Vaihtokohdat kiihdytyksessä, max teho vs. max vääntö

Ketju osiossa 'Moottori', aloittaja NHRA, 8.12.2005.

  1. napa

    napa 3rd gear

    tai koneen kierrokset ei saa tippua alle sen 15000 rpm kovinkaan paljoa, koska se kone kuolee siellä :odroll: huipputehot on kai lähellä 20000 rpm.
     
  2. Anssi

    Anssi Gearhead

    Tuo pitää kyllä paikkaansa. Silti se ei poista niiden kahden lauseen välistä ristiriitaa. Annoin jopa esimerkin, jossa tuo tulee esiin. :odroll:

    Kysyttiin mielipidettä näistä väittämistä. Eiköhän ainakin oma mielipiteeni (kenties jopa melko kattavasti perusteltuna ja vastaväitettynä) ole tullut selväksi :)
     
  3. Lintta cruiser

    Lintta cruiser Gearhead




    Ei ole mitään ristiriitaa tuossa. asia on juuri näin. Eli parhaan kiihtyvyyden saa tietysti SILLÄ VAIHTEELLA JOLLA SAADAAN KIERROKSET MAHDOLLISIMMAN LÄHELLE MAX TEHOA.

    Mutta jos vedätetään vain yhdellä vaihteella esim 1000 - 6000 rpm niin silloin kiihtyvyys mukailee vääntökäyrää.

    Eli tossa sun esimerkissä kun kiihdytät SAMALLA VAIHTEELLA niin kiihtyvyys on varmasti hieman suurempi tossa 3500rpm kohdalla kuin 5000prm. Se on tietysti eri asia jos vaihdetaan pienemmälle.....


    PS. autossasi on siis 438 kw = 598 din hv /5000 rpm.


    Eli joku yli 700 amerikan hevosta AKE:n kertoimen mukaan..


    Joka on noin 1000 hv esson baarissa

    :eek:

    Eikä herneitä sieraimiin.
     
  4. jpaaso

    jpaaso 1st gear

    Esimerkissä tekemäsi päättely on virheellinen.

    Pitäisi olla : "Tilanteessa 1 kolmosvaihteella se kiihtyminen on voimakkaampaa kierrosluvulla 3000 KUIN SAMASSA NOPEUDESSA X NELOSVAIHTEELLA."

    Se nopeus, jolla moottori kiertää kolmosvaihteella 2000, EI OLE X. Se nopeus olkoon vaikka y. Jos tässä nopeudessa valittaisiinkin kakkosvaihde, jolla kierrokset olisivat NOPEUDESSA Y kolme tuhatta, päästäisiin taas huipputehon kierroksille, vääntö renkailla olisi suurin mahdollinen ja kiihtyminen olisi voimakkaampaa kuin samassa nopeudessa y kolmosvaihteella. Jos EI käytetä kakkosvaihdetta, nopeudessa y kolmosvaihteella kiihtyvyys on suurempi kuin myöhemmin nopeudessa x kolmosvaihteella, vaikka edelleen pätee että kiihtyvyys nopeudessa x kolmosvaihteella on suurempi kuin nopeudessa x nelosvaihteella, vaikka nelosvaihteella moottori olisikin huippuvääntönsä kierrosluvulla.

    Lauseissa ei ole ristiriitaa.
     
  5. Roadmaster

    Roadmaster 3rd gear

    Onko siis nyt ymmärrettävä, että hevosvoimat on se, joka ratkaisee parhaan kiihtyvyyden?
    Käytännössä se vain harvoin toteutuu.

    Käytännön kokemusta esimerkiksi SuperStock-luokan Buickista, jossa 254cid V6 vapaastihengittävänä.
    Auton vanha moottori tuotti hevosvoimia 570hv/9500rpm, hyvä vääntöalue vain jäi 500rpm kapeammaksi, kuin uudemmassa moottorissa, jossa taas oli hevosvoimia vain 545hv/9500rpm.
    Pienempitehoisella moottorilla varttimailiaika parani 0.20sekuntia, kun taas vastaavasti loppunopeus heikkeni 4mph.
     
  6. jpaaso

    jpaaso 1st gear

    Nyt puhutaan taas tehokäyrän muodosta, joka on taas oma lukunsa. Ei se ole ristiriidassa aiemmin mainittujen asioiden kanssa. Pohjimmiltaan kyse on kuitenkin tästä: Missä tahansa mielivaltaisessa nopeudessa v, mitä enemmän vääntöä saadaan renkaille, sitä suurempi autoa kiihdyttävä voima.

