Ymmärsin aiemmin, että ilmanvastuksen lisääntyminen hidastaisi kiihtyvyyttä vs vakiokiihtyvyys. Ei taida kuitenkaan olla merkittävä vastus jos kiihdytetään 100kW moottorilla 0-100 km/h.
Taitaa ilmanvastusken vaikutus olla tosiaan melko teoreettinen vielä noilla nopeuksilla, vaikka yleensä määrääkin huippunopeuden.
No ei todellakaan ole mikään toreettinen vaikutus. Satasen nopeudessa ilmanvastus on monesti jo dominoiva vastus.
No ei todellakaan ole mikään toreettinen vaikutus. Satasen nopeudessa ilmanvastus on monesti jo dominoiva vastus.
Varmasti on dominoiva vastus. Tarkoitin, että ilmanvastus ei ole merkitsevin tekijä selittämään kiihtyvyyden heikkenemistä nopeuden kasvaessa. Pahoittelen virheellistä ilmausta.
Mitenhän esittämääsi kuvaan sijoittuisi tavan perheauton kiihdytyskokeessa kiihdyttämiseen käytettävä voima?
Laskinko väärin, kun sain esittämäsi kuvan perusteella 100km/h nopeudella ilmanvastuksen voittamiseksi tarvittavaksi tehoksi P=2.5kN100/3.6m/s=69kW? Tuo tarkoittaisi, että oma kotsani ei kulkisi läheskään satasta, ja kuulostaa lähinnä kuorma-autolle.
likiarvokaavahan lienee 1/2tiheysnopeus^2 CdA ja esim volsun XL1 olisi 0,279 (Cd*A) jolloin parinkymmenen plusasteen tuntumassa 1,2 kg/m3 tiheydellä satasen vauhdissa olisi noin 130N ja teho noin 3,6 kW. vekotin painaa noin 800kg, kuskin kera siis ehkäpä 870kg, jolloin rokottaisi kiihtyvyyttä 0,15 m/s^2
6.80 sq ft (0.632 m2) 2007 BMW 335i Coupe (lienee suht sama euroversionakin) vastaavasti noin 8,2kW. 50km/h nopeudessa siis noin 1kW.
Jos 1-sylinterisen vetävälle akselille antama vääntömomentti on vaikka 50Nm, niin tällöin 60cm halkaisijalla olevalla pyörällä renkaan ja tien pinnan välille muodostuva voima on noin 166N. Yhdellä työtahdilla siis.
F=ma, eli a=F/m ja yksikkö on m/s², eli nopeudenmuutos yhden sekunnin aikana.
Kiihtyvyys on siis sitä suurempi, mitä useammin tuo 50Nm vääntö ja tätä kautta 166N voima vetoakselille/renkaalle kohdistuu, vai mitä.
Suurin kiihtyvyys (ilman ilmanvastusta ja vakiovaihteella) esim. autolla on siis silloin, kun teho, eli momentti * taajuuden tulo on suurin. Tämä ei toteudu maksimiväännön kohdalla, ellei moottorin kiertävyys ole kyseiselle kierrosnopeudelle rajoitettu.
Kiihtyvyys on siis sitä suurempi, mitä useammin tuo 50Nm vääntö ja tätä kautta 166N voima vetoakselille/renkaalle kohdistuu, vai mitä.
Taitaa ilmoitettu vääntömomentti olla kuitenkin keskiarvo, joka ei muutu vaikka vääntöiskuja tiheämmin tulisikin nopeuden kasvaessa. Teho nopeuden noustessa toki kasvaa.
Jonke:
Suurin kiihtyvyys (ilman ilmanvastusta ja vakiovaihteella) esim. autolla on siis silloin, kun teho, eli momentti * taajuuden tulo on suurin. Tämä ei toteudu maksimiväännön kohdalla, ellei moottorin kiertävyys ole kyseiselle kierrosnopeudelle rajoitettu.
Juuri taisit itsekin esittää, että kiihtyvyys riippuu vain voimasta ja massasta. Tällöin vakiovälityksellä kiihdyttäessä taitaa suurin kiihtyvyys vääjäämättä ilmaantua huippuväännön kohdilla.
Jorma L asian jo kiteyttikin: "Vakiomomentilla moottori ja kuorma kiihtyy vakiokiihtyvyydellä vaikka tehoa tulee koko ajan lisää nopeuden noustessa."
