Vääntömomentti

  • Viestiketjun aloittaja Tose
  • Aloituspäivämäärä

pmv

Well-known member
Liittynyt
22.8.2000
Viestit
5787
Sijainti
Perä-Pohjola
Joo, lentävien autojen kehittelijä jenkeissä on hoksannut jotain, mitä autoteollisuus ei 40 vuoden aikana ole osannut tehdä. Veikkaisin että jos tällä lentävien autojen kehittelijällä ei jalat olisi tukevasti ilmassa, niin se myisi autoteollisuudelle näitä parempia wankel-mootttoreita, eikä kehittelisi lentävää autoa. Uskaltaisin väittää, että huomattavasti paremmin voisi tuottaa sellainen bisnes.
 

oldez

Well-known member
Liittynyt
14.3.2003
Viestit
19491
Originally posted by pmv
No eihän samantilavuuksisessa dieselissä ole enempää vääntöä kuin samankokoisessa Bensa koneessa. Tietysti jos ahdetaan dieseli, niin sitten. Mutta mikäänhän ei kiellä ahtamasta bensakonetta.
Olen hieman erimieltä tässä asiassa. Moni vauhkoaa siitä että dieselit vääntää paremmin vain turbon takia, voidaanhan bensakoneetkin ahtaa turbolla. Mutta pitää muistaa että kyseessä on kaksi aivan erilaista teknologiaa, ero ei ole ainoastaan polttoaineessa.

Ominaisuudet näillä aineilla on aivan erilaiset. Diesel-polttoaine mahdollistaa korkean puristussuhteen, rittäin korkeat ahtopaineet ja paljon vääntöä.

Bensa-teknologia taas ei mahdollista korkeita puristusuhteita, eikä korkeita ahtopaineta, vaan bensakoneista pystytään tekemään erittäin kiertäviä ja se tarkoittaa hevosvoimia.

Huonoinkin bensakone kiertää 2000rpm enemmän kuin dieselit. Jos dieseliin halutaan heppoja, se tarkoittaa että vääntöä pitää lisätä. Bensa koneessa taas jos halutaan heppoja täytyy lisätä kierroksia. Dieselistä ei saa puristamallakaan 7000rpm eikä bensakonetta voida ilman nakutusta tai kisa bensaa mitenkään ahtaa kolmen barin ahdoilla.

Eihän wankel-koneitakaan voida suoraan verrata bensakoneisiin..
 

pmv

Well-known member
Liittynyt
22.8.2000
Viestit
5787
Sijainti
Perä-Pohjola
No se ahdettujen dieseleiden korkea vääntömomentti johtuu pääasiassa siitä että ne tuottaa paljon tehoa jo alhaisilla kierroksilla. Fysiikkaa kun ymmärtää, niin tottahan tuolloin on isompi vääntömomentti. Ja koska koneet ei kierrä korkealle, pitää matalia käyntinopeuksia kompensoida harvalla perävälityksellä.

Mitä noihin bensakoneiden ahtamiseen tulee, niin kyllä matalilla puristuksilla ja tavallisella bensalla voidaan nostaa ahtopaine huomattavan korkealle(n. 2-3 baria). Ei dieseleiden ahtopainetta pysty käytännössä rajattomasti korottamaan.

Vähän jäi tuossa oldezin kommentissa ihmetyttämään sekin, että jos wankel kone ei ole bensakone, niin mikä se sitten on?
 

oldez

Well-known member
Liittynyt
14.3.2003
Viestit
19491
Originally posted by pmv
No se ahdettujen dieseleiden korkea vääntömomentti johtuu pääasiassa siitä että ne tuottaa paljon tehoa jo alhaisilla kierroksilla. Fysiikkaa kun ymmärtää, niin tottahan tuolloin on isompi vääntömomentti. Ja koska koneet ei kierrä korkealle, pitää matalia käyntinopeuksia kompensoida harvalla perävälityksellä.
Dieseleiden korkea vääntömomentti ei voi mitenkään johtua siitä että ne tuottaa paljon tehoa jo alhaisilla kierroksilla, koska tehohan on laskennallinen suure väännöstä. Dieseleiden korkea vääntö johtuu pitkästä iskusta, korkeasta puristussuhteesta ja ahtopaineista.


