- tor 07 maj 2020, 18:56
#1378566
Jag har nog varit lite otydlig, för fortfarande har ni fel allihop, men det har tydligen inte gått att inse av mitt resonemang.
Det som är felet är att jag, och ni, inte gjort en tydlig skillnad mellan motorns vridmoment, alltså det som den ger i ett visst ögonblick, kontra motorns maximala vridmoment, samt det varvtal vid vilket det kan levereras.
Vi är överens om att det är vridmomentet på hjulen som sätter bilen i rörelse. Men det är samma vridmoment, multiplicerat med utväxlingen, som kommer från motorn. Alltså är det motorns vridmoment, i varje givet ögonblick, multiplicerat med utväxlingen, som är det vridmoment som ska stoppas in i ekvationen för vinkelaccelerationen. Vridmomentet dividerat med rotationströghetsmomentet ger vinkelaccelerationen. Fortfarande finns inte effekten med i resonemanget, eftersom den är sekundär. Eller annorlunda uttryckt, det är helt klart att det är vridmomentet som är ägget.
Först i nästa steg kommer kravet att vridmomentet ska kunna levereras vid ett visst varvtal. Vridmomentet är kraften som får saker att hända. Men kraften multiplicerat med vägen är det arbete som uträttas. Eller, för en roterande rörelse, vridmomentet multiplicerat med varvtalet.
I nästa steg i resonemanget kommer att man, givet att en viss effekt kan utvecklas vid helt olika varvtal av olika motorer, ändå kan få ut samma vridmoment på den sista axeln, alltså den som driver hjulen. Varför har vi då helt olika motorstorlekar? Varför låter man en motor på 1,5 liter i en racerbil utveckla samma effekt som en tio gånger större motor i en lastbil, fast de två motorerna gör det vid helt olika varvtal? Gällde det bara att stå ut med ylandet från motorn i lastbilen skulle man säkert kunna leva med det. Racermotorn är ju lättare, vilket skulle komma nyttolasten till del.
Men för förbränningsmotorer i fordon har man ytterligare en parameter att ta hänsyn till, nämligen motorns rörelseenergi. Elmotorer kan utveckla ett vridmoment i stillastående, men det kan inte förbränningsmotorer av den här typen. För att komma igång från stillastående får man ha en koppling. Man kan förvisso slira på kopplingen i starten, men det ger ett obehagligt slitage. Om motorn har stor rörelseenergi när drivningen kopplas in kan man, om man accepterar ett visst ryck, få igång ekipaget genom att "växla in" en del av den energin gentemot en sänkning av motorns varvtal. Gasa före start och släpp upp kopplingen.
Det här fungerar naturligtvis med racingmotorn också. Men då den är lätt och går fort, lever dess rörelseenergi mest på varvtalet. Det kan ju tyckas vara en bättre idé, då rörelseenergin växer med kvadraten på varvtalet, men bara linjärt med de rörliga delarnas massa. Detta innebär dock också att motorn tappar i rörelseenergi mycket snabbare när varvtalet sjunker. Så när man ska ha igång en tung last, typ en timmerbil på 64 ton, då är det bättre att ha rörelseenergin i en stor, tung motor, som istället inte snurrar så fort.
Att lastbilens motor går långsammare passar också bra med att den toppar 90 km/h, medans racerbilen går tre gånger så fort. Då passar varvtalet bättre till hjulens varvtal, så utväxlingen kräver inte så stora skillnader på växeldrevens storlek, som skulle varit fallet om vi skulle växlat ner en motor med varvtal upp mot 15000 r/min till lastbilsfart.
Så trots att det är motorns vridmoment som, rent fysikaliskt, sätter fart på bilen, är det uppgiften om motorns maximala effektuttag som talar om för oss i hur hög fart detta vridmoment kan levereras. Uppgiften om motorns maximala vridmoment, och det varvtal det finns tillgängligt vid, säger oss också en hel del om motorns karaktär. Om den är lugn vid vardagskörning eller behöver växlas flitigt för att komma till sin rätt.
