Ilmamoottorin suorituskyky

Ilmamoottorin suorituskyky riippuu ilman syöttöpaineesta. Ilmamoottorien tyypillinen lineaarinen vääntömomentin/pyörimisnopeuden suhde on nähtävissä, kun ilman tulopaine on vakio. Moottorien tuottamaa vääntömomenttia ja kierrosnopeutta voi kuitenkin muuttaa helposti säätelemällä ilmansyöttöä, joko kuristamalla tai painetta säätämällä. Eräs ilmamoottorien ominaisuuksista on, että niitä voi käyttää koko vääntömomenttikäyrän alueella vapaasta nopeudesta pysähtymiseen asti ilman, että moottorille aiheutuu mitään haittaa. Vapaa nopeus* eli tyhjäkäyntinopeus on määritelty käyttönopeudeksi, kun ulostuloakseliin ei kohdistu lainkaan kuormitusta. *Vapaa nopeus = kierrosnopeus, jolla ulostuloakseli pyörii, kun siihen ei kohdistu kuormitusta.

Ilmamoottorin tuottama voima on yksinkertaisesti vääntömomentin ja kierrosnopeuden tuotos. Ilmamoottorit tuottavat tyypillisen tehokäyrän, jossa teho on suurimmillaan kierrosnopeuden ollessa noin 50 % tyhjäkäyntikierroksista. Tässä pisteessä tuotettua vääntömomenttia kutsutaan usein maksimitehon vääntömomentiksi.

Voimantuoton kaava:P = (π × M × n) / 30 M = (30 × P) / (π × n) n = (30 × P) / (π × M) P = teho [kW] M = vääntömomentti [Nm] n = nopeus [r/min]

Kun ilmamoottoria valitaan tiettyyn käyttöön, ensin on määriteltävä työpiste. Se on moottorin halutun pyörimisnopeuden ja kyseisessä pisteessä tarvittavan vääntömomentin yhdistelmä.

Huom. Vääntömomentti-/nopeuskäyrällä olevaa pistettä, jolla moottori todellisuudessa käy, kutsutaan työpisteeksi.

 

Kaikkien ilmamoottorien käynnistysmomentti vaihtelee riippuen lamellien asennosta moottorissa. Alinta käynnistysmomenttia kutsutaan minimikäynnistysmomentiksi, joka voidaan taata moottorin käynnistyessä. Vaihteluun vaikuttaa moottorin tyyppi, joten se on selvitettävä mallikohtaisesti. Todettakoon, että kahteen suuntaan pyörivien moottorien käynnistysmomentti vaihtelee enemmän kuin suunnanvaihdottomien moottorien, ja siksi näiden moottorien minimikäynnistysmomentti on pienempi.

Huom. Käynnistysmomentti on vääntömomentti, jonka moottori tuottaa, kun akseli on paikallaan ja moottoriin syötetään täysi ilmanpaine.

Pysäytysmomentti (stallausmomentti) on vääntömomentti, jonka moottori tuottaa juuri pysähtymishetkellä, kun se käynnissä ollessa jarrutetaan pysähdyksiin. Pysäytysmomenttia ei ole kirjattu taulukoihin. Se on kuitenkin helppo arvioida kertomalla maksimitehon vääntömomentti kahdella: jos momentti maksimiteholla on esimerkiksi 10 Nm, pysäytysmomentti on noin 20 Nm.

• Pysäytysmomentti on moottorin tuottama vääntömomentti, kun sitä kuormitetaan pysähdyspisteeseen saakka. 
• Pysäytysmomenttiin vaikuttaa se, kuinka nopeasti moottori jarrutetaan pysähdyksiin. Nopea jarrutus tuottaa suuremman pysäytysmomentin kuin hidas jarrutus. Tämä johtuu siitä, että roottorin massa (inertiamomentti) kasvattaa vääntöä.