Vridmoment och hästkrafter.

[drm4rtin]

Jag har noterat ett flertal trådar här som behandlar ämnet, men tycker det är för mycket gissningar och teorier som saknar förankring. Så tänkte jag skulle försöka starta en tråd med fakta i den betydlesen att man skickar med källhänvisningar till sina påståenden. Bifogar dessutom lite räkneexempel på att ta reda på vrid och hästkrafter.

newton till poundfeet = x0,74 beräkningskoffecient för poundfeet = 5252
poundfeet till newton = x1,36 beräkningskoffecient för Newtonmeter = 7128,5

För att beräkna Hästkrafter tar man vrid (pound feet) x RPM/5252
För att beräkna Hästkrafter tar man vrid (newton meter) x RPM/7128,5

Ex 1. vrid 45,1 pf x 9500 = 81,56 hk. (45,1 x 9500 = 428450 / 5252 = 81,5 hk)
Ex 2. vrid 61,2 nm x 9500 = 81,56 hk. (61,2 x 9500 = 581400 / 7128,5 = 81,5 hk)

Eftersom jag vet att exemplet ovan gäller för Yamaha FZS 600 98-02 (vilken händelse!) och råkar veta att den utvecklar som mest 95hk vid 11500 varv så ser jag att vridmomentet då är 58,9 Nm

genom att beräkna 95 (hk) x7128,5 (beräkningskoffecient) /11500 (varvtal/min)

Kurvan för vridmomentet är ju inte linjär vilket innebär att man inte kan ta varvtalet x vrid/7128,5 för att få fram hästkrafterna vid maximalt varvtal men man kommer ganska nära sanningen. Alltså, det maximala vridmomentet kommer ofta (läs alltid) vid ett tidigare varvtal än maxvarv. Ingen motortillverkare designar ju en motor där max vridmoment kommer vid maximalt varvtal.

Ett lite lättare exempel som ligger ganska nära sanningen: Jämför med en cykel där vridmomentet hamnar på pedalen. Du får en stor kraft på lätt växel vid låga varv i en uppförsbacke, men börjar det gå utför och du trampar på så tappar man ju trycket (vridet) på pedalen i.o.m att man måste trampa som en galning för att hinna med och utvecklar då inte lika mycket effekt.

Det jag undrar är, har någon en formel för att räkna ut max hästkrafter en motor utvecklar? Jag menar, om motorn kan varva t.ex. 13000 varv statiskt men bäst vrid finns vid 8700 varv så går ju räkneexemplet ovan inte att tillämpa eftersom vridet inte är linjärt. Vilket framgår ganska tydligt när man ser tester med effektkurvor t.ex.

Vet egentligen inte vad jag behöver informationen till, men nyfiken bara...

Vore dessutom tacksam om vi slapp off topic i denna tråd samt att vi kör med källhänvisningar när vi påstår "sanningar".

Källa. http://auto.howstuffworks.com/auto-...apacity/information/horsepower-versus-torque1.

 

[nostromos]

Vridmomentet är inte linjär kurva. Inte heller effekten. Men trots det gäller alltid följande samband mellan dessa.

effekt (P) = vridmoment (T) x vinkelhastighet (w)

Som synes behöver inte maxeffekt sammanfalla med max vridmoment. Det beror även på vinkelhastigheten (dvs varvtalet multiplicerat med en konstant).

Högst effekt fås i en motor som maximerar produkten T*w samtidigt. Att ange T1 för ett visst w1 ger ingen info om vad T2 är vid ett annat w2.

Det går därför inte från maxvridmoment vid ett visst varvtal ge ett exakt svar vad maximal effekt kommer bli.
Däremot så finns det ju tänkbara approximationer som ibland kan ge en god uppfattning..

Jag t.ex. gissar att effekten är ca 33% högre vid 13000 rpm än vad den var vid 8700 rpm.

formel: (13000/8700)*0.9
Jag antog alltså att vridmomentet som ofta är en ganska platt kurva är ca 10% lägre vid maxvarv.

 

[2.3-16]

Jag fortsätter med lite mer kött där du sluta Nostromos.

Nja.
När man börjar plocka isär de här bitarna blir man fort ödmjuk. Tro mig,jag har läst förbränningsmotorlära på universitetsnivå-även om det nu var länge sedan.

