Motor - Nm nebo kW?

Vše, co bylo v rámci série článků Teorie motoru probráno, ukazovalo na cesty, jakými se dobrat vysokého výkonu a snížení ztrát stojících mu v cestě. Je jasné, že výkon motoru je veličinou prvořadou a většinou nás zajímá v kontaktu s novým strojem jako první, přestože o samotném charakteru motoru neříká vlastně zhola nic. Shodného nejvyššího výkonu (například kolem 40 k/ /29 kW) může dosáhnout dvoudobá stopětadvacítka stejně jako třičtvrtělitrový dvouválec se čtyřdobým pracovním cyklem. O jejich podobnosti ovšem není třeba dále debatovat. Laicky řečeno, rozdíl bude v točivém momentu. Je to skutečně tak?

Vnější charakteristika
V první řadě proberme tolik oblíbené výkonové grafy, ve kterých si mnohý rád porovnává průběhy výkonu a točivého momentu. Předem je dobré vědět, že tato takzvaná vnější charakteristika motoru uakazuje parametry konkrétního agregátu v režimu plného zatížení, tedy při plně otevřené škrticí klapce, což jen málo odpovídá reálnému provozu. Z křivek je proto možné vyčíst jen tolik, co je k dispozici, zavelíme-li: plný plyn! Na druhou stranu si je možné všimnout, že zhoupne-li se v určitém otáčkovém pásmu křivka točivého momentu, propadne se i křivka výkonová. To poukazuje na skutečnost, že tyto dvě křivky spolu úzce souvisejí a nelze je oddělovat s tím, že „motor nemá výkon, ale má krouťák“. Jedno bez druhého neexistuje.

Co je točivý moment?
Točivý moment je veličinou danou tlakem spálených plynů na dno pístu, působících prostřednictvím ojnice na rameno klikového hřídele. Je proto zřejmé, že se dříve vysvětlených důvodů tato veličina kolísá podle aktuálních podmínek práce motoru. Absolutní hodnota točivého momentu je ovlivněna především jeho zdvihovým objemem, jeho průběh pak dlouhou řadou faktorů plynoucích z jeho konstrukce a naladění sledujícího vlastní použití motoru.Pro cestovní využití posune konstruktér vrchol křivky točivého momentu níže a obětuje jeho hodnotu ve vysokých otáčkách, u sportovních motorů naopak.

Co je výkon?
Maximální výkon je společně se zdvihovým objemem nejběžnějším parametrem motoru a nejčastěji používaným reklamním argumentem u sportovních motocyklů. Výkonová křivka ve veřejně dostupných grafech je získána výpočtem z křivky točivého momentu, zjištěné na motorové brzdě. Výkon je tvořen součinem točivého momentu a otáček podle vzorce PkW = 1,05 . 10-4Mt . n,
kde Mt je točivý moment (N.m), ne jsou otáčky (1/min) a PkW  je výkon v kilowattech. Z uvedeného je pak zřejmé, jak souvisejí propady obou křivek v určitém otáčkovém pásmu (klesne točivý moment, propadne se i výkon), nižší špičkový výkon motorů soustředících se na dobrý průběh točivého momentu v nižších otáčkách (ve vyšších točivý moment už klesá a ani stoupající otáčky výkon nevyčarují) a nakonec i důvod, proč má nízkootáčkový motor chopperu přes velký objem výkon sportovního dvoutaktu (nejsou otáčky, nebude ani výkon). Vše podle jednoduchého matematického vzorce.

Příklad z praxe
Pohodlný cestovní provoz vyžaduje takzvaný pružný motor, který má nejvyšší hodnotu točivého momentu v nižších otáčkách. Takový motor nevyžaduje časté řazení a dovoluje plynulou jízdu na nejvyšší převod i v pomalých rychlostech. Navzdory tomu je většina současných motocyklových motorů spíše sportovními agregáty, v lepším případě kompromisním řešením. Snad nejmarkantnějším příkladem z nedávných let je střídání stráží mezi Yamahou YZF-R6 a novým modelem, původně označovaným YZF-R6R. Oba čtyřválce měly shodný zdvihový objem 599 cm3 a oba měly úplně stejný točivý moment 69 Nm. Starší a „umírněnější“ model dosahoval téhle hodnoty na 11 000 1/min, R6R pak o tisícovku výše. Rozdíl ve výkonu byl 126 oproti 135 ve prospěch nového modelu, otáčky se lišily o 1500 1/min (13 000 versus 14 500 1/min). V praxi se ale starší model projevoval jako stroj s větším objemem, jelikož křivka jeho točivého momentu se lépe klenula od středních otáček. S modelem R6R se Yamaha vydala cestou „dvoudobé dvěstěpadesátky“, tedy cestou strmé výkonové křivky ve vyšších otáčkách. Tam, kde starší model už slušně „zatahoval“, bylo třeba u novějšího a sportovnějšího typu podřadit a dostat otáčky tam, kde lze očekávat úrodu. Typická výměna kompromisního motoru za sportovní.


Zdroj: Supermoto 06/09
Autor: Pavel Suchý