"Момент на колесах 560 тыс. Нм" или "Как разогнать 5 тонн неуправляемых резины и стали до 112 км/ч за 3 секунды?"⁠⁠

Пожалуй, это одно из немногих видео где хорошо показана максимальная эффективность данного класса экстремального автоспорта, когда резина работает именно по грунту, для которого она была создана.
На переднем плане виден маршалл гонки, с которым можно сопоставить размеры монстр монстр траков.

Итак, какой же момент на колёсах у этого класса машин, чтобы при такой массе так "рвать когти" с места?
Разберем тему на машине с видео - "Extreme Overkill":

Известно, что машину тащит крутящий момент на колёсах. Ему мы и будем сегодня уделять внимание.
Ну что, посчитаем? :)

Как мы видим из инфы - это 9,4-литровый (572-cubic-inch) двигатель на метиловом спирте с суперчарджером (компрессор с приводом от коленвала). Зовут его "Merlin" и выдаёт он 1 500 лошадиных сил, а момент на выходе составляет 1 320 pound-feet (фунтов на фут), что в пересчёте на наши - это 1 790 Нм.

В монстр траках используют гоночную коробку для драг рейсинга, чаще всего разработанную на базе древней 2-скоростной автоматической коробки передач General Motors модели "Powerglide". Есть ещё GM-Turbo 440, FORD моделей C4 и C6, но эффективность примерно одинаковая.
Для автоспорта она переведена на ручное управление (АКПП в автоспоте запрещены везде, как мы знаем).

Передаточные числа:
1 передача - 1.76 или 1,82
*2 передача - 1.00 (прямая передача, момент на выходе практически равен моменту на входе):

* - чтобы не перегружать вам и себе мозг, вторую передачу я на примерах считать не буду, а буду только первую. В конце поста по второй передаче будет объявлен только результат.

У этой коробки первая передача имеет два варианта передаточных чисел в зависимости от выбранного входного планетарного редуктора - это 1.76:1 (скоростной) и 1.82:1 (тяговый).

Так как monster truck racing - спорт скоростной, с достаточно мощными двигателями и огромными понижающими передаточными числами в трансмиссии, мы будем считать исходя из выбора более скоростной передачи с коэффициентом 1.76.

Для получения момента на выходе из КПП умножаем момент двигателя на коэффициент передаточного числа и получаем момент на входе в раздаточную коробку: 1790 Нм х 1.76 = 3 150 Нм.

Популярная в строительстве монстр траков трехвальная раздаточная коробка. Передаточные числа верхней передачи - 1.3, нижней - 7.6:

Умножаем моменты последовательно на передаточные числа сначала верхнего, потом нижнего редукторов:

Верх: 3 257 х 1.3 = 4 095 Нм
Низ: 4 095 х 7.6 = 31 122 Нм (момент на выходе из раздатки).

В полноприводном экстремальном автоспорте чаще всего межосевой дифференциал отсутствует ввиду огромных мощностей и постоянного букса колёс даже без него, поэтому здесь момент с раздатки напрямую идёт на оба кардарных вала.

Следующим редуктором у нас идёт главная передача моста.

Итак, следующим у нас идёт передаточное число главной пары моста (3:1) и момент на 4-х полуосях обоих мостов у нас получается:
31 122 Нм х 3 = 93 366 Нм (23 341 Нм на одну полуось).

Но, это ещё не всё! Внутри ступицы каждого колеса расположен колёсный (бортовой) редуктор с передаточным отношением 6:1, из чего следует, что момент на всех 4-х колёсах монстр трака равен:
560 196 Нм (140 049 Нм на колесе) на первой передаче.
На второй передаче момент у нас получится 318 334 Нм (79 583 Нм на колесе).

Кончено, казалось бы, с такими моментами машина должна на старте не ломиться вперёд, а сделать сальто назад на месте. Но, этого не происходит по нескольким причинам:

1. Диапазон оборотов двигателя - не более 5000, поэтому он довольно быстро упрается в отсечку.

2. Между двигателем и коробкой находится гидротрансформатор (гидромуфта), которая не обеспечивает механической передачи полного момента с двигателя, потому что в нем происходит постоянная пробуксовка между ведущей деталью и ведомой, которые обмениваются потоком масла. Более того, по мере разгона, КПД гидротрансформатора начинает падать и момент на колёсах, соответственно, тоже.

------------------------------------
* Ввиду этих двух пунктов переключение с 1 на 2 передачу производят на первых трёх метрах начала движения, дав двигателю на максимуме ещё чуть разогнать машину.
-------------------------------------

3. При массе в 5 тонн и очень больших и широких колёсах пятно контакта шин слишком велико, а удельное давление на грунт на столько мало, что при таких моментах масса машины недостаточна для обеспечения нормального зацепа и колесо хочешь-нехочешь, а будет пробуксовывать на любом покрытии.

-------------------------------------
* По этой же причине попытки поднять мощность до 1750 и 2000 (машины "Raminator" и "Rammunition Dodge") лошадиных сил ничего не дали кроме уменьшения ресурса двигателей и поломок трансмиссии при приземлениях, если передавить "газ" (сворачивало балки мостов и ломало колесные редукторы).
-------------------------------------

4. При небольшой для таких моментов массе и высоком центре тяжести, на первых метрах старта большая часть массы давит на задний мост, а передний колесами практически не цепляет грунт, что уменьшает почти в два раза площадь сцепления колес с грунтом и эффективность разгона.

5. Довольно большие потери имеют место при проворачивании двигателем всех вращающихся деталей трансмиссии в густом масле, а так же на раскрутку 4-х колёс, имеющих все физические свойства маховиков суммарной массой более 2 тонн, состоящей из:
- шин (4 штуки по ~250 кг)
- колесных дисков (4 штуки по ~150 кг)
- ступиц с редукторами (4 штуки по ~200 кг)
И так далее...

Конечно, при гонках на грунте (ушедшая в историю гоночная серия "PENDA Points") команды модифицировали грунтозацепы используемой сельскохозяйственной резины, срезая лишнее, и делая их острыми для максимально возможного зацепа:

...что вы и могли видеть на видео. Сегодня уже так не делают, так как баланс в шоу сегодня сдвинут от драговых соревнований в пользу более интересного зрителю фристайла.

Надеюсь, в подсчётах нигде не ошибся, а коль ошибся - готов исправить. :)

Пруфы:
1. https://www.enginebuildermag.com/2020/02/monster-jam-monster-trucks-and-their-engines/
2. https://www.edmunds.com/car-reviews/features/testing-the-gra...
3. https://www.popularmechanics.com/cars/trucks/how-to/g2500/the-ultimate-monster-truck-take-an-inside-look-at-grave-digger/
4. www.tciauto.com
5. www.scsgearbox.com
6. https://www.dieselworldmag.com/events/pri-2016-look-inside-the-massive-show/
7. https://www.thefabricator.com/tubepipejournal/article/tubepipefabrication/the-anatomy-of-a-monster-truck

Бонус для тех, кто дочитал всю эту занудную хрень. :)