Till att börja med kan saker uttryckas lite olika om vi tittar på det som ren formelsamling men en sanning i sammanhanget e att Mv*n(varvtal)/ 716.2=Hk
716.2 är det vi kallar bromskonstant.(Se nostromos konstaterande ovan)

Problemet i sammanhanget kommer i att du försöker finna mattematisk linjaritet eller progression i det.
Det är ett problem eftersom det rent praktiskt e mkt mkt svårt att åstadkomma den formen av beteende.
Man talar i sammanhanget om Eta,där Eta då betecknar verkningsgrad,å Eta kan för olika sammanhang göra det du efterlyser till en total omöjlighet.

Om vi tex tittar på stående insugsvågor,å nu snackar vi inte Helmholtz eller liknande funktioner,så kan stående insugsvågor komma att påverka momentanmomentet(även kallat Delta) under vissa driftsförhållanden.
Vi har vidare repeterbara stående insugsvågor(i kontrast till meningen ovan) å redan dessa kan vara mkt svåra att komma till tals med.
(En av mina gamla studiekamrater jobbar för Ford AVO i England,å låt mig säga som så att de hade ett dito problem som lekte katt å råtta med dem i över 6mån på en V8 de arbetade med-så detta e inte direkt amatörproblem)

Rent praktiskt kan jag säga att det e mer eller mindre omöjligt att designa ett insugssystem som saknar det jag nämner här. Vissa mindre lämpliga designer kan rent av ha både 3 å 4 sådan områden i varvtalsregistret,å ha då i tanke att detta enbart e för insugssystem. Dvs,vart å ett av systemen i en motor kan på olika sätt ha samma form av hyss för sig. Pulser å reversioner är svårt eftersom problemställningen kan vara så förbannat dynamisk samt omständighetsberoende.
Men mkt annat inverkar...
Man talar om sk "R" förhållanden i en motor,å av dessa finns det flera. Borr/slag,slag/vevstakslängder. Ventilarea/lyfthöjder(som i sin tur styrs mkt av hur motorn hanterar luften),mängden tumble i en flerventilare osv osv osv. Mer eller mindre hur många sådana kontrastförhållanden som helst finns att slåss med vid motordesign.

Poängen e att om man då flyttar ett designkriterie kan detta mycket väl få påverkan på 4 följdförhållanden,å det e kanske det som e viktigt att ha med när man lurar på de här bitarna.

Men visst. Vi kan iaf konstatera att det finns ett antal formler för motorberäkningar som såvitt vi vet håller vatten.
De vi nämnt då iofs,men även att man tex räknar på indikerade medeltryck vs effekter samt vrid osv.
Väsentligt i sammanhanget e att du e medveten om att hästkrafter i sig enbart är en mattematisk produkt. Vi kan inte i sig mäta det.

 

[Boshboo]

Stämmer rätt bra det där för utom att det förstör min fetish att kunna trimma. En vis man sa, det är inte så mycket man kan göra åt Newton och liknande gossar.

 

[Snusken]

Får man sticka in Bmep i denna tråd??

 

[Boshboo]

Självklart, det är ju en R faktor eller Ohms lag för otto motorer.

 

[Esquire]

Varför krångla till det pundfötter och andra icke-SI-enheter?

Vridmoment=Newtonmeter
Rotationshastighet=Radianer per sekund (360 grader = 2 pi rad)
Effekt=Watt

Vill man sedan nödvändigtvis ha ur effekten i hk så multiplicerar man bara effekten i kW med 1,36.

 

[Comeback]

Nostromos skriver

effekt (P) = vridmoment (T) x vinkelhastighet (w)

Kollar man på hur formeln är uppbyggd så kan man ha två motorer med samma effekt men olika vridmoment, exempel:
142hk vridmoment 100Nm
142hk vridmoment 200Nm
det är lätt att tro att den senare motorn är bättre när skillnaden i själva verket beror på varvtalet
1an) 142hk 10000RPM vridmoment 100Nm
2an) 142hk 5000RPM vridmoment 200Nm

1an) kommer ju i praktiken ge samma vridmoment på bakhjulet som 2an) eftersom 1an) vid samma hastighet på hojen km/h kan vara nedväxlad dubbelt så mycket.
Hur stort vridmomentet FÖR MOTORN är i Nm är därför enbart intressant vid jämförelse mellan motorer med samma maxvarvtal.
Det som avgör hur mycket vridmomentet är på bakhjulet är enbart motoreffekten. För högre motoreffekt ger högre vridmoment på bakhjulet vid samma hastighet km/h (med rätt växel, utväxling).
Bifogad fil är excelfil. Ändelsen txt ska bytas till xls innan den öppnas med Excel eller Open Office

