Kalkulator momentu obrotowego silnika
Kalkulator momentu obrotowego
Moment w Nm z mocy silnika i obrotów
Wpisz moc przy obrotach, które podajesz niżej. Moc z dowodu rejestracyjnego to moc maksymalna.
Moment obrotowy
318,31 Nm
M = 9549 · 100 ÷ 3000 = 318,31 Nm
Silnik o mocy 100 kW przy 3000 obr/min daje 318,31 Nm momentu obrotowego.
- Funtostopy lb·ft
- –
- Kilogramometry kgf·m
- –
- Uncjocale ozf·in
- –
Ta sama moc 100 kW przy innych obrotach
Przy tej samej mocy moment maleje, gdy rosną obroty. Dlatego skrzynia biegów zwiększa moment na kołach, zmniejszając obroty.
Wpisz moc silnika w kilowatach albo koniach mechanicznych i prędkość obrotową, a kalkulator poda moment obrotowy w niutonometrach. Wynik zobaczysz też w funtostopach, kilogramometrach i uncjocalach.
Niżej znajdziesz wzór na moment obrotowy, przykład dla silnika elektrycznego i tabelę, która pokazuje, jaka to siła 30 Nm na kluczu.
Wzór na moment obrotowy
Moment obrotowy to moc podzielona przez prędkość obrotową. Jeśli moc podajesz w kilowatach, a obroty w obrotach na minutę, moment w niutonometrach liczysz tak:
M = 9549 · Pn
M to moment w Nm, P to moc w kW, a n to obroty w obr/min.
Liczba 9549 to 60 000 / 2π. Bierze się z tego, że jeden obrót na minutę to 2π / 60 radiana na sekundę, a kilowat to 1000 watów. Często zaokrągla się ją do 9550. Jeśli znasz moc w koniach mechanicznych, najpierw pomnóż ją przez 0,7355, żeby dostać kilowaty.
Wzór działa tak samo dla silnika benzynowego, diesla i elektrycznego, bo wynika wprost z fizyki ruchu obrotowego. Ważne, żeby moc i obroty pochodziły z tego samego punktu pracy silnika: moc maksymalna występuje zwykle przy innych obrotach niż moment maksymalny.
Jak obliczyć moment obrotowy? Przykład
Silnik ma moc 100 kW przy 3 000 obr/min.
- 1 Pomnóż moc przez 9549
100 · 9549 = 954 900.
- 2 Podziel przez obroty
954 900 ÷ 3 000 ≈ 318,3 Nm. Kalkulator liczy z dokładną stałą i pokaże 318,31 Nm.
- 3 W razie potrzeby przelicz jednostki
318,3 Nm to około 234,8 lb·ft i 32,5 kgf·m.
Sprawdź w kalkulatorze: 100 kW przy 3000 obr/min
Moment obrotowy silnika elektrycznego
Przy silniku elektrycznym moc i obroty odczytasz z tabliczki znamionowej. Wzór daje wtedy moment znamionowy, czyli taki, który silnik może oddawać w ciągłej pracy. Przykład: silnik 4 kW o obrotach znamionowych 1 450 obr/min ma moment 9549 · 4 ÷ 1 450 = 26,34 Nm.
Obroty silnika indukcyjnego zależą od liczby biegunów. Przy częstotliwości sieci 50 Hz prędkość synchroniczna wynosi 3000, 1500, 1000 albo 750 obr/min dla 2, 4, 6 i 8 biegunów. Obroty znamionowe są trochę niższe, bo wirnik obraca się z niewielkim poślizgiem. Dlatego na tabliczce silnika czterobiegunowego zobaczysz np. 1450, a nie 1500 obr/min.
Sprawdź w kalkulatorze: silnik elektryczny 4 kW, 1450 obr/min
Jaka to siła? Moment obrotowy na kluczu
Moment obrotowy to siła razy ramię, na którym działa: M = F · r. 1 Nm to siła 1 niutona przyłożona metr od osi obrotu. Dlatego przy dokręcaniu śruby ten sam moment osiągniesz mniejszą siłą na dłuższym kluczu. Tabela pokazuje, z jaką siłą trzeba nacisnąć, żeby uzyskać 30 Nm.
| Długość ramienia | Siła | Jak ciężar |
|---|---|---|
| 1 m | 30 N | około 3,1 kg |
| 50 cm | 60 N | około 6,1 kg |
| 30 cm | 100 N | około 10,2 kg |
| 20 cm | 150 N | około 15,3 kg |
| 10 cm | 300 N | około 30,6 kg |
„Jak ciężar” oznacza masę, która wisząc na końcu ramienia, dałaby taki sam moment. 1 kilogram waży około 9,81 N, więc 1 Nm to w przybliżeniu ciężar 102 gramów na ramieniu 1 m.
