Ce este cuplul motor și cum influențează performanțele mașinii

Cuplul motorului reprezintă una dintre caracteristicile fundamentale ale oricărui vehicul, fiind cel puțin la fel de importantă precum puterea în cai. Pentru mulți șoferi, conceptul de cuplu rămâne vag, deși acesta influențează direct modul în care mașina accelerează, urcă pantele și răspunde la comenzile pedalei de accelerație.

Înțelegerea cuplului motor nu doar că te ajută să devii un șofer mai bun, dar îți permite și să faci alegeri mai informate atunci când vine vorba de achiziția unei mașini noi sau de optimizarea performanțelor vehiculului actual.

Ce este cuplul motor

Cuplul exprima forța rotațională a motorului, fiind creat de rotația motorului în jurul unei axe. Este forța care propulsează o mașină sport de la 0 la 100 de km/h în câteva secunde și te împinge în scaun și se măsoară în Newton-metru (Nm).

În termenii cei mai simpli, cuplul este forța care răsucește obiectele. De exemplu, poți genera cuplu când folosești o cheie ca să strângi prezonele de la roata mașinii. Practic, ca să folosești cheia, aplici o forță asupra manerului, forță care creează un cuplu asupra piuliței și o răsucește.

Acest principiu se aplică și la nivelul motorului, unde forțele de combustie sunt transformate în mișcare rotațională utilă pentru propulsarea vehiculului.

Cum funcționează cuplul mașinii

În termeni de teorie, cuplul motor reprezintă forța acționată de o pârghie asupra unui punct de rotire. Motoarele cu ardere internă transformă mișcarea de ridicare și coborâre a pistoanelor cu ajutorul bielei, în cadrul unei mișcări de rotație a arborelui cotit.

Procesul de generare a cuplului începe în camera de combustie:

Citește și

Este sigur să conduci cu o umflătură în anvelopă? Riscuri și soluții

O umflătură pe suprafața anvelopei reprezintă unul dintre semnalele de alarmă care nu trebuie ignorate niciodată. Aceast...

• Combustia amestecului aer-combustibil din cilindru creează presiune asupra pistonului
• Această presiune apasă pe piston cu o forță care îl împinge în jos
• Biela transmite această forță liniară către arborele cotit
• Arborele cotit convertește mișcarea liniară în mișcare rotațională
• Cutia de viteze transformă cuplul motor în forță de propulsie optimizată pentru roți

În general, o mașină va părea mai responsivă atunci când cel mai bun cuplu este atins devreme în procesul de accelerație, dar nu este mereu cazul. Cuplul devine din ce în ce mai important pe măsura ce vehiculele devin mai grele. O mașină mică, de oraș, poate fi condusă lejer cu un cuplu mai mic, în vreme ce un SUV de dimensiuni mari are nevoie de un cuplu mai mare pentru a se mișca.

Este motivul principal pentru care mașinile mari sunt echipate cu motoare diesel. Motoarele diesel oferă mai mult cuplu la accelerație mică decât motoarele pe benzină, fiind ideale pentru vehicule care trebuie să transporte încărcături grele sau să tracteze remorci.

Cuplu diesel vs benzina

În funcție de caracteristicile motorului, se dezvoltă și caracteristici diferite ale cuplului. Majoritatea automobilelor produc un cuplu util în interiorul unui interval destul de restrâns al plajei de turație.

Motoare pe benzină

În cazul motoarelor cu benzină, cuplul:

Citește și

Care este cuplul de strângere corect pentru prezoanele mașinii și cum se montează sigur

Siguranța în trafic depinde în mare măsură de starea tehnică a mașinii. Printre elementele care necesită atenție constan...

