[janusz]

[krimar]

no i po co te wszystkie dywagacje, wystarczy zmieniać biegi co 20 km/h i będzie dobrze

[janusz]

[Fux]

janusz, jak ja uwielbiałem w starych traktorach dawać w pedał do końca przy orce.
Pióropusz czarnego dymu z rury był bezcenny.

Albo wręcz ogień po ciemku.

[janusz]

[Fux]

Na cygaro odpalałeś?

[janusz]

Nie, bo ja tylko uczyłem jeździć na ciągniku.

[Fux]

Ja na wakacjach pomagałem.

[koder]

Wróćmy do tematu. Ale wpierw, chciałem podziękować wszystkim rozmówcom za merytoryczne wypowiedzi, tak się dużo przyjemniej dyskutuje

Bardzo fajnie, że Janusz podjął temat teorii, nie wyjdę na nerda znowu :-). Teraz przedstawię swój komentarz. I mam tutaj sprawę - jeśli ktoś się nie zgadza z jakimś punktem, to niech podniesie konkretny punkt, do którego ma zastrzeżenia - kolejne są oparte na poprzednich, więc jeżeli masz zastrzeżenie np. do punktu 3, to nie ma sensu od razu krytykować dalszych, bo obalając 3 obalisz od razu następne. Tyle preambuły, pora na zabawę :-)

0) Ustalmy, że jeśli mowa o "mocy" i "momencie obrotowym" bez przymiotników, to mamy na myśli parametry silnika, mierzone (ewentualnie) na wale korbowym, czy gdzieś tam. O parametrach mierzonych na kołach piszemy z przymiotnikiem "na kołach".

1) Zacznijmy od podstaw. Moc to moment obrotowy * obroty (+- ustalenie stałej do znormalizowania jednostki). To wynika z fizyki. Jak komuś się to nie zgadza w pomiarach, to oznacza, że ma błędy pomiaru.

2) Mówiąc o momencie w danych obrotach mówimy de facto o mocy silnika.

3) Z tego powodu wykresy momentu do obrotów i mocy do obrotów są tożsame. Na hamowni przedstawiane są dwa ze względu na wygodę obrazowania.

4) Moment obrotowy przekłada się na moment na kołach proporcjonalnie do przełożenia skrzyni biegów. Jeśli mamy np. przełożenie 10:1, to mamy na kołach 10x większy moment i 10x mniejsze obroty.

5) Moment obrotowy na kołach odpowiada prawie bezpośrednio za przyśpieszenie samochodu. Prawie, bo jego jednostką jest [N*m = (kg*m/s²)*(m) = kg*m²/s²] a ma poruszać samochód o danej masie [kg], więc byłoby [(kg*m²/s²)/(kg) = m²/s²] - mamy dodatkowy kwadrat w metrze. Ale to dlatego, że moment mówi o obrocie, w tym przypadku koła o danym promieniu [m], stąd [ (m²/s²) / m = m/s²].

6) Promień koła wprowadza nam dodatkowe przełożenie, ale dla wygody możemy je wliczyć do przełożenia skrzyni biegów - kół się nie zmienia na inne rozmiary, w każdym razie w czasie jazdy, więc ten czynnik możemy pominąć.

...do tego momentu mam nadzieję, że wszyscy się zgadzają. Jak nie, to proszę od razu pisać, co się będę produkował dalej :-)

[koder]

...no to teraz proponuję eksperyment myślowy.

Załóżmy sobie samochód z silnikiem o następującej charakterystyce (wzór na zależność moment*obroty=moc za Januszem):

1000RPM - 200 Nm (=20,9kW)
2000RPM - 250 Nm (=52,4kW)
3000RPM - 200 Nm (=62,8kW)
4000RPM - 150 Nm (=62,8kW)
5000RPM - 100 Nm (=52,4kW)

To taki hipotetyczny model, ale chyba odpowiada niejednemu dieselowi, a ze względu na okrągłe wartości będzie wygodny do dalszych rozważań.

Załóżmy na początek, że jedziemy sobie z prędkością 50km/h i chcemy przyśpieszyć. Z poprzedniego postu wiemy i zgadzamy się (mam nadzieję), że za to jak mocno przyśpieszymy odpowiada moment obrotowy, który dostarczymy do kół (p.5 poprzedniego posta).

