«12345»
Mitä on teho, mitä taas vääntö? Onko tekniikan maailma selvittänyt näitä käsitteitä jossain artikkelissa?
Ymmärrän asian jotenkuten, mutta kun tehoa ja vääntöä alkaa syvemmin pohtia, niin asia ei enää tunnukaan niin selvältä.
Esim. sylinterin iskunpituuden, iskutilavuuden, kierroslukumäärän, jne. vaikutus vääntöön. Tai kun polttoaine moottorin hyötysuhteen osalta muuntuu voimaksi, miten siitä erotellaan teho ja vääntö?
Kirjaudu kommentoidaksesi.
Ensinnäkin vääntöä on vain siellä missä on vastavääntöä (mootorin vääntö mitataan esim. jarruttamalla sitä niin, että kierrosluku säilyy).
Polttoaine syttyy sylinterissä, paine aiheuttaa mäntään voiman, joka välittyy kiertokangen kautta kampiakselille, jossa liike muuttu pyörimisliikkeeksi. Samalla voima muuttuu vääntömomentiksi.
Teho = vääntömomentti x moot. kulmataajuus.
Toisaalta teho = työ / aika
ja vielä työ = voima x matka
ja myös työ = vääntömom. x kulman muutos
Lyhyesti sanottuna lyhytiskuisen moottorin vääntö on pienempi ja kierrosluku korkea. Pitkäiskuisella toisinpäin. Teho voi molemmissa olla silti sama.
Siis puhun nyt vähän sekaisin maksimiarvoista ja jatkuvista arvoista. Selitän jos kuulostaa kummalliselta.
Siitä vähän alkua, muut saa jatkaa
Moottorin teho ja vääntömomentti ovat toisistaan johdettavia suureita, eli teho = vääntömomentti x kierrosluku (x mittayksiköistä johtuva vakio).
Eli esimerkiksi: jos moottorin A vääntömomentti kierrosluvulla x on suurempi kuin moottorin B, niin A:n teho on myös suurempi kierrosluvulla x. Vastaavasti tietenkin, jos A:n teho on suurempi kuin B:n teho kierrosluvulla y, niin sen vääntömomenttikin on suurempi kierrosluvulla y.
Vääntömomentti suureena ei ole aikasidonnainen, vanha mittayksikkö kpm kertoo sen selkeästi. Eli jos vaikkapa 1 m pitkällä vääntövarrella haluaa vääntää esimerkiksi mutteria 10 kilopondimetrin voimalla, täytyy ao. vääntövarren toiseen päähän kohdistua 10 kilopondin voima.
Teho on puolestaan aikasidonnainen yksikkö; vaikkapa hevosvoiman määritelmä: 1 hevosvoiman teho vastaa noin 75 kilogramman massan nostamista yhden metrin korkeuteen sekunnissa. Eli arkisemmin: 1 hv = 75 kpm/s.
Kiitos vastauksista. Heräsi liuta uusia kysymyksiä.
Osaavatko siis kaasuttimet ja ruiskut ulosmitata ylimääräisen väännön, eli syöttää moottoriin vain sen verran palokaasua, että moottori pysyy halutulla kierrosnopeudella? Ja kaasupoljinta siis lisää painamalla ikäänkuin palokaasun määrä ja sitämyötä vääntö kasvaisi?
Liikkuvien osien massalla ei vai ole vaikutusta vääntöön, kun kyse on polttoaineen nopean palamisen aiheuttamasta voimasta? Liikkeellelähdettäessä liikkuvien osien massalla siis olisi se hyvä puoli, ettei moottori sammu niin helposti kytkintä nostettaessa, mutta se huono puoli, että liikkuvien osien kiihdyttämiseen tarvittava voima on suurempi. Onko päättelyni oikein?
Oliko tuo mainittu kulmataajuus mahdollisesti moottorin kierrosluku?
Onko sylinterien sijoittumisella kampiakseliin nähden jotain merkitystä vääntöön, siis sillä, onko sylinterit rivissä, V-kulmissa tai boxer (180)-asennossa? Maalaisjärjellä ajateltuna kun sillä ei pitäisi olla merkitystä, kun sylinteri on aina kohtisuoraan kampiakselia päin. Jos ajatteluni on oikein, onko sylinterien sijoittelun hyöty siis lähinnä tilansäästö?
Osaavatko siis kaasuttimet ja ruiskut ulosmitata ylimääräisen väännön, eli syöttää moottoriin vain sen verran palokaasua, että moottori pysyy halutulla kierrosnopeudella? Ja kaasupoljinta siis lisää painamalla ikäänkuin palokaasun määrä ja sitämyötä vääntö kasvaisi?
