Monellakin on hieman hakusessa, mitä tarkoitetaan väännöllä ja teholla. HD-miehet kehuvat laitteidensa väänöä usein tietämättä mistä se tulee. On tietenkin totta, että Harrikat on väänökäitä, koska ovat pitkäiskuisia.
Jos verrataan esim. tonnista Sporsteria ja tonnista Bemarin bokseria, kyllä Bemu lähtee kirkkaasti liukkaammin suurimmalla vaihteella JOS molemmat on välitetty yhtä pitkiksi.
Bemussa on huomattavasti enemmän heppoja, joka aina sekin vaikuttaa asiaan.
Harrikat kulkevat hieman yli puolentoista sadan ja Bemu yli pari markkaa, joten on selvä, että ei juuri kannata verrata niiden vääntöä kovin kategorisesti. Ne ovat niin eri luonteisia vehkeitä.
Jos verrataan esim. tonnista Sporsteria ja tonnista Bemarin bokseria, kyllä Bemu lähtee kirkkaasti liukkaammin suurimmalla vaihteella JOS molemmat on välitetty yhtä pitkiksi.
Bemussa on huomattavasti enemmän heppoja, joka aina sekin vaikuttaa asiaan.
Harrikat kulkevat hieman yli puolentoista sadan ja Bemu yli pari markkaa, joten on selvä, että ei juuri kannata verrata niiden vääntöä kovin kategorisesti. Ne ovat niin eri luonteisia vehkeitä.
Vastaukset 9
Vanhimmat
Moi,
Mitä se vääntö oikein on? Mitä tarkoitetaan, kun puhutaan "moottorin väännöstä"?
Käsitteen "teho" vielä ymmärrän (jotenkin)polttomoottoreista puhuttaessa, mutta "vääntö" on kyllä hakusessa.
Kysyn asiaa ihan oikeasti.
Kiitos asiallisesta / asiallisista vastauksista jo näin etukäteen.
"Harrikat kulkevat hieman yli puolentoista sadan ja Bemu yli pari markkaa, joten on selvä, että ei juuri kannata verrata niiden vääntöä kovin kategorisesti. Ne ovat niin eri luonteisia vehkeitä."
VERTAILIT SITTEN KUITENKIN.
Moi,
Kertokaa nyt mitä se vääntö todellakin on?
Teho on vääntö kyseessäolevilla kierroksilla kertaa vääntö. Eli jos 2 eri pyörässä on esim 2000 kierroksella sama vääntö, niin silloin niissä on myös sama teho.
Kai se on vielä niinkin, että kun R100:ssa vääntö on kaikilla kierroksilla about sama, niin tehopiikkiä ei tunnu, vaan takapyörään kohdistuva voima elikkäs kiihtyvyys tuntuu samalta läpi koko vaihteen. Eli jos se (sateella, ei R100 sen vahvempi ole) sutii kakkosella 4000 kierroksella, tekee se sen myös 2000 tai 6000 kierroksella, vauhti on kyllä vähän eri. Ja kolmosella ei sudi sitten millään.
Ja jos joku nit vielä selittää että R100:n kiihtyvyys vitosella on parempi 80:ssä kuin vaikka 160:ssä, niin ilmanvastus jarruttaa enemmän 160:ssä.
Joku voisi selittää teorian -r100 vääntö on 70 nm tai 7 kgm, eli metrin pituisen kammen päästä kun otetaan 7 kg voimalla kiinni niin siihen stoppaa. Onko se kanki taka-aksilin navassa? helpommin sanottu kuin tehty, pyörii aika kovaa.
Tehon määritelmässä on aina otettava huomioon aikayksikkö. Eli vanhan hevosvoiman määritelmä on 75 kgm/s=jos nostat 75 kilon painon sekunnissa metrin korkeuteen, teet 1 hevosvoiman työn.
Jos kampiakselin päässä on esim 70 Nm vääntömomentti 5000 rpm kierrosnopeudella, on teho kampiakselin päässä n. 36.7 kW (=70*2*pii*5000/60).