Jonken tapa miettiä tätä on kyllä mielenkiintoinen ja uniikki. Mutta aivan kuten jo tuossa edellä todettiin, tapa on virheellinen. Moottoreissa on pyörivää massaa esimerkiksi vauhtipyörän muodosa sen vuoksi, että väännön tuotto olisi tasaisempaa. Siitä huolimatta polttomoottorin väännön tuotto on hieman pulssimaista, mutta se ei näitä tarkasteluja sotke, koska puhutaan keskimääräisestä väännöstä. Jos moottori tuottaisi tuntuvasti pulssittaista vääntöä, niin se tekisi takuulla menosta nykivää ja rikkoisi voimansiirron.
Jonken tapa miettiä tätä on kyllä mielenkiintoinen ja uniikki. Mutta aivan kuten jo tuossa edellä todettiin, tapa on virheellinen. Moottoreissa on pyörivää massaa esimerkiksi vauhtipyörän muodosa sen vuoksi, että väännön tuotto olisi tasaisempaa. Siitä huolimatta polttomoottorin väännön tuotto on hieman pulssimaista, mutta se ei näitä tarkasteluja sotke, koska puhutaan keskimääräisestä väännöstä. Jos moottori tuottaisi tuntuvasti pulssittaista vääntöä, niin se tekisi takuulla menosta nykivää ja rikkoisi voimansiirron.
Itseasiassa suurin kysymysmerkki, jonka aiheeseen liittyen haluaisin tietää, on tuo mäntään kohdistuva räjähdysvoima esimerkiksi nelisylinterissä moottorissa. Jos moottorin mitattu maksimivääntömomentti on esimerkiksi 200Nm, niin kuinka suuri tällöin on yhden räjähdyksen aiheuttama voima saati sitten kampiakselille kohdistuva vääntömomentti? Asiaan nyt tietysti vaikuttaa muutamat vastusvoimat (pyörivä ja edestakainen liike), mutta lähinnä se kiinnostaa, että onko yhden "pulssin" vääntömomentti lähempänä 200Nm vai 50Nm.
Asiaa sotkee vielä se, että nelitahtimoottori antaa yhden pulssin kahden kampiakselikierroksen aikana per sylinteri (nelipyttynen siis kaksi yhden kierroksen aikana)...
Toisaalta pulssi kohdistuu kampiakselille suurinpiirtein puolen kampiakselikierroksen ajan, jolloin nelipyttysen ulostulovääntö ei ole piikkimäistä, vaan suhteellisen tasaista (kuinka tasainen räjähdyksen aiheuttama voima on?). Väittäisin, että vauhtipyörän hyöty nelipyttysessä koneessa on lähinnä liikkeellelähdössä, kun kytkin- ja kaasupoljin eivät ole niin "herkkiä". Vähempisylinterisissä moottoreissa tarve on suurempi, jotta energiaa riittää myös poisto-, imu- ja puristustahdeillekin.
Tätä siis yritän sanoa:
Pulsseissa oletetaan nyt siis, että mikään osa ei paina mitään, eikä ole siis myöskään minkään sortin vauhtipyörää tai muuta pyörivää massaa, joka liikettä pitäisi yllä. Lisäksi moottoreiden sylinterit ovat rivissä, esim. V-moottorissa se pulssi ei taida ihan samanlailla kohdistua. Kuvassa ei myöskään ole siis huomioitu räjähdysvoiman vaihtelua sen aikana eikä sitä, kuinka voima vaikuttaa kampiakselille eri asteiden (esim. 0-180° ) kohdissa, pulssit ovat siis jonkinlaisia keskiarvoja.
Avaruusvektori:
Juuri taisit itsekin esittää, että kiihtyvyys riippuu vain voimasta ja massasta. Tällöin vakiovälityksellä kiihdyttäessä taitaa suurin kiihtyvyys vääjäämättä ilmaantua huippuväännön kohdilla.
Voimasta kyllä, mutta ei suoraan väännöstä vaan vääntötiheydestä? Oman ymmärrykseni mukaan kun tosiaan se sekunnin aikana saatavan väännön summa määrää kiihtyvyyden? Tietenkin itse vääntömomentti vaikuttaa kiihtyvyyteen, koska se on toinen kertoja tehoa laskettaessa.