Liikkuvien osien massalla ei vai ole vaikutusta vääntöön, kun kyse on polttoaineen nopean palamisen aiheuttamasta voimasta? Liikkeellelähdettäessä liikkuvien osien massalla siis olisi se hyvä puoli, ettei moottori sammu niin helposti kytkintä nostettaessa, mutta se huono puoli, että liikkuvien osien kiihdyttämiseen tarvittava voima on suurempi. Onko päättelyni oikein?
Oliko tuo mainittu kulmataajuus mahdollisesti moottorin kierrosluku?
Onko sylinterien sijoittumisella kampiakseliin nähden jotain merkitystä vääntöön, siis sillä, onko sylinterit rivissä, V-kulmissa tai boxer (180)-asennossa? Maalaisjärjellä ajateltuna kun sillä ei pitäisi olla merkitystä, kun sylinteri on aina kohtisuoraan kampiakselia päin. Jos ajatteluni on oikein, onko sylinterien sijoittelun hyöty siis lähinnä tilansäästö?
Moottorin ilmoitetut teho- ja vääntöarvot ovat maksimiarvoja, eli mitattu "kaasu pohjassa". Jos esim. maantieajossa autoa ajetaan tasanopeudella (tasakierroksilla), se tarkoittaa että moottorin voima vastaa kuormaa. Yleensä auton ajaja "osaa" painaa kaasupoljinta oikein. Tyhjäkäyntikierrokset hoitaa moottorin ohjausjärjestelmä, ja onhan olemassa vakionopeussäädin. Kaasua painamalla moottorin voima kasvaa kuormaa suuremmaksi.
Moottorin maksimivääntö esiintyy luonnollisesti matalammilla kierroksilla kuin maksimiteho.
Kulmataajuuden SI-yksikkö on rad/s, eli radiaania sekunnissa. Kierroslukusidonnainen siis.
Sylinterien sijoittelu ei vaikuta vääntömaksimiin, vääntösykäykset vain saattavat jaksottua eri tavoin. Yksittäinen sylinterihän tuottaa "vääntöä" kampiakseliin vain työtahdin aikana, muulloin se "jarruttaa".
Liikkuvien osien massalla ei ole vaikutusta maksimivääntöön, sen sijaan esimerkiksi vauhtipyörä tasoittaa vääntösykäyksiä ja "varastoi" energiaa. Päättelysi on oikein.
En voi vastustaa kiusausta mainita peruskoulutietoa tehon ja väännön peruseroista: tehtävänä nostaa 75 kiloa painava tynnyri 1 m korkeudessa olevalle lavalle. Sen voi tehdä monella tavalla:
1) Yksinkertaisesti nostaa se tynnyri , eli 75 kp 1 metrin matkan
eli 75 kpm.
2) Laittaa vaikkapa 5 m pitkät lankut nojalleen lavaa vasten, ja pyörittää tynnyri niitä pitkin ylös. Voimaa vaaditaan tässä tapauksessa 15 kp 5 m matkalla eli 75 kpm (eli sama työ eri tavalla tehtynä) - tai vaikkapa 15 m lankut, 5 kp voima = 75 kpm jne...
Entä jos haluaa osoittaa omaavansa yhden hevosvoiman tehon? Edellinen homma on tehtävä tasan yhdessä sekunnissa eli 75 kpm/s
Jotta siis ao. tehon voisi tuottaa on oltava joko "voimakas" (suora nosto) tai "vikkelä" (15 m pyöritys) tai jonkinlainen kompromissi siltä väliltä.
Moottoreihin sovellettuna: 2-litrainen moottori tarvitsee 75 hevosvoiman tuottamiseen vaikkapa 3000 r/min. 1-litrainenkin moottori pystyy tuottamaan 75 hv, mutta kierrosluvulla 6000 r/min.
Toinen on "voimakas", toinen "vikkelä". Toinen tuottaa tehon isolla väännöllä ja pienellä kierrosluvulla, toinen pienellä väännöllä ja isolla kierrosluvulla.
Pahoittelen vanhojen mittayksiköiden käyttämistä; ne ovat kuitenkin jotenkin havainnollisempia.
Mitä havainnollista niissä on? Itse aloitin koulutien 70-luvun loppupuolella. Missään vaiheessa tehon yksikkönä ei ole opetettu hevosvoimaa. Ei ei peruskoulussa, ei lukiossa, ei armeijassa eikä korkeakoulussa. Watti on tuttu ja havainnollinen. Laskut hoituvat sen avulla leikiten.
Koko hevosvoiman määrityskin ontuu. Alunpitäen se kuvasi normaalin hevosen päivässä tuottamaa keskimääräistä tehoa. Höyrykoneajalla se sopikin siihen. Mutta sitten määritys tehtiin reverse engineering-menetelmällä jokunkun massan nostamiseksi jossain ajssa tietyn matkan verran, jotta saatiin se jotenkin yhteensopivaksi SI-järjestelmän kanssa. Mitä havainnollista siinä on?
