Mitől függ a forgatónyomaték két eltérő hengerűrtartalmú turbódízel motor között?

Nem tudjuk milyen motor (vagy hogy létező-e egyáltalán, vagy pedig csak kitalált szituáció), de legjobb tudomásom szerint ez csak úgy lehetséges, legalábbis a képletekből adódóan, ha a 11 literes motor fordulatszáma alacsonyabb, ennek oka pedig feltételezhetően a nagyobb lökethossz.

Teljesítmény = nyomaték * szögsebesség.

A szögsebesség az 2pi * fordulatszám. Az egyszerűség kedvéért tekintsünk a szögsebességre egyszerűen fordulatszámként. Tehát átrendezve a képletet:

Nyomaték = teljesítmény / fordulatszám

Ha a teljesítmény állandó és csökken a fordulatszám, akkor nő a nyomaték.

#1

Csak szólok, hogy belsőégésű motoroknál teljesítmény = térfogatáram * középnyomás.

"Mitől függ a forgatónyomaték két eltérő hengerűrtartalmú turbódízel motor között?"

Ott a választ a kérdésben. Az eltérő hengerűrtartalomtól. Ez minden motornál így van, nem csak a turbódízelnél. A benzinesnél is így van, a szívónál is így van. Minél nagyobb a köbcenti, annál nagyobb a nyomaték.

A 11 literes feltételezem több hengeres motor. Egy fordulatra több munkaütem jut. Eleve ettől is már nyomatékosabb.

Egy henger nagyobb térfogatú. Több üzemanyag égethető el benne egy munkaütem alatt. Azaz nagyobb "tolóerővel" löki dugattyút és ezzel a hajtókart.

Ha hosszabb a löket, hosszabb a hajtókar. A nyomaték pedig Nm, azaz erő*hossz. Tehát azonos "tolóerő" esetén is nagyobb nyomatékkal tudja megforgatni a főtengelyt.

"Mitől függ a forgatónyomaték két eltérő hengerűrtartalmú turbódízel motor között?"

Röviden: a dugattyúk felületétől, a hengerbeli nyomástól és a főtengelyen a hajtókarok rögzítési pontjának kitérésétől.

Hosszabban:

A forgatónyomaték = erő * forgástengelytől való távolság. (Ez itt vektoriális szorzat.)

Az erő = felület * nyomás.

A felület a dugattyúk összfelülete.

A nyomás a munkaütem alatti átlagos nyomás. Az erőt idő szerint átlagolni kell, amihez legegyszerűbb egy teljes munkaciklus, vagyis 2 fordulat idejére számolni. (Ha négyütemű motorokról van szó.) A szívóütemben negatív nyomás lesz (a külső 1 atmoszférához képest.)

A forgástengelytől való távolság: a főtengelyen a hajtókarok csapágyainak távolsága a forgástengelytől. Itt a vektoriális szorzatot úgy kell érteni, hogy amikor a hajtókar (hajtórúd) egyvonalban van a főtengely középpontjával, akkor hiába van erő, a forgatónyomaték 0. Amikor a hajtókar legjobban kitér oldalra (kb.), akkor hozza létre azonos erő a legnagyobb forgatónyomatékot. Erre is átlagolni kell.

Összefoglalva: a nagyobb motorban nagyobb a dugattyúk összfelülete és a hosszabb löket lehetővé teszi, hogy geometriai hasonlóság mellett a főtengely "szélesebb" legyen.

És az, hogy a különböző nyomaték ellenére azonos a teljesítményük, csak úgy lehet, hogy a kisebb motor nagyobb fordulatokat tud elérni. (teljesítmény = forgatónyomaték * fordulatszám)