Puhutaan paljon koneen väännön vaikutuksesta veneen kulkuun.
Mitä se vääntö on?
Jos se on vääntämomentti, niin M = Fl
M = vääntömomentti, F = voima, l = vipuvarren pituus
Kun voima on newtoneina ja varren pituus metreinä, laaduksi saadaan newtonmetrejä.
Newtonmetrit kaikkien hämmästykseksi ovat työstä puhuttaessa jouleja.(Työ on voima kertaa matka.)
Olisiko niin ns. väännöllä on kyky tehdä työtä?
Työ jaettuna ajalla on teho, arkikielessä tehokkuus.
Koneiden ns. koko ilmoitetaan tehona. Meillä teho ilmoitetaan tavallisesti hevosvoimina, vaikka asiallisempi ja kansainvälisesti SI-järjestelmässä hyväksytty yksikkö on kilowatti.
Mitä se vääntö on?
Jos se on vääntämomentti, niin M = Fl
M = vääntömomentti, F = voima, l = vipuvarren pituus
Kun voima on newtoneina ja varren pituus metreinä, laaduksi saadaan newtonmetrejä.
Newtonmetrit kaikkien hämmästykseksi ovat työstä puhuttaessa jouleja.(Työ on voima kertaa matka.)
Olisiko niin ns. väännöllä on kyky tehdä työtä?
Työ jaettuna ajalla on teho, arkikielessä tehokkuus.
Koneiden ns. koko ilmoitetaan tehona. Meillä teho ilmoitetaan tavallisesti hevosvoimina, vaikka asiallisempi ja kansainvälisesti SI-järjestelmässä hyväksytty yksikkö on kilowatti.
Vastaukset 41
Vanhimmat
Siis tärkeää on millä kierrosalueella paras vääntö on ja miten laaja se on. ei ole hyötyä suuresta väännöstä jos se sijaitsee aivan kierrosluvun yläpäässä ja puhutaan esim. liukuvasta / painavasta veneestä.
Aina puhutaan väännöstä ja sen määrästä... Moottorissa kun puhutaan väännöstä niin se kuvaa hyvin moottorin luonnetta. Vääntö on täysin laskennallinen suure joka tulee moottorin tehosta ja pyörimisnopeudesta. Eli jos esim. moottorista saadaan vääntöä ulos 250 Nm/2000 1/min kohdalla niin silloin tehoa on käytössä silloin ~ 50 kw. Jos vääntöä saadaan 250 Nm / 4000 kierrosluvuvulla niin tehoa on käytössä silloin ~ 105 kw. Eli kiteytettynä voidaan todeta etta mitä pienemmällä pyörimisnopeudella saadaan sama teho ulos niin sitä suurempi on vääntömomentti. Siihen dieseleiden hyvä vääntömomenttiarvo perustuu että saadaan pienillä kierroksilla suhteellisen suuri teho ulos.
Jokainen voi itse käydä laskeskelemassa tätä vääntöä ja tehoa sivulla http://www.mekanex.fi/t_berak/la_p_md.htm.
...tuota nimimerkki "Jönssin" kirjoitusta, joka hyvin jo käsitteen selittikin: asiaa voinee hahmottaa ajattelemalla automoottorien käyttäytymistä. Ne on yleensä rakennettu niin, että suurin vääntömomentti on varsin korkeilla kierroksilla (puhutaan "kierroskoneista"). Tämä näkyy käytännössä siten, että auto kiihtyy pienemmällä vaihteella paremmin. Vääntömomenttikäyrä luonnollisesti on vakio kaikilla välityssuhteilla, mutta tiettyä ajonopeutta vastaava moottorin kierrosnopeusalue on erilainen eri vaihteilla.
Veneissä taas ei ole käytössä muuttuvavälityksisiä vaihteistoja (tai mistä minä tiedän, vaikka joku olisi sellaistakin kokeillut :)) Moottorinvalinnan vaikutus siis korostuu, koska teho/nopeus -riippuvuutta ei voi muuttaa vaihtamalla välityssuhdetta ajon aikana vaan on tyydyttävä moottorinvalmistajan tavoitteleman vääntökäyrän seurauksiin.