Historijoitsijat ja hevosmiehet puhukoot enää hevosvoimista.
Mitä havainnollista niissä on? Itse aloitin koulutien 70-luvun loppupuolella. Missään vaiheessa tehon yksikkönä ei ole opetettu hevosvoimaa. Ei ei peruskoulussa, ei lukiossa, ei armeijassa eikä korkeakoulussa. Watti on tuttu ja havainnollinen. Laskut hoituvat sen avulla leikiten.
Koko hevosvoiman määrityskin ontuu. Alunpitäen se kuvasi keskimääräisen hevosen päivässä tuottamaan keskimääräistä tehoa. Höyrykoneajalla se sopikin siihen. Mutta sitten sen määritys tehtiin reverse engineering-menetelmällä jokunkun massan nostamiseksi jossain ajssa tietyn matkan verran, jotta saatiin se jotenkin yhteensopivaksi SI-järjestelmän kanssa. Mitä havainnollista siinä on?
Historijoitsijat ja hevosmiehet puhukoot enää hevosvoimista.
Olenkin toivonut, että joku vihdoinkin esittäisi vaikkapa edelliset havainnollistukset käyttäen uusia SI-mittayksiköitä.
Ehkäpä Kitkakalle ?
Ehkäpä Kitkakalle ?
Ei noissa havainnollistuksissa ollut mitään vikaa. Niissä ei olisi tarvinnut käyttää yksiköitä ollenkaan. Puhua vain abstraktista työstä, ajasta, väännöstä ja tehosta. Jos jotain esimerkkinä olisi antanut, niin sitten tutuilla SI-järjestelmän yksiköillä. SI-järjästelmähän on jo vanha, vanhempi kuin minä. Nyt nuo historialliset yksiköt vain hämäsivät muuten hyvää havainnoillistusta. Varsinkin kilopondi. Se on niin muinainen yksikkö ettei heti edes tajua sen suuruutta.
Ehkäpä Kitkakalle ?
Ei noissa havainnollistuksissa ollut mitään vikaa. Niissä ei olisi tarvinnut käyttää yksiköitä ollenkaan. Puhua vain abstraktista työstä, ajasta, väännöstä ja tehosta. Jos jotain esimerkkinä olisi antanut, niin sitten tutuilla SI-järjestelmän yksiköillä. SI-järjästelmähän on jo vanha, vanhempi kuin minä. Nyt nuo historialliset yksiköt vain hämäsivät muuten hyvää havainnoillistusta. Varsinkin kilopondi. Se on niin muinainen yksikkö ettei heti edes tajua sen suuruutta.
Niinhän se tahtoo olla, että "vanha koira ei opi uusia temppuja". Tekniikan Maailmakin joutui ottamaan hevosvoiman takaisin - ainakin sulkuihin - kun vanhemmat lukijat pitivät watteja sähköpuolen termeinä. Sinänsähän watti on yhtä kivikautinen yksikkö kuin hevosvoimakin.
Kilopondi lienee useimmille helppo mieltää: kilogramman painoahan maa vetää puoleensa kilopondin voimalla - täällä maan pinnalla tietenkin.
Yhdyn edellisiin.
Sylinterien sijoittelu vaikuttaa vielä tietysti ääneen eli pakopulssien ajoituksiin. Sivuseikka tässä keskustelussa mutta ääntä mietitään autonvalmistuksessa entistä enemmän (vaikka monet todella hyvät äänet on kuultu viime vuosisadalla).
1 rad/s = (180/pii) astetta/s = n. 57,3 astetta/s = n. 0.159 kierrosta/s = n. 9.549 kierr./min
teho[W] = vääntö x (kierrosluku / 9.549)
Kilopondi lienee useimmille helppo mieltää: kilogramman painoahan maa vetää puoleensa kilopondin voimalla - täällä maan pinnalla tietenkin.
Kyllä useimmille, jotka noita mekaniikkalaskuja ovat vähänkään laskeneet, mahtaa Newton olla kuitenkin se helpompi yksikkö.
Käsittääkseni sylinterien sijoittelu on lähinnä tilakysymys, kysymyksen voisi asettaa näinkin: millä asteluvulla mikäkin sylinteri sytyttää, 4-tahtimoottorin kiertohan on 720 astetta ja sylinterit eivät sytytä ja iske peräkkäin. Oiskohan jollakin linkkiä tms. infoa jossa voisi vertailla suoran kutosen ja V6 sytytyksen astelukuja?
Moottorimiehet ovat kertoneet minulle että suorakuutosmoottori on se perusmoottori ja muut ovat sen kerrannaisia, perustuen vääntöön ja tasaiseen käyntiin.
