Co to je kroutící moment u auta

27. 10. 2021 3 min. čtení Tipy a rady

Velmi často si někteří motoristé pletou pojmy "výkon" a "krouticí moment". Zejména ten krouťák je pro ně dost abstraktní veličina, ačkoliv správný název je "točivý moment".

Kroutící moment - co to je?

Co je to ten točivý moment?

Zjednodušeně vyjádřeno je točivý moment síla, která působí v bodě vzdáleném od osy otáčení. Samozřejmě za předpokladu, že je bod, kde moment působí spojen s hřídelí. Pro lepší znázornění si představte třeba kolotoč, který se někdo snaží roztočit rukou. Kolotoč má svou osu otáčení a při kruhovém tvaru bude mít i nějaký poloměr. Pokud se ho budeme snažit rukou roztočit, musíme působit silou na páce, jejíž délka je právě poloměr.

Jestliže jsme schopni si tuto situaci představit, pak se nám bude mnohem lépe chápat podstata krouticího momentu i jeho vyjádření. Jeho jednotkou je totiž newtonmetr, zkráceně Nm. Při působení silou 1 newtonu na páku, která je 1 metr dlouhá (vzdálenost od osy otáčení), pak vyvíjíme krouticí moment 1 Nm. Na hodnotu krouticího momentu mají tedy vliv dva faktory. Jednak délka páky a pak taky samozřejmě síla, kterou na páku působíme.

Co je to výkon?

Výkon je definován jako množství práce za jednotku času. V praktickém životě není úplně výhra být ve všem nejvýkonnější, a tudíž mít práci hotovou za co nejkratší čas, ale ve světe fyzikálním, potažmo automobilovém, je výkon klíčová veličina.

Jednotkou výkonu je watt, zkráceně W. A tady už přichází spojitost s krouticím momentem, protože 1 watt = (1 newton x 1 metr) / 1 sekunda. Do hry nám tedy vstupují i otáčky, které vyjadřují, za jak dlouho se danou pákou pootočí, což je velmi důležitý faktor v tomto vztahu. Čím vyšší otáčky, tím vyšší výkon.

Krouticí moment vs. výkon

Jak jsme si ukázali, tak oba vztahy spolu velmi úzce souvisí. Aby ale byly vztahy víceméně kompatibilní a abychom nemuseli přepočítávat úhlovou rychlost udávanou v radiánech za sekundu, existuje zjednodušení. Výkon = točivý moment x otáčky / 9550. Když si do tohoto vztahu dosadíte hodnoty jakéhokoliv motoru, uvidíte, že je platný.

Jak to funguje v praxi?

Převod do praxe si můžeme nejlépe ukázat na konkrétním motoru. Vezměme si třeba agregát Formule 1 z roku 2010. Tehdy ještě do hry nevstupovaly hybridní systémy a turbodmychadla, takže charakteristiky točivého momentu a otáček nebyly tímto nijak pokřivené. Osmiválce o objemu 2,4 litru měly tehdy výkon kolem 559 kW při neskutečných 18 tisících otáčkách. Na tak vysoký výkon měl ale agregát docela malý krouticí moment, jehož hodnota je kolem 350 Nm. Proč? Pro závody na okruzích je nejdůležitější výkon, auta jsou lehká a je zkrátka potřeba, aby práce proběhla za co nejmenší čas. Šlo se na to celkem jednoduše - extrémně se vyhnaly otáčky, čímž se podařilo dosáhnout skutečně velmi vysokého výkonu. Jenže to zároveň vyžadovalo velmi lehké písty, které se pohybují po krátké dráze, tzv. podčtvercový motor, tedy malé setrvačné hmoty umožňují velice rychle měnit zatížení motoru. Navíc těžké písty na dlouhé dráze by nikdy nemohly dosahovat tak vysokých otáček, protože by musely dosahovat nereálných rychlostí.

Naopak motory lokomotiv, lodí a těžké techniky dosahují nižších otáček, nemají takový výkon, ale disponují obřím krouticím momentem. Ten je důležitý pro tahání nákladů a třeba schopnost vyjet s ním táhlý kopec. Takové motory mají zase nadčtvercové a písty tam běhají po dlouhých drahách, ale při nízkých otáčkách. Je to lepší z hlediska efektivity a tedy i spotřeby.

Zdroj médií: Depositphotos.

Podobné články