To jest tylko wersja do druku, aby zobaczyć pełną wersję tematu, kliknij TUTAJ
 
forum.hothatch.org
Witamy na forum Hothatch.Org

Techniczne - KM vs NM

Vlodarsky - Pią 28 Wrz, 2007

czekam aż sie wypowie Dzik i reszta. Przeczytałem i jestem ciekawy co oni na to
M - Pią 28 Wrz, 2007

A to ze moc i moment to jedna "siła sprawcza", kto tego nie zrozumie wiecznie będzie w dup.ie.
saxorulez - Pią 28 Wrz, 2007

to ja jestem w dupi.e
ps - Pią 28 Wrz, 2007

Dlugi wywod - moze cos rozjasni

http://wasze.motofakty.pl...t_obrotowy.html

Porady / Warto wiedzieć 24.10.2006 Liczba odwiedzin: 5490
Autor: Adam

Zacznę od wspomnianej wcześniej zależności. Otóż moc jest to nic innego jak iloczyn momentu obrotowego i prędkości obrotowej, przy czym moment jest wyrażony w Nm, prędkość obrotowa w rad/s a moc w watach. Mimo iż są to jednostki podstawowe znacznie częściej używa się obr/min oraz KM – wtedy ta zależność wygląda następująco:

MOC = Moment * obroty / 7022

Niedowiarkom polecam sprawdzenie na przykładzie. Dla krzywej momentu jak na rysunku proponuję obliczenie krzywej mocy. Czyli:

3000 * 107 / 7022 = 46 KM

4000 * 100 / 7022 = 57 KM

5500 * 79 / 7022 = 62 KM

Ten krótki wstęp był konieczny, ponieważ często mam wrażenie, że sporo osób zapomina o tej zależności.

A teraz do rzeczy. Żeby auto mogło jechać, oraz przyspieszać ważna jest siła, jaka występuje na kołach. Aby przenieść moment obrotowy z silnika do kół stosuje się szereg przełożeń, które zazwyczaj zmniejszają prędkość obrotową a zwiększają moment obrotowy, natomiast moc jako iloczyn tych dwóch wielkości pozostaje stała (przynajmniej w przybliżeniu pomijając straty układu napędowego – jakieś 7-12%).
Moment jest odpowiednikiem siły w ruchu obrotowym, aby pojazd mógł jechać i przyspieszać musi działać tak zwana siła napędowa. Jeżeli założymy, że chcemy jechać z określoną prędkością, to będziemy potrzebować konkretnej wartości momentu obrotowego na kołach (przy określonych obrotach) – czyli określoną wartość mocy na kołach. Ponieważ niezbędna moc silnika będzie w przybliżeniu taka sama jak moc na kołach, jako iloczyn momentu obrotowego i prędkości obrotowej, to możemy wysnuć następujący wniosek: Istotna jest tylko moc silnika, odpowiednią wartość momentu i prędkości obrotowej uzyskamy dzięki zastosowani odpowiedniego przełożenia.

Niby wniosek słuszny, ale jednak coś nie gra. No nie gra, bo rzadko zdarza się sytuacja, kiedy jedziemy ze stałą prędkością i potrzebujemy stałego momentu obrotowego. Kolejny problem wynika ze sposobu zmiany biegów. Otóż silnik podczas przyspieszania pojazdu zwiększa swoją prędkość obrotową, jeśli następuje zmiana obrotów silnika to zmienia się również moment obrotowy, jaki może silnik w danych warunkach oddać, oraz zmianie ulega moc oddawana przez silnik. Czyli istotny jest przebieg krzywej mocy lub momentu obrotowego.

