Moottorin vääntö ja teho

Olen miettinyt auton moottoreista ilmoitettavia tehollisia ominaisuuksia, huipputehoa (kilowatit, ennen hevosvoimat) ja vääntöä (newtonmetriä). Fysiikkaa hieman lukeneena tiedän, että vääntö on voima kertaa varsi, mutta mitä se tarkalleen kuvaa auton moottorissa? Entä kummalla kierrosnopeudella toimiessaan moottori on polttoaineenkulutuksen vähyyden kannalta optimitila, maksimitehon tai maksimiväännön kierroksilla?

Nyt liikutaan aralla alueella, niin aralla että totuus voi olla toissijaista. Mutta yritetään.

Vääntö on tosiaan voima kertaa varsi ja teho taas on kierrosluku (kulmanopeus) kertaa vääntö. Eli teho ja vääntö ovat siis naimisissa toistensa kanssa ja tuo kierrosluku pitää ne kimpassa.

Ajatellaan vaikka ohitustilannetta maantieajossa, jossa kaasu painetaan pohjaan. Autoa kiihdyttää renkaalla oleva voima, joka on sitä suurempi mitä suurempi vääntö moottorista saadaan. Toisaalta, jos Tallirenki vaihtaa pienemmälle vaihteelle siten että välitys kevenee, niin moottorilta tarvittava kierrosluku kasvaa, mutta samaan kiihtyvyyteen tarvittava vääntö moottorilta pienenee. Aika hankalaa, siksi Renki ajaa automaatilla.

Auton suorituskyky riippuu siis väännön lisäksi myös siitä, millä kierrosluvulla sitä on saatavilla. Tätä varten on olemassa teho. Se ei muutu vaihdelaatikossa eikä riipu renkaan koosta niin kuin vääntö ja voima.

Puhekielessä vääntävällä moottorilla tarkoitetaan moottoria, joka tarjoaa hyvin tehoa alhaisilla pyörintänopeuksilla. Se onkin auton ajettavuuden kannalta edullista.

Myöskään pelkkiä teholukemia ei aina voi tuijottaa, koska autoa ei voida kiihdyttää yhdellä kierrosluvulla, vaan siihen tarvitaan kierroslukualuetta.

Parhaiten asian havaitsee tehokäyrästä, joissa tehoa tulisi olla niin laajalla alueella, että sillä ehtii vedättää yhden välityksen läpi. Erityisesti pitää varoa tuijottamasta pelkkään huipputehoon, sillä henkilöautoa käytetään huipputeholla vain promillen murto-osia ajoajasta.

Polttoaineen kulutus riippuu moottorin ominaisuuksista.

Yleisesti voitaneen sanoa, että paras polttoaineen kulutus saadaan moottorin koko pyörintänopeusalueen keskivaiheilta (esim. 3 000 kierrosta minuutissa (rpm), jos alue 0 – 6 000 rpm) ja 90 prosentin teholla ko. pyörintänopeudella.

Näin ollen polttoaineen kulutuksen kannalta maksimiväännön kierrosluku on parempi, koska silloin moottori tuottaa enemmän tehoa suhteessa käytettyyn polttoainemäärään.

Helsingin Sanomat | hs.online@hs.fi