Moment obrotowy – czym jest i jak wpływa na pracę silnika? Jaki moment obrotowy jest dobry?

Co to jest moment obrotowy?

Mianem momentu obrotowego silnika określa się siłę, jaką wytwarza silnik mierzoną na wale korbowym. Siła ta jest mierzona w ruchu obrotowym. Jak się go liczy? Wzór na moment obrotowy to właściwie iloczyn, w którym mnożysz przez siebie wartość siły generowanej przez ciśnienie gazów działających na tłok, a drugą wartością jest długość wykorbienia wału korbowego. Wartość czy też wielkość momentu obrotowego, jest właściwa dla każdego auta zależy w większym stopniu od pierwszego współczynnika, czyli od siły, która oddziałuje na tłok. 

Możesz spotkać się też z innym wyjaśnieniem tego, co to jest moment obrotowy. Nazywany jest on miarą oddziaływania fizycznego, jakie występuje pomiędzy ciałami: siłą i ramieniem, na którym działa. 

Niutonometry, czyli jednostki miary momentu obrotowego silnika

Jednostką, w jakiej mierzy się moment obrotowy to niutonometr (Nm). Stanowi on miarę siły, w jaką wyposażony jest silnik spalinowy. Interpretuje się go tak, że przy wysokich wartościach osiąganych przez moment obrotowy, samochód łatwiej pokonuje opory pojawiające się w momencie ruszania i poruszania się pojazdu.

Po co właściwie mierzy się moment obrotowy silnika?

Dlaczego przy zakupie pojazdu powinieneś sprawdzić, jaki ma moment obrotowy? Jednostka napędowa, jaką jest silnik pojazdu, wprawiana jest w ruch obrotowy, za który odpowiada wał korbowy. Musi on pokonywać pewne opory i przyjmować obciążenia. Opór wywołują w silniku różne mechanizmy i inne elementy samochodu. Auto może przyspieszyć tylko wtedy, kiedy moment obrotowy silnika będzie wyższy jednocześnie od oporu, jaki stawia pojazd. 

Moment obrotowy a moc silnika – co mają ze sobą wspólnego?

Terminy moment obrotowy, moc silnika i prędkość obrotowa jednostki napędowej są ze sobą związane. W jaki sposób? Moc silnika to po prostu ilość energii możliwej do uzyskania w przyjętej jednostce czasu. Wyraża się ją w jednostce kilowat (kW) albo w koniach mechanicznych (KM). Im większy będzie maksymalny moment obrotowy, który może osiągnąć silnik przy wysokich obrotach, tym automatycznie większa będzie maksymalna moc silnika, jaką może on uzyskać. 

Optymalną sytuacją dla ciebie, jako kierowcy, jest ta, w której silnik samochodu utrzymuje w trybie ciągłym wysoki moment obrotowy przez cały zakres obrotów. Jest to istotne, ponieważ przy prowadzeniu takiego auta, przy każdym wciśnięciu pedału gazu, poczujesz natychmiast jak samochód przyspiesza, a nawet wręcz wyrywa się do przodu.

Moment obrotowy a przyspieszenie

Turbodoładowane silniki benzynowe w popularnych samochodach osobowych wcześnie oddają maksymalny moment obrotowy, przez co jazda nimi jest dynamiczna. Można szybko ruszyć, np. na skrzyżowaniu przy światłach. Niestety, auta miejskie zazwyczaj szybko tracą swój maksymalny moment obrotowy. Zupełnie inaczej jest w przypadku modeli aut sportowych i wyczynowych, gdzie silniki są tak zbudowane, by pracowały w wysokim zakresie obrotów. Maksymalny moment obrotowy znajduje się wówczas w górnym zakresie obrotów, przez co silnik lepiej przyspiesza i lepiej dostosowuje się do warunków przy sportowej jeździe autem. Dlatego moment obrotowy i przyspieszenie mają wiele ze sobą wspólnego.

Jakie praktyczne znaczenie ma moment obrotowy silnika?

W praktyce musisz wiedzieć, że moment obrotowy silnika określa miarę siły możliwej do uzyskania przy wykorzystaniu danej jednostki napędowej. Możesz określić zdolność auta do holowania innego pojazdu o określonej masie. Moment obrotowy i przyspieszenie są względem siebie wartościami wprost proporcjonalnymi. Jeżeli pojazd ma wysoki moment obrotowy przy wysokich prędkościach obrotów, to w parze z wysokimi obrotami silnika, będzie mieć odpowiednią moc do rozpędzenia się. Moc ta odpowiada za maksymalną prędkość, jaką osiąga pojazd.

Jaki moment obrotowy jest dobry?

Rodzaj jednostki napędowej zainstalowanej w samochodzie wpływa w sposób właściwie bezpośredni na to, jak wygląda tak zwana krzywa wyznaczana przez momenty obrotowe. W silnikach benzynowych, w jakie wyposażone są liczne samochody osobowe, wartość momentu obrotowego będzie najmniej korzystna i mieści się w przedziale 120-200 Nm. Maksymalny moment obrotowy jest w przy tym dostępny w wąskim zakresie obrotów, dlatego największą siłę samochodu do wykorzystania będziesz mieć w okolicy nawet 5-6 tys. obrotów liczonych na minutę.

Jeśli masz silnik wyposażony w turbosprężarkę, to nawet przy niewielkiej pojemności w granicach 1 litra będzie on w stanie generować moment obrotowy w wysokości 160-200 Nm przy 3-5 tys. obrotów na minutę. Odczujesz to niemal natychmiastowo, bo pojazd będzie dynamicznie przyspieszał i reagował na wciśnięcie pedału gazu.

Największą wartość Nm momentu obrotowego uzyskasz przy większej pojemności skokowej silnika samochodu oraz przy większej ilości powietrza, jakie będzie wtłaczane przez owe doładowanie. 

Momenty obrotowe w silnikach typu diesla, turbodoładowanych, mają bardzo dobrą dynamikę. Przy stosunkowo niedużej pojemności skokowej mogą dawać około 230-300 Nm w przedziale 1500-3500 obrotów na minutę.