Na přelomu osmdesátých a devadesátých let, kdy byla zahraniční auta v Rusku stále velmi vzácná a naše vozy nebyly působivé ani výkonem, ani točivým momentem, bylo zbytečné hádat se o tom, který z těchto parametrů je chladnější. Ve skutečnosti nemá smysl mluvit o trakci, pokud auto nabere rychlost o něco rychleji než želva. Pomalu plynoucí časy však rychle ubíhaly a nyní se motoristé kromě výkonu začali starat o točivý moment.
Co je moc
Ano, také bylo možné řídit Žiguli s lehkostí. Tohle ale není Chevrolet Camaro ani Bugatti Veyron, ke kterým mají naše (a nejen!) auta blízko jako k nebi. Některé ikonické americké a vysokorychlostní evropské modely se však již dávno nacházejí v ulicích ruských měst a jiné je dohánějí – ne-li až na ty nejlepší příklady, pak jednoduše rostou, pokud jde o dynamický výkon. A otázka, co je koneckonců pro akcelerační charakteristiku důležitější – výkon motoru nebo jeho točivý moment už nepůsobí nečinně.
Je třeba poznamenat, že toto téma je poměrně objemné, ale nebudeme čtenáře přetěžovat teoretickými výpočty, nejprve se stručně podíváme na výkon, vezmeme si například dobře, alespoň 1,6-litrový 16-ventilový motor VAZ-21127, který je instalován na vozech Lada Kalina, Lada Priora, Lada Granta a pod indexem 21129 – na Lada Vesta a LADA Xray. V podstatě se jedná o starý dobrý motor VAZ-21126, jen s nastavitelným sáním. Výrobce uvádí, že díky vylepšení se výkon jednotky zvýšil z 98 na 106 koní.
Přibylo jen 8 sil, které auto trochu oživily. Zajímavé jsou jednotky pro měření výkonu. Jsou dva – koňské síly a kilowatty. James Watt vynalezl své mimosystémové „koně“, aby jeho parní stroje udělaly na zákazníky trvalý dojem a ukázaly, kolik silných a houževnatých zvířat mohou nahradit. Velký vynálezce nevzal čísla z čistého nebe, ale provedl několik výpočtů, podle kterých se 1 koňská síla rovná 75 kilogramům zvednutým za 1 sekundu do výšky 1 metru.
označení “hp” uznávaný po celém světě, ale ve firemních prospektech se často vyskytuje zkratka kW, která souvisí i se slavným Skotem. Takže 1 kW se rovná 1,3596 hp. Vynásobte a získáte obvyklý výkon v koních, který je v charakteristice motoru dán spolu s otáčkami klikového hřídele. Například již zmíněný motor dosahuje jmenovitého výkonu 106 koní. (78 kW) při 5800 ot./min. Neříkám, že je agregát moc vynalézavý, ale stačí předjet nebo provést nějaký jiný manévr řazením na nižší rychlostní stupeň a intenzivním sešlápnutím plynového pedálu. Bez ohledu na to, jak moc stisknete, jednotka se neroztočí okamžitě a zde s různou mírou účinnosti přichází na pomoc točivý moment.
Výkon ve vztahu k pohonné jednotce je fyzikální veličina, která charakterizuje práci motoru vykonanou za jednotku času. Výkon v zásadě ukazuje, jak rychle může automobil s určitou hmotností ujet požadovanou vzdálenost. Čím větší výkon, tím vyšší maximální rychlost při konstantní pohotovostní hmotnosti.
Můžeme říci toto: výkon motoru je energie, kterou vyrábí a která se následně přeměňuje na točivý moment, který se přes převodovku přenáší na pohony nebo hnací nápravy a následně na kola automobilu.
Co je točivý moment
Točivý moment je kvalitativní ukazatel charakterizující rotační sílu klikového hřídele. Vypočítá se jako součin síly působící na píst a rameno (vzdálenost od centrální osy otáčení klikového hřídele k místu, kde je píst připevněn) a měří se v newtonech na metr (N.m).
V již zmíněném motoru VAZ se zvýšil nejen výkon, ale vzrostl i točivý moment ze 145 na 148 N•m. Navíc se inženýrům podařilo získat až 10 „newtotů“ zvýšení v rozsahu 1000 – 3500 ot./min. A to znamená, že se auto alespoň trochu zrychlilo, protože jednoduše řečeno, točivý moment je síla, kterou se překonává odpor vůči pohybu. Čím vyšší točivý moment, tím dynamičtěji vůz zrychluje.
Vezměme si vlastnosti motoru, který je instalován na hypercar Bugatti Veyron. Ohromí vás, i když v běžném životě pravděpodobně nebudeme poctěni, když pocítíme zrychlení hurikánu, které poskytuje 16válcové monstrum ve tvaru W o výkonu 1200 koní, jehož tah dosahuje téměř 1500 N.m v rozsahu pouze 2400 – 5700 ot./min. Sotva ses dotkl pantofle, než jsi odletěl, no, když ne do příkopu! A to vše díky neuvěřitelnému točivému momentu.
Velký význam má stupeň stlačení palivové směsi ve válcích. Pečlivě jsme si tedy přečetli charakteristiky, mohou o motoru hodně prozradit. Mimochodem, působivý točivý moment vznětových motorů se vysvětluje právě velmi vysokým kompresním poměrem směsi nafty a vzduchu (přibližně 20:1 oproti 10:1 u benzínových jednotek).
Kdo vyhraje?
Výkon motoru je to první, čemu tradičně věnujeme pozornost. Čím více koní pod kapotou, tím rychleji pojedeme – tak se nám zdá. Výkon v koních je samozřejmě důležitý, ale pokud nás zajímá dynamika zrychlení, pak musíme uznat, že točivý moment je důležitější než výkon. Protože:
— dobrý sběr na „spodu“ poskytuje účinnější akceleraci;
— schopnost vozu s jistotou stoupat do kopců přímo závisí na množství točivého momentu;
– vozy se silnějšími motory, ale se slabým točivým momentem, jsou v dynamice zrychlení horší než vozy s vysokou trakcí.
Tento diagram ukazuje, že máme co do činění s motorem s velmi vysokým točivým momentem, který dosahuje svého vrcholu točivého momentu již při 1500 ot./min (křivka točivého momentu je nakreslena modře). Maximální hodnota tahu 320 N.m se udržuje do 4000 otáček za minutu, poté začne plynule klesat. Mimochodem velmi dobrý výsledek, protože čím dříve nastává maximum točivého momentu a čím později vrchol výkonu (červená křivka), tím širší je rozsah schopností pohonné jednotky. Hodně také záleží na počtu otáček: čím vyšší jsou, tím větší výkon lze vyrobit.
Do jisté míry se ukazuje, že točivý moment je nejdůležitější kvalitativní charakteristikou motoru. Proč je tedy tato koňská síla pozoruhodná? Tedy alespoň v tom, že maximální rychlost auta přímo závisí na výkonu, na který má točivý moment nejméně co dělat.
Foto a diagram z online zdrojů