Se, miten moottorinvalmistaja sitten saavuttaa haluamansa tavoitteen, onkin jo oma tieteenalansa, josta minä en tiedä höykäsen pölähtävää :)
Onhan noita 2-vaihteisia automaattilaatikoita veneisiin jo olemassa, mutta hinnan takia ovat enemmän vasta tuolla urheilupuolella käytössä.
Tätä en tosiaan tiennyt. Saa nähdä, yleistyvätkö joskus matkaveneisiin. Matkaveneilijän kannalta mahdollinen kiinnostavuus liittynee polttoainetalouteen.
Lisätietoa löytyy esim. ZF:n kotisivuilta
http://zf-marine.com/ZFR/Transmissions/index.cfm?PID=ACA
Elikkäs 290 vetolaitteeseen on saanut jo abaut 10vuotta 2-vaihteista systeemiä.
http://www.stepdrive.co.uk/stepdrive.htm
Kyllähän kaikki kulkupelit kiihtyvät "pienellä pykälällä" parhaiten - tämä johtuu yksinkertaisesti siitä, että samalla kun tuo alennusvaihde tiputtaa välityssuhteensa mukaisesti ulostuloakselin pyörintänopeutta, se myös samassa suhteessa moninkertaistaa sen vääntömomentin.
Eli 2:1 välitys tarkoittaa että moottori pyörii kaksi kierrosta siinä missä ulostuloakseli ( veneessä esim. potkurinakseli , autossa vaikkapa vetoakseli) pyörii tuon yhden kierroksen. Samalla tuo salaperäinen laatikko toimii aivan samalla tavalla kuin kivikaudella keksitty vipu , ja muuntaa moottorin vääntömomentin ( sen vääntävän voiman) vipujen suhteessa ( hammaspyörien vierintäkehien halkaisijoiden suhde).
Noita automaattilaatikoitakin on kokeiltu veneissä jo hamasta .. ei ny ihan foinikialaisista lähtien . Mutta jo varhaisten perävetolaitteiden yhteydessä on ainakin ameriikoissa kokeiltu autosta lainattua automaattilaatikkoa, joka mekaanisesti lukittu kaksipykäläiseksi ( kolmea vaihdetta ei sentään ole tarvittu) .... jaa miksi ei kolmea kun kerran kahta voi käyttää??
No kun lopulta se koneen vääntö loppuu kesken, tullaan tilanteeseen missä koneen teho huippukierroksilla vastaa veneen veden- ja kovemmilla vauhdeilla myös ilmanvastusta , eli vauhti ei kasva koska moottorista ei löydy enää riittävästi vääntöä.
Lähtökiihdytyksessä ja esim. vesisuksia hinatessa taas löytyy käyttöä sille ykköselle veneessäkin.
Kiihtyvyys riippuu vain ja ainoastaan käytettävissä olevasta tehosta, joka taas riippuu käyntinopeudesta.
Kaikki koneet antavat suurimman tehon kierrosluvulla enemmän tehoa kuin alemmilla, joten ne kiihdyttävät kulkinetta nopeiten, kun välitys on sellainen, että ko. kierrosluku on käytösssä.
Nykyautoissa ei juuri "kierroskoneita" käytetä, vaan niissä on lähes poikkeuksetta varsin tasainen vääntökäyrä (esim. bensakoneissa usein yli 85% maksimiväännöstä 1500-5500 rpm). Selkeimmän poikkeuksen tähän tekevät turbot (dieselit ja bensat), joissa tyypillisesti maksimivääntö saavutetaan jo ~2000 rpm paikkeilla ja suuremmilla kierroksilla vääntö laskee huomattavasti, koska ahdin hyytyy tai tehoa rajoitetaan "keinotekoisesti".
Selkein ero teho(ja vääntö)käyrässä nykypäivänä on turbo vs. vapari ei bensa vs. diesel.
