PARTNER BLOGA:

Moc czy moment? Co jest ważniejsze?

Taka turbosprężarka zapewnia doskonałe doładowanie, ale tylko na wysokich obrotach. Żeby ją zachęcić do współpracy przy niższych obrotach Grzesiek Staszewski musi skorzystać z pomocy podtlenku azotu.

Przewiń w dół

Zno­wu mnie dopa­dło. Tra­fi­łem na dys­ku­sję kil­ku fanów moto­ry­za­cji o tym czy waż­niej­szy jest moment czy moc. Jako, że jestem wątłe­go zdro­wia to odpu­ści­łem sobie wzię­cie udzia­łu w dys­ku­sji. Nie mia­łem po pro­stu siły. Jest to dys­ku­sja w sty­lu: Co jest waż­niej­sze? Płu­ca czy ser­ce? A jak myślisz? 

Jaki będzie wynik? Badanie na hamowni twa dosłownie chwilę i mówi nam całą prawdę o kondycji „pieca”. Foto VTG.pl
Jaki będzie wynik? Bada­nie na hamow­ni twa dosłow­nie chwi­lę i mówi nam całą praw­dę o kon­dy­cji „pie­ca”. Foto VTG.pl

Ponie­waż lubię wsa­dzać kij w mro­wi­sko, wywa­żać otwar­te drzwi i wymy­ślać proch to zde­cy­do­wa­łem się zmie­rzyć z tema­tem i przed­sta­wić wam moją inter­pre­ta­cję tego jak­że waż­ne­go dla kie­row­ców zagad­nie­nia. No to co jest waż­niej­sze? Na tak posta­wio­ne pyta­nie nie da się odpo­wie­dzieć. Temat jest bar­dziej zło­żo­ny. Zacznij­my jed­nak od pro­stych defi­ni­cji i usys­te­ma­ty­zo­wa­nia pew­nych spraw. Po pierw­sze — co to jest moment obro­to­wy? Jest to w peł­ni mie­rzal­na war­tość. Bez wni­ka­nia w szcze­gó­ły — jest to siła wyra­żo­na w niu­to­nach dzia­ła­ją­ca na ramie­niu dłu­go­ści jed­ne­go metra. Spe­cjal­nie sto­su­ję uprosz­cze­nie, bo war­to­ści momen­tu obro­to­we­go dla sil­ni­ków są u nas poda­wa­ne w niu­to­no­me­trach (Nm). Czy­li jeśli sil­nik dys­po­nu­je 350 Nm to zna­czy, że po sprzę­gnię­ciu wału kor­bo­we­go z bel­ką o dłu­go­ści 1m obcią­żo­nej na koń­cu siłą 350 N sil­nik zatrzy­ma się.  Moc­no uprasz­czam, ale jak się nie zgo­dzi­my na pew­ne skró­ty to was wywa­lą z robo­ty, bo kolej­ne 3 dni będzie­cie czy­tać ten tekst, a ja dzię­ki nie­mu obro­nię prze­wód dok­tor­ski. Czy­li mamy moment. Co się z nim dzie­je w samo­cho­dzie? Jest prze­ka­zy­wa­ny poprzez układ prze­nie­sie­nia napę­du na koła. W wyni­ku tego koła się obra­ca­ją, a w punk­cie ich sty­ku z pod­ło­żem poja­wia się siła stycz­na, pozwa­la­ją­ca się nasze­mu autu „ode­pchnąć” i jechać. Dzię­ki temu jeste­śmy w sta­nie na hamow­ni zmie­rzyć moment obro­to­wy sil­ni­ka. Dopie­ro w wyni­ku pomia­ru momen­tu, a następ­nie strat w ukła­dzie prze­nie­sie­nia napę­du, kom­pu­ter prze­li­cza wszyst­ko w pamię­ci i rysu­je nam wykre­sy momen­tu obro­to­we­go i mocy w funk­cji obro­tów wału kor­bo­we­go. To nam się za chwi­lę bar­dzo przy­da.

Hamownia. To tu dowiadujemy się prawdy o sercu naszego auta. Nie tylko dokonujemy pomiaru, ale i diagnozujemy stan jednostki napędowej.
Hamow­nia. To tu dowia­du­je­my się praw­dy o ser­cu nasze­go auta. Nie tyl­ko doko­nu­je­my pomia­ru, ale i dia­gno­zu­je­my stan jed­nost­ki napę­do­wej.
Wykres mocy i momentu przed i po tuningu. Mimo, że od 3000 obr/min moment spada, to w związku ze wzrostem obrotów rośnie jeszcze przez chwilę moc. Foto VTG.pl
Wykres mocy i momen­tu przed i po tunin­gu. Mimo, że od 3000 obr/min moment spa­da, to w związ­ku ze wzro­stem obro­tów rośnie jesz­cze przez chwi­lę moc. Foto VTG.pl