Jos mietitään asiaa polkupyörän näkökulmasta:
-Vanha vaihteeton naistenpyörä 28" renkailla
-Välityssuhde varmaankin luokkaa 1:3
-Iskunpituus/2 eli polkimen etäisyys akselista voisi olla noin 20cm
-Polkijan polkimelle kohdistama voima 785N (80kg painava henkilö kohdistaa koko massansa polkimelle puolen kierroksen ajan)
Tällöin väännöksi näyttäisi tulevan 157Nm, joka kuulostaa kyllä melkosen suurelta polkupyörän "moottorin" vääntömomentiksi Meniköhän tuo lasku ihan oikein... (80kg9,81m/s²0,2m=156,96Nm) Joka tapauksessa renkaan ja tien pintaan voimaa ei juurikaan välity suuren rengaskoon ja raskaan välityksen vuoksi; pulssin tiehen kohdistama voima (ilman mitään vastusvoimia jälleen) on 137,3N (Taulukko arvoista)
Väittäisin siis, että mitä nopeammin jalat vispaa ja pystyy välittämään tuon saman momentin eteenpäin, niin sitä suurempi on kiihtyvyys...
Itseasiassa nyt kun tätä tässä taas päässä pyörittelee, niin alan jo kääntymään itseäni vastaan ja tuo edellä mainittu teksti on vähän kyseenalaista, annetaan nyt kuitenkin olla. Kuten siis Avaruusvektori sanoit, niin suurin kiihtyvyys taitaa kyllä tosiaan olla sillä hetkellä, kun vääntömomentti on suurin. Syy väittämääni taitaa olla siinä, että ajattelin kiihtyvyyttä sen yksikön mukaisesti m/s², eli nopeudenmuutos sekunnin aikana. Ja kun hetkellinen kiihtyvyys (eli yksittäinen maksimimomentti ajassa joitakin sekunnin osia) muutetaan tuohon muotoon, niin on tuo yksiköllinen muoto suurimmillaan. Onko se nyt sitten joku teoreettinen kiihtyvyys?
Oikeastaan en nyt ole enää itsekkään varma mitä yritän sanoa, tai mietittiinkö tässä edes koko asiaa, mutta postataan nyt kuitenkin, tuli tätä sen verran kauan kirjotettua
E: Sain nyt tuossa kotimatkalla tiivistettyä tuon päässäni niin, että suurin kiihtyvyyden tunne (painaa kiihdyttäessä penkkiin) tulee suurimman väännön kohdalla, kun taas 0-100 kiihtyvyyksissä teho puhuu.
E: Sain nyt tuossa kotimatkalla tiivistettyä tuon päässäni niin, että suurin kiihtyvyyden tunne (painaa kiihdyttäessä penkkiin) tulee suurimman väännön kohdalla, kun taas 0-100 kiihtyvyyksissä teho puhuu.
uusia näkökulmia varsin kaluttuun ketjuun
kiihtyvyyden tunne on tulee pääosin kiihtyvyyden muutoksesta, eli jos vakiovälityksellä ajetaan niin momentin nousunopeus tekee tuota tunnetta. sitten kun on saavutettu vakiokiihtyvyys niin tuntuu ettei auto kiihdy ollenkaan, vain vauhti muuttuu. perusautoissa kiihtyvyydet on kumminkin niin pieniä ettei niitä muutenkaan huomaa ellei ole jotkut pitkäjousiset istuimet tai paljon omia pehmukkeita. hidastuvuuden ja sivutaiskiihtyvyyden sitten huomaa jo paremmin, ainakin kesällä.
Kirjoitettiin 1-sylinterisen 4-tahtimoottorin "väännöstä", itse sanoisin tehosta joka on aivan tasainen vauhtipyörää käyttäen. Statiikkaa käyttäen teho on tökkivää mutta ottakaa huomioon liikkuvat massat, eli dynaamiset voimat!
Avaruusvektori:
No ei todellakaan ole mikään toreettinen vaikutus. Satasen nopeudessa ilmanvastus on monesti jo dominoiva vastus.
NHB:
Varmasti on dominoiva vastus. Tarkoitin, että ilmanvastus ei ole merkitsevin tekijä selittämään kiihtyvyyden heikkenemistä nopeuden kasvaessa. Pahoittelen virheellistä ilmausta.
Mitenhän esittämääsi kuvaan sijoittuisi tavan perheauton kiihdytyskokeessa kiihdyttämiseen käytettävä voima?
Laskinko väärin, kun sain esittämäsi kuvan perusteella 100km/h nopeudella ilmanvastuksen voittamiseksi tarvittavaksi tehoksi P=2.5kN100/3.6m/s=69kW? Tuo tarkoittaisi, että oma kotsani ei kulkisi läheskään satasta, ja kuulostaa lähinnä kuorma-autolle.
koitin löytää arvoja jollekkin autolle. tuossa jotain, jenkkilä-versioita mahdollisesti.
http://en.wikipedia.org/wiki/Automobile_drag_coefficient
likiarvokaavahan lienee 1/2tiheysnopeus^2 CdA ja esim volsun XL1 olisi 0,279 (Cd*A) jolloin parinkymmenen plusasteen tuntumassa 1,2 kg/m3 tiheydellä satasen vauhdissa olisi noin 130N ja teho noin 3,6 kW. vekotin painaa noin 800kg, kuskin kera siis ehkäpä 870kg, jolloin rokottaisi kiihtyvyyttä 0,15 m/s^2
6.80 sq ft (0.632 m2) 2007 BMW 335i Coupe (lienee suht sama euroversionakin) vastaavasti noin 8,2kW. 50km/h nopeudessa siis noin 1kW.