Załóżmy sobie jeszcze dla wygody, że mamy akurat tak zestopniowaną skrzynię biegów, żeby nam się wygodnie liczyło, i przy 50km/h mamy następujące przełożenia:

bieg 1 - 5000 rpm (przełożenie 1:25)
bieg 2 - 4000 rpm (przełożenie 1:20)
bieg 3 - 3000 rpm (przełożenie 1:15)
bieg 4 - 2000 rpm (przełożenie 1:10)
bieg 5 - 1000 rpm (przełożenie 1:5)

Wiem, że to zestopniowane jest wysoce mało prawdopodobne w prawdziwym aucie, ale dla fizyki nie ma znaczenia - mogła by to by być skrzynia CVT, a przy prawdziwych wartościach obliczenia zrobią się bardziej upierdliwe dla mniej obytych z matmą, dlatego trzymam się tych.

Teraz, powiedzmy, że chcemy przyśpieszyć. Wbijamy odpowiedni bieg i naciskamy gaz. Jakie przyśpieszenie możemy uzyskać? Wprost proporcjonalne do momentu doprowadzonego na koła. A jaki możemy doprowadzić? To wynika z punktu 4 poprzedniego postu:

na biegu 1, przy 5000 rpm: 25 * 100 = 2.500 [Nm]
na biegu 2, przy 4000 rpm: 20 * 150 = 3.000 [Nm]
na biegu 3, przy 3000 rpm: 15 * 200 = 3.000 [Nm]
na biegu 4, przy 2000 rpm: 10 * 250 = 2.500 [Nm]
na biegu 5, przy 1000 rpm: 5 * 200 = 1.000 [Nm]

Z tego wynika, że na 2 i 3 uzyskamy to samo przyśpieszenie, podobnie na biegach 1 i 4. 5-ka odstaje. Mam nadzieję, że z tą tezą zgodzi się również każdy praktyk, który miał okazję siedzieć za kierownicą diesela.

W tym miejscu chyba widać, do jakiego wniosku prowadzę. Zestawmy dane raz jeszcze:

1000RPM - 200 Nm (=20,9kW), bieg 5, na kołach 1000 Nm
2000RPM - 250 Nm (=52,4kW), bieg 4, na kołach 2500 Nm
3000RPM - 200 Nm (=62,8kW), bieg 3, na kołach 3000 Nm
4000RPM - 150 Nm (=62,8kW), bieg 2, na kołach 3000 Nm
5000RPM - 100 Nm (=52,4kW), bieg 1, na kołach 2500 Nm

Zwracam uwagę, że najlepsze przyśpieszenie uzyskamy w zakresie największej mocy silnika. Co było do udowodnienia, ale daję jeszcze dodatkowy komentarz:

Za przyśpieszenie, to prawda, odpowiada moment na kołach (a konkretniej - siła na styku opony z gruntem). Ponieważ jednak mamy w samochodzie skrzynię biegów, to możemy przy danej prędkości korzystać z kilku przełożeń. Obroty silnika, które są uwzględnione w mocy (tożsamej z momentem w danych obrotach, pkt. 2) niwelują się z przełożeniem. W związku z tym - w kontekście przyśpieszenia, bardziej interesującym nas parametrem jest moc przy danych obrotach, bo jest proporcjonalna do przyśpieszenia na optymalnym przełożeniu. Wartość momentu przy danych obrotach przekazuje tą samą informację, ale trzeba ją przeliczyć.

Na powyższym przykładzie: mamy na silniku 200Nm (@3000rpm) /62kW lub 150Nm (@4000rpm)/62kW. Mimo, że moment jest większy przy 3000rpm, to samochód przyśpieszy tak samo - bo różnicę w momencie kompensują obroty i odpowiednie przełożenie. Obroty, które są wliczone w moc (62kW w obu przypadkach). Stąd moja teza, że samochód napędza moc silnika, a nie jego moment.

[janusz]

[koder]

Oczywiście. Dokładnie w to samo miejsce wrzucimy reduktory czy zwolnice.

Ale ale - czy mam przez ten komentarz rozumieć, że z resztą w/w postów się zgadzasz?

[janusz]

[koder]

Janusz, do tego chciałem dojść. Ale to są podstawy - potrzebujemy wiedzieć, jaki parametr odpowiada nam za faktyczną pracę wykonaną przez samochód. Drugi etap - do którego przejdę, jak co do w/w nie będzie wątpliwości - to określenie, jak uzyskać jak największą moc kosztem jak najmniejszego zużycia paliwa. Ale jak pisałem - drugi krok. Przed zbudowaniem ecodrivingowej hipotezy najpierw upewnię się, że jest zgoda do powyższych fundamentów. Nie chcę budować na pisaku.

[janusz]