Vääntömomentti

[Tose]

Usein kuulee sanottavan varsinkin moottoripyörien kohdalla, että tässä ei ole niin paljoa tehoa, mutta on hirvittävä vääntö.
Mitkä tekijät vaikuttavat vääntömomentia suurentavasti. Itse olen ajatellut seuraavia:
- teho
- kuutiotilavuus
- vauhtipyörän massa

 

[SamiJ]

Iskun pituus, pitkäiskuisissa koneissa on vääntöä enempi.

 

[gnz]

Usein kuulee sanottavan varsinkin moottoripyörien kohdalla, että tässä ei ole niin paljoa tehoa, mutta on hirvittävä vääntö.
Mitkä tekijät vaikuttavat vääntömomentia suurentavasti. Itse olen ajatellut seuraavia:
- teho

Ei tehdä tästä nyt mitään teho vs. vääntö - keskustelua.

Teho = 2 * pi * vääntö * rpm/60

- kuutiotilavuus

Jep.

- vauhtipyörän massa

Tarkennetaan:

Vauhtipyörä-kampiakseli-männät-kiertokanget-kombinaation massa

Lisätään vielä Tosen listaan:

- Imu/pako puolen suunnittelu
* turbot
* mekaaniset ahtimet
* resonanssi-ilmiö
* virtauskanavien muotoilu
- Iskun pituus
- Puristussuhde
- Palotilan/männän muotoilu
- Polttoaineen seos
- Sytytysennakko
- Venttiilien ajoitukset
- Moottorissa käytettyjen materiaalien termodynaamiset ominaisuudet

 

[312T4]

Re: Re: Vääntömomentti

Ei tehdä tästä nyt mitään teho vs. vääntö - keskustelua.

Teho = 2 * pi * vääntö * rpm/60


Jep.



Tarkennetaan:

Vauhtipyörä-kampiakseli-männät-kiertokanget-kombinaation massa

Lisätään vielä Tosen listaan:

- Imu/pako puolen suunnittelu
* turbot
* mekaaniset ahtimet
* resonanssi-ilmiö
* virtauskanavien muotoilu
- Iskun pituus
- Puristussuhde
- Palotilan/männän muotoilu
- Polttoaineen seos
- Sytytysennakko
- Venttiilien ajoitukset
- Moottorissa käytettyjen materiaalien termodynaamiset ominaisuudet [/B]

Sepä oli tyhjentävä vastaus, mutta selitäppäs minulle taukille, miksi samankokoisessa dieselissä on enemmän vääntöä kuin samankokoisessa bensassa, riippuuko se puristussuhteesta, vai mistä?

 

[pmv]

No eihän samantilavuuksisessa dieselissä ole enempää vääntöä kuin samankokoisessa Bensa koneessa. Tietysti jos ahdetaan dieseli, niin sitten. Mutta mikäänhän ei kiellä ahtamasta bensakonetta. Nyky-dieseleiden korkea vääntämomentti johtuu siitä, että niiden pyörimisinopeudet ovat melko alhaisia.

Tuota kaavaa pyörittelemällä kun näkee, että vääntö on teho jaettuna pyörimisnopeudella. No sehän on selvä että jos teho on sama, niin pienemmällä käyntinopeudella vääntö on isompi.

Tämä vääntö muuten kompensoituu sitten pitempien välitysten ansiosta. Eihän minkään kulkuneuvon vetoakseli ole kampiakselin päässä, vaan siinä on välissä välityssuhteita. Hyvä vääntömomentti tarkoittaa käytännössä samaa kuin että tehoa on laajalla kierroslukualueella käytössä.

Sinänsä noilla pyörivien massojen painoilla ei ole mitään merkitystä vääntömomentin suhteen. Vääntö tulee palotilan paineesta, männän halkaisijasta ja iskun pituudesta. Eli Paine(Newtonit/pinta-ala) jaetaan männän pinta-alalla, jolloin tiedetään mäntää painava voima. Iskun pituus kertaa tämä voima on sitten se vääntömomentti. Kannattaa tutustua sellaiseen käsitteeseen kuin tehollinen keskipaine. Se kertoo moottorista ja sen ominaisuuksista paljon.

 

[Spam]

Iskun pituus kertaa tämä voima on sitten se vääntömomentti. Kannattaa tutustua sellaiseen käsitteeseen kuin tehollinen keskipaine. Se kertoo moottorista ja sen ominaisuuksista paljon.