    Ongelmaksi tulee tässä se, että kampuraväännöstä ei voi päätellä paljonko vääntöä saadaan renkaille, koska vääntö renkaille riippuu tulosta Fv eikä pelkästä voimasta F. Välityksillä voidaan vaikka kymmenkertaistaa F mutta se tarkoittaa v:n jakamista kymmenellä. Kuitenkin tulo Fv eli P eli teho pysyy vakiona. 100kW on 100kW vaihteiston jälkeenkin, 100Nm voi olla vaikka 1000 000Nm jos valitaan tarpeeksi tiheä vaihde, v:n vain pitää pudota niin pieneksi että 1000 000 * v = 100kW pätee. Tästä pitäisi olla ilmiselvää, että kampurateho, ei kampuravääntö, rajoittaa sitä, kuinka paljon vääntöä voidaan saada renkaille.

    Kuitenkin, koska kyse on tulosta Fv, myös se kampuravääntö vaikuttaa.

    3000rpm 500Nm
    6000rpm 300Nm

    Ykkösvaihde 2:1 , kakkosvaihde 1:1 , perävälitys 1:1.

    Ykkösvaihteella nopeudessa, jossa moottori kiertää 3000rpm, renkaille tulee vääntöä 500*2*1 = 1000Nm. Nopeudessa, jossa moottori kiertää 6000rpm, tulee vääntöä 300*2*1 = 600Nm. Tässä pätee aiemmin kiistelty lause kaksi, koska ei voida valita ykkösvaihdetta pienempää vaihdetta, suurin kiihtyvyys tuli vääntöhuipun kohdalla. Tehohuipun kohdalla vaihdetaan kakkosvaihteelle, jolloin kierrokset putoavat 3000rpm:ään ja renkaille tulee 500*1*1 = 500Nm. Tässä pätee aiemmin kiistelty lause yksi, eli jos tiputettaisiin takaisin ykköselle, päästäisiin tehohuipun kierroksille tässä samassa nopeudessa ja renkaille saataisiin enemmän vääntöä. Kiihdytys jatkuu, nopeuteen jossa moottori kiertää kakkosvaihteella 6000rpm. Renkaille tulee 300Nm*1*1 = 300Nm vääntöä.

    Tehdään viritys. Vääntöhuippu ei parane mutta sitä siirretään ylöspäin. Nyt pätee

    3000rpm 300Nm
    6000rpm 500Nm

    Nyt väännöt nopeuksilla ja vaihteilla:

    1, 3000rpm : 600Nm
    1, 6000rpm : 1000Nm tai 2, 3000rpm : 300Nm
    2, 6000rpm : 500Nm

    Selvästi tilanne muuttui ihan toiseksi, mutta onpa tehoakin kyllä 67% enemmän, vain siirtämällä huippuvääntö suuremmille kierroksille. Tehokäyrän muoto vaan ei ole tyydyttävä, kun ykköseltä 6000rpm:ssä kakkoselle vaihdettaessa vääntö tippuu sairaat 700Nm. Jos saataisiin vaikka tälläinen tehokäyrä:

    3000rpm 400Nm
    6000rpm 400Nm

    Huipputehoa on tässä viritetyssä moottorissa vakiomoottoriin verrattuna vain kolmannes enemmän, ja 20% vähemmän kuin edellisessä viritetyssä koneessa, mutta kiihdyttävät voimat nopeuden suhteen ovat:

    1, 3000rpm : 800Nm
    1, 6000rpm : 800Nm tai 2, 3000rpm : 400Nm
    2, 6000rpm : 400Nm.

    Nyt kärsitään vaihteen vaihtamisesta paljon vähemmän. Esimerkit nyt ei ole juuri sillä silmällä valittu, että toinen virimoottori pesee ensimmäisen (eikä se varmaan sitä teekään, huipputehojen ero on liian suuri) , mutta kyllä tästä pitäisi näkyä selvästi, miten teho, vääntö ja välitykset ovat naimisissa keskenään ja miten tehokäyrän muoto vaikuttaa kiihtyvyyteen.
     
  7. Lintta cruiser

    Lintta cruiser Gearhead

    tarkoitatko ennen tehohuippua, ennen venttiilien sekoamista vai ennen kuin kiertokanki tulee lohkon kyljestä pihalle??? :rotfl: :rotfl: :rotfl:
     
  8. Jza

    Jza Gearhead

    Ei, vaan auton takarenkaille välittyvä voima. Se voima pitäs vielä saada tiehenkin kiinni eikä savuna ilmaan... Näkee noista kovista luokista hyvin, että sitä vääntöä siinä takapyörässä joudutaan aika useasti rajoittamaan tavalla tai toisella (kytkimen momenteille tms) että kiihtyvyys paranee.
     