 

[Jörgen Karlsson]

Nostromos skriver

Kollar man på hur formeln är uppbyggd så kan man ha två motorer med samma effekt men olika vridmoment, exempel:
142hk vridmoment 100Nm
142hk vridmoment 200Nm
det är lätt att tro att den senare motorn är bättre när skillnaden i själva verket beror på varvtalet
1an) 142hk 10000RPM vridmoment 100Nm
2an) 142hk 5000RPM vridmoment 200Nm

1an) kommer ju i praktiken ge samma vridmoment på bakhjulet som 2an) eftersom 1an) vid samma hastighet på hojen km/h kan vara nedväxlad dubbelt så mycket.
Hur stort vridmomentet FÖR MOTORN är i Nm är därför enbart intressant vid jämförelse mellan motorer med samma maxvarvtal.
Det som avgör hur mycket vridmomentet är på bakhjulet är enbart motoreffekten. För högre motoreffekt ger högre vridmoment på bakhjulet vid samma hastighet km/h (med rätt växel, utväxling).
Bifogad fil är excelfil. Ändelsen txt ska bytas till xls innan den öppnas med Excel eller Open Office

Utväxlingsresonemanget är ju korrekt, trivialt och väl intjatat här på SH, dvs att vridmomentet på bakhjulet (förutsatt matchande växellåda) alltid står i relation till motoreffekten. Men likafullt så är det för många av oss motorpulare alltid motor nr 2 som imponerar mest. Iaf om cylindervolymen är densamma. Ty den som byggt den motor med högst vridmoment har ju också lyckats med den bästa fyllnadsgraden (eller Bmep, eller volymetrisk verkningsgrad, VE osv). Och eftersom denna motor behöver reduceras mindre bättras också som regel verkningsgraden och härmed bakhjulseffekten. Härav de allt lägre varvtalen/utväxlingarna i motorvägsfart på moderna bilar.

Det här är kanske lite överkurs mtp på många övriga inlägg i tråden. Men värt att nämna.

Vad gäller svar på TS fråga så har han mfl redan besvarat den. Det går inte med matematisk analys (formel) prediktera maxeffekt för en godtycklig motor ur uppgifter om dess maximala vridmom och varvtalet för detta.

Ska det räknas på detta är det mha semiempiriska motorprogram/formler. Och precisionen är här i allmänhet dålig om man inte itererar med verkliga prover på den aktuella motortypen, inkluderat aktuella avgassystem etc. Men då har man ju åas redan tillgång svaret via de praktiska provresultaten.

 

[Svenne100]

Lite förenklat:

Vridmoment (eller VE, volumetric efficiency) får man genom att förbränna så mycket bränsleblandning som möjligt per varv.
Effekt får man genom att förbränna så mycket bränsleblandning som möjligt per tidsenhet.

(Med reservation för tankevurpa)

 

[svartakatten]

http://forum.snowrider.se/forum_posts.asp?TID=15778

 

[Jörgen Karlsson]

http://forum.snowrider.se/forum_posts.asp?TID=15778

Den tråden hänvisas det ofta till i dessa eviga vrid/effektdiskussioner.

I huvudsak har ju deltagarna och TS i den tråden huvuddragen klart för sig, men redan i förstainlägget börjar det hemskt illa. Sen blir det bara plågsammare.

" Häng på nu, om man leker lite med siffrorna så man räknar om motorns moment till drivhjuletsmoment så får man fram en momentkurva som inte alls liknar motorns momentkurva utan den blir en EXAKT AVBILD AV MOTORNS EFFEKT KURVA! (väldigt elementärt om man sätter sig med formeln och lattjar lite) "

Här räcker det med att göra ett urartat exempel: 1:1 i utväxling till drivhjulen för inse hur det är fatt.

I förstainlägget i den tråden nämner dessutom TS transmissionsförluster, för att sedan i samma resonemang hävda att det endast är motoreffekten som är intressant för drivhjulseffekten. Då rör man sig i en ideal värld.

Jag kan dock förstås det pedagogiska syftet med en del av inläggen.

 

[Mr Helmut]

Lite förenklat:

Vridmoment (eller VE, volumetric efficiency) får man genom att förbränna så mycket bränsleblandning som möjligt per varv.
Effekt får man genom att förbränna så mycket bränsleblandning som möjligt per tidsenhet.