Jako ciekawostkę mogę podać, że czas rozpędzania do 100 km/h można w przybliżeniu wyznaczyć dzieląc masę własną pojazdu wyrażoną w kg przez moc maksymalną wyrażoną w KM. Dla pojazdów, dla których stosunek tych dwóch wielkości mieści się w zakresie 8-18 obliczony czas dość dobrze odpowiada faktycznemu (oczywiście jak na tak przybliżony sposób) np. VW Bora 1,9TDI (150KM) – masa własna 1360kg. 1360/150=9, wg danych fabrycznych czas rozpędzania do 100km/h wynosi 10,5s. Inny przykład Lancia Delta 1,6 103KM, masa własna 1130. 1130/103=10,97 – wg producenta 11s. I jeszcze coś słabszego Mazda 323 1.1 55KM, masa własna 825kg. 825/55=15s – dane producenta 15,8s. Jest to oczywiście zależność wyznaczona empirycznie i mimo, że jest niedokładna, pozwala na zobrazowanie wpływu mocy maksymalnej na zdolność przyśpieszenia pojazdu.

Zwolennikom hasła tylko moc proponuję pohamować falę entuzjazmu, teraz coś dla zwolenników momentu obrotowego. Dla lepszego zobrazowania tego, o czym mowa proponuję zajrzeć na krzywe momentu i mocy dla dwóch różnych silników.

Podczas spokojnej jazdy zazwyczaj wykorzystujemy niskie obroty silnika, w momencie, gdy podczas takiej jazdy zdecydujemy się naglę przyspieszyć przydała by się jak największa siła napędowa dostępna przy danej prędkości jazdy – czyli jak największa moc. Aby uzyskać wysoką moc musimy zmienić przełożenie tak, aby obroty silnika znacznie wzrosły (redukujemy bieg) no, ale redukcja trwa, nie każdemu chce się wciskać sprzęgło itd. wtedy spora część kierowców po prostu dociska gaz. Jeżeli mamy prędkość obrotową na poziomie 2500 obr/min i silnik jak na pierwszym rysunku to jesteśmy w stanie przekazać do kół napędzanych moc około 35KM (bez uwzględnienia strat), natomiast w silniku 2, który ma taki sam moment maksymalny, ale maksimum wypada właśnie w pobliżu 2500 obr/min moc oddana przez silnik może wynieść nawet 40KM, czyli przy takiej samej prędkości jazdy mamy do dyspozycji znacznie większą siłę napędową – efekt lepiej przyspieszamy. Samochód z silnikiem oznaczonym numerem 1 będzie za to znacznie bardziej dynamiczny przy większych prędkościach obrotowych silnika (bo w zakresie wysokich prędkości obrotowych silnik 1 ma większe moce – choć moc maksymalna jest taka sama).

I jeszcze często pojawiający się błąd.

Bardzo często spotykam się z opinią, iż do samochodu najlepiej, jeśli silnik miałby stały moment obrotowy. Otóż nie, najlepiej jak moc będzie stała, a moment będzie miał kształt hiperboli. Właśnie zastosowanie skrzyni biegów powoduje przybliżenie maksymalnej dostępnej siły napędowej do hiperboli - zostało to przedstawione na rysunku.

Często stały przebieg momentu obrotowego wynika z trudności z obciążeniami mechanicznymi w układzie korbowym, aby nie przeciążyć układu korbowego, sterownik jest tak ustawiany żeby obciąć „górę” krzywej momentu.

dzik - Pią 28 Wrz, 2007

Wiec Motor napisal prawde i wam zamieszal.
Przyspieszenie zalezy od momentu na KOLACH, a to duzo roznica pomiedzy tym na silniku. Napisali slusznie o skrzynce i tutaj jest caly pies pogrzebany. Malo napisali o sredniej, co jest bledem, tego nie mozna pomijac.

W skrocie chodzi o to ze silnik ktory ma 2x momentu wcale nie bedzie musial miec go 2x wiecej na kolach. Gdyby mial taka sama skrzynie to by mial.

Wiec:
- powiedzmy ze w dieslu moment nie spada a idzie rowno do odciecia, podobnie jak w benzynie NA.
- powiedzmy ze benzyna co ma 200Nm i 200KM ma taka sama skrzynie jak ten diesel
- aby predkosci na biegach byly rowne powiedzmy ze diesel sie kreci do tych 7200 tyle co benzyna i ma staly moment 400Nm.

Diesel przyspieszy 2x szybciej, ale.... po tych zalozeniach mialby 400KM mocy.

