Názor k článku Výkon vs. točivý moment: Vysvětlení, kterému porozumí každý od Jan Barák - Přátelé, trošku fyziky do toho zapojíme a budeme...

Přátelé, trošku fyziky do toho zapojíme a budeme mít jasno. Bavíme se o tom, kdy auto nejvíce zrychluje. Newtonův zákon síly praví, že F=m . a F je síla, m hmotnost, a naše hledané zrychlení. Hmotnost auta je v našem případě konstatna, čili zrychlení je úměrné síle. Motor nám produkuje točivý moment (moment síly) a pro něj platí, že Mk=F . r kde F je síla a r je délka ramena, na kterém síla působí (poloměr). My hledáme sílu, čili úpravou vztahu dostaneme, že F=Mk/r Hledaná síla působí na automobil v ose kola poháněné nápravy a my potřebujeme zjistit její velikost. K tomu potřebujeme znát velikost momentu na kole a poloměr kola (naše rameno r). Točivý moment na kole je roven součinu točivého momentu motoru v daných otáčkách a celkovému převodovému poměru (stálý převod x převod daného převodového stupně). A teď pozor: Nyní již známe všechny veličiny potřebné k výpočtu zrychlení při zrychlování na daný převodový stupeň. Opakuji - na daný převodový stupeň. Proto skutečně platí, že NA DANÝ PŘEVODOVÝ STUPEŇ auto nejvíce zrychluje v otáčkách maximálního točivého momentu motoru. Pokud se však budeme bavit o tom, jak dosáhnout největšího okamžitého zrychlení, pak platí, že je to při otáčkách maximálního výkonu motoru - musím tedy zařadit takový převodový stupeň, abych se dostal do oblasti otáček maximálního výkonu. Uvedu číselný příklad na imaginárním přeplňovaném naftovém motoru typu TDI PD, kde je toto nejmarkantnější a imaginární převodovce a jízdě na 2. převodový stupeň: Točivý moment motoru při 1900ot je Mk=310Nm tomu odpovídá výkon P=Mk . 2 . pi . n = 61,6kW Točivý moment motoru při 5000ot je Mk=180Nm tomu odpovídá výkon P=94,2kW Stálý převod: is=3,4 Převod 2. převodového stupně: i2=2,2 Celkový převodový poměr při jízdě na 2. převodový stupeň: i=is . i2 = 7,48 Poloměr kola: r=0,315m Hmotnost auta: m=1500kg Točivý moment na kole při 1900ot: Mk= 310 . 7,48 = 2319Nm Síla na kole při 2000ot: F=Mk / r = 2319 / 0,315 = 7362N Zrychlení při 2000ot: a= F/m = 7362 / 1500 = 4,9 m/s2 Točivý moment na kole při 5000ot: Mk= 180 . 7,48 = 1346Nm Síla na kole při 5000ot: F=Mk / r = 1346 / 0,315 = 4273N Zrychlení při 5000ot: a= F/m = 4273 / 1500 = 2,8 m/s2 Zde je tedy jasně vidět, že při jízdě na daný převodový stupeň auto nejvíce zrychluje při otáčkách maximální momentu motoru. Pokud se však budeme bavit o tom, jak dosáhnout největšího okamžitého zrychlení, pak platí, že je to při otáčkách maximálního výkonu motoru - musím tedy zařadit takový převodový stupeň, abych se dostal do oblasti otáček maximálního výkonu. Opět příklad s naším motorem při zrychlování z rychlosti 60km/h a zařazeném 2. nebo 4. stupni. Při zařazeném 4. rychlostním stupni a rychlosti 60km/h jsou otáčky motoru 1900 1/min Při zařazeném 2. rychlostním stupni a rychlosti 60km/h jsou otáčky motoru 3200 1/min Točivý moment motoru při 1900ot je Mk=310Nm tomu odpovídá výkon P=Mk . 2 . pi . n = 61,6kW Točivý moment motoru při 3200ot je Mk=250Nm tomu odpovídá výkon P=83,7kW Převod 4. stupně: i4 = 0,95 Převod 2. stupně: i2= 2,2 Stálý převod: is = 3,4 Celkový převodový poměr při jízdě na 2. převodový stupeň: i=is . i2 = 7,48 Celkový převodový poměr při jízdě na 4. převodový stupeň: i=is . i4 = 3,23 Při zařazeném 4. rychlostním stupni a rychlosti 60km/h jsou otáčky motoru 1900 1/min Točivý moment na kole při 1900ot: Mk= 310 . 3,23 = 1001Nm Síla na kole při 1900ot: F=Mk / r = 1001 / 0,315 = 3179N Zrychlení při 1900ot: a= F/m = 3179 / 1500 = 2,1 m/s2 Při zařazeném 2. rychlostním stupni a rychlosti 60km/h jsou otáčky motoru 3200 1/min Točivý moment na kole při 3200ot: Mk= 250 . 7,48 = 1870Nm Síla na kole při 3200ot: F=Mk / r = 1870 / 0,315 = 5936N Zrychlení při 3200ot: a= F/m = 5936 / 1500 = 3,9 m/s2 Zde je tedy jasné, že na okamžité zrychlení má jasný vliv zařazený převodový stupeň. Pokud by existovala převodovka s plynule měnitelným převodovým poměrem, pak by auto samozřejmě nejvíce zrychlovalo v situaci, kdy by se převodový poměr měnil právě tak, aby motor stále točil otáčky maximálního výkonu. Je tedy nutné odlišit případ zrychlení na daný převodový stupeň a okamžitého zrychlení bez ohledu na zařazený stupeň.