Förklaringen: så får Renault 5 Turbo 3E ett vridmoment på 4.800 Nm

Renault överraskade när de meddelade att showbilen Renault 5 Turbo 3E kommer sättas i produktion med leverans 2027. Då i en begränsad upplaga på 1.980 exemplar och vad priset blir är ännu oklart. Även om produktionsbilen har tonats ned lite jämfört med vad som först visades är det ändå en på många sätt extrem bil. Både vad gäller designen tekniken. Drivningen sker enbart på bakaxeln och då genom två navmotorer i hjulen som tillsammans ger bilen en effekt på 400 kW, eller 540 hästkrafter. Tillsammans med motorernas effekt och ett vridmoment på hela 4.800 Nm går 0-100 km/h på under 3,5 sekunder. Toppfarten är 270 km/h.

Det enorma vridmomentet var något vi diskuterade i avsnitt 22 av vår podcast laddstationen. 4.800 Nm, kan det verkligen stämma? Ja, faktiskt och hur det är möjligt har en kunnig ocgh uppmärksam lyssnare förklarat för oss med tydliga uträkningar som vi fick i ett mail. Tack Jonathan, vi blev så imponerade och tyckte det var så intressant att vi gärna delar med oss av det till er läsare.

Så häng med, så här fungerar det nämligen:

Renaults siffror för nya bilen låter rimliga. Att vridmomentet låter så högt är för att det är mätt på hjulen, till skillnad från bensinmotorer där man oftast mäter på vevaxeln.

Sambandet mellan effekt, rotationshastighet och vridmoment kan snyggast skrivas med ett bra val av SI-enheter som

P = τ * ω

där P är effekten (Power, watt), τ (tau) är vridmomentet (torque, newtonmeter) och ω (omega) är vinkelhastigheten (radianer/sekund). Här ser man t ex att om man dubblar vridmomentet vid samma varvtal så dubblas effekten. Eller om man halverar vinkelhastigheten (varvtalet) så måste vridmomentet dubbleras för att ge samma effekt ut.

Men eftersom vi föredrar andra enheter när vi pratar om motorer behövs ett par konstanter, så då blir samma formel i stället:

P[kW] = 0,0001047 * T[Nm] * f[rpm]

eller (1 kW = 1,34 hk)

P[hk] = 0,0001403 * T[Nm] * f[rpm],

Där jag satt enheterna i klamrar (hästkrafter, newtonmeter, varv per minut) och satt T som vridmoment och f som varvtal. (Obs. att effekt och vridmoment måste anges för samma varvtal för att formlerna ska stämma.)

Vi kan testa formeln med hästkrafter mot diagrammet för effekt och vridmoment mot varvtal för originalturbon (Renault 5 Turbo) jag hittade här: https://www.automobile-catalog.com/curve/1980/29330/renault_5_turbo.html#gsc.tab=0 . Vid 5500 rpm visar kurvan att vridmomentet är ca. 200 Nm. Med formeln ovan får vi effekten:

P[hk] = 0,0001403 * 200 * 5500 = 154,33 hk

Vilket stämmer bra överens med något drygt 150 hk vi kan se i diagrammet.

På automobile-catalog-sidan kan man också hitta hjulens ytterdiameter och hastighet på treans växel vid 1000 rpm. Med hjälp av det kan man räkna ut att växellådan gör att varvtalet på hjulen blir lägre än det från vevaxeln på motorn, med en faktor 0,185 på treans växel. Och med hjälp av formeln ovan och diagrammet vi tittat i kan man räkna ut att maximalt vridmoment på hjulen blir ca 1200 Nm.

Så om gamla Renault 5 Turbo med 160 hk får 1200 Nm på hjulen är det kanske inte så orimligt om Renault 5 Turbo 3E med 3,4 gånger så många hk får 4 gånger så många Nm (lite hand wavy, men i alla fall, kanske någon är övertygad?).

Man kan också använda nån rimlig hjuldiameter och använda samma formel ovan för att räkna ut hur fort 3E går när 540 hk utvecklas med 4800 Nm (nu inträffar de kanske inte samtidigt, men vi har begränsad info). Det blir ca. 80 km/h. Så siffrorna hänger ihop och 4800 Nm känns rimligt. Men coolt ändå att elmotorer har så bra bottendrag, vid 80 km/h snurrar hjulen, och alltså motorn, med ca 800 varv per minut.