A czym jest moc? Jest to ilość ener­gii wyge­ne­ro­wa­nej przez sil­nik w jed­no­st­ce cza­su. Wyni­ka ona bez­po­śred­nio z momen­tu obro­to­we­go i pręd­ko­ści obro­to­wej wału kor­bo­we­go. Jak widzi­cie jeden para­metr bez dru­gie­go nie ist­nie­je i są one bar­dzo od sie­bie zależ­ne. Chcąc obli­czyć moc musi­my pomno­żyć war­tość momen­tu obro­to­we­go i pręd­ko­ści obro­to­wej, a następ­nie podzie­lić przez 9549. Moment oczy­wi­ście pod­sta­wia­my w niu­to­nach, a pręd­kość obro­to­wą w radia­nach na sekun­dę. Dzie­le­nie przez 9549 potrzeb­ne jest do tego, żeby final­nie uzy­skać wynik w kW (kilo­wa­tach). 

Taki generator dymu wymaga ponadprzeciętnych osiągów.
Taki gene­ra­tor dymu wyma­ga ponad­prze­cięt­nych osią­gów.

I co teraz? Co jest waż­niej­sze? Moc czy moment? Tak napraw­dę waż­ny jest prze­bieg krzy­wej momen­tu. On tu roz­da­je kar­ty. Im wyż­szy będzie moment i w im szer­szym zakre­sie pręd­ko­ści obro­to­wych będzie dostęp­ny tym ład­niej będzie wyglą­dał wykres mocy i tym szyb­ciej będzie jeź­dzi­ło auto. No, bo sko­ro moc to ilo­czyn momen­tu i pręd­ko­ści obro­to­wej to… im wyżej będzie się krę­cił sil­nik i im wię­cej będzie momen­tu tym wię­cej będzie mocy. Jak widzi­cie moment i moc są jak płu­ca i ser­ce. Jak jaj­ko i kura. No może ze wska­za­niem na jaj­ko i ser­ce ;-). 

No to dla­cze­go w takim razie die­sle mają­ce wyso­ki moment i moc, mają gor­szy wynik do set­ki od ben­zy­ny? Bo taka ich natu­ra. Wol­nos­są­cy sil­nik die­sla nie jest w sta­nie osią­gać wyso­kich obro­tów ze wzglę­du na ogra­ni­cze­nia kon­struk­cyj­ne. Sil­nik ben­zy­no­wy może. Wyni­ka to głów­nie ze spo­so­bu spa­la­nia pali­wa w cylin­drach. Ale o tym kie­dy indziej. Zro­bio­no więc tak. Doło­żo­no do die­sla tur­bo­sprę­żar­kę. To pozwo­li­ło osią­gnąć wyż­szy moment, a co za tym idzie wyż­szą moc. Ale… zawsze jest jakieś ale. Ale obro­ty uży­tecz­nie nie­wie­le się zwięk­szy­ły. Co to zna­czy? Zna­czy to, że die­sel jest moc­ny, ale krót­ko. I teraz docho­dzi­my do porów­na­nia osią­gów dwóch sil­ni­ków. Temat rów­nież bar­dzo mod­ny i nośny. 

Chcąc być spra­wie­dli­wym porów­nuj­my dwa sil­ni­ki doła­do­wa­ne. To co nam się rzu­ci w oczy to mniej­sza roz­pię­tość w sil­ni­ku ben­zy­no­wym mię­dzy mocą, a momen­tem. Dru­ga rzecz to war­tość obro­tów przy jakich uzy­ski­wa­ne są mak­sy­mal­ne war­to­ści. Przyj­mij­my, że mak­sy­mal­ny moment obro­to­wy die­sel uzy­sku­je przy 2500 obr/min, a ben­zy­na przy 5000 obr/min. To zna­czy, że przy roz­pę­dza­niu w die­slu trze­ba będzie wcze­śniej zmie­nić bieg. Jakie będą skut­ki takie­go dzia­ła­nia? Pamię­ta­cie jak pisa­łem na począt­ku, że na koła prze­no­szo­ny jest moment obro­to­wy? Przez co jest prze­no­szo­ny? Mię­dzy inny­mi przez skrzy­nię bie­gów. Skrzy­nia reali­zu­je zmia­nę prze­ło­że­nia. Co to zna­czy? Na pierw­szym, dru­gim i trze­cim bie­gu mamy na sty­ku koła z pod­ło­żem więk­szy moment niż ten wyge­ne­ro­wa­ny przez sil­nik. Dla­cze­go? Bo te bie­gi redu­ku­ją pręd­kość obro­to­wą, a co za tym idzie zwięk­sza się moment obro­to­wy na prze­ka­zy­wa­ny na koło. Moc jest cały czas taka sama. Jeśli więc rusza­ją dwa auta rów­no­cze­śnie to ten z sil­ni­kiem die­sla będzie musiał wcze­śniej zmie­nić bieg, co obni­ży jego zdol­ność „odpy­cha­nia” się od dro­gi. W związ­ku z tym zacznie wol­niej przy­śpie­szać. A kie­row­ca w ben­zy­nia­ku jesz­cze cią­gnie do odcin­ki przy 5000 obr/min. 