Tarkoitit varmaan iskun pituuden puolikas kertaa se voima. Sekään ei kuitenkaan ole vääntömomentti kampiakselilta mitattuna. Ei edes hetkellinen vääntömomentti. Ensinnäkin tämä voima ei ole vakio, koska paine ei ole vakio, ja toiseksi kiertokangen ja kampiakselin kammen välinen kulma käy 180 asteesta nollaan asteeseen työtahdin aikana, jolloin väistämättä momenttikin käy tuon puolen kierroksen aikana nollasta johonkin arvoon ja takaisin nollaan. Ja jos kaikkia tahteja ajatellaan yhdessä sylinterissä, niin vääntömomentti (ja tottakai silloin myös teho) käy välillä negatiivisillakin arvoilla (siis jarruttaa kampiakselia) esim. puristustahdin aikana. No joo mutta tämä tästä.

 

[pmv]

No niinpä se on. Tuo on aivan totta, että moottorin kampiakselilta tuleva vääntömomentti on erinomaisen vaikeasti laskettavissa eri muuttujista johtuen. Ajattelin vain yksinkertaistaa asiaa, sillä kyllähän tuosta selviää se, että esim. vauhtipyörän massalla ei ole mitään tekemistä vääntömomentin kanssa.

 

[Spam]

No niinpä se on. Tuo on aivan totta, että moottorin kampiakselilta tuleva vääntömomentti on erinomaisen vaikeasti laskettavissa eri muuttujista johtuen. Ajattelin vain yksinkertaistaa asiaa, sillä kyllähän tuosta selviää se, että esim. vauhtipyörän massalla ei ole mitään tekemistä vääntömomentin kanssa.

Kyllä sillä vauhtipyörän massalla, ja sitäkin enemmmän sen säteellä, on tekemistä sen momentin kanssa. Miksi se muuten siellä olisi?

Vauhtipyörän hitausmomentin merkitys kiihdytettäessä kampiakselia suurempaan nopeuteen on se, että tällöin kampiakselilta ulos saatava vääntömomentti on sitä pienempi mitä suurempi on vauhtipyörän hitausmomentti. Taas jarrutettaessa kampiakselia, suurempi vauhtipyörän hitausmomentti tarkoittaa sitä, että tarvitaan suurempi vääntömomentti hidastamaan kampiakselin pyörimisnopeutta samalla kulmakiihtyvyydellä kuin pienemmän hitausmomentin tapauksessa. Siihen vääntömomenttiin, joka saadaan mitattaessa sillä tavalla, että kampiakselin pyörimisnopeus pidetään vakiona, ei vauhtipyörän hitausmomentti vaikuta. Tätä lienee tarkoititkin.

 

[312T4]

Kertokaapas asiantuntiat, onko siinä väitteessä perää, että boxerimoottorissa on parempi vääntö alakierroksilla kuin rivi ja V-moottoreissa? Aikanaan Ferrarin 12-pyttystä boxeria kehuttiin juuri tästä hyvästä väännöstä 1970-luvulla! Ja jos on, niin mistä se johtuu, ja miksi nykyään vain Subaru ja Porche tekevät boxereita katuautoihin?

 

[pmv]

No kun ei pidä moinen väittämä paikkaansa. Jos nyt ruvetaan miettimään mistä se "hyvä alavääntö" tulee, niin ei sillä ole mitään väliä onko bokseri-kone vai ei.

Käytännössä hyvä alavääntö tarkoittaa vain laajaa tehoaluetta, eli kone tuottaa tehoa jo alhaisilla kierroksilla. Ei bokserissa ole mitän tiettyä ominaisuutta, mikä aiheuttaisi moista.

Se on totta, että samantilavuuksinen kone tuottaa enemmän huipputehoa, jos pyttyjä on enemmän. Tämä johtu osin siitä, että kaikkien sylinterien yhteen laskettu venttiilien pinta-ala on suurempi, kuin vähemmän sylintereitä omaavassa koneessa. Näin kaasut vaihtuvat tehokkaammin. Lisäksi kun yhden sylinterin tilavuus on pienempi, niin männän halkaisija on pienempi ja iskun pituus on lyhyempi. Tämä taas mahdollistaa suuremmat kierrosnopeudet, männän keskimääräisen nopeuden kuitenkaan nousematta yli kriittisen. Pienempi mäntä taasen mahdollistaa suuremman männän nopeuden, koska massat ovat pienempiä.

Jos haluaa hiuksia halkoa, niin varmaan jotain korjattavaa tässäkin on, mutta uskoisin, että pääpiirteissään juttu on aivan totta ja pitävä.

 

[312T4]

Muistaakseni sitä Ferrarin boxerin erinomaisuutta myös kehuttiin sadekelillä; taisi juuri se vääntö olla parempi sateella???

Hyvä moottorihan se oli, käytössä melkein kymmenen vuotta!

Mitä mieltä muuten olette siitä, että formuloissa mentäisiin 2.4 litran veekaseihin; eikö Ferrari(vai Williams) kannattanut tätä?
Kuulemma veekasissa olisi komiammat äänet!

 

[312T4]

Vielä pmv:lle!