Nykyään taitaa vain baijerilainen porukka rakentaa suoria kuutosia (henkilöautoihin, kuorma-autot on asia erikseen, siellä onkin suoria kuutosia runsaasti)?
Tästähän seuraa se tosiasia että V8 on kahden osakokonaisuuden summa, eikä sitä voi nimittää aidoksi moottoriksi, toki summa on yli yhden. Suoran kutosen jälkeen seuraava aito moottori on V12 - jään odottamaan vastalauseryöppyä, mutta minkäs tosiasialle mahtaa ;-)
Toki noista osakokonaisuuksistakin pystytään rakentamaan hienoja koneita, ei sitä kannata kieltää.
Miksi sitten suorakuutonen on häviämässä, no joku ihme trendi ajaa pakonomaisesti sullomaan moottori-vaihdelaatikko yhdistelmiä eturenkaiden väliin poikittain.
Onko sylinterien sijoittumisella kampiakseliin nähden jotain merkitystä vääntöön, siis sillä, onko sylinterit rivissä, V-kulmissa tai boxer (180)-asennossa? Maalaisjärjellä ajateltuna kun sillä ei pitäisi olla merkitystä, kun sylinteri on aina kohtisuoraan kampiakselia päin. Jos ajatteluni on oikein, onko sylinterien sijoittelun hyöty siis lähinnä tilansäästö?
Nykyään taitaa vain baijerilainen porukka rakentaa suoria kuutosia (henkilöautoihin, kuorma-autot on asia erikseen, siellä onkin suoria kuutosia runsaasti)?
Miksi sitten suorakuutonen on häviämässä, no joku ihme trendi ajaa pakonomaisesti sullomaan moottori-vaihdelaatikko yhdistelmiä eturenkaiden väliin poikittain.
Alunperin V6-mallisiksi suunnitelluilla moottoreilla on yleensä tasavälinen sytytys, 120 astetta. Varsinkin jenkit tekivät aikoinaan V6-moottoreita "lyhentäen" V8-moottoria, jolloin sytytysväleistä tuli kampiakselin rakenteen takia ("mutkat" kuten 3-sylinterisessä) epätasaisia.
V6-moottoreissa on lisäksi lukuisia V-kulmia, noin 10 asteesta aina 180 asteeseen. Jos 180 asteen V-moottorissa vastakkaiset männät moottorin käydessä liikkuvat vastakkain, puhutaan bokseri- eli vastaiskumoottorista.
Rivikuutosia on vielä BMW:n lisäksi harrastanut Volvo, jossa ao. moottori on poikittain. Moottori tulee uusittuna myös uuteen S80:een. Myös Daewoo/Chevrolet Evandaan tehdas on tehnyt poikittaista rivikutosta, mutta Euroopassa niitä ei ole myyty.
Uudessa malllissa, Daewoo/Chevrolet Epicassa, sanotaan olevan jopa kaksi rivikutosvaihtoehtoa, myös Eurooppaan tuotavissa.
Lexus ja M-B ovat aika äskettäin luopuneet pitkittäisistä rivikutosistaan - haitat (tuhlaileva tilankäyttö, epäedullinen vaikutus auton painopisteeseen, kampiakselin vääntövärähtelyt joita joutuu varsinkin matalilla kierroksilla ehkäisemään pienentämällä vääntömomenttia) olivat rivikutosten lähinnä teoreettisia etuja suuremmat. Rivikutosten käytössähän on kysymys pikemmin tunteesta kuin totuudesta.
Ymmärrän asian jotenkuten, mutta kun tehoa ja vääntöä alkaa syvemmin pohtia, niin asia ei enää tunnukaan niin selvältä.
Esim. sylinterin iskunpituuden, iskutilavuuden, kierroslukumäärän, jne. vaikutus vääntöön. Tai kun polttoaine moottorin hyötysuhteen osalta muuntuu voimaksi, miten siitä erotellaan teho ja vääntö?
Teho on väännön ja kierrosten tulo, mitä enemmän kierroksia sitä enemmän tehoa, teoriassa.
Bensakoneista saa lähes rajattomasti tehoa, F1:set on hyvä esimerkki, viime vuonna 3 litraiset koneet kiersivät 19000 rpm, tänä vuonna ylitetään pienemmillä koneilla varmasti 20000rpm, mikäli kalut pysyvät koneessa.
Vääntömomentti on aina vakio, erityisesti Bensakoneissa, vapaasti hengittävä kone tuottaa poikkeuksetta noin 100nm/litra, esim. 2000 kuutioinen moottori tuottaa 200nm vääntömomenttia, tätä ei pysty millään muulla poppakonstilla kuin Turboahtimella tai ilokaasulla muuttamaan.
Dieseleistä saadaan nykyään valtavia vääntömomentteja Turbolla ja välijäähdyttimellä, ahtopaineita nostamalla lähes rajattomasti jos vaan taas saadaan sisuskalut moottorissa pysymään ehjinä.
Dieseleitä ei koskaan saada kiertämään lähellekkään samoja kierrolukuja Bensakoneiden kanssa koska käynti perustuu eri asioihin, Diesel sytytetään paineella kun taas Bensakone "pakotetaan" syttymään oikea aikaisesti kipinällä.
F1:sistä on mitattu viime vuonna jopa yli 360nm vääntömomentteja mutta se johtuu lähinnä siitä että kisamoottoreista puuttuvat ilmansuodattimet, jotka normaalisti autoissa rajoittavat hapenottokykyä.
Vääntömomentti on aina vakio, erityisesti Bensakoneissa, vapaasti hengittävä kone tuottaa poikkeuksetta noin 100nm/litra, esim. 2000 kuutioinen moottori tuottaa 200nm vääntömomenttia, tätä ei pysty millään muulla poppakonstilla kuin Turboahtimella tai ilokaasulla muuttamaan.
Ehkä hiukan epätarkasti muotoiltu. Esimerkiksi vapaasti hengittävissä bensiinimoottoreissa SUURIN vääntömomentti riippuu eniten moottorin kuutiotilavuudesta, mutta myös mm. moottorin puristussuhde vaikuttaa asiaan. Lisäksi "lähes suurinta" vääntöä saadaan laajemmalle kierroslukualueelle käyttämällä muuttuvapituuksisia imusarjoja ja/tai muuttuvaa venttiilienajoitusta.
Isohkoissa henkilöautojen suoraruiskudieselmoottoreissa on suurinta vääntöä jouduttu jopa rajoittamaan. Samalle moottorille saatetaan antaa useita max vääntömomenttiarvoja, riippuen siitä minkälaiseen vaihteistoon ne on "pultattu". Vääntömomenttia rajoitetaan ruiskutusta säätämällä.
Lexus ja M-B ovat aika äskettäin luopuneet pitkittäisistä rivikutosistaan - haitat (tuhlaileva tilankäyttö, epäedullinen vaikutus auton painopisteeseen, kampiakselin vääntövärähtelyt joita joutuu varsinkin matalilla kierroksilla ehkäisemään pienentämällä vääntömomenttia) olivat rivikutosten lähinnä teoreettisia etuja suuremmat. Rivikutosten käytössähän on kysymys pikemmin tunteesta kuin totuudesta.
Tunteella on varmasti suorien kuutosien kanssa myös tekemistä, mutta fakta on, että se peruskonstrutiona on parempi ja sivistyneempi ratkaisu kuin vastaava V-mallin moottori. Sen huonoin ominaisuus on tietysti pitkittäissuunnassa tarvittava tila, mutta siinä on sitten paljon hyviä ominaisuuksia, jotka tuon ohittaa, jos suunnitteluun viitsitään käyttää vaivaa. Esim Bmw pääsee optimaaliseen 50/50 painojakaumaan suorilla kuutosilla, joten tuon painopisteasian voi unohtaa.
Tuo on käytännössä ihan puuta heinää, että vääntökäyrää joudutaan nykyaikaisissa vapaastihengittävissä bensa suorissa kuutosissa rajaamaan, tai sitten kilpailijat raajaavat sitä myös vastaavissa V-mallin koneissa. Esim 3-litraisen Bmw:n suoran kutosen maksimivääntö on vaparille poikkeuksellisen kova iskutilavuuteensa nähden 315 nm kierroksilla 2750 rpm, mutta silti siitä on yli 90% tarjolla jo tuhat kierrosta sen alle. Mikä muu 3 litrainen bensavapari vääntää yli 280 nm kierroksilla 1750? Myöskään vääntökäyrä ei tuosta putoa mitenkään dramaattisesti mentäessä tyhjäkäynnin lukemiin. Omalla 2,8 litraisella suoralla kuutosella ajelen keskustassa välillä noin 1000 kierroksella ja lähden liukkaalla kakkosella liikenteeseen luistattamatta paljoakaan kytkintä, eikä kone pokkuroi yhtään vastaan.
Suoran kuutosen parasta antia on sen täydellinen värinättömyys ilman mitään ylimääräisiä kikkoja, silkkinen käyntiääni ja kierrosherkkyys. Noita kehutaan kaikissa koeajoissa ja esittelyissä, missä nuo koneet ovat mukana. Jos sille ei olisi mitään katetta, miksi näin tehtäisi? Tuo on sellainen asia, joka selviää vain kokeilemalla, sitä on mahdotonta täällä selittää. Tuolta voi katsella viitteitä, onko luokissa jossa kuutoskoneet on mukana, kärjessä enemmän suoria vai V6:sia?
http://www.ukintpress.com/engineoftheyear/categories04.html
Tosin myönnän sen, että V6:stakin on mahollista tehdä hyvä moottori, mutta siitä tulee silloin väkisinkin monimutkaisempi eikä millään lailla suoraa kutosta parempi itse moottorina. Parhaita kokeilemiani V6:sia ovat olleet Audin 3,2 FSI, MB:n uusi 3,5 V6, ja Nissanin 3,5 litrainen, mutta mikään noista ei pääse suoran kuutosen sivistyneeseen käyntiin ja kierrosherkkyyteen.
Vanha viisaus pitää edelleen paikkaansa, optimaalinen rakenne moottorille on suora kuutonen ja sen kerrannaiset ja noin puolen litran iskutilavuus per sylinteri.
Vanha viisaus pitää edelleen paikkaansa, optimaalinen rakenne moottorille on suora kuutonen ja sen kerrannaiset ja noin puolen litran iskutilavuus per sylinteri.
Kuten itsekin myönsit, AUTOISSA rivikutosella ei saada aikaan mitään merkittävää etua, pitkittäissijoituksessa sen tilankäyttö vie matkustajatiloja, ja pitkä rakenne aiheuttaa painopisteongelmia.
V6 saadaan yhtä värinättömäksi kuin rivikutonenkin, V6 tarvitsee toki tasapainotusakseleita mutta toisaalta rivikutosissa on yleensä aika järeät "vääntövärinänvaimentimet" kampiakselin päässä ehkäisemässä kampiakselille vahingollista resonanssia.
Yleensä auton käyttäjä ei välitä, miten monimutkainen rakennelma auton moottori on, kunhan se toimii hyvin. Miten moottorin värinät on eliminoitu auton rungosta ja sitä tietä matkustamosta, se on taas toinen juttu eikä suoranaisesti liity moottoriin.
BMW on siitä onnellisessa asemassa että se pystyy tuottamaan autoihin rakenteeltaan suht yksinkertaisia 6-rivimoottoreita ja myymään niitä "alan harrastajille" hyvällä hinnalla.
Tilankäyttö moottoritilassa nykyään paljon monimutkaisempi asia kuin ennen. lisääntyvät apulaitteet tarvitsevat oman tilansa. Suora kuutonen ainakin omassa E60 mallissa mahtuu todella hyvin ja tilaa on ympärillä reilusti. Tosin samaan tilaan mahtuu myös V10, joten miksei suora kuutonenkin
Rivikuutosen edut on värinätön käynti, keveys, kierrosherkkyys, yksinkertainen rakenne ja kaunis käyntiääni. Ainoastaan V12 moottori pystyy samaan.
PS. aikoinaan 80-luvulla oli taksissa Nissanin Cedric 280 malleja . Kävivät sen ajan mittapuun mukaan tasaisesti ja haukkuivatkin sen ajan neloskone taksimersuja h-sauvoiksi
V6 saadaan yhtä värinättömäksi kuin rivikutonenkin, V6 tarvitsee toki tasapainotusakseleita mutta toisaalta rivikutosissa on yleensä aika järeät "vääntövärinänvaimentimet" kampiakselin päässä ehkäisemässä kampiakselille vahingollista resonanssia.
Yleensä auton käyttäjä ei välitä, miten monimutkainen rakennelma auton moottori on, kunhan se toimii hyvin. Miten moottorin värinät on eliminoitu auton rungosta ja sitä tietä matkustamosta, se on taas toinen juttu eikä suoranaisesti liity moottoriin.
BMW on siitä onnellisessa asemassa että se pystyy tuottamaan autoihin rakenteeltaan suht yksinkertaisia 6-rivimoottoreita ja myymään niitä "alan harrastajille" hyvällä hinnalla.
Rivikuutosessa saa tällä hetkellä Bemarin mallistosta iskutilavuuteensa vääntävimmät vapari koneet (3 litraa, 315 nm & 3,2 litraa, 365 nm), jotka ovat lisäksi kierrosherkempiä kuin kilpailijansa ja yleensä kevyempiä. Lisäksi sivistynyt käyntiääni on asia mitä on vaikea mitata, mutta joka tulee jokaisessa testissä esiin, toisin kuin kilpailijoissa. Varsinkin joku, joka on ajanut V12:sta tietää varmasti mistä puhun. Tämä kun lisätään siihen, ettei tuosta ole mitään käytännön haittaa ja kone on yksinkertaisempi, tulos on se, että tuo on parempi konstruktio, jos se pystytään suunnittelemaan niin, että painojakaumasta saadaan optimaalinen ja riittävät sisätilat.
Mikään kokeilemani V6 moottori ei ole päässyt samaan sivistyneisyyteen, mikä tulee esiin varsinkin suuremmilla kierroksilla. Se, että onko tuo ero itselle merkittävä, jää jokaisen omaksi asiaksi.
Rupesin miettimään että mitenkä V12 on suoran kuutosen kerrannainen? Pitääkö olla silloin joku tietty v-kulma? Kun miettii mistä suoran kutosen hyvät ominaisuudet johtuvat, eikö tunnu oudolta että ne samat ominaisuudet säilyisivät kun kaksi kutoslohkoa käyttävät samaa kampiakselia jolloin voimien ja kiihdytettävien massojen suunnat ja monet muut asiat muuttuvat?
Itse en ole niin tekninen, että osaisin kertoa mistä tuo johtuu, mutta V12 käy luonnostaan tasaisesti niinkuin suora kuutonenkin. Netissä on pitkään liikkunut Top Gearissakin esitetty pätkä, missä ilman mitään tasapainotusakseleita olevan V12: päälle asetetaan kolikko pystyyn ja kone käynnistetään. Kolikko pysyy moottorin päällä pystyssä vaikka koneelle annetaan kunnolla kierroksia.
Tuo testi tehtiin jo aikoinaan ensimmäisen Lexus-mallin V8-moottorille. Japanilaiset kertoivat, että tasapainoisen käynnin takana ovat tarkasti keskenään tasapainotetut osat. Niinhän se on tietenkin muissakin moottoreissa - joissakin tasapainotus edellyttää erillistä akselia, joissakin ei.
Tuo "kolikon pystyssä pysyminen" on tietenkin arvo sinänsä, mutta minä en olisi valmis maksamaan moisesta "edusta" senttiäkään.
Pääasia on, että Individualkin tunnustaa rivikuutosen äänienkin kantautuvan sisätiloihin.
Tekninen perusta äänien soinnukkuudelle kyllä edelleenkin puuttuu - sen kyllä tiedän, että tehtaat pohtivat moottorien äänisuunnittelussa kovasti kuluttajien mieltymyksiä - joidenkin mielestä esim. Harley-Davidsonin V2:ssa on mahtavimmat äänet.
Ihmisiä on äänten suhteen kai karkeasti neljä ryhmää:
- Ne joiden mielestä moottorin pitää kuulostaa vaiennetulta pölynimurilta tai olla mielellään täysin äänetön
- Ne joille ei ole niin väliä äänen laadulla, kunhan ei ole ylettömän kova
- Ne joita moottorin ääni kiinnostaa ja jotka kuuntelevat moottorin ääntä tarkkaan ja mielellään
- Ne jotka eivät kiinnitä mitään huomiota ääniin.
Koska kuulun kolmanteen ryhmään, en haluaisi enkä alkuun edes osaisi ajaa autolla jossa moottori ei kuulu ohjaamoon (kuten oli asian laita autokoulu-BMW:ssä).
Jotta ei täysin eksyttäisi aiheesta, sanon vielä että hyvään ääneen ei aina tarvita suuria tehoja.
Kun tämä keskustetelu "Teho vai Vääntö?" on mennyt enemmänkin mielipiteenvaihdoksi eri moottorikonstruktioiden paremmuudesta, niin sekoitetaan soppaa lisää.
Täältä löytyy hieman perusteluja eri konstruktioista:
http://www.autozine.org/technical_school/engine/smooth1.htm
Kokemuksen puutteesta johtuen en voi oikein muuta sanoa, kuin sen että kyllä tuo V12 käy aika nätisti...
Pääasia on, että Individualkin tunnustaa rivikuutosen äänienkin kantautuvan sisätiloihin.
Tuo on totta, uskoisin kuitenkin, että ihmiset, joilla on varaa autoilla V12:sta löytävät noista moottoreista jotain muutakin hyvää, minkä pohjalta valinta on tehty, tuo on vain ns. knoppitieto. Kannattaa kokeilla, jos joskus siihen tarjoutuu mahdollisuus, koneissakin on aika paljon eroja. Suoran kuutosen käyntiäänestä ja käynnistä näkee aika usein käytettävän muotoa silkkinen, tuo varmaan kuvaa sitä parhaiten. Tuossa on lainaus edellisestä linkistä, jossa on eroteltu kaikki moottorityypit:
"Inline-6 is not the only configuration can deliver near perfect refinement, but it is the most compact one among them. All boxer engines are perfectly balanced, but they are two wide and require duplicate of blocks, heads and valve gears. V12 engines also achieve perfect balance, but obviously out of the reach of most mass production cars. Automotive engineers knew that long ago, thats why you can see most of the best classic engines were inline-6, such as Rolls-Royce Silver Ghost, Bentley Speed Six, Mercedes SSK, many Bugattis, Jaguar XK-series and BMWs various models."
"Inline-6 is not the only configuration can deliver near perfect refinement, but it is the most compact one among them. All boxer engines are perfectly balanced, but they are two wide and require duplicate of blocks, heads and valve gears. V12 engines also achieve perfect balance, but obviously out of the reach of most mass production cars. Automotive engineers knew that long ago, thats why you can see most of the best classic engines were inline-6, such as Rolls-Royce Silver Ghost, Bentley Speed Six, Mercedes SSK, many Bugattis, Jaguar XK-series and BMWs various models."
Kertoo myös paljon, että kun moottoritehtaat ovat yksi toisensa jälkeen oppineet tekemään värinättömiä V6-moottoreita, he ovat heittäneet rivikutoset sinne minne ne kuuluvat - historian romukoppaan.
Tosin täytyy myöntää, että esim. Volvo on uudessa S80-malliin kehitetyssä rivikutosessa onnistunut rakenteiden sijoittelussa niin, että moottori ei pituutensa takia rajoita etupyörien kääntymistä.
Daewoo/Chevrolet tuntuu kehuvan samaa omissa esitteissään Epican rivikutosista. Ehkä etuvetoautot tuovatkin rivikutosille uuden renesanssin - poikittain sijoitettuina ne eivät vie matkustamotilaa sen kummemmin kuin rivinelosetkaan, ja ovat V6-moottoreita halvempiakin yksinkertaisemman rakenteensa ansiosta.
bemarin peruskutosen kierrosherkkyydestä voi olla montaa mieltä.... ainakin muutama vuosi sitten se ei kovin erikoinen ollut.. tuntui lähinnä maatalousmoottorilta koneet ei edes kierrä kunnolla..
Vääntömomentti on aina vakio, erityisesti Bensakoneissa, vapaasti hengittävä kone tuottaa poikkeuksetta noin 100nm/litra, esim. 2000 kuutioinen moottori tuottaa 200nm vääntömomenttia, tätä ei pysty millään muulla poppakonstilla kuin Turboahtimella tai ilokaasulla muuttamaan.
Puhuin moottoreiden maksimi vääntömomentista, se on aina vakio noin 100nm/1000cm3. Kirjoituksen aloittaja kun halusi tietää mitä teho ja vääntö ovat ja mitenkä ne eroavat toisistaan.
Saahan mielipiteet hieman valua pois alkuperäisestä asiasta.
Joten; eräs legendahan kertoo kahden herran tavanneen, ja toinen esitteli kehittämäänsä moottoria että kolikko pysyi moottorin päällä pystyssä sen käydessä. Toinen herra ihastui moottoriin niin, että lupasi myydä kaikki tuollaiset moottorit. Jännää että kummankin herran nimet alkavat R-kirjaimella, loppuhan on todellista autoilu- ja moottorihistoriaa.
Itse en ole niin tekninen, että osaisin kertoa mistä tuo johtuu, mutta V12 käy luonnostaan tasaisesti niinkuin suora kuutonenkin. Netissä on pitkään liikkunut Top Gearissakin esitetty pätkä, missä ilman mitään tasapainotusakseleita olevan V12: päälle asetetaan kolikko pystyyn ja kone käynnistetään. Kolikko pysyy moottorin päällä pystyssä vaikka koneelle annetaan kunnolla kierroksia.
Mihin tuo "maksimi vääntömomentista, se on aina vakio noin 100nm/1000cm3." perustuu?
Onko sillä mekaaninen, termodynaaminen tms totuus taustalla, entä linkkejä asiaan?
Vääntömomentti on aina vakio, erityisesti Bensakoneissa, vapaasti hengittävä kone tuottaa poikkeuksetta noin 100nm/litra, esim. 2000 kuutioinen moottori tuottaa 200nm vääntömomenttia, tätä ei pysty millään muulla poppakonstilla kuin Turboahtimella tai ilokaasulla muuttamaan.
Puhuin moottoreiden maksimi vääntömomentista, se on aina vakio noin 100nm/1000cm3. Kirjoituksen aloittaja kun halusi tietää mitä teho ja vääntö ovat ja mitenkä ne eroavat toisistaan.
Värinättömyys on vain yksi tekijä, kuten itsekkin varsin hyvin tiedät. Jos maailman parhaimmiksi tai parhaimpien moottorien joukkoon ennen V6:ia valitut luokassaan jokaisena vuonna (International engine of the year) ja kaikki koeajot kehuvat moottorin silkkisyyttä ja hienostuneisuutta, tuo on päin vastoin. V6 moottori ei pääse ikinä yhtä hyvin ominaisuuksiin, se on kompromissi ja ajaa asiansa, mutta kuten kompromissit aina, se ei ole yhtä hyvä kuin alkuperäinen ratkaisu.