przez scooby14444 » czwartek 10 czerwca 2010, 16:11
Szkoda że dopiero teraz przeczytałem post. Cman świetna robota, ogarniasz temat w 100%. A co do PinHeada, on po prostu nie mógł zrozumieć jednej rzeczy.
Twierdził że jadąc na 5 przy 2000 obr przyspieszy wolniej niż jadąc z tą samą prędkością na 4 przy 4 tys obr. Co jest oczywiste, ale wynika z faktu, że przełożenie na 5-ce jest inne niz na 4-ce i rzeczywiscie na 5-tce przy 2 tys obr jest mniej momentu na kołach, niz na 4-ce przy 4 tys obr. Pinhead, zauważ że Cman pisze o jednym biegu, i prawdą jest że samochód przyspiesza momentem, czyli z przykładu o którym napisałeś, samochód na 4 przy 2500-3500 obr bedzie miał lepsze przyspieszenie niz jadąc na 4 przy 3500 - 4500, nawet jeśli całkiem pominiemy opory ruchu.
To wynika z faktu że np na 4 biegu samochód dysponuje momentem na kołach od np. 1000 Nm do 800 Nm przy max obr., a na piątce od 600 Nm do 500 Nm.
PinHead zrozum, że samochód przyspiesza tylko i wyłącznie momentem na kołach, którego wykres jest wprost proporcjonalny do wykresu momentu na silniku, ale na każdym biegu mnożnik tej proporcjonalności jest inny. Czyli im wyższy bieg, to mniej momentu na kołach. I z tąd wynika sytuacja na autostradzie.
Natomiast co do wartości max. momentu obrotowego na silniku to faktycznie mimo, że to jest bezpośrednia przyczyna tego że auto przyspiesza to tak naprawdę jego wartość nam niewiele powie o zdolności do przysp. i Vmax. Gdyż nie znamy przełożeń w skrzyni.
JEŻELI DALEJ NIE ROZUMIESZ TO PRZECZYTAJ TO:
I tu chciałbym od razu powiedzieć, że: Mimo że moment obrotowy na silniku jest to faktyczna miara siły silnika, to tak naprawdę od niego tylko pośrednio zależy jak auto będzie przyspieszało, ale sama jego wartość tak naprawdę nic nam mówi. Dlaczego?
Otóż zanim moment trafi na asfalt, przechodzi przez przełożenia. Prześledźmy to na przykładzie. Mamy silnik który generuje 200 Nm momentu obrotowego. Dla uproszczenia moment ten ma płaską charakterystykę i dostępny jest w przedziale 2000 – 6000 obr. Silnik kręci się do max. 6000 obr przy których osiąga moc maksymalną. Ale temat mocy zostawmy na później.
Na pierwszym biegu, mimo że na silniku mamy 200 Nm, to na kołach mamy 2 400 Nm, czyli dla silnika z płaską charakterystyką momentu auto przyspiesza na jedynce tak samo od 2000 obr do 6000 obr, mając na kołach 2400 Nm momentu ( co przy średnicy koła około 64 cm, daję siłę ciągu 7,5 KN, czyli około 750 kg.
Skąd wynika te 2 400 Nm? Z prostych obliczeń, otóż załóżmy że producent zastosował takie przełożenie że samochód na I biegu wyciąga 60 km/h, przy 6000 obr max.
60 km/h= 16,(6) m/s, co daje 8,3 obrotu koła na sek, czyli ok. 500 obr na minutę.
A więc mamy przełożenie w skrzyni oraz główne na poziomie 12,0 : 1.
Analogicznie: auto które wyciąga na dwójce 90 km/h, ma na dwójce momentu na kołach już tylko 1600 Nm.
Na trójce na kołach ma 1100 Nm. (v max 130 kmh)
Na czwórce ma 850 Nm ( v max 170 km/h)
Przy założeniu że na 5 biegu przy 6000 obr auto osiągnie 220 km/h, na piątce na koła trafia już tylko 654 Nm. 654 Nm pozwolą na osiągnięcie tylko ok. 200 km/h gdyż powyżej tej prędkości siły oporu stają się większe niż 654 Nm, A więc auto powiedzmy wyciąga 200 kmh przy 5450 obr. Oczywiście pojedzie więcej jeżeli siły oporu będą mniejsze. Np. będzie z górki , lub wiatr w plecy.
Drugi przykład: Auto z momentem max, również 200 Nm, ale silnik kręcący się do 4000 obr/min (np. jakiś diesel)
Analogiczne rozumowanie: aby auto osiągało takie same prędkości na poszczególnych biegach musi mieć inne przełożenie: 4000 obr/min : 500 obr/min na kołach daje przełożenie: 8:1 .
A więc auto z silnikiem o takim samym momencie (200 Nm) będzie miało na kołach:
Na 1-nce : 1600 Nm wobec 2400 Nm w poprzednim przykładzie
Na 2 –ce : 1066 Nm vs 1600 Nm
Na 3 –ce : 733 Nm vs 1100 Nm
Na 4 –ce : 561 Nm vs 850 Nm
Na 5- ce: 432 Nm vs 654 Nm.
I tu świetnie widać że drugie auto mimo że ma tyle samo max. momenu na silniku, będzie gorzej przyspieszało na 4-ce niż pierwsze auto na 5-ce.
Co więcej 654 Nm na piątce sprawi, że auto osiągnie V max, jakieś 175 kmh.
WNIOSKI: Przyspieszenie i prędkość max, wcale nie zależy od momentu obrotowego na silniku. A więc od czego?
Po to wprowadzono do fizyki pojęcie mocy, która mówi nie tylko o tym z jaką siłą jest wykonywany ruch, ale także co jest bardzo ważne z punktu wykonywanej pracy - o tym jak szybko ten ruch jest wykonywany.
Z zależności fizycznych oraz jednostek wynika że: moc silnika[KM] = moment obrotowy silnika [Nm] x obroty silnika [ obr/min ] / 7022. (7022= 1000*60/2PI/1,36)
Z powyższych przykładów wynika że, pierwsze auto na każdym biegu, będzie dysponowało o 50 % większym momentem na kołach niż auto drugie, mimo że moment obrotowy na silniku jest taki sam.
Ale zauważmy że w pierwszym przypadku: 200 Nm * 6000 obr /7022 = 170 koni mech.
W drugim przypadku: 200 Nm *4000 obr /7022 = 114 KM.
170/114= 1,5. A więc eureka!!!! To właśnie moc na silniku mówi o stosunku momentu obrotowego na kołach w I i II przypadku. To właśnie moc nam powie o możliwościach przyspieszania auta i prędkości maksymalnej.
W takim razie o czym mówi wartość max momentu obrotowego. Tak naprawdę o niczym, bo wszystko zależy od przełożeń.
Ale jest jedno ale:
Charakterystyka momentu będzie nam mówić jak auto będzie przyspieszć na danym biegu.
Czyli jeżeli auto ma wysoki moment na niższych obrotach który spada przy wyższych,
(jak w przypadku diesli) to auto (ale ZAZNACZAM ŻE NA DANYM BIEGU), będzie najlepiej ciągnąc na tych obrotach gdzie jest największy moment obrotowy. Czyli auto będzie lepiej przyspieszać przy 2 tys obr niż 3,5 tys, ale na danym biegu, bo oczywiście przyspieszenie przy 3,5 tys obr na trójce i tak będzie wyższe niż przy 2 na IV bo zmienia się przełożenie.