Puhuit tuosta iskunpituudesta, niin normaaliautoissa, joissa on lyhyt iskunpituus( esim BMW M50 kahdenlitran kuutonen), niin autolehdet antavat lyhytiskuisista moottoreista jotenkin huonon kuvan. Saa sellaisen kuvan, etteivät ne oikein kestä pitkään; onko syynä se, että ne ovat kierrosherkempiä kuin pitkäiskuisemmat koneet vai mikä?

 

[gnz]

Mitä mieltä muuten olette siitä, että formuloissa mentäisiin 2.4 litran veekaseihin; eikö Ferrari(vai Williams) kannattanut tätä?
Kuulemma veekasissa olisi komiammat äänet!

Kannatan. Kustannuksia saadaan alas ainakin hieman moottorin materiaalikustannuksissa. Muutos kolmilitraisesta ei aiheuta myöskään niin merkittäviä kustannuksia, koska voidaan käyttää mm. samoja mäntiä, sillä iskutilavuus pysyy samana.

Tehojakin saataisiin varmasti riittävästi, ilman, että lajin imago siitä kärsisi.

 

[pmv]

No autolehtien näkemyksillä voi usein pyyhkiä persettä. Jos suoraan sanotaan.

Toi Bemarin kahden litran kuutonen on maineeltaan lähinnä heikkovääntöinen. Kestävyydestä ei ole ikinä ollut missään autolehdessä ollut juurikaan mainintoja. Eihän ne käytettyihin autoihin juuri puutu. Mitä omaa kokemusta koneesta on, niin kyllähän alakierrosvääntö eittämättä on heikompi kuin monessa nelipyttyisessä kilpailijassa. Tosiasia on kuitenkin se, että siellä yläpäässä on vastaavasti paljon enemmän tehoa kuin monilla kilpailijoilla. Tässä nyt sitten tulee sellainen fiilispohjainen juttu esiin, että kun auto liikkuu korkeilla kierroksilla keskimääräistä rivakammin, niin lievästi heikompi alavääntö tuntuukin sitten hengettömyydeltä. Ero ala- ja yläkierrosten välillä vaan on niin suuri.

Mitä taas tuohon Ferrarin Bokseri 12:een tulee, niin kova konehan se aikanaan oli. Se oli tehollisesti omaa luokkaa Cosworthiin nähden ja varmasti siinä oli sekä tehoa että vääntöä enemmän kuin Cossussa. Se miksi Cosworth koneiset autot olivat niin menestyksekkäitä johtui myös runsaasta kehitystyöstä. Yhteen väliinhän kaikki f1-tallit Ferraria lukuun ottamatta ajoivat Cosworthin koneella ja Hewlandin vaihteistolla. Kyllä siinä kehitystä kelpaa tulla mm. luotettavuuden osalta.

 

[312T4]

No autolehtien näkemyksillä voi usein pyyhkiä persettä. Jos suoraan sanotaan.

Toi Bemarin kahden litran kuutonen on maineeltaan lähinnä heikkovääntöinen. Kestävyydestä ei ole ikinä ollut missään autolehdessä ollut juurikaan mainintoja. Eihän ne käytettyihin autoihin juuri puutu. Mitä omaa kokemusta koneesta on, niin kyllähän alakierrosvääntö eittämättä on heikompi kuin monessa nelipyttyisessä kilpailijassa. Tosiasia on kuitenkin se, että siellä yläpäässä on vastaavasti paljon enemmän tehoa kuin monilla kilpailijoilla. Tässä nyt sitten tulee sellainen fiilispohjainen juttu esiin, että kun auto liikkuu korkeilla kierroksilla keskimääräistä rivakammin, niin lievästi heikompi alavääntö tuntuukin sitten hengettömyydeltä. Ero ala- ja yläkierrosten välillä vaan on niin suuri.

Mitä taas tuohon Ferrarin Bokseri 12:een tulee, niin kova konehan se aikanaan oli. Se oli tehollisesti omaa luokkaa Cosworthiin nähden ja varmasti siinä oli sekä tehoa että vääntöä enemmän kuin Cossussa. Se miksi Cosworth koneiset autot olivat niin menestyksekkäitä johtui myös runsaasta kehitystyöstä. Yhteen väliinhän kaikki f1-tallit Ferraria lukuun ottamatta ajoivat Cosworthin koneella ja Hewlandin vaihteistolla. Kyllä siinä kehitystä kelpaa tulla mm. luotettavuuden osalta.

Hyvä luonnehdinta tuosta Bemun kahden litran kuutosesta, nimittäin tuo moottori herää vasta 4000 kierroksen jälkeen, jolloin se vasta alkaa potkimaan. Kovahan se on syömään, mutta yllättävän hyvin sillä on pärjännyt alle 2000 kierroksen vauhdillakin kaupunkiajossa jopa viitosvaihteella! 150 heppaa kuulostaa vähältä, mutta kyllä se tarpeen tullen hyvin liikkuu, tässä moottorissahan pitäisi olla se kumman VANOS- juttu?
Mikä lieneekään!

