Hogyan kell előzni kis és nagy motoros kocsival ?

A nyomaték arról szól, hogy mekkora "erővel" tekeri a kocsi a kereket.

Ahhoz, hogy gyorsuljon a kocsi (illetve a veszteségek miatt ahhoz is, hogy tartsa a sebességét), teljesítményt kell leadnia. A teljesítmény a nyomaték és a fordulatszám szorzata, azaz milyen erővel és milyen gyorsan tekeri a kereket.

A belsőégésű motor sajátossága, hogy a leadott nyomaték is függ a fordulatszámtól, így a teljesítmény úgymond "kétszer" függ a fordulatszámtól.

(Ezt szokták ilyen háromtengelyű rendszerben ábrázolni: [link] )

Mivel a motor kis fordulatszámon "gyenge", nagy fordulatszámot közvetlenül kihajtva meg szétégetnéd a kereket mire elindulsz, beraknak egy áttétet, hogy (relatíve) nagy fordulatszámon pörgő motorral, de kis fordulatszámú kerékkel tudj elindulni álló helyzetből. Ezzel viszont az a baj, hogy utána nem növelheted a fordulatszámot az egekbe, mert szétesik a motor. Ezért van több áttét, amik közül váltogathatsz.

Na most amikor autópályán vagy országúton tartasz egy tempót, akkor jellemzően olyan sebességfokozatot és gázadást használsz, hogy egy kulturált, nem túl alacsony, de viszonylag alacsony fordulatszámon ketyegjen a motor. Ez mondjuk 2000 /perc környéke. Utolérsz egy lassabb járművet, előzni szeretnél. Ehhez növelned kell a kettőtök közti sebességkülönbséget, máskülönben nagyon sok ideig lesztek egymás mellett. Gyorsítani kell. Szóval egy opció, hogy nyomod a gázt, és várod a csodát, közben a 2000/perces fordulatszámhoz tartozó teljesítménnyel elkezd gyorsulni a kocsi. A másik opció, hogy visszakapcsolsz egy fokozatot, így ugyanazon a sebességen nagyobb lesz a fordulatszámod, ezáltal a teljesítményed is. (lásd: az ábrán)

Nagyobb teljesítménnyel nagyobb gyorsulást érsz el, hamarabb éred el a megfelelő sebességkülönbséget, kevesebb ideig előzöl. Juhú!

Visszaváltani annyit kell, hogy legyen egy értelmes teljesítményed, de még ne forgasd halálba a motort. Ezt gépe válogatja, hogy melyiknél mennyi. Nagyobb teljesítményű kocsiknál eleve az "utazó" fordulatszám környékén is lehet akkora a teljesítmény, hogy komoly gyorsításba bírsz kezdeni, így vissza se kell váltani feltétlenül.

A "nagyobb nyomaték nagyobb végsebesség" tekintetében azt érdemes látni, hogy az áttétek mit csinálnak. A teljesítmény ugye a nyomaték és a fordulatszám szorzata. Áttétekkel azt lehet csinálni, hogy ugyanazt a teljesítményt máshogy "osztod fel" a nyomaték és a fordulatszám közt. (Ez olyan, mint váltakozó áramnál a transzformátor.) Beviszel egy teljesítményt, és választhatsz, hogy lassan de erősen forgó kimenetet akarsz, vagy gyorsan, de gyengébben forgó kimenetet. Az autókban a sebességfokozatok úgy vannak sorban, hogy az 1. a legerősebb de leglassabb, az utolsó a leggyengébb de leggyorsabb, a többi pedig ezek közt egy fokozatos átmenet. Ebből látható, hogy az elméleti végsebesség mindig az utolsó fokozatban a legmagasabb. #9 és #10 által leírt jelenség abból adódik, hogy nagy sebességfokozatban kis motor esetében a bevitt teljesítmény egyszerűen túl kicsi ahhoz, hogy abban a fokozatban leküzdje a veszteségeket, így nem lesz képes a jármű abban a fokozatban odáig növelni a fordulatszámot, hogy elérje (vagy akár csak megközelítse) az elméleti végsebességet. Szélsőséges esetben (amit #9 is ír) az is kiadódhat, hogy az effektív végsebesség egy alacsonyabb fokozatban érhető el, bár személyesen még nem tapasztaltam ilyet. (Nem tartom kizártnak, hogy az adott jármű motorja az eredendő gyengeségen felül valami egyéb hibával volt terhelt, persze simán lehet az is, hogy szimplán egy furán megválasztott, esetleg eredetileg nagyobb motorhoz tervezett váltót rakott rá a gyártó.)