Sain mahdollisuuden koeajaa Chevrolet Camaro '86 V8 5,2 l automaatti. Onko tietoa paljonko ko. moottorissa on tehoa?
Jos 1-sylinterisen vetävälle akselille antama vääntömomentti on vaikka 50Nm, niin tällöin 60cm halkaisijalla olevalla pyörällä renkaan ja tien pinnan välille muodostuva voima on noin 166N. Yhdellä työtahdilla siis.
F=ma, eli a=F/m ja yksikkö on m/s², eli nopeudenmuutos yhden sekunnin aikana.
Kiihtyvyys on siis sitä suurempi, mitä useammin tuo 50Nm vääntö ja tätä kautta 166N voima vetoakselille/renkaalle kohdistuu, vai mitä.
Suurin kiihtyvyys (ilman ilmanvastusta ja vakiovaihteella) esim. autolla on siis silloin, kun teho, eli momentti * taajuuden tulo on suurin. Tämä ei toteudu maksimiväännön kohdalla, ellei moottorin kiertävyys ole kyseiselle kierrosnopeudelle rajoitettu.
Jonke:
Taitaa ilmoitettu vääntömomentti olla kuitenkin keskiarvo, joka ei muutu vaikka vääntöiskuja tiheämmin tulisikin nopeuden kasvaessa. Teho nopeuden noustessa toki kasvaa.
Jonke:
Juuri taisit itsekin esittää, että kiihtyvyys riippuu vain voimasta ja massasta. Tällöin vakiovälityksellä kiihdyttäessä taitaa suurin kiihtyvyys vääjäämättä ilmaantua huippuväännön kohdilla.
Jorma L asian jo kiteyttikin: "Vakiomomentilla moottori ja kuorma kiihtyy vakiokiihtyvyydellä vaikka tehoa tulee koko ajan lisää nopeuden noustessa."
Jonken tapa miettiä tätä on kyllä mielenkiintoinen ja uniikki. Mutta aivan kuten jo tuossa edellä todettiin, tapa on virheellinen. Moottoreissa on pyörivää massaa esimerkiksi vauhtipyörän muodosa sen vuoksi, että väännön tuotto olisi tasaisempaa. Siitä huolimatta polttomoottorin väännön tuotto on hieman pulssimaista, mutta se ei näitä tarkasteluja sotke, koska puhutaan keskimääräisestä väännöstä. Jos moottori tuottaisi tuntuvasti pulssittaista vääntöä, niin se tekisi takuulla menosta nykivää ja rikkoisi voimansiirron.
NHB:
Itseasiassa suurin kysymysmerkki, jonka aiheeseen liittyen haluaisin tietää, on tuo mäntään kohdistuva räjähdysvoima esimerkiksi nelisylinterissä moottorissa. Jos moottorin mitattu maksimivääntömomentti on esimerkiksi 200Nm, niin kuinka suuri tällöin on yhden räjähdyksen aiheuttama voima saati sitten kampiakselille kohdistuva vääntömomentti? Asiaan nyt tietysti vaikuttaa muutamat vastusvoimat (pyörivä ja edestakainen liike), mutta lähinnä se kiinnostaa, että onko yhden "pulssin" vääntömomentti lähempänä 200Nm vai 50Nm.
Asiaa sotkee vielä se, että nelitahtimoottori antaa yhden pulssin kahden kampiakselikierroksen aikana per sylinteri (nelipyttynen siis kaksi yhden kierroksen aikana)...
Toisaalta pulssi kohdistuu kampiakselille suurinpiirtein puolen kampiakselikierroksen ajan, jolloin nelipyttysen ulostulovääntö ei ole piikkimäistä, vaan suhteellisen tasaista (kuinka tasainen räjähdyksen aiheuttama voima on?). Väittäisin, että vauhtipyörän hyöty nelipyttysessä koneessa on lähinnä liikkeellelähdössä, kun kytkin- ja kaasupoljin eivät ole niin "herkkiä". Vähempisylinterisissä moottoreissa tarve on suurempi, jotta energiaa riittää myös poisto-, imu- ja puristustahdeillekin.