Det som är felet är att jag, och ni, inte gjort en tydlig skillnad mellan motorns vridmoment, alltså det som den ger i ett visst ögonblick, kontra motorns maximala vridmoment, samt det varvtal vid vilket det kan levereras.
Vi är överens om att det är vridmomentet på hjulen som sätter bilen i rörelse. Men det är samma vridmoment, multiplicerat med utväxlingen, som kommer från motorn. Alltså är det motorns vridmoment, i varje givet ögonblick, multiplicerat med utväxlingen, som är det vridmoment som ska stoppas in i ekvationen för vinkelaccelerationen. Vridmomentet dividerat med rotationströghetsmomentet ger vinkelaccelerationen. Fortfarande finns inte effekten med i resonemanget, eftersom den är sekundär. Eller annorlunda uttryckt, det är helt klart att det är vridmomentet som är ägget.
Först i nästa steg kommer kravet att vridmomentet ska kunna levereras vid ett visst varvtal. Vridmomentet är kraften som får saker att hända. Men kraften multiplicerat med vägen är det arbete som uträttas. Eller, för en roterande rörelse, vridmomentet multiplicerat med varvtalet.
I nästa steg i resonemanget kommer att man, givet att en viss effekt kan utvecklas vid helt olika varvtal av olika motorer, ändå kan få ut samma vridmoment på den sista axeln, alltså den som driver hjulen. Varför har vi då helt olika motorstorlekar? Varför låter man en motor på 1,5 liter i en racerbil utveckla samma effekt som en tio gånger större motor i en lastbil, fast de två motorerna gör det vid helt olika varvtal? Gällde det bara att stå ut med ylandet från motorn i lastbilen skulle man säkert kunna leva med det. Racermotorn är ju lättare, vilket skulle komma nyttolasten till del.
Men för förbränningsmotorer i fordon har man ytterligare en parameter att ta hänsyn till, nämligen motorns rörelseenergi. Elmotorer kan utveckla ett vridmoment i stillastående, men det kan inte förbränningsmotorer av den här typen. För att komma igång från stillastående får man ha en koppling. Man kan förvisso slira på kopplingen i starten, men det ger ett obehagligt slitage. Om motorn har stor rörelseenergi när drivningen kopplas in kan man, om man accepterar ett visst ryck, få igång ekipaget genom att "växla in" en del av den energin gentemot en sänkning av motorns varvtal. Gasa före start och släpp upp kopplingen.
Det här fungerar naturligtvis med racingmotorn också. Men då den är lätt och går fort, lever dess rörelseenergi mest på varvtalet. Det kan ju tyckas vara en bättre idé, då rörelseenergin växer med kvadraten på varvtalet, men bara linjärt med de rörliga delarnas massa. Detta innebär dock också att motorn tappar i rörelseenergi mycket snabbare när varvtalet sjunker. Så när man ska ha igång en tung last, typ en timmerbil på 64 ton, då är det bättre att ha rörelseenergin i en stor, tung motor, som istället inte snurrar så fort.
Att lastbilens motor går långsammare passar också bra med att den toppar 90 km/h, medans racerbilen går tre gånger så fort. Då passar varvtalet bättre till hjulens varvtal, så utväxlingen kräver inte så stora skillnader på växeldrevens storlek, som skulle varit fallet om vi skulle växlat ner en motor med varvtal upp mot 15000 r/min till lastbilsfart.
Så trots att det är motorns vridmoment som, rent fysikaliskt, sätter fart på bilen, är det uppgiften om motorns maximala effektuttag som talar om för oss i hur hög fart detta vridmoment kan levereras. Uppgiften om motorns maximala vridmoment, och det varvtal det finns tillgängligt vid, säger oss också en hel del om motorns karaktär. Om den är lugn vid vardagskörning eller behöver växlas flitigt för att komma till sin rätt.
Anders, XC90 D5 AWD Inscription 2019.
- By Volvokarlsson44