Výkon a kroutící moment Tisk Email
Neděle, 05 Prosinec 2010 13:34

Výkon a kroutící momentKrouticí moment je spolu s výkonem důležitým parametrem spalovacího motoru o které se většinou každý zajímá. Mezi širokou veřejností však panují nepřesnosti, co který z nich znamená. Zkusíme si v tom tedy udělat trochu jasno. 

 

 

 

Výkon a kroutící moment jsou dvě odlišné veličiny, mezi kterými však existuje souvislost  popsaná vztahem:

                 kroutící moment a výkon - vzorec           

Mk – kroutící moment
P – výkon
n – otáčky
pí – Ludolfovo číslo (3,14)
      charakteristika Octavia 1.8 20v a 1.8T 20v

    Charakteristika dvou motorů známých např. ze
    Škody Octavie. Z grafu je vidět, co s kroutícím

     momentem udělá přeplňování.

Z toho je patrno, že pokud je cílem dosáhnout vysokého kroutícího momentu, bude potřeba dosáhnutí vysokého výkonu a zároveň nízkých otáček. Dalším faktem je, že pokud zachováme v průběhu otáček konstantní výkon, kroutící moment bude klesat. Anebo ještě jinak, výkon může růst i tehdy, pokud kroutící moment klesá, ale otáčky porostou.

kroutící moment - vznikTočivý moment vzniká tak, že vlivem spalování ve válci expanduje směs vzduchu a paliva což vytváří tlak (p). Ten pak působí na dno pístu a tvoří sílu, která tlačí píst dolů. Síla je vedena přes pístní čep na ojnici a dále přes ojniční čep na klikový hřídel. Obecná definice kroutícího momentu je součin síly a ramena. U spalovacího motoru to je síla (F) působící na ojniční čep a ramenem je poloměr klikového hřídele (r). 

Vlivem spalovacího taktu není tlak na píst konstantní a tím není konstantní ani moment. Maximální hodnoty tlaku bývají přibližně 3°-7° za horní úvratí při expanzi. Dále se moment mění vzájemnou polohou ojnice a klikového hřídele. Z tohoto hlediska je maximum, když ojnice s ramenem klikového hřídele svírá pravý úhel. 

Výkon je definován jako mechanická práce za jednotku času. V případě rotačního pohybu to je kroutící moment násobený úhlovým zrychlením, čímž se dostáváme opět k výše zmíněnému vztahu. Úhlové zrychlení je schováno ve 2 x pí x n. 


A co převodovka?přenos kroutícího momentu z motoru na kola

Hodnoty, kterými jsme se doposud zabývaly jsou hodnoty motoru na klikovém hřídeli. Než se kroutící moment přenese na kola, je upraven převodovkou. Ta může pomocí převodů měnit  moment v závislosti na otáčkách. Vše ovšem musí fungovat podle našeho vzorce, tedy máme nějaký výkon a můžeme si „namíchat“ otáčky kola dle rychlosti auta a tomu odpovídající kroutící moment. Pokud tedy například pomocí převodů zvýšíme kroutící moment ze 100Nm (na klikové hřídeli motoru) na 200Nm (na kole auta), musí se otáčky snížit 2× z motoru na kolo. Samozřejmě něco ztratíme vlivem mechanických ztrát, ale to pro jednoduchost zanedbáme. Součin otáček a momentu je konstantní, takže výkon na motoru je stejný s výkonem na kole. 

Čím vyšší rychlostní stupeň je zařazen, tím nižší kroutící moment je na kolech. Na druhou stranu stoupají otáčky kola a rychlost automobilu roste. To funguje až do chvíle, kdy se vyrovnají kroutící moment a jízdní odpory. 

 

 

Zdroj: AutoZnalosti

 

 

gototop