 

[pmv]

Se VANOS on nokka-akselin asentoa muuttava järjestelmä. Tässä justiinsa tullaan siihen alaväännön ja huipputehon vaatimiin eri asioihin. Aluksi se VANOS järjestelmä oli vain imuakselin nokassa(vm 92) mutta 96 vuodestä lähtien se oli molemmissa nokka-akseleissa.

Niillä käännettään nokka-akselien asentoa siten että ne ovat aina optimaaliset. Matalilla kierroksilla VANOS ei anna venttiilien olla niin paljon auki, jolloin virtaukset ovat enemmän pyörteellisiä ja siten sylinterin täytös parempaa. Korkeilla kierroksilla VANOS antaa venttiilien olla pitempään auki, jolloin koneiden hengitys on taas parempaa niissä olosuhteissa. Kisakoneissa näitä VANOS järjestelmän kaltaisia juttuja ei tietääkseni käytetä. Ilmeisesti hyötyä niistä ei juuri ole. Sinänsä nyky-ykkösen kone on jo kiitettävän laaja-alainen. Tänään aika-ajoissa Buttonin Hondan käyttökelpoinen kierrosalue oli 7000-19000 r/min. VANOS järjestelmä siis parantaa alhaisten kierrosten vääntöä, mitä sinänsä ei kevyissä kisa-autoissa juuri tarvita.

 

[312T4]

Luulempa, että se VANOS lisää ainakin polttoaineenkulutusta jonkin verran

Sitten Wankeleiden vääntöihin; vääntääkö Wankel paremmin kuin normaali mäntäkone. Ainakin siinä on enemmän tehoa kuin normaaleissa polttomoottoreissa. Olen lapsesta asti ihmetellyt mikseivät muut kuin Mazda tee wankeleita; onko se kestävyyden puute suurin syy vai mikä. Wankelhan on kevyt moottori ja siitä saa paljon enemmän tehoja kuin mäntämoottorista painosuhteessa!

Onko hirvittävä polttoaineenkultus sitten syy tuohon harvinaisuuteen

 

[gnz]

Kisakoneissa näitä VANOS järjestelmän kaltaisia juttuja ei tietääkseni käytetä. Ilmeisesti hyötyä niistä ei juuri ole. Sinänsä nyky-ykkösen kone on jo kiitettävän laaja-alainen. Tänään aika-ajoissa Buttonin Hondan käyttökelpoinen kierrosalue oli 7000-19000 r/min. VANOS järjestelmä siis parantaa alhaisten kierrosten vääntöä, mitä sinänsä ei kevyissä kisa-autoissa juuri tarvita.

En tunne tarkasti kuinka F1-auton pneumaattinen venttiilin nosto toimii. Eli miten on, pystytäänkö tämä nosto tekemään sitten jollain kierrosluvun tai seossuhteen tai jonkin muun tekijän suhteen ohjatusti? Alaspäinhän venttiilit menee nokan mukana aivan normaalisti, eikös vain?

 

[pmv]

Sen takia nissä ne pneumaattiset venttiilin nostimet onkin että venttiilit seuraisivat nokan muotoa mahdollisimman tarkasti. Eli pneumaattisilla nostimilla ei pyritää mitenkään muuttamaan venttiilin ajoitusta

Mitä taas tuohon Wankel moottoriin tulee, niin sen tuomat haitat on hyötyjä isommat. Veikkaisin että vääntömomentti pn pienempi kuin otto-moottorissa, koska Wankelin tehot tulevat korkeammilla kierrosluvuilla. Mutta nehän kompensoituu tiheämmillä välityksillä. Suurempi polttoaineen kulutus, kestävyysongelmat ja päästöt ovat Wankelin ongelmat, joita ei ole onnistuttu ratkaisemaan.

 

[bigbear]

En tunne tarkasti kuinka F1-auton pneumaattinen venttiilin nosto toimii. Eli miten on, pystytäänkö tämä nosto tekemään sitten jollain kierrosluvun tai seossuhteen tai jonkin muun tekijän suhteen ohjatusti? Alaspäinhän venttiilit menee nokan mukana aivan normaalisti, eikös vain?

Tuo saattaa jo olla wanhaa tietoa siis wankeleiden osalta.. Herra joka jenkeissä väsää lentäviä autoja käyttää niissä wankel moottoreita ,jotka kiertävät vain 6000rpm. Niiden ominaisuuksiin kuuluu vähäpäästöisyys ja tehokkuus suhteessa painoon.

Jos Wankeleita oltaisiin kehitetty samalla panostuksella kuin otta/diesel moottoreita niin nykyään ajaisimme myös wankelmoottoreilla...