Välityksissä oleellista on se, että moottori toimii oikealla kierrosluvulla. Jos haetaan hyvää kiihtyvyyttä tai huippunopeutta, se on lähellä huipputehoa. Jos vain taloudellisuutta, se on jokin muu. Oikealla välityksellä saadaan veto- tai potkuriakselille suurin mahdollinen vääntömomentti ja teho. Potkurin tai renkaan kannalta on aivan sama tuleeko se 100 kW teho:
Kone 1: 4000 rpm 100 kW 240 Nm
Kone 2: 20000 rpm 100 kW 48 Nm
Tuo 48 Nm vääntömomentin tuottava kone siis kiihdyttää aivan yhtä nopeasti kuin samantehoinen 240 Nm kone. Vääntöarvolla ei ole merkitystä yksittäisenä lukuna!
ajatteleppa F1 moottoria n.800hv/n.18000rpm ja rekka n600hv/n.2000rpm ja laitetaan peräkärryyn pieni ylikuorma esim.100000kg kumman puolesta löisit vetoa kiihdytyskilpailussa ylämäkeen.
Mielenkiintoinen keskustelu.
Katselin oman koneen Ford 2712E "spekseistä", että vääntöä 1000rpm/175 fr/lbs, 1600rpm:llä paras vääntö, eli 186 fr/lbs ja max. rpm 2500 "vain" 170.
Eli tyhjäkäynnillä parempi vääntö...
Mitä mahtaa olla fr/lbs newtonmetreinä?
Kyllä se F1-moottori voittaa helposti, jos välitys on sellainen, että moottori tosiaan kiertää sen ~18000 rpm ja paikat kestää. F1-moottori tuskin kestää minuuttikaupalla täyttä tehoa...
Nyt olet osittain ihan pihalla ...
kyllä se kiihtyvyys on vain ja ainoastaan seurausta voimasta , kun kappaleeseen vaikuttaa ulkoinen voima, joka on suurempi kuin sitä vastustavat voimat, lähtee kappale kiihtyvään liikkeeseen.
Tässä on nimenomaan kyse voiman tuottavan laitteen ( moottori) kyvystä tuottaa sitä voimaa, eli vääntömomenttia (silloin kun kyse pyörivästä liikkeestä). Kiihtyvyys lakkaa sillä hetkellä kun eteenpäin vievä laite ei joko voi tai jaksa pyöriä entistä kovempaa, eli käyntinopeus joko rajoitettu, tai sitten ulkoisten liikettä vastustavien voimien summa on kasvanut yhtä suureksi kuin kiihdyttävä voima.
Eli kun kone käy täysillä kierroksillaan ( tai niillä mitä jaksaa kiertää) vastaa sen momentti silloin kulkuvastusta.
Jos meillä on kaksi konetta jotka molemmat kiertävä samoilla kierroksilla , mutta toisen teho on puolet toisen tehosta, on tämän samalla kierrosluvulla tuottama momentti puolet edellisen momentista , ja kyky "puskea" siten puolet.
Välityksestä riippuu kuinka kovaa sitten mennään , ja etenkin veneen kohdalla sen massasta ja rungon muodoista. Välityksellä tarkoitan paitsi vaihteen välityssuhdetta niin myös potkurin nousua.
Se mikä ero sillä väännöllä on, näkyy siinä, että jos meillä on sama runko, sama välityssuhde nousu niin tuplavääntö jaksaa viedä systeemiä samalla nopeudella kaksinkertaisella kokonaismassalla.
Eli 50 heppasella voidaan ajaa 500 kg kokonaismassalla esim. 30 solmua , niin 100 hepan tehoisella koneella voidaan samaa vauhtia ajaa 1000kg massalla.
.. tai sitten jos paino jäisikin tuohon 500 kg , niin vastaavasti voitaisiin silloin joko käyttää jyrkempää potkuria / välitystä siten että vauhtia voitaisiinkin silloin saavuttaa n. 42 solmua
.. se teho kuvaa vain väännön ja käyntinopeuden tuloa. siis TEHO = vääntömomentti (Nm) x kulmanopeus ( 1 rpm = 2*pi/60 rad/s)
Ja tuossa omassa esimerkissäsi missä sanot että kumpin noista saman tehoisista tuottaisivat saman kiihtyvyyden eri momenteista huolimatta?!? Mietipä miten tuo kiihtyvyys saadaan aikaan .. esim. auton pyörä on helppo ymmärtää , siinä momentti pyörittää akselia ja kumi tarraa asfalttiin ... oletetaan että gummissa löytyy pitoa eikä sudi ( helpompi ymmärtää) , silloin kumi vasten asfalttia pyrkii pysymään paikoillaan ja sen sijaan pyörän akseli ( ja auto sen mukana - toivottavasti) lähteekin liikkumaan kiihdytyksen suuntaan ? tähän asti selvää? no sitten se voima joka kiihtyvyyden saa aikaan? Voima F = m/r ( r = voiman vipuvarsi, renkaan pinnasta akselin keskipisteeseen mitattu matka) ... joten omassa esimerkissäsi 240 Nm momentti tuottaa 48 Nm momenttiin nähden viisinkertaisen kiihdyttävän voiman eli myös viisinkertaisen kiihtyvyyden!