  9. nyffikaakoo

    nyffikaakoo 1st gear

    Joo mut toi renkaan ja tienpinnan välinen juttu on eri juttu, sanovat että 10%:n luisto maksimissaan tuottaa parhaimman kiihtyvyyden gummirenkailla, rattailla ja ratasradalla voi olla ja onkin eri juttu se... :D
     
  10. L-Janne

    L-Janne 1st gear

    Suurin hetkittäinen kiihtyvyys kullakin vaihteella on saavutettavissa todellakin vääntöhuipun kohdalla, tämä selviää jo ihan simppelillä kaavojen pyörittelyllä. Jos taas puhutaan käytännön suorituskyvystä ja otetaan vaihteisto käyttö huomioon, niin parhaat varttimailituloksetkin saadaan kun kierrokset pidetään siellä huipputehon tuntumassa. Ajotilapiirroksesta käy hyvin ilmi se, että isommalle kannattaa vaihtaa siinää vaiheessa, kun tehokäyrä on pudonnut niin, että seuraavalle vaihteelle vaihdettaessa teho jatkaa kasvua samasta arvosta. Olipa muuten vaikeasti selitetty.
    Eikä todellakaan muuten kannata tässä vedota mihinkäänn persdynoon, tämä asia kun käy ihan hyvin ilmi fyysikan lakeja ja oikeilla mittareilla suoritettuja testejä tarkastellen.
     
  11. Roadmaster

    Roadmaster 3rd gear


    Mitenkäs sitten pidät kierrokset lähdössä ja radan alkupäässä siellä huipputehon tuntumassa?
    Suhteellisesti eniten ajasta tiputetaan radan alkupäässä ja siihen vaikuttaa vääntö, ei hevosvoimat. Ensimmäisen 100metrin jälkeen sitten vaikuttaa enemmän hevosvoimat, mutta vaikeampi enää saavuttaa suhteellisesti samaa hyötyä ajan parantamiseen, kuin mitä hyvällä väännöllä saavutettu. Loppunopeus kyllä kasvaa sitten kun saadaan pidettyä kierrokset siellä huipputehon tuntumassa.




    Now, in the real world, the maximum acceleration will be much less because we've got to fight the wind. In reality, we’ll get about .8g's in first and .15 to .20g's in high gear, depending on what rpm (and therefore what wind speed) the engine produces that maximum torque figure. Actually, the maximum acceleration will occur at a speed just below maximum torque since lowering the rpms reduces the torque just a little but the reduction in speed reduces the wind resistance by a lot.
     
  12. Mosse

    Mosse Gearhead

    Paljon on lainauksia, mutta missä viitteet?

    Sika poljin on aika hyvin jäljillä, siis mielestäni.

    Jos, oletetaan manuaali vaihteisella autolla kierrosten vaihdon yhteydessä putoavan... 1000 rpm, niin tuo pitäisi tosiaan aloittaa, ehkä hieman tehon jo laskiessa, jotta pysytään suurimman tehon keskimääräisellä alueella.

    Jokainen auto tietysti on erilainen ja koknaisuus ratkaisee. Liikaa tehoa, ja pilataan koko homma, eli ei enään hallita lähtöä, näin pienempi tehoinen voipi olla alussa nopeampi, tai tehon käyttöä ei kannatakaan optimoida. Kuka tarvitsee lähtö hetkellä huipputehon (ilman slickesejä erityisesti)? :-?
     
  13. L-Janne

    L-Janne 1st gear

    No voi pyhä sylvi kun on vaikea ymmärtää? Ei tässä nyt olla mitään optimaalista varttimaileria rakentamassa, vaan keskustellaan yleisesti siitä kiihtyykö auto väännöllä vai teholla. Kaikki me tiedämme että teho on väännön ja kierrosten tulo, mutta käytännössä suorituskyvyn ratkaisee teho ja vääntö- (teho-) alueen laajuus. Välityssuhteilla pidetään huoli siitä että se suuri teho saadaan käyttöön. Teho ja sopivat välitykset ovat avainsana, ei mikään kuorma-auton alavääntö.
     
  14. ripe

    ripe 1st gear

    otetaan esim.

    vääntöxr/min=teho
    500x4000= X
    400x5000= sama X
    Joten tämä esim. moottori antaa voimaa yhtä paljon 4 000 kuin 5000r/min.

    Eli äkkiä ajatellen kiihtyvyys jatkuu samana jos vaihtaa 5000 kohdalla kakkoselle kierrosten pudotessa 4000.

    Mutta missään tapauksessa näin EI ole vaan vääntö laskee takapyörillä välityksen muuttuessa harvenmaksi.

    Elikä kannattas tässäkin tapauksessa nostaa kieroksia (500) viä jos ei tarvi peläätä mottorin rikkoa sen takia.

    Periaattessa vaihtokierrokset mahdollisimman ylös :wink:
     
  15. Roadmaster

    Roadmaster 3rd gear

    Sorry, minä kun pysyin siinä alkuperäisessä NHRA:n topicissa, eli mikä vaikuttaa jos haetaan optimaalista kiihtyvyyttä varttimaililla.

