Co to jest moment obrotowy silnika?

Moment obrotowy (moment siły) jako wielkość fizyczna, to siła pomnożona przez długość ramienia w ruchu obrotowym. To dlatego, podstawową jednostką momentu obrotowego jest niutonometr [Nm] czyli 1 N x 1 m.

Gdybyśmy przyjęli, że promień obrotu wału korbowego silnika wynosi jeden metr, to naciskający na wał korbowód z siłą jednego niutona wytwarza moment obrotowy o wartości 1 Nm. Prostym przykładem jest także dokręcanie śruby kluczem. Jeżeli długość klucza wynosi 1 m, to przyłożona do niego siła 1 N wytwarza moment obrotowy 1 Nm.

Wartość momentu obrotowego jest różna w funkcji obrotów. Przy najniższych prędkościach obrotowych moment jest niski. Wraz ze wzrostem obrotów narasta, by osiągnąć swoją wartość maksymalną, a następnie powoli spada. Obroty, w których pojawia się wartość maksymalna momentu obrotowego są jednocześnie obrotami najwyższej sprawności silnika.

W jednostkach turbodoładowanych, moment obrotowy narasta wraz z obrotami bardzo szybko i dość często utrzymuje się w pewnym zakresie obrotów blisko swojego maksimum. Bez doładowania moment narasta stosunkowo powoli, a jego przebieg w funkcji obrotów jest stosunkowo płaski, ale wartości są niższe.

W jednostkach wysokoprężnych z turbodoładowaniem moment uzyskuje wyższą wartość niż w benzynowych, natomiast przy niższych obrotach zaczyna ona szybko spadać. W silnikach benzynowych zakres wysokich wartości momentu obrotowego jest szerszy w odniesieniu do obrotów.

Wbrew powszechnej opinii to moment obrotowy jest najważniejszym parametrem określającym charakterystykę silnika, ale nie jego wartość maksymalna lecz przebieg w całym zakresie obrotów. Im wyższy moment obrotowy przy określonej prędkości obrotowej, tym szybsza reakcja na dodanie gazu i większa zdolność do rozpędzania samochodu.

Im wartość momentu jest wyższa przy wyższym zakresie obrotów tym silnik uzyskuje wyższą moc. W dużym uproszczeniu, moc silnika to nic innego jak wielkość momentu obrotowego pomnożona przez obroty, przy których ta wielkość występuje. To dlatego, niektóre silniki sportowe uzyskują bardzo wysoką moc pomimo bardzo niskich wartości momentu.

Moment obrotowy wpływa nie tylko na dynamikę, ale także na możliwości transportowe samochodu. To dlatego im cięższe auto, tym potrzeba więcej momentu obrotowego, a niekoniecznie mocy. Dlatego silniki samochodów użytkowych, a także pojazdów budowlanych, ciężarowych czy maszyn osiągają bardzo wysokie wartości momentu obrotowego, ale stosunkowo niską moc maksymalną.