Taka turbosprężarka zapewnia doskonałe doładowanie, ale tylko na wysokich obrotach. Żeby ją zachęcić do współpracy przy niższych obrotach Grzesiek Staszewski musi skorzystać z pomocy podtlenku azotu.
Taka tur­bo­sprę­żar­ka zapew­nia dosko­na­łe doła­do­wa­nie, ale tyl­ko na wyso­kich obro­tach. Żeby ją zachę­cić do współ­pra­cy przy niż­szych obro­tach Grze­siek Sta­szew­ski musi sko­rzy­stać z pomo­cy pod­tlen­ku azo­tu.

No to moc czy moment? Jak naj­wyż­szy moment w jak naj­szer­szym zakre­sie pręd­ko­ści obro­to­wych. Jeśli ten waru­nek speł­ni­my to i moc będzie duża. Ide­ałem był­by sil­nik, któ­re­go wykres momen­tu prze­bie­ga wyso­ko i pła­sko. Wte­dy moc będzie rosła w mia­rę linio­wo. Jak tego doko­nać? Potrzeb­ny jest nie­du­ży lek­ki sil­nik o małym sko­ku tło­ka z  doła­do­wa­niem zapew­nia­ją­cym wyso­kie ciśnie­nie w sze­ro­kim zakre­sie obro­tów. A teraz popa­trz­cie na sil­nik boli­du F1. Moż­na? Moż­na. Takie roz­wią­za­nie spraw­dzi się jedy­nie wte­dy kie­dy chce­my szyb­ko jeź­dzić. Chy­ba nikt nie ma wąt­pli­wo­ści, że sil­nik z F1 sła­bo spraw­dził­by się w czter­dzie­sto­to­no­wej cię­ża­rów­ce. Tam potrzeb­ny jest bar­dzo wyso­ki moment obro­to­wy, nie­ko­niecz­nie w sze­ro­kim zakre­sie obro­tów. Jego nie­do­bo­ry zała­twia się skrzy­nią bie­gów o 16 prze­ło­że­niach. 

To się nazywa szeroki zakres obrotów użytecznych.
To się nazy­wa sze­ro­ki zakres obro­tów uży­tecz­nych.

Jak widzi­cie, waż­na jest zarów­no moc jak i moment. Ale naj­waż­niej­sze są obro­ty, przy któ­rych osią­ga­ne są war­to­ści mak­sy­mal­ne. Im wyż­sze tym lepiej. Tyl­ko jak to znie­sie sil­nik? O tym jak go zabez­pie­czyć przy mak­sy­mal­nym obcią­że­niu opo­wie Michał Izdeb­ski, eks­pert dzia­łu tech­nicz­ne­go Castrol:

Choć brzmi to para­dok­sal­nie, dla więk­szo­ści ele­men­tów sil­ni­ka wyż­sza pręd­kość obro­to­wa jest korzyst­niej­sza, ze wzglę­du na two­rze­nie się trwal­sze­go tzw. kli­na smar­ne­go. Oka­zu­je się, że jed­nost­ko­we zuży­cie pod­czas jed­ne­go obro­tu wału kor­bo­we­go sil­ni­ka jest mniej­sze przy pręd­ko­ści np. 6000 obr./min. niż przy 1000 obr./min.

Wyda­tek pom­py ole­ju (ilość prze­tło­czo­ne­go ole­ju) zale­ży nie tyl­ko od obro­tów, ale też od same­go ole­ju. Jeśli pro­du­cent sil­ni­ka zapro­jek­to­wał układ sma­ro­wa­nia na olej SAE 5W-30 to przy zasto­so­wa­niu ole­ju 5W-40 opo­ry pra­cy sil­ni­ka przy 100°C (jest to naj­częst­sza tem­pe­ra­tu­ra pra­cy ole­ju), jak i pom­py ole­ju będą więk­sze. Skut­ko­wać to będzie więk­szym zuży­ciem pali­wa lub mniej­szą mocą sil­ni­ka oraz mniej­szą ilo­ścią prze­pom­po­wa­ne­go ole­ju przez węzły tar­cia, co z kolei może dopro­wa­dzić do pogor­sze­nia ochro­ny prze­ciw­zu­ży­cio­wej sil­ni­ka i jego uszko­dze­nia.


Wpis powstał w wyni­ku współ­pra­cy z mar­ką Castrol.


Dołącz do nas!
New­slet­ter Face­bo­ok Insta­gram YouTu­be
  • 232
  •  
  •