(Med reservation för tankevurpa)

En sak jag funderat över är om man kan dra någon slutsats hurvida dessa två punkter placeras över registret i förhållande till varandra.

En motor som uppnår max vridmoment vid 4000rpm och max hästkrafter vid 8000rpm

Eller en där båda uppnås till max vid 8000rpm. Kan vara enkelt men jag har inte kopplat det.

 

[Jörgen Karlsson]

En sak jag funderat över är om man kan dra någon slutsats hurvida dessa två punkter placeras över registret i förhållande till varandra.

En motor som uppnår max vridmoment vid 4000rpm och max hästkrafter vid 8000rpm

Eller en där båda uppnås till max vid 8000rpm.

Ska både vrid- och effektmax peaka samtidigt på en kolvmotor, förutsätter det i princip att man med stigande vridmomentkurva kör in i varvtalsbegränsning/varvstopp. Motorn måste tappa vridmomentet abrupt vid passage av varvtalet för vridmax.

Kolvmotor med sammanfallande varvtal för vrid- och effektmax är en ganska teoretisk tanke sas.

 

[Mr Helmut]

Ska både vrid- och effektmax peaka samtidigt på en kolvmotor, förutsätter det i princip att man med stigande vridmomentkurva kör in i varvtalsbegränsning/varvstopp. Motorn måste tappa vridmomentet abrupt vid passage av varvtalet för vridmax.

Kolvmotor med sammanfallande varvtal för vrid- och effektmax är en ganska teoretisk tanke sas.

Varför jag ställde frågan var för att min senaste bänkning så blev det nästan så. (se bänkpapper)

 

[Jörgen Karlsson]

Varför jag ställde frågan var för att min senaste bänkning så blev det nästan så. (se bänkpapper)

Ja det är just detta fenomen, att din vridmomentkurva bryter av såpass abrupt efter 9000 rpm, att den tar effektkurvan med sig i djupet.
Turbomotorer är ju speciellt, och det borde jag ha undantagit i mitt inlägg ovan. De kan ju hämta samt tappa andan mycket mer distinkt, således fösa ihop vridmax mycket mer än vad som är brukligt vid sugmotorer.

 

[2.3-16]

Lite förenklat:

Vridmoment (eller VE, volumetric efficiency) får man genom att förbränna så mycket bränsleblandning som möjligt per varv.
Effekt får man genom att förbränna så mycket bränsleblandning som möjligt per tidsenhet.

(Med reservation för tankevurpa)

Nja. Inte helt rätt. Volumetrisk effektivitet e inte detsamma som vridmoment. Tillika e det inte så enkelt som att man vill "förbränna så mkt som möjligt". Det är MYCKET mer avancerat än så å mkt riktigt kikar man som Jörgen e inne på i huvudsak empiriskt på detta(dvs praktiska försök).

Sen håller jag kanske inte riktigt med om att alla itereringsprogram e dåliga. Eller lite sarkastiskt sagt,det FINNS lugnt sagt mer avancerad pgmv än "Desktop dyno". Tex den Lotus pgmv som SAAB använder. Har ju visat sig vara hyggligt sanningsenlig rent av,å då mkt grundat i att BSFC kunnat antas såpass inom rimliga marginaler för "moderna" pentroof lösningar.

Bmep i sin tur e alltså en förkortning av brake mean effective pressure-för den som nu inte vet.
Bmep används som beräkningsgrund för en del motorsammanhang mkt riktigt.

 

[Jörgen Karlsson]

Nja. Inte helt rätt. Volumetrisk effektivitet e inte detsamma som vridmoment. Tillika e det inte så enkelt som att man vill "förbränna så mkt som möjligt". Det är MYCKET mer avancerat än så å mkt riktigt kikar man som Jörgen e inne på i huvudsak empiriskt på detta(dvs praktiska försök).

Sen håller jag kanske inte riktigt med om att alla itereringsprogram e dåliga. Eller lite sarkastiskt sagt,det FINNS lugnt sagt mer avancerad pgmv än "Desktop dyno". Tex den Lotus pgmv som SAAB använder. Har ju visat sig vara hyggligt sanningsenlig rent av,å då mkt grundat i att BSFC kunnat antas såpass inom rimliga marginaler för "moderna" pentroof lösningar.

Bmep i sin tur e alltså en förkortning av brake mean effective pressure-för den som nu inte vet.
Bmep används som beräkningsgrund för en del motorsammanhang mkt riktigt.