Oletetaan, että tästä tehosta 90% eli n. 33 kW onnistutaan siirtämään vetävälle pyörälle.
Olkoon rengas vaikka kokoa 180/55-17, jolloin renkaan halkaisija on n. 63 cm.
Vaihdelaatikosta voi löytyä sellainen vaihde, että ajonopeus em. kierrosnopeudella on 100 km/h. Tällöin rengas välittää tiehen voiman n. 1188 N (= 33000W/27.78 m/s).
Tällainen tilanne voi olla 100 km/h nopeutta ajettaessa, jos pyörää kiihdytetään tai ajetaan tasaista vauhtia ylämäkeen tai kovassa vastatuulessa. Muuten ei 100 km/h vaadi noin suurta tehoa.
Pyörän liikkeen estäminen siis edellyttää 1188 N=121 kp vetovoimaa.
Takarenkaan vääntömomentti on tässä tapauksessa n. 374 Nm (voima*renkaan säde). Jos teoriassa halutaan renkaan keskiöön kytketyllä 1 m pituisella vivulla aiheuttaa saman suuruinen vastamomentti, tarvitaan vivun päähän 374 N suuruinen voima (= 38 kp).
Hei, eikös tehot mitata nykyään takapyörästä? Onko vääntökäyrä piirretty mittaamalla teho eri kierrosluvulla ja laskemalla siitä?
Tehon mittaus on käsittääkseni enemmän tai vähemmän epäsuora menetelmä.
Valmiin moottoripyörän teho-ja vääntömomenttikäyrät mitataan esim. inertiadynamometrissä mittaamalla hitausmassana olevan kiekon kiihtyvyyttä ja laskemalla siitä sitten teho- ja momenttikäyrät. Mittaus ja laskenta antavat ensiksi takapyörätehon ja takapyörän vääntömomentin, jos kierrosnopeutena laskennassa pidetään takapyörän kierrosnopeutta. Jos kuitenkin halutaan ilmoittaa teho ja vääntömomentti kampiakselilla ja suhteutettuna moottorin kierrosnopeuteen, otetaan laskennassa huomioon esim. voimansiirron häviöt (kardaanilla kai n 20% ja ketjuvedolla n. 10-15%).
Vertailukelpoisuuden takia tulokset vielä laskennassa normeerataan johonkin vakioilmanpaineeseen ja lämpötilaan.
Joka tapauksessa kuitenkin pätee:
TEHO=2*pii*VÄÄNTÖMOMENTTI*KIERROSNOPEUS.
Moottorin ja takapyörän antamat tehot poikkeavat em. häviöiden verran toisistaan, mutta kampiakselin ja takapyörän vääntömomentit poikkeavat toisistaan moottorin kierrosnopeuden ja takapyörän kierrosnopeuden suhteessa.
Takapyörän rpm on yleensä selvästi pienempi kuin kampiakselin rpm, joten takapyörästä saatava vääntömomentti on samassa suhteessa selvästi suurempi kuin kampiakselin vääntömomentti.
Hiukan kansantajuista selvennystä vääntökeskusteluun.
Ensiksi on ymmärrettävä muutamia peruskäsitteitä kuten voima, työ ja teho.
Kappaleen liikuttaminen tiettyä vastustavaa voimaa vastaan tietyn matkan vaatii tehtäväksi tietyn työn. TYÖ=VOIMA*MATKA.
Kun tämä työ tehdään tietyssä aikayksikössä, tarvitaan siihen tietty teho.
TEHO=TYÖ/AIKA.
Esimerkiksi tietyn painoisen kappaleen nostaminen vaatii sellaisen voiman, että voitetaan kappaleeseen kohdistuva maan vetovoima. Työtä pitää tehdä sitä enemmän mitä korkeammalle kyseinen kappale nostetaan. Mitä lyhyemmässä ajassa tämä työ tehdään, sitä enemmän siihen vaaditaan tehoa.
