wartości momentu obrotowego. Mowa o wrażeniu „ciągu”, jeśli mówimy, że auto „idzie z dołu”, to znaczy że chętnie rozpędza się już od niskich obrotów, co jest zasługą maksymalnego momentu obrotowego, dostępnego już w niskich rejestrach obrotomierza.

Porównajmy dwie jednostki benzynowe stosowane w Volkswagenie Golfie V. Auto początkowo było dostępne z wolnossącym silnikiem 2.0 FSI o mocy 150 KM i momencie obrotowym wynoszącym 200 Nm. Później do gamy dołączyła doładowana jednostka 1.4 TSI, mająca 140 KM i 220 Nm. Pierwszy rozpędza Golfa do 100 km/h w 8,9 s , drugi w 8,8 s. Którą wersją będzie jeździło się lepiej?

Odpowiedzią na to pytanie jest krzywa momentu obrotowego. Silnik wolnossący musi rozpędzić się do 3500 obr./min, aby osiągnąć swoje 200 Nm, a do tego osiąga je wyłącznie przy tych obrotach – niutonometry tak jak do tej wartości stopniowo narastały, tak po jej przekroczeniu będą stopniowo malały. W przypadku silnika TSI maksymalny moment jest dostępny już przy 1500 obr./min i pozostaje dostępny nieprzerwanie aż do 4000 obr./min. Z perspektywy kierowcy pierwszy silnik będzie w miarę narastania obrotów coraz szybciej rozpędzał samochód, podczas gdy drugi będzie dawał maksimum swoich możliwości w szerokim zakresie obrotów.

Przeczytaj też: Moto-zawody: kobieta – mechanik samochodowy

Moment obrotowy silnika elektrycznego
Kwestia maksymalnego momentu obrotowego jest ciekawa również pod kątem użytkownika samochodu elektrycznego. Każdy kto jechał takim pojazdem zwraca uwagę na bardzo gwałtowne reakcje na pedał gazu i wrażenia przyspieszenia, których nie spodziewał się patrząc na moc maksymalną.

To oczywiście zasługa momentu obrotowego, który w przypadku silników elektrycznych osiąga zwykle wyjątkowo wysokie wartości, w porównaniu do mocy. Ponadto jest on dostępny w każdej chwili – nie trzeba czekać na reakcję skrzyni biegów, ani na rozkręcenie się turbosprężarki. Maksymalny moment pojawia się w ułamku sekundy, bez względu na to jak szybko jedziemy.

Przeczytaj też: Mechanizm różnicowy – jak działa szpera?