Ingen har väl sagt att "alla itereringsprogram e dåliga"
Ingen har sagt att VE är samma sak som vridmoment. Det Svenne åsyftade i sin klyftiga liknelse är just att vridmomentmax sammanfaller med max fyllnadsgrad av bränsle/luftblandning om det är ordning på tändmappen. Något jag själv ofta använt här genom åren, i syfte att förlara va vridmomentmax beror på.
Självklart tror varken jag och sannolikt ej heller Svenne att VE/fyllnadsgrad och vridmoment är samma sak, det är ju två helt olika storheter.
Däremot sammanfaller vridmomentmax med maximal fyllnadsgrad.

Vad gäller tex biltillverkarnas simuleringsprogram så är det ju därtill en helt annan fokus än i motortrimmeriet: Att klara kommande emissionskrav.

Varför krångla till det pundfötter och andra icke-SI-enheter?

Vridmoment=Newtonmeter
Rotationshastighet=Radianer per sekund (360 grader = 2 pi rad)
Effekt=Watt

Vill man sedan nödvändigtvis ha ur effekten i hk så multiplicerar man bara effekten i kW med 1,36.

Håller med! Det är den akademiska vägen. "Bromskonstanten" som nämdes ovan har ju inget med ev broms att göra. Endast nödvändig pga icke SI-enheter.

 

[Comeback]

Jörgen Karlsson skriver apropå 2 motorer 142hk 100Nm och 142hk 200Nm

Utväxlingsresonemanget är ju korrekt, trivialt och väl intjatat här på SH, dvs att vridmomentet på bakhjulet (förutsatt matchande växellåda) alltid står i relation till motoreffekten. Men likafullt så är det för många av oss motorpulare alltid motor nr 2 som imponerar mest. Iaf om cylindervolymen är densamma.

Kruxet som jag ser det är att det bara dräller av inlägg (från icke motorpulare?) här på SH och artiklar i hojtidningar av typen: "Risk att vridet kan skada ramen. Med en motor med 30 Nm mer än en gixxer 1000 i en sådan ram."
Till saken hör att den aktuella motorn i det här fallet har ungefär halva motoreffekten jämfört med en gixxer 1000. (2-takts enstånka)
Vilket innebär att vid samma hastighet så blir kraften på kedjan ungefär hälften jämfört med en gixxer.
Inte större. Det är som jag ser det mycket vanligt att man bortser från motoreffekt och maxvarvtal vid jämförelser. Bara jämför vridmomenten.
Undantagen är ovanliga, exempel från nån hojtidning: "Visserligen har S1000RR motorn lägre vridmoment än R1 motorn men eftersom S1000RR motorn har högre maxvarvtal kan den växlas lägre och ge både mer vridmoment på bakhjulet och högre topphastighet."

 

[Jörgen Karlsson]

Jörgen Karlsson skriver apropå 2 motorer 142hk 100Nm och 142hk 200Nm

Kruxet som jag ser det är att det bara dräller av inlägg (från icke motorpulare?) här på SH och artiklar i hojtidningar av typen: "Risk att vridet kan skada ramen. Med en motor med 30 Nm mer än en gixxer 1000 i en sådan ram."
Till saken hör att den aktuella motorn i det här fallet har ungefär halva motoreffekten jämfört med en gixxer 1000. (2-takts enstånka)
Vilket innebär att vid samma hastighet så blir kraften på kedjan ungefär hälften jämfört med en gixxer.
Inte större. Det är som jag ser det mycket vanligt att man bortser från motoreffekt och maxvarvtal vid jämförelser. Bara jämför vridmomenten.
Undantagen är ovanliga, exempel från nån hojtidning: "Visserligen har S1000RR motorn lägre vridmoment än R1 motorn men eftersom S1000RR motorn har högre maxvarvtal kan den växlas lägre och ge både mer vridmoment på bakhjulet och högre topphastighet."

Ja det låter ju galet. Det som frestar ram och transmission mer är ju om man sätter in en motor som har väsentligt färre cylindrar, mer slagvolym och större svängmassa.

En HD-motor på säg 2.1 liter och 170 hk vid 6000 rpm är ett helt annat djur mot kedja och motorfästen än tex en gixxer på 180 hk vid dubbla varvtalet. Dragkrafterna i tex kedja är på HD-motorn mångdubbelt större pga av högre momentanvärde iom glesare pulser. Dessutom kan den större svängmassan ställa till mer skada vid ryck och uppkopplingar på bakhjulet etc.