Vastaava päättely voidaan tehdä muidenkin vastustavien voimien kyseessä ollessa. Vastustava voima voi yhtä hyvin olla esim ilmanvastuksen tai kitkan aiheuttama.
Tarkastellaan tarkemmin liikkuvaan moottoripyörään kohdistuvia voimia.
Moottoripyörän liikettä vastustavat pääasiassa ilmanvastus, renkaiden ja tienpinnan välinen vierintäkitka ja mäkeä noustessa maan vetovoima tietyllä tavalla nousukulmasta riippuen. Haluttua kiihdyttämistä vastustavat lisäksi hitausvoimat, jotka riippuvat suoraan systeemin massasta ja halutusta kiihtyvyydestä.
Ilmanvastus riippuu systeemin tuulipinta-alasta, sen virtaviivaisuudesta (=ilmanvastuskertoimesta) ja ajonopeudesta. Ilmanvastusvoima on verrannollinen nopeuden neliöön, joten hyvin suurilla nopeuksilla se on ylivoimaisesti merkittävin liikkumista vastustavista voimista ja sen voittamiseksi käytetään suurin osa moottorin tuottamasta tehosta.
Renkaiden ja tienpinnan välinen vierintävastus riippuu tienpinnan ja renkaiden ominaisuuksista.
Mäkeä noustessa maan vetovoiman aiheuttama vastustava vaikutus on luonnollisesti sitä suurempi, mitä jyrkempi mäki on kyseessä.
Kaikki edellä esitetyt seikat yhdessä määräävät sen voiman, joka moottorin on tuotettava ja voimansiirron välitettävä vetävän pyörän ja tienpinnan kontaktipintaan.
Tienpinnan ja renkaan välisistä kitkatekijöistä riippuu, pystyykö kontaktipinta välittämään halutun voiman tiehen vai sutiiko vetävä pyörä.
Kun nyt on jotenkin pystytty määrittämään vaadittava "työntövoima", saadaan siitä alussa esitettyjen perusteiden avulla määritettyä halutun liiketilan (nopeus kiihtyvyys mäennousu) mahdollistava moottorin teho.
Eli vielä kerran:
TYÖ=VOIMA*MATKA
TEHO=TYÖ/AIKA = VOIMA*MATKA/AIKA = VOIMA*NOPEUS
Eli kun tiedetään vastusvoimien voittamiseen ja kiihdytykseen tarvittava kokonaisvoima ja ajonopeus, saadaan vaadittava teho kertomalla nämä toisillaan.
Miten sitten moottorin teho ja vääntö tähän liittyvät ?
Moottorin sylinterissä polttoaineseoksen palaminen synnyttää paineen, joka painaa mäntää tietyllä voimalla. Voima välittyy kiertokangen kautta kampiakselia pyörittäväksi VÄÄNTÖMOMENTIKSI (Vääntömomentti on voima kerrottuna "vipuvarrella" ).
Vääntömomentti kuvaa siis tietyllä tavalla moottorin voimakkuutta.
Vääntömomentin tasaisuus kampiakselin kierroksella riippuu esim. sylinterimäärästä. Useampisylinterinen kone antaa tasaisimman vääntömomentin, mutta liikkuvien osien hitausominaisuudet tasaavat jonkun verran kampiakselin päässä vaikuttavan vääntömomentin vaihtelua pienemmän sylinterimäärän omaavissa moottoreissa.
Jos esim. moottorin antama keskimääräinen vääntömomentti on vaikka 100 Nm, tekee moottori yhdellä kampiakselin kierroksella n. 628 J (=Nm) työn ( työ = vääntömomentti*2*pii). Jos moottori pystyy esim 5000 rpm kierroksilla tuottamaan edellä mainitun 100 Nm vääntömomentin, on moottorin teho kyseisellä kierrosnopeudella n. 52 kW (=2*3.14*100*5000/60 Nm/s)
Voimansiirron sisäiset vastukset tietysti vähentävät takarenkaalle asti siirtyvän tehon määrää eli systeemin hyötysuhde on pienempi kuin 1. Siitä ei kuitenkaan enempää tällä kerralla.