Wniosek jest jeden duza moc=duzy moment na kolach, czyli to o co nam chodzi.

Inny przyklad to clio FreeMana, zmodyfikowal i ma 6KM wiecej max. Ale przebieg zupelnie inny. Moment prawie ten sam.
Efekt taki ze wciska go w fotel z ta sama sila. Ciag jest ten sam, ale dluzej. Co daje lepsza srednia.
Ma teraz za dluga skrzynie, gdyby skrocil o tyle co przesunieta jest odcinka czyli o jakies 10% to przyspieszalby 10% lepiej.
Moment na kolach przez skrocenie skrzynki wzrosnie.

Podsumowanie jest takie: jesli ktos uwaza ze moment to cos innego nic moc to jest jak napisal eM to jest w DUP.IE
Niestety, najpierw trzeba zrozumiec ze to wartosci od siebie zalezne wprost. Czyli jesli moc wzrosnie przy 2000rpm o 10% to moment tez i vice versa. To ze ktos mowi ze wzrosl moment a nie moc jest w dupie i zyje wartosciami max ktore nic nie mowia.

Anonymous - Pią 28 Wrz, 2007

dziku zgadza sie
tylko wlasnie mowa jest o tym ze skrzynia biegow zamienia charakterystyke momentu silnika wypokla do gory na hiperbole (taka posklejana z tych wypuklych) na kolach o to chodzi zeby ruszyc z miejsca :) czyz nie?

dzik - Pią 28 Wrz, 2007

mikson nie mam zielonego pojecia co napisales.
przelozenia nie zmieniaja momentu na silniku a moment na kolach i robia to proporcjonalnie nie zmieniajac przebiegu

Anonymous - Pią 28 Wrz, 2007

napisalem ze teoretyczny model silnika , niekoniecznie spalinowego bo on nie jest najlepszym do tego zastosowania, to model ktorego moment obrotowy w funkcji obrotow jest hiperbola czyli masz nieskonczonosc przy zerze i potem opada do malych wartosci przy nieskonczonych obrotach
taki model jest teoretyczny i zeby go usyskac z charakterystyki momentu silnika spalinowego ktora jest wypukla do gory , zestopniowuje sie tak przelozenia zeby usyskac pseudo wkrzywa hiperboliczna malejaca od jakies wartosci duzej przy powiedzmy od 1000rpm skali do odciecia np6000rpm , zmiejszajac moment przy maks obrotach na kolach , czyli skrzynia biegow usilnie stara wymusic hiperbole momentu na kolach z charakterystyki momentu silnika ktora jest odwrotnoscia w duzym przyblizeniu hiperboli bo jest wypukla, czyli robi sie taka hiperbola "zabka" skaczaca coraz nizej

i nie interesuje mnie to ile ma koni silnik tylko w jaki sposob realizowane przelozenie momentu silnika na kola ,, tak to wiedze :)

dzik - Pią 28 Wrz, 2007

mikson napisał/a:

i nie interesuje mnie to ile ma koni silnik tylko w jaki sposob realizowane przelozenie momentu silnika na kola ,, tak to wiedze :)


Bardzo zle widzisz :)

Reszte rozrysuj, nie kapuje o co Ci chodzi.

Moment spory na gorze i malejacy do zera wraz ze wzrostem obrotow maja silniki elektryczne.

Anonymous - Pią 28 Wrz, 2007

^ Moment obrotowy
|
|
| o
| o
| o
| o
| o
| o
| o
| o
| o
| o
| o
| o
| o
0,0__________________________________________\
Predkosc /

Jak wiemy moc to moment razy obroty i otrzymujemy:

P = idem = M n

Wyjawszy ze wzoru najbardziej interesujaca nas wielkosc - moment obrotowy
otrzymamy:

P idem
M = -------- = ---------
n n

Coz jest wykresem w ukladzie wspolrzednych takowego rownania ?

Hiperbola !


