19.3.2019. Autor: Matko Jović

Snaga i moment (2/2): Otkud potiču i što ih stvara?

Izgaranjem kemijska energija goriva pretvara se u mehanički rad, a količina rada dobivena iz raspoložive kemijske energije je iskoristivost motora. Iz toga nastaje sve...

Suvremeni motori s unutarnjim izgaranjem imaju iskoristivost 35 do 50 posto, dakle iskoristi se najviše polovica potencijalne kemijske energije. Gubici nastaju zbog veste pretvorbe odnosno nesavršenosti termodinamičkog procesa, a postoje i određeni mehanički i ostali gubici. 

Za izgaranje potreban je zraka (odnosno kisik iz zraka) i to 14,7 grama zraka na jedan gram goriva. Ako želimo dobiti više snage trebamo izgorjeti više goriva, što znači da trebamo dovesti i više zraka.

Budući da potrebe za zrakom rastu 14,7 puta brže, njegova je dobava limitirajući faktor snage motora. Stoga se osim različitih metoda poboljšavanja protoka zraka sve više koristi prednabijanje, odnosno uvođenje zraka u cilindre pod tlakom. 

Ova se operacija može izvoditi različitim vrstama punjača (puhala, kompresora) pokretana energijom ispušnih plinova (turbinom) ili mehanički, radilicom motora, preko multiplikatora.


James Watt donirao jedinicu

Službena SI, dakle svjetski priznata službena jedinica snage jest Watt koji je dobio ime po poznatom engleskom fizičaru Jamesu Wattu (1736. - 1819.). 

Valjda već znate, izumio je parni stroj i lokomotivu, ali je izmislio i nešto što se zove konjska snaga, koja je sve do 1979. bila službena jedinica za izražavanje količine snage. 

Konjska snaga dobila je ime baš po konjima, konkretnije po ponijima s kojima je Watt radio službujući u jednom rudniku gdje je izmjerio da poni može u jednoj minuti napraviti 22.000 stopnih funti (engleska jedinica za moment) u jednoj minuti, preko polužnog sustava koji se u rudniku upotrebljavao. 

Jednostavnim je proračunom došao do vrijednosti koja bi odgovarala prosječnom konju. Preneseno, prosječan konj može povući teret od 75 kilograma na visinu od 60 metara za jednu minutu.

Kupujemo snagu, trebamo moment...

Za kraj, tek napomena da ljudi kupuju konje, a u praksi trebaju njutnmetre, tj, okretni moment. On je taj koji određuje kako će se motor ponašati u vožnji. 

Pojam elastičnosti, koji se često sreće, zapravo je podatak o odstupanju minimalne i maksimalne vrijednosti okretnog momenta nekog motora. 

Razlog je to i velikog uspjeha suvremenih turbodizelaša (bez obzira na hajku poja je počela aferom Dieselgate), koji svi odreda razvijaju izuzetno velike vrijednosti okretnog momenta te su zato ti motori u praksi uvjerljiviji od uobičajenih usisnih benzinaca kakvi su dominirali desetljećima.

PROČITAJTE:

Snaga i moment (1/2): Kilowatti i newtonmetri, tko caruje, a tko klade valja?