Summa summaarum .. vääntö rulettaa kiihdytyksessä, mutta teho huippunopeudessa, sillä mitä enempi tehoa, sen kovempi vääntö vastaavalla kovemmalla kierrosluvulla.
Ihmeellinen merkintä, jos puhutaan vääntömomentista.
Mielestäni Fr/lbs (pitäisi kai olla F alaindeksi r/lbs) tarkoittaa vain säteisvoimaa paunoina. Ei sitä voi newtonmetreiksi kääntää.
F = force
r = radius
lbs = pound = 0,454 kg
mietipä ensin mikä pitäisi olla tuon F1 moottorin välityssuhde jotta tuo esimerkin rekka edes lähtisi liikkeelle pieneen ylämäkeen ( oisko esim. 5% nousu), ja muista että tuo F1 vinkuu koko ajan rajoitin tapissa , entäpä kun kiihdyttäessä pitäisi vaihtaa isompaa pykälää silmään? Veikkaanpa että tehohäviöt vaihteessa ovat melkoiset, ja voimaa ei enää riitä ollenkaan isommalla vaihteella.
Mutta periaatteessa olet oikeassa ... kyse vaan ei ole pelkästään tehosta, tai momentista, vaan siitä kuinka teho siirretään tai muunnetaan. Siis systeemin hyötysuhteesta loppujen lopuksi.
Toki sen rekan tai veneen kiihtyvyys riippuu vain siitä kuinka paljon vääntöä löytyy kiihdyttää.
Toisaalta voidaan kysyä onko järkevää yrittää käyttää 18000 rpm kiertävää voimalaitetta suoraan jollakin mekaanisella välityksellä sen rekan liikuttamiseen ... paremmin voisi toimia hydraulinen tai sähköinen voimansiirto , jolloin tuo teho muunnetaan ensin sähköksi ja sitten uudelleen sähkömoottorissa mekaaniseksi työksi , mutta kummassakin tapauksessa se lopullinen voima eli momentit tuotetaan muualla kuin siinä F1 moottorissa.
Mutta järkensä kaiketi silläkin että raskaassa liikenteessä yleensä teho tuotetaan matalalta kiertävillä järeillä moottoreilla eikä pienillä korkealta laulavilla laitteilla , mutta paikkansa kullakin.
Se miten moottori tuottaa vääntöä eri kierroksilla riippuu monesta asiasta. Periaatteessa ensin tulee kaikkein tärkeimpänä iskutilavuus, ja varsinkin iskun pituuden suhde männän halkaisijaan.
Periaatteessa ns. lyhytiskuinen ( isku < halkaisija) sopii nopeakäyntisiin kierroskoneisiin , ja pitkää iskua taas käytetään matalalta vääntävissä koneissa.
Toinen vaikuttava tekijä on koneen hengitys , ja nelitahtikoneissa etenkin hengityksen ajoitus ... siis imu/ja pakoventtiilien ajoitus joka puolestaan riippuu nokka-akselien mitoituksesta.
Tällä venttiilien ajoituksella voidaan säätää koneen tuottaman vääntökäyrän muotoa ... toisella ajoituksella saadaan ylkierroskone, toisella alhaalta vääntävä. Rekoissa ja traktoreissa käytetään vääntökäyrää jossa voima kasvaa kierrosten laskiessa , eli kone ei hyydy vaikka vauhti ylämäessä laskeekin ( ei välttämättä tarvitse vaihtaa pienempää) - kun taas nopeissa kierroskoneissa vääntömaksimi on sitten ylempänä , joissakin kilpakoneissa vääntö- ja tehomaksimi ovat aivan huippukierrosten tuntumassa ( kone potkaisee reippaasti lopussa)
Turbo vastaa suoraan oikeastaan isompaa iskutilavuutta.