Mitä noihin bensakoneiden ahtamiseen tulee, niin kyllä matalilla puristuksilla ja tavallisella bensalla voidaan nostaa ahtopaine huomattavan korkealle(n. 2-3 baria). Ei dieseleiden ahtopainetta pysty käytännössä rajattomasti korottamaan.
Mutta tollasia ratkasuja harvemmin näkee ihan normaaleissa katuautoissa. Kun taas diesel-koneissa toi 2baria on ihan normaalia


Vähän jäi tuossa oldezin kommentissa ihmetyttämään sekin, että jos wankel kone ei ole bensakone, niin mikä se sitten on?
Siis tavalliseen bensa moottoriin jossa kampi- ja nokka-akselit. Esim. Mazdan RX8:n moottori on 1,3litraa, mutta kun se voitti palkinnon parhaana moottorina oli se luokassa 2,5-3.0litraa.
 

pmv

Well-known member
Liittynyt
22.8.2000
Viestit
5787
Sijainti
Perä-Pohjola
No puhu sitten otto-, wankel-, ja dieselmoottoreista. On ainakin selkeämpää.
 

pmv

Well-known member
Liittynyt
22.8.2000
Viestit
5787
Sijainti
Perä-Pohjola
Missäs diesel-koneissa tuo ahtopaine on 2 baria yli ilmakehän paineen. Kun kaverin BMW 525tds:ssä on ahtopainemittari, niin se näyttää 1.1 maksimissaan. Lastun kanssa paineet nousi 1.25 ja meno parani selvästi. Minkähänlaista meno olisi ollut kahden barin ylipaineella.

Ja tuo teho-vääntömomentti väittely on täysin hedelmätöntä. Molempia esiintyy kun tehoa siirretään pyörivillä akseleilla. Ne ovat kaksi eri suurretta, joita ei voi varsinaisesti erottaa toisistaan. Vääntömomentti kuvaa tilannetta staattisessa tilassa, eikä se ota huomioon tapahtumassa kuluvaa aikaa. Teho on polttomoottoreissa paljon informatiivisempi suure. Vaikka tehoa mitataankin dynoissa vääntömomentin kautta, niin ei se tarkoita sitä, että "vääntö on ensin". Se on vain tapa mitata tehoa. Aivan yhtä hyvin voitaisiin polttomoottori kytkeä vaikkapa isoon generaattoriin ja tuotettu teho mitata sähkön tuoton mukaan. Silloin tiedettäisiin ensin teho, josta voitaisiin laskea se vääntömomentti.

Vääntömomentti on kuitenkin näistä suureista se teoreettisempi, sillä vääntömomentti muuttuu auton voimansiirrossa. Tiheät välityssuhteet parantavat vääntöä, kun taas harva välitys heikentää vääntöä. Siksi autot kiihtyy pienillä vaihteilla paremmin. Mutta kun polttomoottorin käyttökierrokset on rajalliset, dieselmoottorin vieläkin rajallisemmat, niin niitä välityksiä joudutaan laittamaan kampiakselin perään.

Jos tätä asetelmaa tarkastellaan suoraviivaisessa liikkeessä niin homma on paljon yksinkertaisempi, mutta kun tapahtuu pyörimisliikettä niin asia on vaikeaselkoisempi. Punttisalilta löytyy hyvä esimerkki. Jos nostaa penkistä vaikka 100 kg on kova jätkä. Aika monihan tuohon pystyisi. Se on sama asia kuin vääntö. Mutta teeppä 10 pumppausliikettä 20 sekunnissa. Se on tehoa ja vaativampi toimenpide. Se myös kertoo miehen kunnosta paljon enemmän. Sama homma on auton moottoreiden kanssa. Vääntömomentti kertoo vain yhden varsin rajallisen ominaisuuden moottorista.
 

