Autoforum

/

Foto: Archiv Autoforum.cz

Těžko bychom našli fyzikální vztah, který je ohýbán do absurdních tezí častěji, než ten mezi výkonem a točivým momentem. Jde vše vysvětlit stručně?

Jsem na tomto světě už pěkných pár dekád a jsem toho svědkem pořád dokola - mylných interpretací smyslu výkonu a točivého momentu, jejich vlivu na dynamiku auta a z toho vyplývajících debat. Pokusů vše vysvětlit už jsem četl mnoho a nakonec i u nás jeden takový proběhl, všechny do jednoho ale trpěly jedním z následujících problémů.

Buď se pokoušely být tak přímočaré, že samy hlásaly nesmysly. Nebo byly velmi precizní, jako ten náš, zároveň ale byly velmi složité a dlouhé, že je člověk bez technického vzdělání stejně mohl jen špatně chápat. A nebo se samy zamotaly do toho, že tyto veličiny jsou jedna odvislá od druhé, a tak nebyly s to dojít k žádným jednoznačným závěrům.

Sám jsem vždy snil o tom, jak se tuto problematiku pokusit podat tak, aby každý měl jasnou představu o tom, jak vše funguje. Krátké poučky jako „točivý moment je to, díky čemu vůz akceleruje a výkon to, co mu dovoluje jet rychle”, jsou nesmysl, stejně jako třeba „točivý moment vnímáte v nízkých otáčkách a výkon ve vysokých”. Není tomu tak, nic z těchto a podobných frází nedělí jasně jedno od druhého.

Narazil jsem ale v jedné americké diskuzi na pokus čtenáře vše ostatním polopaticky přiblížit a i když pochopitelně nepokrývá všechny aspekty vztahu výkonu a točivého momentu, zaujal mě jako konečně stručné a výmluvné vyjádření reality. Vlastními slovy se vám jej pokusím přednést v nepatrné rozšířené podobě a budu doufat, že konečně objevím Svatý grál „výkonotočivomomentních” článků. Bude to vážně jen pár stručných bodů o celkem 26 větách. Nic, co byste nedočetli do konce...

Co je co?

Točivý moment motoru přímo, lineárně odpovídá množství práce, kterou motor vykoná každým jednotlivým otočením klikové hřídele. Je rozdílný při rozdílných otáčkách za minutu, protože množství práce motoru při otáčení kliky se při různých otáčkách liší, protože objemová účinnost motoru je pro různé otáčky rozdílná.

Výkon je, na druhé straně, množství práce vykonané za jednotku času. Výkon se tedy v podstatě rovná točivému momentu vynásobenému rychlostí otáčení klikové hřídele, tedy otáčkám motoru.

Co je kde?

Situaci komplikuje fakt, že o dynamiku vozu se stará točivý moment na kolech, ale to není to samé co točivý moment v motoru. Točivý moment na kolech se (vždy) rovná výkonu motoru (sníženému o ztráty v převodovém ústrojí) dělenému rychlostí otáčení kola. Pokud bychom zanedbali ztráty, výkon by opravdu byl stejný na obou místech a mohl se „spotřebovat” pro pohon vozu, nabíjení baterie, běh klimatizace apod. Točivý moment na kolech je ale zcela jiný než na výstupu z motoru, právě proto obvykle mate pochopení základních specifikací samotného motoru.

Toto snad i vysvětluje nesmyslnost uvádění dostupného momentu na kolech. Občas se nás některý z výrobců elektromobilů pokusí ohromit mnoha tisíci Nm, jenže ty jsou na kolech automobilů zcela běžně.

Kdy auto nejlépe akceleruje?

Abyste točivý moment na kolech učinili co nejvyšší a maximalizovali tak akceleraci vozu, nezvolíte rychlostní stupeň, u něhož je nejvyšší točivý moment motoru. Zvolíte rychlostní stupeň, díky kterému dostanete z motoru maximum výkonu. Je to právě chvíle, kdy motor generuje nejvyšší výkon, kdy také dostanete na kola největší moment na daný převod. S nejvyšším točivým momentem motoru to ale znovu nemá souvislost.

Kdy nejlépe řadit?

Definující charakteristikou optimálních bodů pro přeřazení z hlediska maximální akcelerace je tedy chvíle, kdy se výkon pro otáčky odpovídající dalšímu rychlostnímu stupni vyrovná tomu, kterého motor dosahuje na aktuálně zařazenou rychlost. Tyto body na výkonové křivce jsou oba téměř vždy umístěny vysoko nad špičkou točivého momentu motoru a samy jsou výmluvné při odpovědi na otázku, co se stará o dynamiku auta.

Co je tedy co v nejstručnější podobě?

Co je výkon? Jedná se práci vykonanou za jednotku času, při níž se velikost vektoru rychlosti a s ním kinetická energie vozu za předpokladu rovného povrchu a ignorování všech dalších parazitických ztrát zvyšuje.

Jde o pouhou aplikaci zákona o zachování energie. To, co motor produkuje, je energie, která je přenášena na kola. Ta je za určitých otáček konstantní, nemůže nikde dále vznikat, maximálně se může ztratit. Práce je dána změnou energie, výkon pak prací za čas. Pořád nás tedy zajímá výkon a jeho závislost na otáčkách.

Co je tedy točivý moment? Je to něco, co musíte mít, protože pokud ho nemáte, nebudete mít žádný výkon. Pro pohyb auta je ale v podstatě nezajímavý, vlastně nám jen říká, jakou spojku a převodovku musíme mezi motor a kola dát, aby se vůbec hýbalo. On totiž i motůrek s malým momentem, ale schopností se točit závratnými rychlostmi a tím i vysokým výkonem by ve spolupráci s vhodně zvolenou převodovkou uměl pohnout třeba důlní sklápěčkou...

To je ve stručnosti ono. Pokus byste si chtěli na toto téma přečíst víc, náš podrobný článek na toto téma vám řekne vše důležité.

...a takto u Škody Octavia RS 2,0 TSI (220)

Inspirace: kaisersoze@kinja.com

Petr Miler