Kertomasi vaikuttaa joltakin traktorin koneelta, jossa tarvitaan voimaa kiskomaan paikoiltaan, mutta ei räjähtävää kiihtyvyyttä.
Se vielä lisäksi edellisiin kirjoitteluihini, että toki tuo moottorin vääntökäyrän muoto vaikuttaa eniten moottorin kiihtyvyysominaisuuksiin.
Eli rekan kone ei kiihdy ylämäessä mutta jaksaa pitää saavutetun nopeuden, kun taas kone jossa vääntökäyrä nouseva kierrosten mukana kiihtyy mäessä kunhan mäki ei jyrkkene, mutta hyytyy kokonaan mikäli mäki riittävän jyrkkä , jolloin voima vaan hiipuu kierrosten laskiessa.
Eli tässä on kirjoittelussa menneet vähän ihmisiltä asiat sekaisin.
Vääntömomentti on se kiihdyttävä voima = mitä enempi momenttia , sitä isompi kiihtyvyys.
Teho = momentti kertaa pyörintänopeus.
Vääntökäyrä kertoo taas sen millä käyntinopeudella kone antaa parhaan väännön eli kiihtyvyyden.
Se mikä parhaiten sopii veneeseen riippuu sitten taas veneen ominaisuuksista.
Mutta samoin homma pelaa autoissa kuin veneissäkin ... kun ajetaan kilpaa nopeudesta, kiertävät koneetkin kovaa, kun taas kiihdytyksestä, niin sitten ahtimet ja kuutiot määräävät.
toi mikkihiirimaan yksikkö tolle viännölle on muuten ns. jalkapauna , eli Lbf pound *feet
Ihan normi Lehman-Sabren marinoima Fordin teollisuus-diesel.
Kaippa nuo vääntökäyrät ovat samantyylisiä kaikissa matalakierroksississa merimoottoreissa, joita yleisesti uppouma-runkoisiin istutetaan, oli koneen merkki sitten Ford, Perkins, Volvo-Penta jne...
eli vähän vastaava kuin vanhanaikainen, mutta miehekäs kpm eli kilopondimetri joka siis on sama kuin kilopondi * metri eli kilogramman kappaleeseen vaikuttavan painovoiman suuruinen voima metrin vääntövarrella = 9.81Nm
samaan tapaan tuo Lbf kääntyy Newton * metri yksiköksi :-)
Ymmärtääkseni yksi syy Mersun rekkaveturin ja F1-moottorin erilaisuuteen on vääntömomentin alue suhteessa kierroksiin. 8 litrainen turbo-diisseli vääntää maksimivoimalla noin 1000-1600 kierroksen välillä ja maksimi on 2000 kierrosta minuutissa. Käyttökelpoinen kierroslukualue on siis 30% ja vääntö on koko ajan yli 1850 Nm. F1:ssä vääntö on 450 Nm kierroksilla 15000-16000 eli vajaat 5% koko kierroslukualueesta.
Silti rekassa on 18 vaihdetta ja formulassa vain 6.
Polttoaineen kulutus on formulassa tolkuton.
tuskin marinointipajat kovin usein tekee tai teettää nokka-akseleita uusiksi , syöttöä ja ahtopainetta kyllä rukkaavat.
että tuo koneesi varmaan vastaa vääntökäyrän osalta melko pitkälle alkuperäistä tarkoitusta juuri paikallismoottorina ( käy usein vakiokierroksilla) , tai sitten jonkun maatalouskoneen moottoria ( traktori/ puimuri) ., ja vääntökäyräkin sovitettu näiden tarpeisiin.
Uppoumavenehän kulkee hissuksiin hyvin pienellä voimalla, että sellaisessa käytössä tuo aivan tyhjäkäynnin suuri momentti voi mennä vähän hukkaankin, ellet sitten pyöritä sillä niin isoa potkuria kuin ikinä mahdollista ... eipä ainakaan voima lopu kesken isossakaan aallossa varmaan?