Juska

Well-known member
Liittynyt
9.2.2004
Viestit
58
Originally posted by pmv ...
Aamen.
Katsellaan sitten niitä suorituskykyisiä dieseleitä kun autourheilussakin siirrytään dieseleihin. :)
 

bigbear

Well-known member
Liittynyt
10.1.2002
Viestit
1006
Sijainti
Sundsberg, Kirkkonummi
Pitäisikö tehon tai väännön sijasta puhua auton kokonais"tehosta" Eli laskettaisiin pinta-ala ,jonka tuo teho tai vääntö muodostaa. Näin saataisiin parempi käsitys jos vertailtaisiin kahta samantehoista moottoria. Esim 100hv tdi vs 100hv bensa vapari. Kumpi kiihtyy paremmin jos välitykset on nopeuden puolesta samanlaiset ja vaihteita olisi erittäin vähän.
 

312T4

Lehtori
Liittynyt
2.2.2004
Viestit
14346
Sijainti
Chateau Latour 1982!!!
Juska sanoi:
Aamen.
Katsellaan sitten niitä suorituskykyisiä dieseleitä kun autourheilussakin siirrytään dieseleihin. :)
Aivan!!! Minäkin olen ihmeytellyt noita Diesel intoilijoita, jotka vannovat turbodieselien ja muiden nakuttajien väännön ja muun erinomaisuuden perään:nope:

Kyllä ottomoottori on se oikea mottori; äänetkin ovat ihan erit kuin nakuttajissa! Niin miksi ne eivät autourheilussakin siirry nakuttajiin, jos ne on niin pirun kovia vääntämään ja muutenkin niin erinomaisia???

Tiettyihin automerkkeihin ei mielestäni sovi dieselit yhtään! Onneksi Ferrari ei ole sortunut tekemään niitä:thumbup:

Tietenkin dieselin hyvä puoli on se, että se kuluttaa vähemmän:ahem:
 

Zep

Well-known member
Liittynyt
13.12.2000
Viestit
4105
Sijainti
Veteli
Dieselit ja autourheilu... No itse asiassa tuosta yhdistelmähän nostaa aina silloin tällöin päätään. BMW on ansiokkaasti kierrättänyt 3-sarjan kilpadieseliään kestävyyskisoissa ja Le Mansiin taidetaan nykyisin sallia moinen kompinaatio. Taitaa jopa olla tänä vuonna viivalla?

312T4:llä on tainut mennä ohi se VM:ssä pari-kolme vuotta sitten ollut testi jossa verrattiin diesel- ja bensa-Golffin suorituskykyä ralliEK:lla. Ellen nyt ihan väärin muista, diesel veti pitemmän korren vääntönsä avulla. Jani Pirttinen/LMS oli muistaakseni testin suorituksessa mukana. Eli ainakin ralliin pitäis sopiman. Ja tuollaisessa kestävyyskisassa on tuo kulutuspuoli oltava kunnossa...
 

Spam

Well-known member
Liittynyt
7.6.2003
Viestit
638
Bemari ajo Dieselillä ("X5") Paris-Dakar rallissa. En tiiä oliko muitaki.
 

pmv

Well-known member
Liittynyt
22.8.2000
Viestit
5787
Sijainti
Perä-Pohjola
Onhan Indy500:ssä skabattu diiselillä joskus 1950-luvulla. Autokin taisi olla etuvetoinen. Kuka sanoikaan että jenkit on autourheilussa vanhoillisia....