Przy zerowej predkosci moment obrotowy powinien dazyc do nieskonczonosci -
natomiast przy nieskonczonej predkosci - moment powinien dazyc do zera

Jest to logiczne. Samochod stojacy w miejscu wymaga do poruszenia znacznej
sily napedowej, natomiast rozpedzajac sie - wymaga sily coraz mniejszej.
Ta sila jest moment obrotowy (ramie razy sila).
Malo tego - jesli woz napotyka na opory - jedzie np pod gore - predkosc
spada ale rosnie zgodnie z wykresem moment obrotowy - co pozwala pojazdowi
utrzymac predkosc pod gorke - wiec uklad napedowy jako calosc posiada pewne
cechy samoregulacji.
Taki punkt pracy nazywa sie punktem pracy stabilnej

Taka charakterystyke momentu obrotowego w funkcji predkosci posiada na
przyklad elektryczny silnik szeregowy - a takowe stosuje sie w tramwajach,
lokomotywach oraz w naszych autach - w charakterze rozrusznikow

Natomiast silnik spalinowy posiada charakterystyke momentu jak nizej:

^ Moment obrotowy silnika
|
|
| x x x
| x x
| x
|
|
|_______________________\
0 A B /
Predkosc

I co z tego wynika ?

Po pierwsze silnik nie dysponuje zerowa predkoscia obrotowa. Malo tego -
jakikolwiek moment obrotowy pojawia sie dopiero przy predkosci oznaczonej
jako "A"

Po wtore - motor do pewnej predkosci obrotowej ma charakterystyke rosnaca
momentu co jest bardzo niekorzystne, gdyz jest w jawnej sprzecznosci z
poprzednio wylozona teoria napedu

Po trzecie - charakterystyka korzystna silnika zaczyna sie dopiero na
wysokich obrotach - czyli od predkosci oznaczonej "B" - bowiem dopiero od
"B" - zaczyna opadac i jako tako przypominac to do czego dazymy

Jaki zatem wniosek ?
Prosty !
Silnik spalinowy do napedu samochodu sie NIE NADAJE !

Ale jednak je stosujemy bo nie ma wyjscia.

Dawno dawno temu wymyslono pewne urzadzenie. Jest to SKRZYNIA
BIEGOW.
Na pierwszym biegu przelozenie jest duze - czyli kola samochodu kreca sie
powoli ale dysponuja znaczna sila napedowa - czyli znacznym momentem
obrotowym.
Spojrzmy na wykres ponizej - widzimy mala charakterystyke silnika oznaczona
trzema znaczkami "x" nad napisem 1 bieg. Moment jest znaczny a predkosc
obrotowa - mala.
Dalej widzimy taka sama odwzorowana charakterystyke nad napisem 2 bieg.
Samochod jedzie szybciej ale dysponuje mniejszym momentem obrotowym
Tak samo jest na trzecim i czwartym biegu

Punkty "o" - pokazuja przebieg OBWIEDNI RODZINY KRZYWYCH momentow
obrotowych
generowanych przez silnik na kola pojazdu na poszczegolnych biegach
Owa obwiednia - jest HIPERBOLA - czyli takim wykresem - do jakiego
dazylismy
na poczatku rozwazan.

I dlatego samochod JEDZIE.


---
sorki skopiowalem to bo nie mialem czasu sam tego pisac

http://www.arch2.triger.com.pl/2_2_1161561.html

nie wiem dlaczego skopiowane wykresy znakowe zle sa widoczne zajrzyj sobie tam


mnie generalnie interesuje jak jest fizycznie realizowane dazenie przeniesienia momentu silnika spalinowego na kola :)

saxorulez - Pią 28 Wrz, 2007

no i w uproszczeniu wszystko jasne.. nie można moim zdaniem powiedzieć ze jeżdzi sie tylko mocą i srać na moment.
dzik - Pią 28 Wrz, 2007

saxorulez napisał/a:
no i w uproszczeniu wszystko jasne.. nie można moim zdaniem powiedzieć ze jeżdzi sie tylko mocą i srać na moment.


Dalej nie rozumiesz bo rozdzielasz jedno od drugiego.

Kto mial w szkole matematyke ten mial pojecie "pochodnej funkcji'.
Pochodna jest tak glupia ze traci czesc istotnych informacji funckcji pierwotnej. Traci, to znaczy ze mniej z niej mozna wywnioskowac.