Juuri näinhän se menee...
jos meillä on se iso diesel joka antaa esim. 800 hp/2000 rpm ja toisaalta F1 joka antaa 800/18000 , niin jos F1 välityssuhde on 9:1 antaa myös tuon välityksen jälkeen saman momentin kuin se isompi kone - tehosta tässä välissä on mennyt jo vähintään 3% hukkaan vaihteen häviöihin , joten aivan samaan ei päästäkään.
Johtuen kyseisen moottorin pyörivien massojen keveydestä (ei ole varastossa voimaa/vääntöä)..
Puhuttako työ kädenväännöstä? Mekin väännettiin pirtinnurkkaa ylös männäkesänä,kun koko yritys meinasi mennä nurin.
Ihan vain vääntömomentilla,eli sisulla piti nostaa,kun oli vähä hidaskierroksista porukkaa.
Kauheita kädenveäntäjie kyllä olivat,mutta hävisivät,kun otettiin uusintakierroksia. Meni vissiin ylikierroksille.
Ja yheltä meni kiertokanki vähä olkalumpista jumiin,ei saanu sätkää suuhusa seuraavana aamuna.
Minä en ollu moksiskaan kun mulla oli muuttuvakurkkuinen ryyppyputki asennettuna,ja minä sanon niille,jotta nyytton hyvä vääntää kun kampiakseli on oikeassa asennossa.
Ihan oikein puhutte,van ei siinä radsia ja NM tarvita,kun sitä vääntömomenttia,joka löytyy vanahan kansan olkaruston tulehduksesta huolimatta
siitä sisupussista. Tiijättekö muuten,missä se sisupussi on. Sieltä se vääntö löytyy.
Hahhah kerrankin asiaa!
Ittellä on kyllä ihan kiinteäkurkkuinen, ja kaasuläppäkin hirttää joskus kiinni AUKI-asentoon - että menovesikin maittaa.
Joo, kyllä se oikea vääntö löytyy ihan sieltä samasta paikasta, ja oikea muskelivene kulkee rukihisen voimalla!
Vääntö ja teho ovat kuitenkin täysin sama asia. Toinen vaan on suhteutettu kierroslukuun.
Monissa matalakierroksisissa dieseleissähän on juuri se ongelma että isot vääntöluvut tulee suhteettoman pienillä kierroksilla ja tätä kautta
tulee uskomus jostakin voimakkaasta koneesta vaikka voima loppuu juuri silloin kun pitäis päästä vauhtiin.
No raskaissa työkoneissa tuo on usein etu mutta erityisesti henkilöautoissa ominaisuus on harvemmin järkevästi käytettävissä (alle 1500rpm).
Veneen (eikä minkään muunkaan laitteen) kiihtyyteen ei vaikuta yksin moottorin vääntö, vaan se vääntö mikä saadaan potkuriakselilta. Dieselit ovat hidaskierroksisia esim. verrattuna bensakoneisiin, joten mm. vetolaitteissa joudutaan muuttamaan välityssuhde huomattavasti "raskaammaksi", jolloin moottorin vääntö tavallaan hukkuu tähän.
Kun itse vaihdoin bensavolvon dieseliksi välitykset muuttuivat 1:2.15 --> 1:1.61. Kun diesel on lisäksi lähes kaksi kertaa painavampi, niin yli puolitoistakertainen vääntö ei riitä sen parempaan kiihtyvyyteen, melkein päinvastoin.
Kuten joku tuolla aiemmin mainitsi, vääntö ei yksittäisenä lukuna merkitse mitään. Kokemus on osoittanut sen todeksi. Teho on se mikä vie venettä eteenpäin. Tehokäyrä on vain oltava sellainen, että se sopii veneen omonaisuuksiin, eli liukukynnyksellä saadaan tarpeeksi tehoa.
tilanne on semmonenkin, että jos kone sattuu olemaan sopivan matalakierroksinen , niin välitystä ei välttämättä tarvita ollenkaan ( ellei halua ajaa hiljaa ). Eli jos kone vaikka kiertää maksimissaan joku 2500 , niin sellaista voi ajaa suoralla välityksellä ilman hammaspyörien tehonhukkaa , kun toinen kone joudutaan vaihteella välittämään esim. 2:1 , jolloin tuohon alennukseen hukkuu aina n. 3% tehosta. Normaalissa perävetolaitteessa noita vaihteita ( kulmavaihde) on kaksin kappalein , jolloin tehonhukka niissä n. 5-6% ( hyötysuhde 0.97x0.97).
