Co je točivý moment a jak souvisí s výkonem vozu?

Oba výrazy shodně označují fyzikální veličiny. Ty spolu sice souvisí, ale trochu jinak, než byste čekali. V článku se tento vztah pokusíme osvětlit.

Co je točivý moment motoru?

Předně si vysvětleme, jak auto jede. Stlačením a následným výbuchem směsi paliva ve válci vzniká energie, kterou písty přes ojnici přenášejí na otáčivou klikovou hřídel. Pomocí soustavy převodů se tato energie přenáší do náprav, které otáčejí koly.

Proč toto teoretické okénko? Pro chod motoru je totiž důležitý otáčivý pohyb, ať už se jedná o pohybující se písty nebo kliky (ramena) na klikové hřídeli. 

Točivý moment vyjadřuje otáčivý účinek síly. Uvedeme si to na příkladu cyklisty. Ten jede na kole a silou působí na pedály, které mají určitou délku. Točivý moment vyjadřuje sílu vynaloženou na pedály nutnou k rozjetí kola.

Vztah točivého momentu a otáček motoru

Jak jsme si uvedli výše, jeden z důležitých pohybů motoru představují otáčky. Počet jednotlivých otáčivých cyklů uvádějí výrobci jako otáčky za minutu. S tím samozřejmě souvisí i vztah otáček a točivého momentu.

Výrobci prezentují točivý moment vzhledem k počtu otáček. Kroutící moment motoru je vždy uveden jako maximální k danému počtu otáček. Jinými slovy – maximálního otáčivého účinku síly dosáhnete při výrobci uvedeném počtu otáček.

Vliv točivého momentu na jízdu

Co je točivý moment víme, co ale znamená v praxi? S účinky kroutícího momentu při jízdě se setkáte při zrychlení. Zde se projevují fyzikální vlastnosti síly v celé jejich kráse.

Jak jsme si uvedli, točivý moment vyjadřuje součin vyvinuté síly a délky ramena (kliky). Při sešlápnutí plynu proto dojde k vyšší vyvinuté síle a tím pádem i akceleraci.

Vysoký točivý moment využijeme i v dalších případech. Dalším příkladem je zemědělská technika a těžké stroje. Díky dlouhým pístnicím a ramenům se při použití stejné síly zvyšuje točivý moment. Kombajny a lokomotivy tak i při nižším výkonu dosahují vysoké síly a uvezou těžké náklady.

Co je to vlastně ten výkon?

Jaký vztah tedy spolu mají výkon auta a točivý moment? Nejlépe nám to ukáže opět fyzika. Výkon jako veličina označuje práci za jednotku času. Udává nám tedy, jak daleko auto za daný časový úsek ujede.

Čím výkonnější motor máme, tím rychleji urazíme konkrétní vzdálenost. Výkon totiž ovlivňuje maximální rychlost. S trochou fantazie lze tvrdit, že vysoký výkon znamená vyšší maximální rychlost.

Stejně jako točivý moment závisí výkon auta na otáčkách. Je to ale jiný typ závislosti. Vyššího výkonu auto dosáhne při vysokých otáčkách. Tedy alespoň jednoduše řečeno – do všeho totiž promlouvá zařazený převod, ale to je téma na samostatný článek.

Vztah výkonu a točivého momentu

Jakým způsobem se obě fyzikální veličiny ovlivňují? Vše si vysvětlíme na příkladu. 

Představte si, že kolem roztáčíte pytel naplněný pískem zavěšený na provázku. Když spočítáte, kolikrát se pytel otočí kolem osy ramene (provázek), doberete se výkonu, který hybná soustava má.

Jako točivý moment se v této hybné soustavě určuje síla nutná na její roztočení. Točivý moment by tedy bez výkonu vozu postrádal smysl. Výkon jako fyzikální veličina by ale bez točivého momentu nedostal potřebný impulz k jejímu zvýšení.

Tak jednoduché to ale nebude

Možná si říkáte, že máte jasno a z automobilové teorie vás už nic nepřekvapí. Trochu vás zklameme. Motorová soustava se skládá z dalších prvků, které ovlivňují točivý moment a výkon. Jedním z mnoha je například zařazený kvalt.

Výše uvedené příklady totiž fungují pouze v optimálních podmínkách, kterých v reálném provozu dosáhneme stěží. Silnice se totiž rády kroutí a tím vzniká problém s distribucí točivého momentu mezi kola.

Optimální distribuce pouze na rovných silnicích

V zatáčkách totiž dochází k tomu, že vnitřní kola ujedou menší trajektorii (vzdálenost) než ta vnější. Rozdíl mezi těmito stopami způsobuje podkluzování kol a odskakování vnitřního kola. To může mít zejména při zhoršených jízdních podmínkách fatální následky.

Proto se v autě nachází diferenciál. Ten přes soustavu ozubených kol rozděluje sílu motoru. Díky tomu se vnější kolo točí rychleji než to vnitřní a dochází k vyrovnání jízdních sil. 

Mimochodem víte, jak poznáte, že se diferenciál zapojuje do řízení? Prozradí vám to právě kontrolka ASR. Ta především v zimních měsících upozorňuje na regulaci prokluzu, o kterou se stará elektronická uzávěrka diferenciálu.

Pokud na vás tato oranžová kontrolka pomrkává z palubní desky, přizpůsobte jízdu stavu vozovky. To zpravidla znamená sundat nohu z plynu a projíždět zatáčky pomaleji.

Kroutící moment jednoduše

Co byste si z dnešního článku měli odnést? V první řadě to, že výkon auta není všechno. Existují sice poučky na to, jaký výkon auta je dostačující, při výběru ale počítejte i s točivým momentem. Hodně záleží na tom, co od vozu požadujete. Jestliže jste milovníkem německých dálnic, zajímají vás kilowatty vyjadřující výkon. Zkušenosti ale velí, že pro většinu řidičů hraje větší roli točivý moment.

Autor: Michal Cemper