    Ja kun itse aikoinaan panostin omassa kilpurissa nimenomaan siihen parhaaseen suorituskykyyn varttimaililla ja kommentoin sen mukaan.
    Mutta kokemus ja teoriahan ei aina kulje käsi kädessä, näyttää mutu-mielipiteet yhä olevan vahvoilla suomalaisessa autonrakentamisessa.

    :)
     
  16. L-Janne

    L-Janne 1st gear

    http://ffp-motorsport.com/bb/viewtopic.php?t=48465

    Tuolla on aika hyvä esimerkki valottamaan teho vs. vääntö -kinaa.
    Nyt kun ollaan jenkkiautofoorumilla, pitää puhua isommista vääntölukemista. Oletetaan siis, että "tavallisessa autossa" tuota vääntöä olisi tuossa 3000 rpm kohdalla tuplasti, eli 700 Nm. Niinpä auto kiihtyisi 50 km/h nopeudessa kaksi kertaa niin kovaa kuin F1 300 km/h nopeudessa. Entäs kun tavallisessa autossa vaihde vaihtuu pari kertaa isommalle, ja kokonaisvälitysuhteeksi tulee 3.6? Pyörille välittyy vääntöä yhtä paljon kuin formulassa edellä mainitussa esimerkissä, ja hetkellinen kiihtyvyys on sama. Formulalla nopeus 300 km/h ja tällä vääntömonsterilla 100 km/h. Ei vieläkään ihan päätähuimaavasti siis. Tehoa tuossa tällöin n. 300 hv.

    Jos halutaan kiihdyttää autolla kovaa, haetaan moottorista mahdollisimman paljon tehoa (ei vääntöä), lykätään perään paljon vaihteita, valitaan välitykset niin että moottori pysyy hyvin tehokäyrän pulskalla osalla ja toivotaan ettei vaihtoihin huku paljoa aikaa.
    Ison väännön alakierroksilla saa vaikkapa 18-litraisella Caterpillarilla, joka uuden Sisun nokalla puskee 2780 Nm 1200 kierroksella. Kuitenkaan sen 630 hv tehoilla se ei tavallista katujenkkiä kovin helposti ole puskemassa alle kympin varttimaileihin. Enkä tässä tarkoita sen suurta kokoa ja massaa, vaan nimenomaan tehon puutetta.

    Roadmaster, edellä mainitsit esimerkin, jossa varttimailin tulos heikkeni uuden moottorin myötä. Siinä ei kuitenkaan ollut kyse huippuväännöstä tai -tehosta, vaan nimenomaan kaventuneesta kierrosalueesta. Yksi vaihde lisää olisi poistanut ongelman. Ja kiitos, ei tähän kohtaa mitään marmatuksia siitä kuinka vaihteen vaihtamiseen kuluisi aikaa. Tässä keskustelussa ei ole siitä kyse.
     
  17. Roadmaster

    Roadmaster 3rd gear

    Tuossa mainitsemassani uudessa moottorissa nimenomaan varttimailiaika aleni, eli tulos parani hevosvoimiltaan pienempitehoisen, mutta laajempivääntöisen moottorin myötä.

    Mutta hauska lueskella teorioita ihmisiltä, joilla ei ole parempaa näyttöä niiden teorioidensa toimivuudesta käytännössä. :)

    Lisätään siihen vielä itsekin yksi:
    Optimaalisen kiihtyvyyden varttimaililla, voit laskea helposti kaavalla; aika sek. x loppunopeus km/t. Optimaalinen tulos on 2124. Jos luku on pienempi, autossa hyvin toimiva alusta, hyvä vääntöalue välityksiin nähden, mutta tarvitsisi lisää tehoa yläpäähän.
    Jos luku on suurempi, hevosvoimia paljon, mutta kapea vääntöalue välityksiin nähden, heikosti toimiva alusta.
     
  18. Stone

    Stone 3rd gear

    Hauska pähkäillä juuri tämänkin osa-alueen teoriaa, varsinkin kun omissa autoissa ei kaakkeja ole paljon, mutta reiluhko alakierrosvääntö (ainakin valtaväestön kulkuneuvoihin verrattuna).
     
  19. L-Janne

    L-Janne 1st gear

    Tuli siis luettua turhan hätäisesti tuo, mutta joka tapauksessa pointtina oli ero vääntöalueissa, ei huipputehoissa. Sanomattakin selvää on, etteivät ne viimeiset yksittäiset hevosvoimat enää auta, jos vääntöalue kaventuu suhteessa paljon enemmän.
    P.S. eivät nuo ole minun teorioitani. Opiskelen autoalaa ihan aikuisten oikeasti korkeakoulussa; noita kaikenlaisia hassunhauskoja teorioita opetetaan siellä ihan yleisinä totuuksina. Oletko kuullut ajotilapiirroksista?
     

Kerro tästä muillekin!