Moč in navor

Author: Share:

V navtiki se pri motrjih velikokrat srečujemo s pojmom moči in navora. Da je stvar še bolj komplicirana, se moč včasih izraža v kW (kilo watt, izg: “kilovat”), drugič pa v KM (izg. konjska moč). Za zapis konjskih moči se včasih uporablja tudi oznaka KS (konjska sila), PS (pferdstarke, iz nemščine), CV (cheval vapeur, iz francoščine) ali HP (horse power). No slednja ni povsem enaka KM, vendar je razlika majhna in jo večinoma kar zanemarimo. Je pa ta razlika posledica anglosaških enot, ki so drugače definirane, kot pa metrične.

 

Kaj sploh je moč? Moč in njena enota [W] (watt, izg: vat) je dejansko delo na časovno enoto. Tako je enota za moč [W], definirana kot “J” (joule, izg: đul) na “s” (sekunda).
W = J / s
Ker pa je watt relativno majhna enota za izražanje moči, se ji večinoma dodaja predpono “k” (kilo), katera jo naredi 1000 krat večjo in tako nastane oznaka “kW”. No pri večjih močeh pogonskih strojev, predvsem v elektrarnah in podobno, se ji dodaja celo predpona M (mega), in tako dobimo milijonkrat večjo enoto.

Definicija konjske moči:
1 KM je moč, ki lahko v 1 sekundi dvigne breme z maso 75 kg 1 meter visoko.

Razmerje med enoto KM in kW:
1 KM = 0.735 kW
1 HP = 0.746 kW (vidite, da je razlika majhna)
popularno se računa tudi s faktorjem 1.36, ki je dejansko inverzna vrednost zgoraj omenjenih pretvorb. Tako lahko zapišemo tudi, da je:
1 kW = 1.36 KM

Sedaj pa navor…
No pri navoru je zadeva bolj enostavna, saj se danes uporablja samo še enota Nm (newton meter, izg: “njutn meter”).
Navor ali z drugo besedo vrtilni moment je definiran kot produkt sile “F” in njene ročice “r”.
M = F * r
Iz tega tudi izhaja enota “Nm”, saj se sile merijo v “N” (newton, izg: njutn), dolžina ročiče pa v “m” (metrih)

V naših motorjih z notranjim izgorevanjem tako nastane vrtilni moment, ko sila na bat preko ojnice in motorne gredi (ročica) pritiska in ustvarja rotacijsko gibanje.
Da ne bomo zabredli pregloboko v fiziko, ki zna biti suhoparna in za laike prezahtevna, bom podal samo impirično (iskustveno) enačbo, ki se ponavadi uporablja v praksi in s katero lahko hitro izračunamo navor, ki ga daje določena moč pri določenih vrtljajih in obratno.
M = 9550 * P / n
Pri tem je
M = vrtilni moment v “Nm”
P = moč v “kW”
n = število vrtljajev gredi v “vrt/min”

Pri tej formuli je enostavno to, da nam enot ni potrebno pretvarjati na osnovne, saj za to poskrbi faktor 9550. Tako lahko uporabimo standardne enote, ki jih najdemo v tehničnih podatkih posameznega motorja…

In še primer:
Imamo nek motor, za katerega vemo, da pri 3900 vrt/min zmore moč 275 KM, pri 2600 vrt/min, pa nam daje 590 Nm navora. Zanima nas, kakšen je navor pri največji moči, poleg tega pa nas zanima, kakšno moč zmore pri 2600 vrt/min, ko ima največji navor.

Najprej moramo moč pretvoriti v kW:
275 KM / 1.36 = 202 kW
Vidimo, da omenjeni motor zmore 202 kW moči.

Izračunajmo sedaj navor pri max vrtljajih:
M = 9550 * 202 / 3900 = 495 Nm

Sedaj lahko izračunamo še moč, ki jo motor zmore v območju največjega navora pri 2600 vrt/min.
Spet uporabimo isto enačbo, le malo obrnjeno…
P = M * n / 9550 = 590 * 2600 / 9550 = 161 kW
Kot vidimo, imamo v območju največjega navora na voljo moč 161 kW.

Moč motorja se dejansko ne da izmeriti, se pa meri navor! Tako na testnih mizah motor priklopijo na posebno zavoro, pri kateri je znana ročica, motorju pa potem povečujejo vrtljaje, sproti pa merijo zavoralno silo. Kot smo videli, lahko navor izračunajo zelo enostavno s produktom te sile in ročice. Tako se dobi krivulja navora, iz nje pa se potem preko omenjene impirične formule izračuna moč motorja v posameznem območju vrtljajev.

Tako, to je nekaj osnovnega o moči in navoru, ter njuni medsebojni odvisnosti. Upam, da pomaga in se bo kdo kaj naučil, če pa so kakšna vprašanja, le na plan z njimi…

 
besedilo:  Sandi K.
foto:  Wikipedia

Previous Article

Astinor zastopnik v Sloveniji

Next Article

Menjalnik, vrtljaji, izkoristek, navor, moč…

Pogledajte ostale članke