Eli mitä vähemmillä ratasvälityksillä selvitään, sitä vähemmin tehoa menee hukkaan.
Jos sitten sattuisi olemaan paatti joka kulkisi tuollaisella hidaskierroksisella koneella vaikka 30 solmua, voisi olla hyvinkin järkevä käyttää kaksivaihteista merivaihdetta , jossa toinen on suora, toinen alennettu ( tosin se suorakin taitaa tulla ratasparin kautta) - niin ei tule vaikeissa paikoissa hiki otsaan kun paatti ei plaanaa tyhjäkäynnillä.
Hetkellinen kiihtyvyys riippuu toki vain siitä sen hetkisestä käytössä olevasta momentista ( ja ihan oikein, siis potkurinakselilla tai autossa pyörän akselilla) - eli kullakin kierrosluvulla olevasta momentista ( tai tehosta - ihan sama) .
Ero eri koneiden välillä on juuri vääntömomentti(teho)käyrän muodosta .. työkone antaa suurimman momenttinsa tyhjäkäynnin tuntumasta , rekan kone - hyvin alhaalta , henkilöauton kone taas maksiminsa n. kierroslukualueen puolivälistä .
Veneellä tarvitaan sitä momenttia eniten liukukynnyksellä, ja toisaalta sitten huippunopeudella , sillä potkurin momenttikäyrä nousee kierrosten neliössä ( vai nousikohan vielä jyrkemmin) -- ja vene jaksaa kiihtyä tasan niin kauan kuin momenttia on tarjolla enemmän kuin potkuri pystyy sitä kuluttamaan ja muuttamaan eteenpäin vieväksi voimaksi.
Elikkäs vaihdoin moottorin 260hv bensasta 200hv dieseliin: Vaikutukset:
- Huippunopeus tippui 30solmusta 28 solmuun.
- Matkanopeus samana .n 23 solmua.
- Plaaniin nousu Bensakoneella 8 ihmistä vaati ihmeen.
Dieselillä 10 ihmisellä vielä plaaniin.
- Joten kyllä se vääntöalueen sijainti jotain vaikuttaa.
Kiihtyvyys riippuu toki työntövoimasta, joka muodostuu välityksen kautta vääntömomentista.
Koska teho on kuitenkin voima * nopeus, on kullakin nopeudella saavutettavissa oleva voima teho/nopeus. Esimerkiksi 100 kW kone pystyy antamaan 10 m/s (20 kn) vauhdissa 10 kN (1000 kg) työntövoiman, jos häviöitä ei olisi. Tähän ei tarvitse miettiä vääntömomentteja tai välityssuhteita. Katsoo vain tehokäyrästä ko. kierroslukua vastaavan tehon ja jakaa nopeudella. Veneen tapauksessa työntövoiman voi kertoa 0,5-0,7:llä (potkurin ja vetolaitteiston hyötysuhde) ja autoissa 0,8-0,95:lle (vetolaitteiston hyötysuhde).
Kiihtyvyys siis voidaan laskea suoraan käytettävissä olevasta tehosta, joten teho on tärkein. Hyvä esimerkki tästä on bensa- vs. dieselauto. Vaikkapa 407 100 kW 2-litran HDI vs. bensa. HDI:ssä vääntöä 320 Nm ja bensakoneessa 190 Nm. Kiihtydyydessä bensakone pesee kuitenkin dieselin niukasti.
Vaikka potkuri olisikin suoralla välityksellä kampiakseliin on systeemissä aina välitys, joka tässä tapauksessa tulee potkurin noususta, josta voidaan laskea vääntömomentin ja työntövoiman suhde. 2500 rpm on aivan liikaa potkurin pyörimisnopeudeksi ellei kyseessä ole (puoli)liukuva vene, jolloin taas perävetolaite on ylivoimainen välityshäviöistä huolimatta.
Siis bensa voittaa 0-100, mutta poikkeuksetta td voittavat ohituskiihtyvyydessä 80-120 ainakin TM mukaan. Esim. Olikohan volvot samalla heppa määrällä.