Tätä siis yritän sanoa:
Pulsseissa oletetaan nyt siis, että mikään osa ei paina mitään, eikä ole siis myöskään minkään sortin vauhtipyörää tai muuta pyörivää massaa, joka liikettä pitäisi yllä. Lisäksi moottoreiden sylinterit ovat rivissä, esim. V-moottorissa se pulssi ei taida ihan samanlailla kohdistua. Kuvassa ei myöskään ole siis huomioitu räjähdysvoiman vaihtelua sen aikana eikä sitä, kuinka voima vaikuttaa kampiakselille eri asteiden (esim. 0-180° ) kohdissa, pulssit ovat siis jonkinlaisia keskiarvoja.
Avaruusvektori:
Voimasta kyllä, mutta ei suoraan väännöstä vaan vääntötiheydestä? Oman ymmärrykseni mukaan kun tosiaan se sekunnin aikana saatavan väännön summa määrää kiihtyvyyden? Tietenkin itse vääntömomentti vaikuttaa kiihtyvyyteen, koska se on toinen kertoja tehoa laskettaessa.
Jos mietitään asiaa polkupyörän näkökulmasta:
-Vanha vaihteeton naistenpyörä 28" renkailla
-Välityssuhde varmaankin luokkaa 1:3
-Iskunpituus/2 eli polkimen etäisyys akselista voisi olla noin 20cm
-Polkijan polkimelle kohdistama voima 785N (80kg painava henkilö kohdistaa koko massansa polkimelle puolen kierroksen ajan)
Tällöin väännöksi näyttäisi tulevan 157Nm, joka kuulostaa kyllä melkosen suurelta polkupyörän "moottorin" vääntömomentiksi
Väittäisin siis, että mitä nopeammin jalat vispaa ja pystyy välittämään tuon saman momentin eteenpäin, niin sitä suurempi on kiihtyvyys...
Itseasiassa nyt kun tätä tässä taas päässä pyörittelee, niin alan jo kääntymään itseäni vastaan ja tuo edellä mainittu teksti on vähän kyseenalaista, annetaan nyt kuitenkin olla. Kuten siis Avaruusvektori sanoit, niin suurin kiihtyvyys taitaa kyllä tosiaan olla sillä hetkellä, kun vääntömomentti on suurin. Syy väittämääni taitaa olla siinä, että ajattelin kiihtyvyyttä sen yksikön mukaisesti m/s², eli nopeudenmuutos sekunnin aikana. Ja kun hetkellinen kiihtyvyys (eli yksittäinen maksimimomentti ajassa joitakin sekunnin osia) muutetaan tuohon muotoon, niin on tuo yksiköllinen muoto suurimmillaan. Onko se nyt sitten joku teoreettinen kiihtyvyys?
Oikeastaan en nyt ole enää itsekkään varma mitä yritän sanoa, tai mietittiinkö tässä edes koko asiaa, mutta postataan nyt kuitenkin, tuli tätä sen verran kauan kirjotettua
E: Sain nyt tuossa kotimatkalla tiivistettyä tuon päässäni niin, että suurin kiihtyvyyden tunne (painaa kiihdyttäessä penkkiin) tulee suurimman väännön kohdalla, kun taas 0-100 kiihtyvyyksissä teho puhuu.
Jonke:
uusia näkökulmia varsin kaluttuun ketjuun
kiihtyvyyden tunne on tulee pääosin kiihtyvyyden muutoksesta, eli jos vakiovälityksellä ajetaan niin momentin nousunopeus tekee tuota tunnetta. sitten kun on saavutettu vakiokiihtyvyys niin tuntuu ettei auto kiihdy ollenkaan, vain vauhti muuttuu. perusautoissa kiihtyvyydet on kumminkin niin pieniä ettei niitä muutenkaan huomaa ellei ole jotkut pitkäjousiset istuimet tai paljon omia pehmukkeita. hidastuvuuden ja sivutaiskiihtyvyyden sitten huomaa jo paremmin, ainakin kesällä.
Kirjoitettiin 1-sylinterisen 4-tahtimoottorin "väännöstä", itse sanoisin tehosta joka on aivan tasainen vauhtipyörää käyttäen. Statiikkaa käyttäen teho on tökkivää mutta ottakaa huomioon liikkuvat massat, eli dynaamiset voimat!
Palataan otsikkoon, mikä ajoneuvoa liikuttaa?
PS. Anteeksi tuo kysymys jos et ymmärrä.