we've a new website! visit MechDesign.xyz
english
 
Ισχύς Ροπή Ώση - Ανάλυση
 
by IKE - 23-10-2005



εφαρμογή Α: μέγιστη ροπή

(η μεγαλύτερη μέγιστη ροπή (σε χαμηλές στροφές) δεν συνεπάγεται απαραίτητα μεγαλύτερη δύναμη)


Στο συγκεκριμένο παράδειγμα έχουμε 2 ίδια αυτοκίνητα με διαφορετικούς κινητήρες / συστήματα μετάδοσης και εντελώς διαφορετικά χαρακτηριστικά απόδοσης. Το ένα είναι turbodiesel και αποδίδει 109ps-4000rpm / 270Nm-1750rpm ενώ το άλλο είναι ατμοσφαιρικό βενζινοκίνητο και αποδίδει 158ps-6200rpm / 213Nm-3300rpm. Θα εξετάσουμε κατά πόσον η πολύ μεγαλύτερη μέγιστη ροπή του πρώτου μεταφράζεται σε μεγαλύτερη ώση στον τροχό και σε ποιες ταχύτητες.

Στο παρακάτω διάγραμμα βλέπουμε συγκριτικά τα δυο διαγράμματα ώσης, παρατηρούμε πως το turbodiesel (κόκκινη περιοχή) έχει προβάδισμα στις ταχύτητες έως 25χαω και από εκεί και μετά υστερεί από λίγο έως πάρα πολύ.


Εκ πρώτης όψεως θα λέγαμε πως επιβεβαιώνεται το γεγονός πως μεγαλύτερη ροπή (σε χαμηλές στροφές) μας δίνει και μεγάλη ώση, έστω και για ένα πολύ μικρό φάσμα ταχυτήτων (0-25χαω), παρατηρώντας όμως προσεκτικότερα το διάγραμμα θα δούμε πως ο πραγματικός λόγος δεν είναι άλλος παρά ο πολύ μεγάλος λόγος μείωσης στο σύστημα μετάδοσης του turbodiesel. Στην καθομιλουμένη δηλαδή θα λέγαμε πως έχει πολύ πιο κοντές σχέσεις και μάλιστα πιο πυκνά διατεταγμένες (δηλαδή η 2α είναι πιο κοντά στην 3η απ'ότι οι αντίστοιχες του βενζινοκίνητου).

Ποιος είναι όμως ο λόγος που 2 ίδια κατά τα άλλα αυτοκίνητα έχουν τόσο διαφορετική κατανομή στις σχέσεις μετάδοσης? Η απάντηση είναι πως απλώς ο κατασκευαστής έχει ταιριάξει τα μεγέθη του συστήματος μετάδοσης στα χαρακτηριστικά του κάθε κινητήρα. Έτσι το turbodiesel με το πολύ μικρό εύρος απόδοσης σε σχέση με τον βενζινοκινητήρα αλλά και με την αδυναμία του από πλευράς ισχύος αναγκάζεται να έχει αρκετά κοντές σχέσεις ώστε να καλύψει τις αδυναμίες αυτές.

Στην πράξη ανάγοντας τα διαγράμματα ώσης στον γύρο της πίστας (με ταχύτητα στο 70% της ταχύτητας αναφοράς) βλέπουμε πως το ισχυρότερο βενζινοκίνητο (μπλε περιοχή) υπερισχύει παντού μιας και κινούμαστε στην περιοχή άνω των 25χαω όπου έχει πλεονέκτημα.
Αν χαμηλώσουμε πολύ την ταχύτητα κίνησης στον γύρο (40% ταχύτητας αναφοράς) ώστε να κινηθούμε σε πολύ μικρές ταχύτητες βλέπουμε πως σε κάποια σημεία το turbodiesel έχει προβάδισμα σε κάποιες περιοχές όπου η ταχύτητα πέφτει πάρα πολύ αν και πάλι συνολικά είναι αρκετά υποδεέστερο
Στο σημείο αυτό θα εξετάσουμε μια άλλη εκδοχή, αν θεωρήσουμε πως το βενζινοκίνητο μοντέλο είχε λίγο κοντύτερη τελική σχέση μετάδοσης (πολύ εύκολη μετατροπή για το συγκεκριμένο μοντέλο) άρα και αντίστοιχα 'κοντες' με το turbodiesel σχέσεις θα προκύψει το παρακάτω διάγραμμα ώσης.
Βλέπουμε πλέον πως το βενζινοκίνητο μοντέλο με την λίγο κοντύτερη τελική σχέση μετάδοσης είναι δυνατότερο σε όλο το φάσμα ταχυτήτων με μικρή ή μεγάλη διαφορά. Επίσης βλέπουμε πως επειδή δεν αλλάξαμε τις σχέσεις μετάδοσης αλλά την τελική σχέση του διαφορικού οι καμπύλες απλώς μετακινήθηκαν προς τα αριστερά και οι ταχύτητες εξακολουθούν να είναι αραιά διατεταγμένες.

Η αναγωγή στη διαδρομή αναφοράς (πάλι με το 40% της ταχύτητας αναφοράς) επιβεβαιώνει την υπεροχή σε δύναμη του βενζινοκίνητου ατμοσφαιρικού μοντέλου (μπλε περιοχή) και στις πολύ χαμηλές ταχύτητες.
Βλέπουμε λοιπόν πως ένα αυτοκίνητο με μεγαλύτερη μέγιστη ροπή και αποδιδόμενη σε χαμηλότερες στροφές δεν είναι απαραίτητα και πιο δυνατό στην πράξη. Ειδικότερα για τα ντίζελ ο λόγος που είναι αρκετά δημοφιλή στα επιβατικά, αλλά και ο κανόνας στα επαγγελματικά, δεν είναι η μεγαλύτερη δύναμη τους (για δεδομένη τεχνολογική στάθμη ο βενζινοκινητήρας είναι πολύ ισχυρότερος) αλλά η μικρή κατανάλωση.

Το πλεονέκτημα αυτό οφείλεται στην μεγάλη σχέση συμπίεσης με την οποία λειτουργεί ο κινητήρας ντίζελ η οποία συνεπάγεται μεγάλο βαθμό θερμοδυναμικής απόδοσης άρα και μικρή κατανάλωση. Βέβαια περισσότερες λεπτομέρειες ξεφεύγουν από τον σκοπό του άρθρου αυτού.

Προηγούμενη σελίδα Επόμενη σελίδα up


index
 
 





Κείμενα, σχέδια και φωτογραφίες είναι πνευματική ιδιοκτησία του robotpig.net εφόσον δεν αναφέρεται κάτι διαφορετικό.
Για αναδημοσίευση οποιοδήποτε τμήματος της ιστοσελίδας απαιτείται έγγραφη άδεια. © robotpig.net