Jednostki momentu obrotowego
| Jednostka | 1 jednostka | 1 Nm | Gdzie ją spotkasz |
|---|---|---|---|
| Niutonometr Nm | 1 Nm | 1 Nm | Jednostka układu SI. Podają ją producenci aut w Europie. |
| Funtostopa lb·ft | 1,3558 Nm | 0,7376 lb·ft | Spotkasz ją w danych aut z USA i Wielkiej Brytanii. |
| Kilogramometr kgf·m | 9,8067 Nm | 0,102 kgf·m | Dawna jednostka, czasem jeszcze w starszych instrukcjach. |
| Uncjocal ozf·in | 0,0071 Nm | 141,6119 ozf·in | Małe momenty, np. w modelarstwie i małych silnikach. |
Moment obrotowy a moc
- Moment obrotowy
- Mówi, z jaką siłą silnik obraca wał. Decyduje o przyspieszeniu, zwłaszcza na niskich obrotach, i o tym, czy auto ciągnie bez redukcji biegu. Jednostka: Nm.
- Moc
- Mówi, jak szybko silnik wykonuje pracę. Decyduje o prędkości maksymalnej i utrzymaniu dużej prędkości. Jednostka: kW albo KM.
- Związek
- Moc to moment pomnożony przez prędkość obrotową. Przy tej samej mocy wyższe obroty oznaczają mniejszy moment, co pokazuje porównanie pod wynikiem w kalkulatorze.
Do czego przyda się kalkulator momentu obrotowego?
- Motoryzacja
- Analiza osiągów silników, porównywanie jednostek napędowych, planowanie modyfikacji, sprawdzanie danych z hamowni.
- Inżynieria mechaniczna
- Projektowanie przekładni, dobór silników do maszyn, obliczanie obciążeń w układach napędowych.
- Elektrotechnika i energetyka
- Moment znamionowy silników elektrycznych, parametry pracy turbin i generatorów.
Najczęściej zadawane pytania
Jak obliczyć moment obrotowy silnika?
Pomnóż moc w kilowatach przez 9549 i podziel przez prędkość obrotową w obrotach na minutę. Przykład: silnik o mocy 100 kW przy 3000 obr/min daje 318,31 Nm. Moc musi dotyczyć tych samych obrotów, dla których liczysz moment.
Jak obliczyć moment obrotowy silnika elektrycznego?
Tym samym wzorem. Moc znamionową i obroty znamionowe znajdziesz na tabliczce silnika. Silnik 4 kW o obrotach 1450 obr/min ma moment znamionowy 9549 · 4 / 1450 = 26,34 Nm.
Jaka to siła 30 Nm?
To zależy od długości ramienia. 30 Nm to 30 N na ramieniu 1 m, czyli tyle, ile ciężar około 3,1 kg na końcu metrowego klucza. Na kluczu długim na 30 cm trzeba nacisnąć z siłą 100 N, a to ciężar około 10,2 kg.
Jaka jest różnica między momentem obrotowym a mocą silnika?
Moment obrotowy mówi, z jaką siłą silnik obraca wał, a moc, jak szybko wykonuje pracę. Moc to moment pomnożony przez prędkość obrotową, więc silnik o dużym momencie nie musi mieć dużej mocy, jeśli pracuje na niskich obrotach. Moment decyduje o przyspieszeniu i elastyczności, a moc o prędkości maksymalnej.
W jakich jednostkach mierzy się moment obrotowy?
Najczęściej w niutonometrach (Nm), czyli jednostce układu SI. W danych z USA i Wielkiej Brytanii spotkasz funtostopy (lb·ft), w starszych instrukcjach kilogramometry (kgf·m), a przy małych silnikach uncjocale (ozf·in). Kalkulator przelicza wynik na wszystkie te jednostki.
Jak przeliczyć niutonometry na funtostopy?
Pomnóż moment w Nm przez 0,7376. Przykład: 100 Nm to 73,76 lb·ft. W drugą stronę 1 lb·ft to 1,3558 Nm.
Podsumowanie
Moment obrotowy w niutonometrach to 9549 razy moc w kilowatach podzielone przez obroty na minutę. Wzór działa dla silników spalinowych i elektrycznych, pod warunkiem że moc i obroty pochodzą z tego samego punktu pracy. Kalkulator liczy moment od razu, przelicza go na inne jednostki i pokazuje, jak zmienia się przy innych obrotach.