Въртящ момент

Въртящият момент е мярката за въртящото, усукващо усилие на двигателя — силата, която реално завърта коляновия вал и, чрез скоростната кутия и главното предаване, колелата. Където мощността описва скоростта, с която се извършва работа, въртящият момент описва големината на наличната сила във всеки даден момент. На всекидневен език това е, което водачът усеща като теглителна сила: лекотата, с която автомобилът ускорява от място, изтегля товар нагоре по наклон или се устремява напред при изпреварване, без да се налага превключване надолу. Двигател, който произвежда силен въртящ момент в долната част на оборотния диапазон, се усеща мощен и спокоен, защото изобилно усилие е налично, преди двигателят да трябва да се натоварва силно.

Механично въртящият момент се поражда от налягането на горене, което избутва всяко бутало надолу по цилиндъра, при което тази линейна сила действа върху коляновия вал чрез рамото на коляното — перпендикулярното разстояние между мотовилковата шийка и оста на коляновия вал. По-дългият ход или по-високото налягане в цилиндъра следователно обикновено дават повече въртящ момент, поради което двигателите с дълъг ход и с принудително пълнене се ценят за теглителната си способност. Стандартната метрична единица е нютон-метър (Nm); имперският еквивалент е паунд-фут (lb-ft), с приблизително 1,356 Nm за всеки lb-ft. Съвременен 2,0-литров турбодизел може да развие около 320 до 400 Nm, докато голям спортен V8 може да надхвърли 700 Nm.

Връзката между въртящ момент и мощност е точна, а не приблизителна: мощността е равна на въртящия момент, умножен по оборотната скорост. В практически единици мощността в киловати е приблизително въртящият момент в нютон-метри по оборотите в минута, разделено на 9550. Затова малък двигател, въртящ се много бързо, може да изравни мощността на голям муден двигател, който произвежда далеч по-голям въртящ момент при ниски обороти. Производителите посочват както пиковата стойност на въртящия момент, така и оборотите в минута или оборотния диапазон, при който тя настъпва; равна, широка крива на въртящия момент, която се задържа от ниски обороти, обикновено е по-полезна на пътя от висок, но тесен пик.

Подачата на въртящия момент оформя характера на автомобила повече от която и да е отделна водеща цифра. Атмосферните бензинови двигатели обикновено изграждат въртящ момент постепенно и достигат пик доста високо в оборотния диапазон, възнаграждавайки високите обороти. Турбокомпресорните двигатели, особено дизеловите, развиват силен заряд въртящ момент малко над оборотите на празен ход, давайки лека гъвкавост в средните обороти, но понякога по-рязка подача. Електрическите мотори отново са различни — произвеждат максимален въртящ момент от нулеви обороти, което обяснява моменталния, плавен тласък на електрическите автомобили.

Въртящият момент на двигателя е само част от историята, защото трансмисията го умножава. Ниска първа предавка и числено високо главно предаване разменят чистата скорост срещу значително увеличен въртящ момент на колелата, което е начинът, по който автомобил със скромна мощност все пак може да тегли тежко или да изкачва стръмно. Разбирането на въртящия момент наред с конските сили, спирачната мощност и съотношението мощност към тегло дава далеч по-вярна представа за това как ще се усети и държи автомобилът, отколкото която и да е отделна цифра.