Moment, jest pochodna mocy w funcji obrotow.

A teraz wam powiem inaczej. Pisalem to juz pewnie w tym watku, ale powtorze.
Zagadnienie, mamy rozpedzic 1000kg do 100km/h
Musimy dostarczyc ENERGIE, ile?
Ze wzoru na kinetyczna, E=m*v2/2
m=1000kg
v=100km/h = 27.7m/s
E=1000*27.7*27.7=767290J

Jasne do tego momentu? Musimy dostarczyc energie zeby cos rozbujac.

A teraz mamy tylko taki parametr:
"moment sredni = 200Nm"
Ten parametr NIC NIE MOWI. Nie wiemy czy to duzo czy malo. Jesli ktos jest fanem momentu to prosze mi obliczyc w jakim czasie rozbujamy ten kawalek stali do 100km/h?

Ja mowie o mocy, wiec czekam na taki parametr:
"moc srednia 150KM"

OK, liczymy, to jest srednio 110kW
Czyli w ciagu sekundy mamy 110.000 J
Ekstra, wiemy ze potrzebujemy 767290J wiec dzielimy przez 110000 i mamy 6.97s

I ten wynik wymaga podania JEDYNIE MOCY, moment mam w dup.ie

Jak ktos jest mocny niech to wyliczy majac sam moment.

I pomyslcie o jednym, sucha fizyka, ale czy czas 7s do setki majac srednie 150KM przy masie 1000kg nie jest zblizony do rzeczywistosci?

Anonymous - Sob 29 Wrz, 2007

dziku wszystko sie zgadza
ale mowisz o energii jaka mozna w prosty sposob wyliczyc z zaleznosci czyli stalej sile f dzialajacej na obiekt j o pewnej masie m zeby go rozpedzic do pewnej predkosci v w pewnym czasie t czyli z pewnym przyspieszniem jednostajnym a, i z twoich wywodow wszystko jest jasne ale upraszczasz to do ruchu jednostajnie przyspieszonego o stalej sile przylozonej do obiekto a tak nie jest,,
po pierwsze charakterystyka mocy silnika nie jest liniowa w funkcji obrotow a po drugie pochodna mocy czyli moment w w modelu silnika napedzajacego pojazd powinna dazyc do hiperboli doskonalej wtedy silnik nie musial by uzywac skrzyni biegow i sprzegla zeby ruszyc
a tak nie jest bo jest wiele strat przeniesienia mocy silnika na kola, tarcia, przelozenia itp i wniosek jest taki ze zeby to dobrze obliczyc trzeba brac pod uwage i straty i opory toczenia , sprawnosc silnika etc, wiec energii trzeba dostarczyc napewno wiecej niz wyliczyles i dla kazdego przelozenia proporcjonalnie odpowiednio

dzik - Sob 29 Wrz, 2007

mikson, podalem slowo SREDNIA moc, takie uproszczenie
nie wiem dlaczego przeczypiles sie do tego silnika doskonlaego i co to wnosic??

to co podalem to uproszczenie, nie bierze pod uwage strat w napedzie i czasu np aminy biegow, ale wyliczenie i tak jest mozliwe i pokazuje ze sie da.

czy nie rozumiesz ze te wyliczenia maja jedynie pokazac ze majac sama MOC mozna wyliczyc czas przyspieszenia a majac sam MOMENT nie mozna?
To ma pokazac ze czas przyspieszenia nie zalezy od momentu.

Niech fani momentu wylicza czas majac sam moment.

Anonymous - Sob 29 Wrz, 2007

dziku zgadzam sie ze przyspieszenie ruchu ciała jest wprost proporcjonalne do wartości siły, a odwrotnie proporcjonalne do masy ciała

twoje obliczenia sa dobre ale uproszczone ale dowodza ze nie moment jest wazny a sila
tu masz racje

ja tylko chcialem troszke rozwinac temat dodajac iz model doskonaly silnika ma sie nijak do charakterystyki silnika splinowego

:)



Powered by phpBB modified by Przemo © 2003 phpBB Group