Hvað er snúningsvægi í bílum?

Hvað er snúningsvægi í bílum?

Jafnvel þótt þeir misskilji skilgreininguna á hestöflum, þá geta flestir öðlast skilning á þessu hugtaki. Þó að þeir beiti kannski ekki upprunalegri skilgreiningu James Watt, sem fól í sér að reikna út vinnuhraða hests sem snýr mylluhjóli, því í almennum skilningi er niðurstaðan sú að því fleiri hestöfl sem bíll hefur því hraðar getur hann farið.

Tog eða snúningsvægi er hins vegar allt annað mál og mun færri sem skilja það fullkomlega.

Í bílaumsögnum er tala yfir tog oft skráð við hlið hestaflatölunnar. Fjöldi snúninga þar sem aflvélin þróar hámarkshestöfl er gefinn upp – 101 hestafl við 6.000 snúninga á mínútu til dæmis – sem og fjöldi snúninga þar sem aflvélin þróar hámarkstog – 166,7 Nm við 4.500 snúninga á mínútu, í þessu dæmi.

Þó að það sé tiltölulega auðvelt að átta sig á þeirri staðreynd að aflvélin mun þróa hámarksafl sitt við 6.000 snúninga á mínútu, þá er ekki eins augljóst hvað togtalan þýðir. Hvernig er tog frábrugðið hestöflum og hvaða áhrif hefur tog á akstur?

Hvað er tog eða snúningsvægi?

Annað hugtak fyrir tog sem gæti skýrt merkingu þess aðeins er „snúningskraftur“. Tog í bílum vísar þannig til snúningskraftsins sem sveifarás mótorsins framleiðir. Með öðrum orðum, það er sú vinna sem aflvél getur skilað frá sér. Togtalan er venjulega mæld í annað hvort Newtonmetrum (Nm) eða, eins og í enskumælandi heimi i pundum og fetum (lb ft).

Hver er munurinn á togi og krafti?

Þó að tog sé skilgreint sem vinnumagn sem vél getur unnið, þá vísar afl (oft mælt í hestöflum, bremsuhestöflum, ps eða kílóvöttum), til þess hversu hratt er hægt að vinna þá vinnu. Þetta tvennt er mjög náskylt miðað við að formúlan til að reikna hestöfl er:

Hö = Tog x sn/mín ÷ 5,252

Seinni talan er bara stærðfræðilegi fastinn sem þarf til að formúlan virki.

Hver eru áhrifin frá togi?

Þó fjöldi ökumanna viti fátt um tog, vita þeir það þegar þeir finna fyrir því. Sem slíkt er togi oft lýst sem „brumm“, „togkraftur“ eða „áhrif“.

Ef aflvél þróar hámarkstog á hærri snúningi getur verið að ökumanni finnist vélin hægari í hröðun og ökumenn verða að láta vélina snúast meira til að ná meiri hröðun, til dæmis þegar farið er fram úr eða lagt af stað frá umferðarljósum.

Það er ein af ástæðunum fyrir því að vélar sem þróa hámarkssnúningsvægi sitt neðar á snúningssviðinu eru hentugri og nothæfari fyrir daglegan akstur. Vél sem skilar hámarks togkrafti við 2.500 snúninga á mínútu, til dæmis, mun eiga auðveldara með að lifa með en vél sem þarf að ná aflinu á 4.500 snúningum á mínútu allan tímann.

Þó að margir áhugasamir ökumenn hafi gaman af vélum sem þarf að halda á háum snúningi til að fá hámarksafköst, þá krefst það aukinnar kunnáttu að ná þessu afli þegar þörf er á því.

Á sjöunda áratugnum þegar bandarískir framleiðendur voru að þróa nýja kynslóð sína af kraftmiklum bílum, áttuðu þeir sig á því að með bandarískri hefð fyrir „dragracing“ var tog og hröðun mikilvægari en beinn kraftur. Þess vegna höfðu amerískir keppnisbílar, samanborið við evrópska sportbíla á þeim tíma, færri hestöfl en hærra tog.

Með því að taka 3,8 lítra Jaguar E-Type og bera hann saman við 4,7 lítra V8 Ford Mustang, gæti E-Type framleitt 265 hestöfl og 351 Nm við 4.000 snúninga á mínútu; Mustang var fær um 225 hestöfl og 413 Nm við 3.200 snúninga á mínútu.

Þetta undirstrikar forgangsröðun Evrópubúa frammistöðu á móti Bandaríkjamönnum.

Almennt séð henta vélar sem þróa hámarkstog við hærri snúning á mínútu betur fyrir léttari og afkastameiri bíla þar sem sparneytni er ekki svo mikið mál. Ökumenn kraftmikilla bíla kunna að meta aukna virkni og öskrandi vélarhljóð við hásnúning aflgjafa sem nær hámarkstogi við hærri snúning á mínútu.

Vegna fjölda aukahluta og búnaðar á venjulegum bílum í dag eru þeir þyngri en áður og því þurfa þeir aukinn togkraft, sem þýðir að meira tog á lægri snúningi á mínútu er æskilegt, svo þeir virki ekki kraftlausir í viðbragðinu. Sama gildir um torfærubíla og ökutæki sem draga þunga hluti.

Dísilvélar hafa tilhneigingu til að bjóða upp á þessa tilteknu „uppskrift“ varðandi frammistöðu og þess vegna eru þær enn aðalvalkosturinn fyrir dráttarvélar, pallbíla og sendibíla.

Hvað með rafbíla?

Rafbílar skila hámarkstogi frá núll snúningum á mínútu, ólíkt bensínbílum sem þarf að láta snúast upp í ákveðinn fjölda snúninga á mínútu til að ná þessu. Helsti ávinningurinn af þessu er tafarlaus hröðun, sem þýðir að jafnvel tiltölulega hversdagslegir bílar eins og Nissan Leaf eða Renault Zoe geta verið ansi hressir.

Sumir afkastamiklir bílar munu nota tvinnkerfi sem notar rafmótora til að aðstoða vélina, sem gefur bílnum ávinninginn af tafarlausu rafmagnstogi og hröðun sem ekki var hægt að ná í venjulegum fólksbíl sem notar vélina eina. Rafmótorarnir hjálpa einnig til við að draga úr vinnuálagi vélarinnar og bæta þannig eldsneytissparnað.

Núverandi Formúlu 1 V6 bensínvélar eru með tvinnaðstoð á þennan hátt.

Í ljósi þess hversu mikið rafdrifstæknin hefur þróast á síðustu tíu árum og býður upp á mikið tog með rafmótorum þýðir það að námuflutningabílar og dráttarbílar flugvéla á flugvöllum – sem báðir krefjast gríðarlegs togafls – eru nú seldir og notaðir um allan heim með rafmagnsdrifi þar sem dísilbílar gætu einu sinni hafa þótt betri.

Rútur og sendiferðabílar eru líka í auknum mæli rafknúnir, sérstaklega í borgum þar sem útblástur frá ökutækjum er heilsufarsvandamál og stjórnvöld eru farin að kveða á um notkun rafbíla af þessum sökum.

Birtist fyrst í desember 2021

(byggt á grein á vef Sunday Times Driving)