Czym jest moment obrotowy silnika?

Jedną z najważniejszych składowych, które mają bezpośredni wpływ na osiągi pojazdu, jest moment obrotowy silnika. Choć często bywa mylony z mocą, to właśnie on decyduje o tym, jak dynamicznie auto rusza z miejsca, jak radzi sobie z przyspieszeniem oraz jak sprawuje się podczas jazdy pod obciążeniem, np. na wzniesieniu lub z przyczepą.

Wartość momentu obrotowego silnika zależna jest od rodzaju jednostki

Co to jest moment obrotowy silnika?

Moment obrotowy to jedna z kluczowych wartości opisujących pracę silnika. W uproszczeniu jest to miara siły, z jaką silnik „kręci” wałem korbowym, czyli głównym elementem przekazującym ruch obrotowy dalej – do skrzyni biegów i kół pojazdu. Wyrażany jest w niutonometrach (Nm). Mówi on o tym, jak dużą siłę napędową silnik może wytworzyć w danej chwili. 

Im wyższy moment, tym łatwiej auto przyspiesza – zwłaszcza przy niskich i średnich obrotach silnika. Można to porównać do dźwigni: im większa siła działa na jej końcu, tym łatwiej wprawić coś w ruch.

Jego wartość nie jest stała – zmienia się w zależności od liczby obrotów silnika na minutę (RPM). Dlatego producenci podają tzw. maksymalny moment obrotowy oraz zakres obrotów, w którym jest on osiągany. W silnikach benzynowych maksimum często pojawia się przy wyższych obrotach (np. 4000–6000 RPM), natomiast w silnikach wysokoprężnych (diesla) – przy niższych (np. 1500–2500 RPM).

Moment obrotowy w aucie elektrycznym i spalinowym

Moment obrotowy silnika elektrycznego różni się znacząco w porównaniu do samochodów spalinowych — zarówno pod względem charakterystyki, jak i dostępności. Główne różnice wynikają z poniższych aspektów.

Dostępność momentu obrotowego: Silnik elektryczny osiąga maksymalny moment obrotowy już od 0 obr./min, czyli praktycznie natychmiast po rozruchu. W przypadku jednostek spalinowych jest on dostępny dopiero w określonym zakresie obrotów, co sprawia, że ruszanie z niskich obrotów nie jest tak dynamiczne.

Charakterystyka momentu obrotowego: W silnikach spalinowych krzywa momentu ma charakter szczytowy — rośnie do poziomu maksymalnego, a następnie spada. Z tego powodu konieczne jest stosowanie skrzyni biegów, która pozwala utrzymać silnik w optymalnym zakresie pracy. W modelach elektrycznych krzywa ta jest znacznie bardziej płaska, co oznacza, że siła napędowa utrzymuje się na stałym poziomie w szerokim zakresie prędkości obrotowej.

Skrzynia biegów: Samochody elektryczne zazwyczaj wyposażone są w jednobiegową przekładnię, ponieważ dostępność momentu obrotowego w całym zakresie prędkości obrotowej eliminuje potrzebę zmiany biegów. Z kolei pojazdy z silnikiem spalinowym wymagają wielobiegowej skrzyni, aby pracować efektywnie. 

Jak moment obrotowy wpływa na jazdę?

Znajomość momentu obrotowego danego modelu auta pozwala lepiej dopasować pojazd do swoich potrzeb. Osoby często podróżujące z dużym obciążeniem lub holujące przyczepy powinny szukać samochodów z wyższym momentem obrotowym w niskim zakresie obrotów. Z kolei kierowcy ceniący dynamiczną jazdę również skorzystają z silnika o wysokim momencie – szczególnie w połączeniu z odpowiednim przełożeniem skrzyni biegów.

Wartość ta ma szczególne znaczenie podczas: 

• ruszania z miejsca, zwłaszcza w samochodach z manualną skrzynią biegów,
• jazdy z niskimi obrotami, bez konieczności redukcji biegu,
• holowania przyczepy lub przewożenia ciężkich ładunków,
• pokonywania stromych wzniesień.

Samochody z wysokim momentem obrotowym zapewniają dobrą dynamikę jazdy, co oznacza, że potrafią lepiej reagować na niskich obrotach bez konieczności częstego zmieniania biegów.

Moment obrotowy a elastyczność silnika

Elastyczność silnika to zdolność jednostki napędowej do płynnego przyspieszania bez redukcji biegu. Im wyższy moment obrotowy w niskim zakresie obrotów, tym bardziej elastyczny silnik, co przekłada się na komfortową i ekonomiczną jazdę, szczególnie w warunkach miejskich i na trasach.

Moment obrotowy wraz ze wzrostem obrotów rozwija się – ale tylko do pewnego poziomu, a potem zaczyna maleć. Przykładowo osiągając odpowiednio dużą siłę, auto z łatwością podjedzie pod górkę albo bez większych problemów będzie ciągnęło przyczepkę. Kiedy opór będzie zbyt duży w stosunku do poziomu, silnik zgaśnie. 

Im dłużej auto utrzymuje siłę ciągu na odpowiednim poziomie, tym pojazd lepiej będzie przystosowywał się do zmiennych obciążeń, w efekcie czego jazda stanie się płynniejsza. Oznacza to, że na wspomnianej już górce, nie trzeba będzie redukować biegu, aby nie stracić uciągu.

Jaka jest różnica między momentem obrotowym, a mocą silnika?

Moment obrotowy i moc to dwa ważne pojęcia, które pomagają zrozumieć działanie silnika samochodu. Choć są ze sobą powiązane, oznaczają coś innego. Jak opisywaliśmy wcześniej, moment obrotowy bezpośrednio wpływa na przyspieszenie pojazdu oraz jego zdolność do ruszania z miejsca, zwłaszcza przy dużym obciążeniu. 

Z kolei moc silnika określa, ile pracy jednostka napędowa jest w stanie wykonać w określonym czasie. Przekłada się to zarówno na maksymalną prędkość pojazdu, jak i na jego ogólną dynamikę. Zależy ona nie tylko od wartości momentu obrotowego, ale również od prędkości obrotowej (RPM). Im szybciej silnik wykorzystuje moment obrotowy, tym większą moc wytwarza — co pozwala samochodowi szybciej się rozpędzać.

Rozróżnienie podstawowych różnic pomiędzy tymi dwoma pojęciami pomoże zrozumieć poniższa tabela: