Olin jo menettässä toivon kun lopulta sain viestisi. Ymmärrät varmaan mitä otsikko tarkoittaa, 3-ulottavuutta ja vektori.
Yritän pysyä aiheessa, hybridi-autoja auttaa sähkökone, eikö todellakaan ole esittämääni tekniikkaa jossa suhteelisen pieni polttomoottori lataa akkuja, kun varaus liian pieni. Kotona otetaan verkosta virtaa.
Polttomoottori voi olla bensiini tai diesel. En enää oikein jaksa ymmärtää miksi pitäisi olla diesel, josta maksetaan ns. dieselveroa, polttoaineen hinta alkaa olla samalla tasolla. Nyt enää pienempi kulutus ajaa dieselin etuja.
Auto saa tarvittavan energian akuista sähkökoneisiin, ei tarkoituskaan että mekaaninen yhteys polttomoottorista pyöriin.
Minä vain saan näitä visioita, kuka toteuttaa?
Ihmettelen nykyhybridejä missä ei anneta yhtään periksi suorituskyvystä, päinvastoin sähköllä vain yritetään lisätä tehoa kun kiihdytetään autoa.
Kyllähän sarjahybridi ihan tunnettua tekniikkaa on. Esimerkiksi Amperassa on säilytetty myös mekaaninen yhteys pyörin, jotta tasanopeudella ajellessa vältytään sähköisen voimansiirtoketjun häviöiltä.
Tehoa on ilmeisen ylimäärin, koska sitä yksinkertaisesti halutaan olevan, vaikka todellista tarvetta ei olisikaan. Uskon, että polttomoottorit tulevat ajan kanssa pienenemään ja lopulta katoamaan kokonaan osasta autoja, kun akut halpenevat ja kapasiteetit kasvavat.
Itse kaipaisin kevythybridiä, jossa hyödynnettäisiin potentiaalienergiaa. Alamäissä ja jarrutuksissa polttomoottori sammutettaisiin ja hyvin pienellä sähkökoneella ja akulla voitaisiin pitää ajoneuvon nopeus haluttuna kohtuullisen pitkiä aikoja. Oman kokemukseni mukaan pienissä autoissa yllättävn paljon polttoainetta kuluu pelkkään moottorin pyörittämiseen.
Pyydän että 740 GLE ja NHB poistaisi minun kommentin lainaukset, kiitos!
Täytyyhän tässä vähän asiaan mennä. Kysymys: kuorma-autossa 500kW, asennetaan F1:n moottori myös 500kW , kulkeeko rahti samaan tahtiin?
PS. Tiedän vastauksen, mutta haluan saada tietää mitä muut ajattelevat tilanteesta? Olisiko aika mitään?
No se on hyvä kun tiedät vastauksen. Jos Formulan moottorilla olisi todella hankala lähteä liikkeelle. Liikkeelle lähtö tapahtuisi
nykien korkeilla kierroksilla. Jos kytkin ei hajoaisi jo terminaalin pihalle, niin jatkuvasti 10 000 - 20 000 1/min kiljuva moottori tuskin kestäisi kohteeseen asti. Korkeista kierroksista johtuvat suuret kitkatkin alkaisivat näkymään polttoainelaskussa. Unohtamatta tietenkään sitä, että bensaa polttavan ottomoottorin polttoainelasku on jo muutenkin paljon korkeampi.
Eli kyllä sillä formulan moottorilla varmaan hetken voisi rekkaakin liikuttaa, mutta ominaisuuksiltaan se häviää valtavasti korkeavääntöisille matalakierroskoneille.
Tapio hyvä, pidetäänpä hetken ajan maalitolpat paikallaan ja keskitytään yhteen asiaan kerrallaan. Ei sekoiteta käsitteitä siitä "mikä autoa vie", koska se voi merkitä monta asiaa.
Keskitytään nopeuden kiihdyttämiseen.
Jos kerran teho kiihdyttää vauhtia, niin miksi ihmeessä käytännön kokeissa havaitaan kiihtyvyyden yhdellä vaihteella muodostuvan vääntökäyrän muotoiseksi? Kullakin vaihteella siis kiihtyvyys on suurinta vääntöhuipun kohdalla, ei tehohuipun.
Unohdetaan liikevastusvoimat homman yksinkertaistamiseksi ja oletetaan, että välityksiä on vain yksi.
T=Jalpha [vääntö=hitausmomenttikulmakiihtyvyys], joten alpha=T/J=P/(omegaJ). Kiihtyvyys riippuu lineaarisesti väännöstä, mutta ei tehosta.
Pohjimmiltaan lienee kysymys siitä, että kineettisen energian yhtälössä esiintyy nopeuden neliö, joten kiihdyttämiseen tarvitaan aina vain enemmän energiaa nopeuden kasvaessa. Lineaariselle liikkeelle E=1/2mv^2 tai pyörimisliikkeelle E=1/2J*omega^2.
Tietyllä nopeudella suurin kiihtyvyys saadaan toki suurimmalla teholla, jos välityksiä on mahdollista muuttaa. Ideaalisella variaattorilla moottoria käytettäisiin jatkuvasti huipputeholla eikä huippuväännön piste juuri kiinnostaisi. Ikävää tällöin olisi vaihteistolta saatavan väännön pieneneminen nopeuden kasvaessa ja siitä johtuva kiihtyvyyden jatkuva heikkeneminen.
Jos kerran teho kiihdyttää vauhtia, niin miksi ihmeessä käytännön kokeissa havaitaan kiihtyvyyden yhdellä vaihteella muodostuvan vääntökäyrän muotoiseksi? Kullakin vaihteella siis kiihtyvyys on suurinta vääntöhuipun kohdalla, ei tehohuipun.
Miksi ?
Teholla ei siis ole Sinulle merkitystä, no ajele vääntömomentilla. Olet oikeassa jos ajatellaan tilannetta että pitää kiihdyttää yhdellä vaihteella, mutta jos haetaan max-kiihtyvyyttä käytetään yleensä vaihteistoa apuna ja voidaan käyttää tehokäyrän huippua (vähän yli ja ali) saadaan paras kiihtyvyys. Max-vääntömomentin arvolla ei ole yhtään mitään merkitystä edellä mainitussa tapauksessa. Tarkoitatko että kilpa-autoilijoidenkin pitäisi värittää kierroslukumittarin punainen alue max-M kohdalle!
Teho kuvaa ajovastusten voittamiseksi tehtävää työtä
Teknikkokielelläsi yllä oleva saa minulle yllättävän merkityksen:
Tapsa III:
Teholla ei siis ole Sinulle merkitystä
Et sitten malttanut olla siirtämättä niitä maalitolppia, vaikka sitä pyysin, että saataisiin epämääräisillä termeillä venkoilu loppumaan:
Tapsa III:
Olet oikeassa jos ajatellaan tilannetta että pitää kiihdyttää yhdellä vaihteella, mutta jos haetaan max-kiihtyvyyttä käytetään yleensä vaihteistoa apuna ja voidaan käyttää tehokäyrän huippua (vähän yli ja ali) saadaan paras kiihtyvyys.
740 GLE kirjoitti pari sivua takaperin:
Kiihdytyskisassa on kyse momentin integraalista käytetyn kierroslukualueen yli. Ja vielä vetoakselilla eikä kytkinakselilla mitattuna/laskettuna.
Nyt näköjään ymmärsit korostetun tekstin merkityksen.
Hyvä! Jatketaan tästä:
Tapsa III:
Max-vääntömomentin arvolla ei ole yhtään mitään merkitystä edellä mainitussa tapauksessa. Tarkoitatko että kilpa-autoilijoidenkin pitäisi värittää kierroslukumittarin punainen alue max-M kohdalle!
Tuo on sinun ehdotuksesi, ei minun, ja johtunee siitä, ettet silti oivaltanut yllä olevan päätelmän merkitystä. Laitan kysymyksesi holdiin kunnes olet selvinnyt sitä edeltävän kurssin tentistä. Lupaan vastata siihen sekä teorian että sen vahvistavan käytännön esimerkin voimin heti kun osoitat kypsyytesi ymmärtää vastaus.
Ja nyt ei mietitä muuta, vaan keskitytään kiihdytykseen voimansiirto ykkösvaihteelle lukittuna ja kiihdytys mallinnuksen yksinkertaistamiseksi sellaisella kitkalla, että pyöriä sudittamatta voi vetää niin kovaa kuin lähtee:
Miksi pelkästään ykkövaihteella kiihdytettäessäkin kiihtyvyyden maksimi saavutetaan edelleenkin maksimivääntömomentin eikä maksimitehon käyntinopeudella?
(Kiitos vielä kerran Kitkakallelle hienosta käyrästöstä!)
Kuten todettua maksimaalista kiihtvyyttä tavoitellessa oleellista on huipputeho, jollei se nyt ihan piikkimäinen ole.
Harvoin autoa kuitenkaan huipputeholla kiihdytetään. Itse pyrin ajamaan taloudellisesti ja vaihdan suuremmalle jo ennen maksimiväännön pyörimisnopeutta.
Yleensä samaa polttoainetta käyttävillä samaan tarkoitukseen tehdyillä automoottoreilla pyörimisnopeusalue on likimain identtinen, joten mielestäni tuolla alueella on käytännöllisempi tarkastella käytettävissä olevaa vääntöä, joka saattaa olla leikattu tasaiseksi, kuin jotakuinkin lineaarisesti kasvavaa tehoa.
Esimerkiksi omassa menimessäni välillä 2000-3000rpm suurin teho on välillä 25-45kW, kun suurin vääntö puolestaan on 120-140Nm.
Jos joku tahtoo tarkastella mieluumin tehoa, ei se mielestäni hänestä tyhmää tai ymmärtämätöntä tee. Varsinkaan Tapsan tapauksessa, koska hänellä on tekniikan alan koulutus toisin kuin monilla muilla keskustelijoilla.
Jos kerran teho kiihdyttää vauhtia, niin miksi ihmeessä käytännön kokeissa havaitaan kiihtyvyyden yhdellä vaihteella muodostuvan vääntökäyrän muotoiseksi? Kullakin vaihteella siis kiihtyvyys on suurinta vääntöhuipun kohdalla, ei tehohuipun.Miksi ?
On totta suurin kiihtyvyys saadaan maksimi väännön kohdalla kun meillä on vakiovälitys. Mutta tämä ei tarkoita sitä että maksimi kiihtyvyys saavutettaisiin kiihdyttämällä maksimi väännöllä. Vaikka äkkiä voisi niin päätelläkkin.
Perimmäinen syy on se että tietyn kiihtyvyyden saavuttamiseksi tehon on kasvettava toiseen potenssiin nopeuden kasvaessa. Sillä millä vääntömomentilla tämä teho on tuotettu ei ole mitään merkitystä.
Perimmäinen syy on se että tietyn kiihtyvyyden saavuttamiseksi tehon on kasvettava toiseen potenssiin nopeuden kasvaessa. Sillä millä vääntömomentilla tämä teho on tuotettu ei ole mitään merkitystä.
pienillä nopeuksilla lähempänä ensimmäistä potenssia, jos ilmanvastus on pieni, isoilla nopeuksilla noin toiseen potenssiin jos massan hitauden vaikutus on jo pieni.
mutta... jos nyt kirjoitellaan jotenkin autotekniikkaan liittyen, niin kyllä vääntömomentilla on aika paljon merkitystä: kierroksia ei saa rajattomasti. teholukemaa voi nostaa joko lisäämällä kierroksia tai vääntöä. kierrosten lisääminen vähentää tehokkuutta, nostaa melua ja kuluttaa konetta.
740 GLE:n ykkösvaihdekysymys on hyvä, koska polttomoottorikäyttöisissä autoissa ykkösvaihde on tyypillisesti yhtä pitkä (maasto/urheiluautoja lukuunottamatta), eli tyhjäkäynnillä parkkipaikalla mennään kohtuullista vauhtia. tyhjäkäynti on luokkaa 700rpm joten 1000rpm nosto nostaa vauhtia noin 10 km/h.
tällöin vaikka moottorissa olisi tehoa vaikkapa 170 hp(@7000rpm) (taisi olla bemun edellisessä 320i:ssä:wink: niin tyhjäkäynnillä koneessa on edelleen 170hp tehoa koska kone on sama. se ei ehkäpä ole kokonaan käytössä, mutta kone on 170hp tehoinen. vain yksi luku annetaan.
jos otetaan kiihtyvyystarkasteluväliksi tyhjäkäyntinopeudesta 40km/h asti, niin henkilöautodieseleissäkin riittää kierrokset eikä tartte kytkimen kanssa leikkiä. kiihtyykö auto teholla vai väännöllä?
pienillä nopeuksilla lähempänä ensimmäistä potenssia, jos ilmanvastus on pieni, isoilla nopeuksilla noin toiseen potenssiin jos massan hitauden vaikutus on jo pieni.
Eikö vanha kaava E=1/2mv^2 enää pädekkään? Kyllä minusta "massan hitaus" vain kasvaan nopeuden kasvaessa (ja hyvinkin tarkasti toiseen potenssiin).
Otetaanpa pieni kertaus lineaarisen liikkeen perusfysiikkaa.
Ilman liikevastusvoimia:
P = Fv = mav, josta kiihtyvyydelle a = F/m = P/(mv).
Vakiokiihtyvyyden aikaan saamiseksi tarvitaan vakiovääntö ja lineaarisesti kasvava teho.
Kirjoitettaan P=mav energian ja nopeuden aikaderivaattojen avulla.
dE/dt = mdv/dtv, supistamalla dt
dE = mvdv, joka integroidaan puolittain, jolloin saadaan
E = 1/2mv^2.
Otetaan liikevastusvoimat mukaan:
Tarvittavalle kokonaisvoimalle (kokonaisvoima = kiihdyttävä voima + kitkan voittamiseen tarvittava voima + ilmanvastuksen voittamiseen tarvittava voima) voidaan kirjoittaa
F = ma + kmg + 1/2rhoACv^2,
missä k on kitkakerroin, g putoamiskiihtyvyys, rho ilman tiheys, A otsapinta-ala ja C muotokerroin.
Tehohan oli P = Fv, joten
P = mav + kmgv + 1/2rhoAC*v^3,
joten huomataan tehon yhtälön sisältävän sekä ensimmäisen, että kolmannen asteen nopeustermit.
Otetaanpa pieni kertaus lineaarisen liikkeen perusfysiikkaa.
Ilman liikevastusvoimia:
P = F*v = m*a*v, josta kiihtyvyydelle a = F/m = P/(m*v).
Vakiokiihtyvyyden aikaan saamiseksi tarvitaan vakiovääntö ja lineaarisesti kasvava teho.
Vakiokiihtyvyyden aikaansaamiseksi tarvitaan vakiovoima ja siitä seuraa lineaarisesti kasvava teho.
Ja tuo kaava a = P /(m*v) on vähän niin ja näin... Itse supistaisin sen alkuperäiseen muotoonsa, jolloin kappaleet saadaan kiihtymään myös tilanteessa v = 0 m/s.
Momentti ei liikuta mitään minnekkään ..!! ellei sillä ole kulmanopeutta ja se on taas Teho ..
niillä on puhdas matemaattinen suhde.. on ihan sama puhutaanko esim.1000rpm kierroksen Tehosta vai Momentista .
Monentti on siis passiivi .. joka jätkä vääntää 300Nm .. suurempi hyöty tulee vasta kulmanopeuden mukana
Threadin alusta lähtien olen kysynyt enemmän kuin vastannut, enkä ollut edes ainoa kysyjä. Kysymyksiin ei vastauksia löytynyt, ja alkoi esiintyä kommentteja tyyliin:
"mitä iloa on vääntömomentista kun ajoneuvoa liikutta TEHO"
"teho se on joka kuljettaa"
Terminologia oli jo sen verran sekavaa, että ylläoleviin väittämiin ei edes viitsi ottaa kantaa ennen kuin tietää mitä niillä tarkoitetaan, joten yritin maadoittaa tilanteen askel kerrallaan käsiteltäväksi. Ei onnistunut, koska ei tullut vieläkään vastauksia.
Tässä muutama syy, miksi en mielelläni halua sitoutua ajamaan pelkällä teholla enkä pelkällä vääntömomentilla.
1. Teho riippuu vääntömomentin ja käyntinopeuden tulosta
Jos tehoa on jollain käyntinopeudella paljon, niin silloin on myös vääntömomenttia samalla käyntinopeudella paljon, ja päinvastoin. Ei voi olla yhtä ilman toista.
2. Yhden vaihteen yli kiihdytys
Mekaniikan II peruslaki kiihtyvyyden suhteen ratkaistuna kertoo, että lisää voimaa antaa lisää kiihtyvyyttä. Niinpä yhdellä vaihteellä yli käyntinopeusalueen kiihdytys antaa maksimikiihtyvyyden maksimivääntömomentin käyntinopeudella.
3. Liike-energian lisääminen
Avaruusvektori yllä jo avasi kiihdytettäessä kasvatettavan liike-energian kaavat, joten en toista sitä. Periaate on silti, että mitä pidemmälle kiihdytystä jatketaan, sitä enemmän tehoa tarvitaan. Myös kiihtyvyyden parantaminen tästä tilanteesta vaatii lisää tehoa.
4. Miksi ei vaihdeta heti suurimman momentin jälkeen
Kitkakalle osoitti tämän mainioilla käyrillään jo ekalla sivulla. Voimansiirto ei voi muuttaa moottorin tehoa, mutta se muuttaa vetoakselilla vaikuttavaa vääntömomenttia. Vaikkapa ykkös- ja kakkosvaihteen välityssuhteiden ero on yleensä niin suuri, että vetoakselilla vaikuttava vääntömomentti ylittää kakkosvaihteella saavutettavan, vaikka moottorin vääntömomentti laskisi selvästikin kun ykkösellä vedettään reilusti yli maksimivääntömomentin käyntinopeuden. Ja perävälityshän henkilöautokäytössä on molemmilla vaihteilla sama.
5. Huippunopeus
Kun vaihteet on kelattu läpi ja ollaan kaasu pohjassa lähestymässä huippunopeutta, lähenee nopeuden muutos nollaa ja kaikki moottorin antama teho menee ajovastusten voittamiseen. Jos välitykset on valittu maksiminopeuden kannalta, teho määrää huippnopeuden.
Näiden näkökulmien valossa en halua valita kulkeeko auto väännöllä vai teholla, koska mielestäni yksinomainen sitoutuminen kumpaan tahansa kertoo lähinnä puutteellisesta mallinnuksesta.
Olipa kerran auto, jonka jyrkkä terävähuippuinen vääntökäyrä saavutti huippunsa 400 Nm käyntinopeudella 2000 RPM. 4000 RPM kohdalla vääntökäyrä on laskenut jo runsaaseen 300 Nm ja maksimiteho 125 kW saadaan käyntinopeudella 3800 RPM (en tarkistanut laskemalla, vaan luin esitteen käyristä, joten mahdolliset virheet valmistajan vastuulla )
Perävälitys on 2.47 ja ykkösvaihde 5 ja kakkonen 2.83.
Olipa kerran toinenkin auto, jonka vapaastihengittävän bensamoottorin maksimiteho sattuu olemaan myös 125 kw. Tämän moottorin maksimivääntömomentti ilmenee neljän tonnin tienoilla.
Tälle autolle luvataan pienillä nopeuksilla kiihdytettäessä suunnilleen sama kiihtyvyys kuin edellisellekin.
Ohitus 80 km/h lähtönopeudesta tapahtuu näillä autoilla suunnilleen tasatahtiin, ja samoin periaattein, mutta ajotapa on aivan eri.
Molemmat moottorit ajetaan lähtötilanteessa maksimimomenttinsa kohdalle, Turbodiesel 2000 RPM viitosvaihteella ja Bensa 4000 RPM kolmosvaihteella. Molempien kokonaisvälityssuhteiden perusteella kummankin vetoakseleilla n. 1000 Nm.
Ja kaasu lattiaan.
Rinta rinnan mennään, kunnes Bensa saapuu jo suurimman tehon käyntinopeuden ylitettyään rajoittajalle jossain 130 km/h jälkeen. Turbodieselissä on vielä varaa jatkaa vaihtamatta 180 km/h saakka, jos ohitus alkaa mennä tiukalle.
Bensavaparin ja turbodiselin käyttökelpoisen vetoalueen leveys riippuu moottorin lisäksi kiihdytyksessä käytetystä kokonaisvälityssuhteesta.
Olipa vielä pari moottoripyörääkin. Molemmisssa vaatimaton 3 kg / hv teho/painosuhde kuljettajan ja puolen tankillisen kera ja myös vääntömomenttia on molemmissa suunnilleen samassa suhteessa ja helposti annosteltavana muskelipyörän tasaisena vääntökäyränä.
Matkapyörän vääntökäyrä lentää välillä 1500 - 8000 RPM koko matkan suvereenisti Sportin vastaavan yläpuolella (ja tehokäyrä luonnollisesti samoin ). Matkapyörä lähtee paikaltaan paremmin, koska on helpompi kiihdyttää täydellä teholla Sportin vikuroidessa, sutiessa, keuliessa ja häiriköidessä kaikin osaaminsa tavoin, eikä edes täydellisesti pienen sutimisen ja pienen keulimisen rajalle taiturimaisesti tasapainoileva kuljettaja voi kiihdyttää sitä 0 - 100 suurimmalla teholla. Suurimman tehon käyntinopeus ykkösvaihteella on nimittäin 100 km/h tienoilla.
Mutta sitten Matkajaava törmää käyntinopeuden rajoittimeensa 8500 RPM kohdalla ja pitää vaihtaa kakkoselle. Vauhtia on nyt noin 85 km/h ja Sportti on juuri saavuttanut parhaan vetoalueensa ja kiekaisee räyhäkimmän repäisynsä vielä ykkösvaihteella hieman yli sataseen.
0 - 100 kiihdytysajat eivät eroa juuri muuten kuin tuon Matkajaavalle pakollisen vaihdon vuoksi. Mutta tästä eteenpäin Sportin meno on murskaavan ylivoimaista, koska vasta tästä eteenpäin nopeakäyntinen nelikko ulvoo joka vaihteella maksimitehonsa tuntumassa, minne se ei alle satasen meinannut päästä lainkaan.
Teoria kertoo vain sen, mihin suorituskyky voi optimissaan yltää ja se näkyy niiden laitteiden välityssuhteissa, joita myydään kiihtyvyysnumeroilla. Ja niissäkin vielä siinä tyylilajissa, millaiseen kiihdytykseen rakkine on tehty.
Ja sitten vielä kuljettajan pitää jotenkin saada se kaikki bofori rakkinetta liikuttavaksi työksi, eikä harmaaksi savuksi tai ajoneuvon pystyyn keula taivasta kohden kääntäväksi MOMENTIKSI ( ), jonka vuoksi joutuu himmaamaan ja veto on pilalla
Olipa kerran toinenkin auto, jonka vapaastihengittävän bensamoottorin maksimiteho sattuu olemaan myös 125 kw. Tämän moottorin maksimivääntömomentti ilmenee neljän tonnin tienoilla.
Tälle autolle luvataan pienillä nopeuksilla kiihdytettäessä suunnilleen sama kiihtyvyys kuin edellisellekin.
Ohitus 80 km/h lähtönopeudesta tapahtuu näillä autoilla suunnilleen tasatahtiin, ja samoin periaattein, mutta ajotapa on aivan eri.
Molemmat moottorit ajetaan lähtötilanteessa maksimimomenttinsa kohdalle, Turbodiesel 2000 RPM viitosvaihteella ja Bensa 4000 RPM kolmosvaihteella. Molempien kokonaisvälityssuhteiden perusteella kummankin vetoakseleilla n. 1000 Nm.
Ja kaasu lattiaan.
Rinta rinnan mennään, kunnes Bensa saapuu jo suurimman tehon käyntinopeuden ylitettyään rajoittajalle jossain 130 km/h jälkeen. Turbodieselissä on vielä varaa jatkaa vaihtamatta 180 km/h saakka, jos ohitus alkaa mennä tiukalle.
Bensavaparin ja turbodiselin käyttökelpoisen vetoalueen leveys riippuu moottorin lisäksi kiihdytyksessä käytetystä kokonaisvälityssuhteesta.
Eikö turbodieselistä saataisi enemmän vääntömomenttia vetoakselin päähän käyttämällä 80 km/h nopeudessa pienempää vaihdetta?
Olin jo menettässä toivon kun lopulta sain viestisi. Ymmärrät varmaan mitä otsikko tarkoittaa, 3-ulottavuutta ja vektori.
Yritän pysyä aiheessa, hybridi-autoja auttaa sähkökone, eikö todellakaan ole esittämääni tekniikkaa jossa suhteelisen pieni polttomoottori lataa akkuja, kun varaus liian pieni. Kotona otetaan verkosta virtaa.
Polttomoottori voi olla bensiini tai diesel. En enää oikein jaksa ymmärtää miksi pitäisi olla diesel, josta maksetaan ns. dieselveroa, polttoaineen hinta alkaa olla samalla tasolla. Nyt enää pienempi kulutus ajaa dieselin etuja.
Auto saa tarvittavan energian akuista sähkökoneisiin, ei tarkoituskaan että mekaaninen yhteys polttomoottorista pyöriin.
Minä vain saan näitä visioita, kuka toteuttaa?
Ihmettelen nykyhybridejä missä ei anneta yhtään periksi suorituskyvystä, päinvastoin sähköllä vain yritetään lisätä tehoa kun kiihdytetään autoa.
Kyllähän sarjahybridi ihan tunnettua tekniikkaa on. Esimerkiksi Amperassa on säilytetty myös mekaaninen yhteys pyörin, jotta tasanopeudella ajellessa vältytään sähköisen voimansiirtoketjun häviöiltä.
Tehoa on ilmeisen ylimäärin, koska sitä yksinkertaisesti halutaan olevan, vaikka todellista tarvetta ei olisikaan. Uskon, että polttomoottorit tulevat ajan kanssa pienenemään ja lopulta katoamaan kokonaan osasta autoja, kun akut halpenevat ja kapasiteetit kasvavat.
Itse kaipaisin kevythybridiä, jossa hyödynnettäisiin potentiaalienergiaa. Alamäissä ja jarrutuksissa polttomoottori sammutettaisiin ja hyvin pienellä sähkökoneella ja akulla voitaisiin pitää ajoneuvon nopeus haluttuna kohtuullisen pitkiä aikoja. Oman kokemukseni mukaan pienissä autoissa yllättävn paljon polttoainetta kuluu pelkkään moottorin pyörittämiseen.
Tapsa III:
No se on hyvä kun tiedät vastauksen. Jos Formulan moottorilla olisi todella hankala lähteä liikkeelle. Liikkeelle lähtö tapahtuisi
nykien korkeilla kierroksilla. Jos kytkin ei hajoaisi jo terminaalin pihalle, niin jatkuvasti 10 000 - 20 000 1/min kiljuva moottori tuskin kestäisi kohteeseen asti. Korkeista kierroksista johtuvat suuret kitkatkin alkaisivat näkymään polttoainelaskussa. Unohtamatta tietenkään sitä, että bensaa polttavan ottomoottorin polttoainelasku on jo muutenkin paljon korkeampi.
Eli kyllä sillä formulan moottorilla varmaan hetken voisi rekkaakin liikuttaa, mutta ominaisuuksiltaan se häviää valtavasti korkeavääntöisille matalakierroskoneille.
Tapio hyvä, pidetäänpä hetken ajan maalitolpat paikallaan ja keskitytään yhteen asiaan kerrallaan. Ei sekoiteta käsitteitä siitä "mikä autoa vie", koska se voi merkitä monta asiaa.
Keskitytään nopeuden kiihdyttämiseen.
Jos kerran teho kiihdyttää vauhtia, niin miksi ihmeessä käytännön kokeissa havaitaan kiihtyvyyden yhdellä vaihteella muodostuvan vääntökäyrän muotoiseksi? Kullakin vaihteella siis kiihtyvyys on suurinta vääntöhuipun kohdalla, ei tehohuipun.
Miksi ?
Unohdetaan liikevastusvoimat homman yksinkertaistamiseksi ja oletetaan, että välityksiä on vain yksi.
T=Jalpha [vääntö=hitausmomenttikulmakiihtyvyys], joten alpha=T/J=P/(omegaJ). Kiihtyvyys riippuu lineaarisesti väännöstä, mutta ei tehosta.
Pohjimmiltaan lienee kysymys siitä, että kineettisen energian yhtälössä esiintyy nopeuden neliö, joten kiihdyttämiseen tarvitaan aina vain enemmän energiaa nopeuden kasvaessa. Lineaariselle liikkeelle E=1/2mv^2 tai pyörimisliikkeelle E=1/2J*omega^2.
Tietyllä nopeudella suurin kiihtyvyys saadaan toki suurimmalla teholla, jos välityksiä on mahdollista muuttaa. Ideaalisella variaattorilla moottoria käytettäisiin jatkuvasti huipputeholla eikä huippuväännön piste juuri kiinnostaisi. Ikävää tällöin olisi vaihteistolta saatavan väännön pieneneminen nopeuden kasvaessa ja siitä johtuva kiihtyvyyden jatkuva heikkeneminen.
Tapsalle ja muillekkin tiedoksi , että TEHO ja sitä kuvaava tehokäyrä on se kaiken A ja O ..
Teholla ja välityssuhteilla pelataan kun mititään mitä voimia takarenkaille saadaan .... F = M x a !!!!!
740 GLE:
Teholla ei siis ole Sinulle merkitystä, no ajele vääntömomentilla. Olet oikeassa jos ajatellaan tilannetta että pitää kiihdyttää yhdellä vaihteella, mutta jos haetaan max-kiihtyvyyttä käytetään yleensä vaihteistoa apuna ja voidaan käyttää tehokäyrän huippua (vähän yli ja ali) saadaan paras kiihtyvyys. Max-vääntömomentin arvolla ei ole yhtään mitään merkitystä edellä mainitussa tapauksessa. Tarkoitatko että kilpa-autoilijoidenkin pitäisi värittää kierroslukumittarin punainen alue max-M kohdalle!
"Teho kuljettaa" monarkian hallitsija TapsaIII:
Miksi auto kiihtyy tehon, muttei voiman vaikutuksesta?
Mikä on renkaan "teho kuljettaa" liikkeellelähtötilanteessa, kun kytkin on vähän ylhäällä, mutta renkaat eivät vielä pyöri?
Jos ajattelit vastata perinteisesti, että "aja sitten vääntömomentilla", niin säästä vaivaasi ja jätä vastaamatta kokonaan.
740 GLE kirjoitti jo viime viikolla:
Teknikkokielelläsi yllä oleva saa minulle yllättävän merkityksen:
Tapsa III:
Et sitten malttanut olla siirtämättä niitä maalitolppia, vaikka sitä pyysin, että saataisiin epämääräisillä termeillä venkoilu loppumaan:
Tapsa III:
740 GLE kirjoitti pari sivua takaperin:
Nyt näköjään ymmärsit korostetun tekstin merkityksen.
Hyvä! Jatketaan tästä:
Tapsa III:
Tuo on sinun ehdotuksesi, ei minun, ja johtunee siitä, ettet silti oivaltanut yllä olevan päätelmän merkitystä. Laitan kysymyksesi holdiin kunnes olet selvinnyt sitä edeltävän kurssin tentistä. Lupaan vastata siihen sekä teorian että sen vahvistavan käytännön esimerkin voimin heti kun osoitat kypsyytesi ymmärtää vastaus.
Ja nyt ei mietitä muuta, vaan keskitytään kiihdytykseen voimansiirto ykkösvaihteelle lukittuna ja kiihdytys mallinnuksen yksinkertaistamiseksi sellaisella kitkalla, että pyöriä sudittamatta voi vetää niin kovaa kuin lähtee:
Miksi pelkästään ykkövaihteella kiihdytettäessäkin kiihtyvyyden maksimi saavutetaan edelleenkin maksimivääntömomentin eikä maksimitehon käyntinopeudella?
(Kiitos vielä kerran Kitkakallelle hienosta käyrästöstä!)
Kuten todettua maksimaalista kiihtvyyttä tavoitellessa oleellista on huipputeho, jollei se nyt ihan piikkimäinen ole.
Harvoin autoa kuitenkaan huipputeholla kiihdytetään. Itse pyrin ajamaan taloudellisesti ja vaihdan suuremmalle jo ennen maksimiväännön pyörimisnopeutta.
Yleensä samaa polttoainetta käyttävillä samaan tarkoitukseen tehdyillä automoottoreilla pyörimisnopeusalue on likimain identtinen, joten mielestäni tuolla alueella on käytännöllisempi tarkastella käytettävissä olevaa vääntöä, joka saattaa olla leikattu tasaiseksi, kuin jotakuinkin lineaarisesti kasvavaa tehoa.
Esimerkiksi omassa menimessäni välillä 2000-3000rpm suurin teho on välillä 25-45kW, kun suurin vääntö puolestaan on 120-140Nm.
Jos joku tahtoo tarkastella mieluumin tehoa, ei se mielestäni hänestä tyhmää tai ymmärtämätöntä tee. Varsinkaan Tapsan tapauksessa, koska hänellä on tekniikan alan koulutus toisin kuin monilla muilla keskustelijoilla.
Kinasteluun avuksi, tässä linkki, jossa on perusteellisesti pohdittu vääntömomentin ja tehon asoita:
http://koti.mbnet.fi/parkatti/vaantoteho.php
Pikasilmäyksellä hyvä yhteenveto nikkran linkittämänä.
Kuulisin silti mielelläni vastauksen edellä esittämääni kysymykseen. Lisätään sen jälkeen liikkuvia osia.
740 GLE:
On totta suurin kiihtyvyys saadaan maksimi väännön kohdalla kun meillä on vakiovälitys. Mutta tämä ei tarkoita sitä että maksimi kiihtyvyys saavutettaisiin kiihdyttämällä maksimi väännöllä. Vaikka äkkiä voisi niin päätelläkkin.
Perimmäinen syy on se että tietyn kiihtyvyyden saavuttamiseksi tehon on kasvettava toiseen potenssiin nopeuden kasvaessa. Sillä millä vääntömomentilla tämä teho on tuotettu ei ole mitään merkitystä.
Kale_tm:
pienillä nopeuksilla lähempänä ensimmäistä potenssia, jos ilmanvastus on pieni, isoilla nopeuksilla noin toiseen potenssiin jos massan hitauden vaikutus on jo pieni.
mutta... jos nyt kirjoitellaan jotenkin autotekniikkaan liittyen, niin kyllä vääntömomentilla on aika paljon merkitystä: kierroksia ei saa rajattomasti. teholukemaa voi nostaa joko lisäämällä kierroksia tai vääntöä. kierrosten lisääminen vähentää tehokkuutta, nostaa melua ja kuluttaa konetta.
740 GLE:n ykkösvaihdekysymys on hyvä, koska polttomoottorikäyttöisissä autoissa ykkösvaihde on tyypillisesti yhtä pitkä (maasto/urheiluautoja lukuunottamatta), eli tyhjäkäynnillä parkkipaikalla mennään kohtuullista vauhtia. tyhjäkäynti on luokkaa 700rpm joten 1000rpm nosto nostaa vauhtia noin 10 km/h.
tällöin vaikka moottorissa olisi tehoa vaikkapa 170 hp(@7000rpm) (taisi olla bemun edellisessä 320i:ssä:wink: niin tyhjäkäynnillä koneessa on edelleen 170hp tehoa koska kone on sama. se ei ehkäpä ole kokonaan käytössä, mutta kone on 170hp tehoinen. vain yksi luku annetaan.
jos otetaan kiihtyvyystarkasteluväliksi tyhjäkäyntinopeudesta 40km/h asti, niin henkilöautodieseleissäkin riittää kierrokset eikä tartte kytkimen kanssa leikkiä. kiihtyykö auto teholla vai väännöllä?
surffari:
Eikö vanha kaava E=1/2mv^2 enää pädekkään? Kyllä minusta "massan hitaus" vain kasvaan nopeuden kasvaessa (ja hyvinkin tarkasti toiseen potenssiin).
surffari:
Muotoilisin tuon kysymyksen, että liikkuuko auto tehon, vääntömomentin vai voiman vaikutuksesta?
Otetaanpa pieni kertaus lineaarisen liikkeen perusfysiikkaa.
Ilman liikevastusvoimia:
P = Fv = mav, josta kiihtyvyydelle a = F/m = P/(mv).
Vakiokiihtyvyyden aikaan saamiseksi tarvitaan vakiovääntö ja lineaarisesti kasvava teho.
Kirjoitettaan P=mav energian ja nopeuden aikaderivaattojen avulla.
dE/dt = mdv/dtv, supistamalla dt
dE = mvdv, joka integroidaan puolittain, jolloin saadaan
E = 1/2mv^2.
Otetaan liikevastusvoimat mukaan:
Tarvittavalle kokonaisvoimalle (kokonaisvoima = kiihdyttävä voima + kitkan voittamiseen tarvittava voima + ilmanvastuksen voittamiseen tarvittava voima) voidaan kirjoittaa
F = ma + kmg + 1/2rhoACv^2,
missä k on kitkakerroin, g putoamiskiihtyvyys, rho ilman tiheys, A otsapinta-ala ja C muotokerroin.
Tehohan oli P = Fv, joten
P = mav + kmgv + 1/2rhoAC*v^3,
joten huomataan tehon yhtälön sisältävän sekä ensimmäisen, että kolmannen asteen nopeustermit.
Momentti ei liikuta mitään minnekkään ..!! ellei sillä ole kulmanopeutta ja se on taas Teho ..
niillä on puhdas matemaattinen suhde.. on ihan sama puhutaanko esim.1000rpm kierroksen Tehosta vai Momentista .
Monentti on siis passiivi .. joka jätkä vääntää 300Nm .. suurempi hyöty tulee vasta kulmanopeuden mukana
Albiino:
Kulmanopeus ilman momenttia ei tuota tehoa.
Niinpä kullakin käyntinopeudella tarjolla oleva momentti on erittäin olennainen, koska:
Albiino:
Aivan.
Avaruusvektori:
Vakiokiihtyvyyden aikaansaamiseksi tarvitaan vakiovoima ja siitä seuraa lineaarisesti kasvava teho.
Ja tuo kaava a = P /(m*v) on vähän niin ja näin... Itse supistaisin sen alkuperäiseen muotoonsa, jolloin kappaleet saadaan kiihtymään myös tilanteessa v = 0 m/s.
Albiino:
Mikähän sen renkaan kulmanopeuden saa aikaiseksi?
Ei pitäisi aamulla yrittää fysiikkaa
Tietysti tehon tarve kasvaa lineaarisesti nopeuden funktiona tietyllä kiihtyvyydellä.
Ps. Renkaan saa pyörimään moottorin tekemä työ
Threadin alusta lähtien olen kysynyt enemmän kuin vastannut, enkä ollut edes ainoa kysyjä. Kysymyksiin ei vastauksia löytynyt, ja alkoi esiintyä kommentteja tyyliin:
"mitä iloa on vääntömomentista kun ajoneuvoa liikutta TEHO"
"teho se on joka kuljettaa"
Terminologia oli jo sen verran sekavaa, että ylläoleviin väittämiin ei edes viitsi ottaa kantaa ennen kuin tietää mitä niillä tarkoitetaan, joten yritin maadoittaa tilanteen askel kerrallaan käsiteltäväksi. Ei onnistunut, koska ei tullut vieläkään vastauksia.
Tässä muutama syy, miksi en mielelläni halua sitoutua ajamaan pelkällä teholla enkä pelkällä vääntömomentilla.
1. Teho riippuu vääntömomentin ja käyntinopeuden tulosta
Jos tehoa on jollain käyntinopeudella paljon, niin silloin on myös vääntömomenttia samalla käyntinopeudella paljon, ja päinvastoin. Ei voi olla yhtä ilman toista.
2. Yhden vaihteen yli kiihdytys
Mekaniikan II peruslaki kiihtyvyyden suhteen ratkaistuna kertoo, että lisää voimaa antaa lisää kiihtyvyyttä. Niinpä yhdellä vaihteellä yli käyntinopeusalueen kiihdytys antaa maksimikiihtyvyyden maksimivääntömomentin käyntinopeudella.
3. Liike-energian lisääminen
Avaruusvektori yllä jo avasi kiihdytettäessä kasvatettavan liike-energian kaavat, joten en toista sitä. Periaate on silti, että mitä pidemmälle kiihdytystä jatketaan, sitä enemmän tehoa tarvitaan. Myös kiihtyvyyden parantaminen tästä tilanteesta vaatii lisää tehoa.
4. Miksi ei vaihdeta heti suurimman momentin jälkeen
Kitkakalle osoitti tämän mainioilla käyrillään jo ekalla sivulla. Voimansiirto ei voi muuttaa moottorin tehoa, mutta se muuttaa vetoakselilla vaikuttavaa vääntömomenttia. Vaikkapa ykkös- ja kakkosvaihteen välityssuhteiden ero on yleensä niin suuri, että vetoakselilla vaikuttava vääntömomentti ylittää kakkosvaihteella saavutettavan, vaikka moottorin vääntömomentti laskisi selvästikin kun ykkösellä vedettään reilusti yli maksimivääntömomentin käyntinopeuden. Ja perävälityshän henkilöautokäytössä on molemmilla vaihteilla sama.
5. Huippunopeus
Kun vaihteet on kelattu läpi ja ollaan kaasu pohjassa lähestymässä huippunopeutta, lähenee nopeuden muutos nollaa ja kaikki moottorin antama teho menee ajovastusten voittamiseen. Jos välitykset on valittu maksiminopeuden kannalta, teho määrää huippnopeuden.
Näiden näkökulmien valossa en halua valita kulkeeko auto väännöllä vai teholla, koska mielestäni yksinomainen sitoutuminen kumpaan tahansa kertoo lähinnä puutteellisesta mallinnuksesta.
Olipa kerran auto, jonka jyrkkä terävähuippuinen vääntökäyrä saavutti huippunsa 400 Nm käyntinopeudella 2000 RPM. 4000 RPM kohdalla vääntökäyrä on laskenut jo runsaaseen 300 Nm ja maksimiteho 125 kW saadaan käyntinopeudella 3800 RPM (en tarkistanut laskemalla, vaan luin esitteen käyristä, joten mahdolliset virheet valmistajan vastuulla )
Perävälitys on 2.47 ja ykkösvaihde 5 ja kakkonen 2.83.
Maksimimomentilla kaasu lattiassa täydellä ahtopaineella vetoakselia pyörittää 400 * 5 * 2.47 = 4940 Nm.
Jatketaan kiihdytystä, ja 4000 RPM kohdalla on tehohuippu jo ohitettu ja ollaan vääntökäyrän jyrkästi laskevalla osalla.
300 * 5 * 2.47 = 3705 Nm.
Vaihto kakkoselle käyntinopeudelta, jolla päästään kakkosella juuri maksimimomentin kohdalle:
400 * 2.83 * 2.47 = 2835 Nm.
Tarkan vaihtokohdan näkee Kitkakallen käyrästöstä jos sellaisen tuolle autolle löytää (tai jaksaa laskea vääntökäyrästä )
Olipa kerran toinenkin auto, jonka vapaastihengittävän bensamoottorin maksimiteho sattuu olemaan myös 125 kw. Tämän moottorin maksimivääntömomentti ilmenee neljän tonnin tienoilla.
Tälle autolle luvataan pienillä nopeuksilla kiihdytettäessä suunnilleen sama kiihtyvyys kuin edellisellekin.
Ohitus 80 km/h lähtönopeudesta tapahtuu näillä autoilla suunnilleen tasatahtiin, ja samoin periaattein, mutta ajotapa on aivan eri.
Molemmat moottorit ajetaan lähtötilanteessa maksimimomenttinsa kohdalle, Turbodiesel 2000 RPM viitosvaihteella ja Bensa 4000 RPM kolmosvaihteella. Molempien kokonaisvälityssuhteiden perusteella kummankin vetoakseleilla n. 1000 Nm.
Ja kaasu lattiaan.
Rinta rinnan mennään, kunnes Bensa saapuu jo suurimman tehon käyntinopeuden ylitettyään rajoittajalle jossain 130 km/h jälkeen. Turbodieselissä on vielä varaa jatkaa vaihtamatta 180 km/h saakka, jos ohitus alkaa mennä tiukalle.
Bensavaparin ja turbodiselin käyttökelpoisen vetoalueen leveys riippuu moottorin lisäksi kiihdytyksessä käytetystä kokonaisvälityssuhteesta.
Olipa vielä pari moottoripyörääkin. Molemmisssa vaatimaton 3 kg / hv teho/painosuhde kuljettajan ja puolen tankillisen kera ja myös vääntömomenttia on molemmissa suunnilleen samassa suhteessa ja helposti annosteltavana muskelipyörän tasaisena vääntökäyränä.
), jonka vuoksi joutuu himmaamaan ja veto on pilalla
Matkapyörän vääntökäyrä lentää välillä 1500 - 8000 RPM koko matkan suvereenisti Sportin vastaavan yläpuolella (ja tehokäyrä luonnollisesti samoin ). Matkapyörä lähtee paikaltaan paremmin, koska on helpompi kiihdyttää täydellä teholla Sportin vikuroidessa, sutiessa, keuliessa ja häiriköidessä kaikin osaaminsa tavoin, eikä edes täydellisesti pienen sutimisen ja pienen keulimisen rajalle taiturimaisesti tasapainoileva kuljettaja voi kiihdyttää sitä 0 - 100 suurimmalla teholla. Suurimman tehon käyntinopeus ykkösvaihteella on nimittäin 100 km/h tienoilla.
Mutta sitten Matkajaava törmää käyntinopeuden rajoittimeensa 8500 RPM kohdalla ja pitää vaihtaa kakkoselle. Vauhtia on nyt noin 85 km/h ja Sportti on juuri saavuttanut parhaan vetoalueensa ja kiekaisee räyhäkimmän repäisynsä vielä ykkösvaihteella hieman yli sataseen.
0 - 100 kiihdytysajat eivät eroa juuri muuten kuin tuon Matkajaavalle pakollisen vaihdon vuoksi. Mutta tästä eteenpäin Sportin meno on murskaavan ylivoimaista, koska vasta tästä eteenpäin nopeakäyntinen nelikko ulvoo joka vaihteella maksimitehonsa tuntumassa, minne se ei alle satasen meinannut päästä lainkaan.
Teoria kertoo vain sen, mihin suorituskyky voi optimissaan yltää ja se näkyy niiden laitteiden välityssuhteissa, joita myydään kiihtyvyysnumeroilla. Ja niissäkin vielä siinä tyylilajissa, millaiseen kiihdytykseen rakkine on tehty.
Ja sitten vielä kuljettajan pitää jotenkin saada se kaikki bofori rakkinetta liikuttavaksi työksi, eikä harmaaksi savuksi tai ajoneuvon pystyyn keula taivasta kohden kääntäväksi MOMENTIKSI (
Kale_tm:
Useasti tuota "työn" tekijää kutsutaan voimaksi.
jnejnejne:
onko moottoritila sitten työvoimatoimisto?
surffari:
Jep ja polttoainejärjestelmä käyttäjineen edustaa työnantajajärjestojä.
740 GLE:
Eikö turbodieselistä saataisi enemmän vääntömomenttia vetoakselin päähän käyttämällä 80 km/h nopeudessa pienempää vaihdetta?