Moment obrotowy - czym jest i jak korzystać z informacji, które daje Ci auto?

Tradycyjny silnik spalinowy pracuje z określoną wydajnością i mocą, możliwymi do osiągnięcia w wyniku odpowiedniej konstrukcji jednostki napędowej. Wybierając model do swojego pojazdu, ale też do kosiarki ogrodowej czy piły elektrycznej większość osób zwraca uwagę na moc, sporadycznie analizując inne parametry techniczne. Jednym z nich jest też moment obrotowy. Czy jest i jak go interpretować?

Czym jest moment obrotowy?

Fizyka jest wyjątkową dziedziną, w której każde zjawisko, czynność czy praca mogą być przeliczone na wartości i podane w konkretnych liczbach. Dla przeciętnej osoby są one enigmatyczne i często trudne do zrozumienia. Jak bowiem wytłumaczyć związek pomiędzy liczbą koni mechanicznych a możliwościami jednostki napędowej? W rzeczywistości tylko nieliczni wiedzą, że nazwa nie jest tu przypadkowa. Wykorzystał ją sam James Watt, który ocenił przeciętne możliwości pracy żywego konia i przekształcił w wielkość fizyczną, jaką jest obecny koń mechaniczny.

Gdyby zapytać kierowcę, czym jest ta wartość, z pewnością nie potrafiłby wytłumaczyć. Podobnie jest z momentem obrotowym. Nazwa nasuwa skojarzenia, które nijak mają się do rzeczywistości. W rzeczywistości moment obrotowy jest wielkością fizyczną, która określa siłę wytwarzaną przez silnik podczas jego pracy, a mierzoną na wale korbowym. Jednostką momentu obrotowego jest niutonometr [Nm].

1 niutonometr – jaka to siła?

Zrozumienie wartości momentu obrotowego jest łatwiejsze dzięki zobrazowaniu. Zgodnie z podstawowym wzorem jest ona wynikiem mnożenia dwóch wartości – długości ramienia oraz siły wytworzonej przez silnik do poruszania wału. Siła jest wyrażana w niutonach natomiast długość ramienia – w metrach. Stąd też podstawowa jednostka 1Nm jest równoważna wykonaniu pracy (np., dokręcania nakrętki) z siłą 1 niutona za pomocą narzędzia (np. klucza) o długości 1 m.

Wartość momentu obrotowego, a obroty silnika

Pomimo podawania w opisach silników konkretnej wartości momentu obrotowego, w rzeczywistości ten parametr jest uzależniony od obrotów silnika. Zachodzi pomiędzy nimi zależność wprost proporcjonalna, co oznacza, że wraz ze spadkiem prędkości silnika maleje też moment obrotowy. Podobna, chociaż nie identyczna zależność ma miejsce przy wzroście prędkości obrotów silnika. Wzrasta też wówczas moment obrotowy, jednak nie dzieje się tak w nieskończoność. Kiedy jego wartość osiąga maksymalny pułap – zaczyna spadać. Właśnie ta górna graniczna wielkość jest oznaczeniem najwyższej sprawności silnika.

Jak interpretować wartości momentu obrotowego?

Moment obrotowy jest najważniejszym parametrem charakteryzującym silnik i jego pracę. Istotna jest jego wartość maksymalna, ale jeszcze ważniejszy jest przebieg zmiany wartości wraz z przyspieszaniem obrotów silnika. W modelach z turbodoładowaniem krzywa wzrasta szybko i dynamiczne, a następnie przez dłuższy czas utrzymuje się na górnym pułapie. W silnikach bez doładowania ten wzrost następuje powoli i stopniowo.

Znajomość momentu obrotowego silnika pozwala określić, jak szybko pojazd będzie reagował na dodanie gazu i jakie będzie jego przyspieszenie. Jest też wskaźnikiem możliwości transportowych pojazdu. Wysoki moment obrotowy gwarantuje sprawną jazdę i szybkie ruszanie z miejsca aut o dużej masie własnej i mocno załadowanych. Dlatego takie wartości przyjmują silniki maszyn budowlanych czy samochodów ciężarowych.

Warto zauważyć, że moment obrotowy nie ma związku z mocą silnika. Nawet, jeśli będzie ona dwukrotnie wyższa, przy takim samym momencie obrotowym samochód będzie przyspieszał w tym samym czasie. Dlatego, wybierając silnik do Seata, właśnie na tę wartość należy zwrócić uwagę.