• Începe de obicei în jurul valorii de 1000-1200 rotații pe minut
• Atinge vârful între 2500 și 4000 rotații pe minut
• Oferă o creștere liniară și o plajă mai largă de utilizare
• Este mai potrivit pentru conducerea sportivă și turații înalte

Motoare diesel

În cazul motoarelor diesel, cuplul:

• Începe de la 1500-1700 rotații pe minut
• Atinge punctul maxim la 2000-3000 rotații pe minut
• Oferă valori mai mari la turații mici
• Este ideal pentru tractare și transport de mărfuri

Această diferență explică de ce camioanele și vehiculele de lucru folosesc aproape exclusiv motoare diesel, în timp ce mașinile sport preferă adesea motoarele pe benzină pentru caracteristicile lor de performanță la turații înalte.

Cuplu vs cai putere

Cuplul diferă de putere (care exprimă numărul de cai putere) deoarece se referă la cantitatea de putere pe care o poate dezvolta un motor, în vreme ce caii putere definesc cât de repede poate fi livrată acea putere. Și cuplul și puterea afectează viteza unei mașini, așadar este lesne de înțeles de ce mulți le confundă.

Diferențele cheie:

Cuplul:

• Măsurat în Newton-metru (Nm)
• Reprezintă forța de rotație
• Determină accelerația și capacitatea de tractare
• Este simțit ca “împingere” în scaun

Puterea:

• Măsurată în cai putere (CP) sau kilowați (kW)
• Reprezintă rata la care se efectuează munca
• Determină viteza maximă
• Este rezultatul înmulțirii cuplului cu turația

În realitate, însă, diferențele dintre ele au un impact semnificativ asupra funcționării unei mașini. Cu cât este mai mare puterea unui motor, cu atât crește și potențialul maxim de cuplu. Acest potențial se traduce în aplicațiile reale prin caracteristicile axului și transmisiei.

Asta explică de ce o mașină de curse și un tractor care au același număr de cai putere se comportă atât de diferit. În cazul unei mașini de curse, tot cuplul este folosit pentru viteza, în timp ce tractorul folosește caii putere pentru a trage sau cara greutăți.

Eficiența cuplului

Cuplul motorului atinge valoarea de vârf la viteza la care este cel mai eficient. Cu alte cuvinte, eficiența motorului este la maximum la o viteză la care produce un nivel de vârf al cuplului. Dacă accelerezi motorul deasupra acestei viteze, cuplul începe să scadă, din cauza frecării crescute între componentele mișcătoare ale motorului.

Așadar, chiar dacă turezi motorul deasupra vitezei maxime de cuplu, cuplul nu va mai crește. Acest lucru explică de ce fiecare motor are o “bandă” optimă de funcționare unde oferă cele mai bune performanțe și eficiența combustibilului.

Utilizarea eficientă a cuplului în conducere

Cuplul motorului este multiplicat de viteze. Dacă viteza selectată este mică (viteza 1), cu atât este mai mare puterea de tracțiune a motorului. Cu toate acestea, dacă turezi motorul menținând viteza 1, după un timp acesta va atinge o limită, care avertizează șoferul să treacă în viteza următoare.

În cazul opus, dacă schimbi viteza înainte ca motorul să atingă cuplul maxim, vehiculul va pierde din accelerație. Motivul? Roțile nu mai au suficientă forță de rotație. Astfel, șoferul va fi obligat să treacă într-o viteză inferioară.

Sfaturi pentru conducere eficientă:

1. Pentru eficiența combustibilului: Schimbă vitezele cât mai aproape posibil de valoarea de vârf a cuplului
2. Pe autostradă: După 60 km/h, folosește treapta cea mai mare și menține motorul sub 2500 rpm
3. La urcat: Folosește o treaptă inferioară și un număr mai mare de rotații pentru a oferi vehiculului forța necesară
4. La tractare: Exploatează zona de cuplu maxim pentru cele mai bune performanțe

Înțelegerea și utilizarea corectă a cuplului motor nu doar că îmbunătățește experiența de conducere, dar contribuie și la prelungirea duratei de viață a motorului și la reducerea consumului de combustibil. Fie că vorbim de o mașină de oraș sau de un vehicul de lucru, principiile rămân aceleași: respectarea caracteristicilor motorului și utilizarea optimă a puterii disponibile.

Sursa foto: auto.howstuffworks.com, wheels24.co.za