Moottorin teho ja vääntömomentti: Kumpi näistä parametreista on tärkeämpi?
Teho ja vääntömomentti ovat polttomoottorin tekniset perusparametrit. Näistä parametreista ei riipu vain auton maksiminopeus ja kiihtyvyys, vaan myös polttoaineenkulutus tai kyky kiivetä mäkeä ja vastaavaa.
Moottorin teho voidaan ilmaista kilowatteina (kW), mutta hevosvoimat (HP tai metriset hevosvoimat) ovat yleensä suositeltavia. Vääntömomentin yksikkö, puhekielellä vääntömomentti, on joko paunajalka (lb-ft) tai newtonimetri (Nm).
Sisältö
Kahden rakenteellisesti samanlaisen moottorin tapauksessa pätee sääntö, että iskutilavuudeltaan suuremmalla moottorilla on enemmän tehoa, mutta myös enemmän vääntöä. Moottori saavuttaa kuitenkin suurimman tehon ja suurimman vääntömomentin eri nopeuksilla.
Moottorilla on suurin teho suuremmilla kierroksilla ja suurin vääntömomentti pienemmillä kierroksilla.
Moottorin teho ja vääntö: kumpi on tärkeämpää?
Kilpa- tai urheiluautoissa, joissa ajetaan jatkuvasti suurilla nopeuksilla, moottorin tärkein parametri on suurin teho. Auton maksiminopeus riippuu suurimmasta tehosta, mutta myös kiihdytysnopeus on ratkaiseva. Tällaisen auton voimansiirto on siksi luokiteltu niin, että auto kiihtyy mahdollisimman nopeasti ja saavuttaa suurimman mahdollisen nopeuden.
Henkilöauton moottoreissa myös muut parametrit ovat välttämättömiä maksimitehon ja maksiminopeuden lisäksi. Henkilöautot eivät aina kulje täydellä teholla. Päinvastoin, henkilöautojen moottori toimii pääosin eri moodeissa, ja siksi on välttämätöntä, että sillä on riittävä vääntö mahdollisimman laajalla kierrosalueella.
Vaihteenvaihto on erilainen ja mukautuu maksiminopeuteen ja kiihtyvyyteen ja vähentää polttoaineenkulutusta. Lisäksi henkilöauton moottorin käyttöiän on oltava paljon pidempi kuin kilpa-auton moottorilla. Kaikki nämä parametrit ovat kuitenkin ristiriitaisia, joten valmistajien on valittava oikea tasapaino moottoreita suunnitellessaan.
Kierroslukumittari: Kuinka tämä laite toimii?
Suurin vaihde on siksi asetettu vakauttamaan auton maksiminopeus ennen kuin moottori saavuttaa enimmäisnopeuden.
Tämän asetuksen ansiosta auton on mahdollista ylläpitää pysyvästi maksiminopeutta ilman moottorivaurion vaaraa. Toisaalta pienemmät vaihteet asetetaan niin, että auto saavuttaa tarvittavan kiihtyvyyden, sen kulutus on hyväksyttävä, päästöt ovat alhaiset ja että matkustajia ei häiritse liiallinen moottorin melu.
Kulutuksen lisäksi henkilöauton kriittinen ominaisuus on sen joustavuus. Mitä suurempi vääntömomentti moottorilla on, sitä joustavampi se on. Normaalin ajon aikana henkilöauton kuljettaja käyttää maksimivääntömomenttia enemmän kuin moottorin maksimitehoa. Siksi autonvalmistajat keskittyvät enemmän maksimivääntömomentin kasvattamiseen ja sen siirtämiseen alhaisemmille kierroksille kuin maksimitehon nostamiseen.
Normaalin ajon aikana käytät pääasiassa alhaisia ja keskinopeuksia. Siksi mitä korkeampi vääntömomentti ja mitä alemmas se sijoitetaan kierroslukualueella, sitä joustavampi auto on ja sitä helpompi on ylittää mäkiä käyttämättä moottorin maksimitehoa.
Vääntömomentit vaihtelevat yksiköittäin
Amerikkalaisten ja brittiläisten vääntömomentteja ei anneta newtonmetreinä (Nm), vaan paunana jalkaa kohti (ft-lbs). Nämä kaksi yksikköä osoittavat vääntömomentin, mutta eivät ole 1:1. Englannin ja amerikkalaisen vääntömomentti on aina suurempi numeroina, koska yksi ft-lbs on 1,356 Nm.
Miten moottorin teho mitataan?
Mitä tulee hevosvoimien mittaamiseen, voidaan käyttää muutamia erilaisia menetelmiä. Yleisin tapa on käyttää dynamometriä, laitetta, joka mittaa kuormitetun moottorin tehoa.
Tämä menetelmä tarjoaa suhteellisen tarkan mittauksen moottorin tehosta, ja autonvalmistajat ja virittäjät käyttävät sitä usein moottoreidensa suorituskyvyn optimointiin.
Kuinka paljon hevosvoimaa ihmisellä on?
Terve aikuinen ihminen voi tuottaa ja ylläpitää noin 1,2 hv (tai 0,89 kW) lyhyen ajan – tämä arvo putoaa kymmenesosaan hevosvoimasta, jos puhumme pidemmästä ajanjaksosta.