Suurimmalla vaihteella turbot (bensa tai diesel) ovat kova sana tuolla 60-120 km/h välillä, mutta 3:lla tai automaatilla tehokkain on nopein.
Kyse on juurikin siitä kuinka paljon saadaan tehoa koneesta käytetyllä kierrosluvulla. TD tai matalapainebensaturbo tuottaa suhteellisesti enemmän tehoa pienillä kierroksilla.
2-litran bensaturbossa on tyypillisesti n. 250 Nm vääntömomentti, jolla se pesee mennen tullen tuossa 60-120 km/h kiihdytyksessä TD:t joissa vääntömomentti alle 350 Nm.
Kyllä tuo 530dieseli näyttäisi olevan PALJON vikkelämpi kuin 530i 0-100 ja 80-120 vaikka heppoja on 13 vähemmän. Elikkä tuo menee leveällä vääntökäyrällä.. Ja vielä 0-1000m menee niukasti dieselille.
http://www.bmw.fi/
Linkin tietojen perusteella bensakone on niukasti nopeampi 0-100 km/h ja 1000 m kiihdytyksissä.
Eli tuohonkin pätee lähes sama teho = lähes sama kiihtyvyys. Suuri ero vääntömomentissa (300 vs. 500 Nm) taas ei suoritusarvoissa näy (paitsi 80-120 km/h nelosella).
Minkä tiedon perusteella diesel olisi PALJON nopeampi???
Nimenomaan ohituskiihtyvyys dieselillä rajusti parempi 80-120 välillä n. 2 sekunttia dieselin hyväksi ja se on PALJON.
Että kyllä se tehokkain tapa viedä eteenpäin löytyy kuitenkin suorasta akselista ilman välityksiä = suoraan kiinni vauhtipyörässä , ja potkurina pintapotkuri malliin Arneson tai ZF !
Jos taas huippunopeus ei kiinnosta, on tehokkain työntövoiman lähde valaan pyrstön ( sitä ei hakkaa mikään muu hyötysuhteessa )jälkeen mahdollisiman suurikokoinen potkuri.
Noista valaista ei kannata väitellä .. katsokaa vaikka luonto-ohjelmasta kuinka 10 tonninen fisun näkönen pomppaa paikoiltaan oman pituutensa ilmaan pystysuoraan ylös.. tehkää sama perässä veneellä!
Valaan tai kalan pyrstön tapaan toimivia laitteitakin on kehitelty , väitettiinpä sellaista kehitellyn sotatarkoitukseen sukellusveneen propulsiolaitteeksikin ( toimii kun panee sopivan jäykän levyn sopivan taipuisen varren päähän ja liikuttaa sitä kalan pyrstön tapaan - kokeilkaa vaikka kärpäslätkällä kylpyammeessa). .. Wooden Boat lehden jutussa tällainen oli laitettu kajakin perään polkukäyttöisenä.
Arnesonissa on aina kulmanivel, jonkinlainen vaihteisto ja hyvin usein myös välitys. http://arneson-industries.com/Arneson Ratings.htm
no joo , on toki .
mutta kulmanivelen tehohäviö nollakulmalla on pyöreä nolla.
koko homman idea tässä tehohäviössä on se, että mitä useampi hammaspyörävälitys peräkkäin tarvitaan , kertaantuu häviö joka pyöräparissa , jolloin lopullinen hyötysuhde on n. 0.97^n , missä n on välitysportaiden tai hammaspyöräparien tai ihan minkä tahansa välityksen lukumäärä . tarkoittaa sitä että tapauksessa missä matalalta kiertävä kone voidaan liittää voimansiirtoon vähemmillä välitysportailla kuin korkeakierroksinen samantehoinen kone , antaa matalalta kiertävä vähemmän tehohukan ansiosta enemmän tehoa akselilta ulos .
tarviiko joka asiassa nussia leppäkertut hengiltä?
Siksi jossakin hinaajassa ei kaiketi useinkaan käytetä kaasuturbiineja , sotaväen ( ainakin ulkolaisilla) nopeissa aluksissa niitä taas näkee käytettävän.
taitaapi olla parempi kun et ingennööri turhaan rasita pollaas tällaisilla asioilla.
Täällä taas diisselihörhöt sekoilee vääntöjuttujensa kanssa