Πώς Λειτουργεί: Ροπή

• Διαβάστηκε από 4670 αναγνώστες
• Ημερομηνία δημοσίευσης: 17/12/2012

Όταν μιλάμε για τις επιδόσεις μιας μοτοσικλέτας, πάντοτε τη μέτρηση της μέγιστης τιμής της ισχύος του κινητήρας συνοδεύει και αυτή της ροπής. Tι είναι, όμως, ακριβώς αυτή η ροπή;

Tweet

Τα δυο βασικά χαρακτηριστικά που δείχνουν, λοιπόν, την απόδοση ενός κινητήρα μοτοσικλέτας (και όχι μόνο) είναι η μέγιστη τιμή της ισχύος και η μέγιστη τιμή της ροπής. Άλλωστε, αυτές οι δύο τιμές είναι από τα βασικά μέτρα σύγκρισης μεταξύ δύο μοτοσικλετών, τουλάχιστον όσον αφορά στον κινητήρα. Η έννοια της ισχύος είναι γενικά εύκολα αντιληπτή. Είναι η «δύναμη» που σπρώχνει τη μοτοσικλέτα να κινηθεί. Επόμενο είναι, όσο μεγαλύτερη είναι αυτή η «δύναμη», τόσο πιο γρήγορα να κινείται η μοτοσικλέτα. Αυτή η προσέγγιση της έννοιας της ισχύος είναι μεν υπεραπλουστευμένη, αλλά δίνει μια εύκολα κατανοητή εικόνα και είναι αυτή που συνήθως συλλαμβάνει στο νου του κάποιος χωρίς γνώσεις μηχανολογίας. Ο ακριβής ορισμός της ισχύος και, πολύ περισσότερο της ροπής, δίνεται μόνο μέσα από μαθηματικούς τύπους, αλλά αν καταφύγουμε σε τέτοιου είδους ανάλυση, το αποτέλεσμα θα το καταλάβουν μόνο όσοι ήδη έχουν εξειδικευμένες γνώσεις πάνω στο θέμα.

Αυτό που μπορούμε να πούμε είναι ότι, η ισχύς και η ροπή είναι έννοιες άμεσα συνδεδεμένες με τη δύναμη. Η ισχύς έχει σχέση με την ταχύτητα που προσδίδει η δύναμη σε ένα αντικείμενο, γι’ αυτό και ο παραπάνω ορισμός.

Αντίθετα, ροπή έχουμε όταν η δύναμη εφαρμόζεται σε αντικείμενο που μπορεί να περιστραφεί, όπως ο πίσω τροχός μιας μοτοσικλέτας. Με λίγα λόγια, η ροπή είναι ο βασικός υπαίτιος που η μοτοσικλέτα κινείται. Ο ορισμός λέει πως η ροπή είναι η δύναμη που εφαρμόζεται σε ένα αντικείμενο που περιστρέφεται, πολλαπλασιαζόμενη με την απόσταση του σημείου εφαρμογής της δύναμης από τον άξονα περιστροφής. Το σημείο «παραγωγής» της ροπής είναι στο εσωτερικό του κινητήρα, στο σύστημα μπιέλας-στροφάλου. Η έκρηξη του καυσίμου σπρώχνει το έμβολο προς τα κάτω. Αυτή η κίνηση ασκεί μια δύναμη στη μπιέλα, που περνά στο στροφαλοφόρο, ο οποίος μπορεί και περιστρέφεται, δηλαδή δημιουργείται ροπή. Αυτή η ροπή είναι η τιμή που δίνει ο κατασκευαστής στο manual της μοτοσικλέτας και σε κάθε παρουσίασή της. Περνώντας από το σύστημα μετάδοσης, πολλαπλασιάζεται, μέχρι να φτάσει τελικά στον τροχό και να κινήσει τη μοτοσικλέτα.

Ποιοτικά, ισχύς και ροπή είναι αλληλοεξαρτώμενες. Στο δρόμο, η ροπή δείχνει την ευαισθησία που έχει η κίνηση της μοτοσικλέτας σε εξωτερικό φορτίο, για παράδειγμα, ανηφόρα. Αν μια μοτοσικλέτα που κινείται σε επίπεδο οδόστρωμα με σταθερή ταχύτητα συναντήσει μια ανηφόρα, η ταχύτητά της θα μειωθεί λιγότερο, αν ο κινητήρας της έχει μεγάλη ροπή.

Αυτό γίνεται πιο κατανοητό, αν δούμε ένα διάγραμμα που παρουσιάζει την καμπύλη της ροπής. Καθώς οι στροφές του κινητήρα αυξάνονται, η τιμή της ροπής μέχρι ένα σημείο αυξάνεται και έπειτα μειώνεται. Αν οι στροφές του κινητήρα της παραπάνω μοτοσικλέτας είναι πάνω από το σημείο στο οποίο η τιμή της ροπής γίνεται μέγιστη, καθώς η ταχύτητα θα τείνει να ελαττωθεί και συνεπώς οι στροφές να μειωθούν, η ροπή θα αυξάνεται και ο κινητήρας θα αντιστέκεται σε περαιτέρω μείωση των στροφών. Επόμενο είναι, λοιπόν, όσο μεγαλύτερη είναι η μέγιστη τιμή της ροπής, αλλά και όσο ομαλότερη είναι η μεταβολή της καμπύλης, τόσο μεγαλύτερη να είναι και η αντίσταση του κινητήρα.

Αν οι στροφές του κινητήρα είναι λιγότερες από τις στροφές μέγιστης ροπής (μείωση των στροφών λόγω της ανηφόρας), θα έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της ροπής, δηλαδή μείωση και άλλο της ταχύτητας και των στροφών και ξανά της ροπής κ.ο.κ., μέχρι να σταματήσει η μοτοσικλέτα ή να ανοίξει ο αναβάτης το γκάζι. Αλλά και σε αυτή την περίπτωση, η μείωση της ταχύτητας θα είναι μικρότερη, όσο ομαλότερη είναι η καμπύλη της ροπής, η οποία εξαρτάται από τη μέγιστη τιμή της.