Periaatteessa tuo Bigbearin "pinta-ala" teoria on toimiva. Kahden eri moottorilla varustetun auton kiihtyvyys voidaan teoriassa laskea tehokäyrän integraalista(pinta-alasta). Integraali minimi on se kierrosluku mikä välitysten puolesta on minimi kiihhdytyksessä. Toisin sanoen minimiksi valitaan se kierrosluku, mihin kierrokset putoaa vaihdettaessa isommalle vaihteelle. Maksimi on sitten huipputehon kierrosluku tai ehkä vähän sen yli. Tästä kun sitten mittaillaan pinta-alaa, niin nähdään kumpi kone kykenee tarjoamaan enemmän tehoa koko kiihdytyksen ajan.

Väännöllä ei tässä yhteydessä ole mitään merkitystä, koska sehän riippuu kokonaan välityksistä.
 

Spam

Well-known member
Liittynyt
7.6.2003
Viestit
638
pmv sanoi:
Onhan Indy500:ssä skabattu diiselillä joskus 1950-luvulla. Autokin taisi olla etuvetoinen. Kuka sanoikaan että jenkit on autourheilussa vanhoillisia....

Periaatteessa tuo Bigbearin "pinta-ala" teoria on toimiva. Kahden eri moottorilla varustetun auton kiihtyvyys voidaan teoriassa laskea tehokäyrän integraalista(pinta-alasta). Integraali minimi on se kierrosluku mikä välitysten puolesta on minimi kiihhdytyksessä. Toisin sanoen minimiksi valitaan se kierrosluku, mihin kierrokset putoaa vaihdettaessa isommalle vaihteelle. Maksimi on sitten huipputehon kierrosluku tai ehkä vähän sen yli. Tästä kun sitten mittaillaan pinta-alaa, niin nähdään kumpi kone kykenee tarjoamaan enemmän tehoa koko kiihdytyksen ajan.

Väännöllä ei tässä yhteydessä ole mitään merkitystä, koska sehän riippuu kokonaan välityksistä.
Pinta-ala juttu on hiukka outo. Jos teho on ajan funktiona, silloin tehon integraalista ajan yli saadaan työ. Mutta jotta teho voitaisiin ilmaista ajan funktiona, tarvittaisiin tietää se nopeuden muuttamiseen eri vaihteilla käytetty aika. No silloinhan tuo keskimääräinen kiihtyvyys jo tiedettäisiin. Jos teho on ilmaistu moottorin kierrosnopeuden funktiona, tulee tuon pinnan yksiköksi W/s = J/s^2 = kgm^2 / s^4. No käytössä on vaikkapa portaaton vaihteisto, jolla moottorin kierrokset pidetään vakiona kiihdytyksen ajan, tulee tehon integraalista kierrosnopeuden yli nolla. Homma ei todellakaan toimi, vaikka kyseessä olisi portaallinen vaihteisto. Kokeilkaa vaikka.
 

naukkis

Well-known member
Liittynyt
9.5.2004
Viestit
727
pmv sanoi:
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.


Pelkästään nokka-akselin asentoa muuttamalla ei voi muuttaa venttiilien aukiolomäärää ainoastaan ajoitusta. Teoriaa venttiilin ajoituksista on paljonkin mutta tärkein on imuventtiilin sulkeutumistajankohta joka pitäisi ajoittaa juuri siihen vaiheeseen missä seoksen virtaus kääntyy poispäin sylinteristä eli imunokan sulkeutumista aikaistetaan pienillä kierroksilla ja myöhäistetään korkeilla. BMW:lläkin näkyy olevan juttua omasta järjestelmästään. http://www.bmwworld.com/technology/vanos.htm

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.
Ei käytetä muttei siksi että siitä ei olisi hyötyä vaan siksi että se ei ole mahdollista, kireässä vaparissa venttiilit seuraavat mäntää aivan minimaalisilla toleransseilla ja nokka-akselin ajoitusta ei voi muuttaa mihinkään suuntaan ilman että venttiilit ottaisivat mäntiin kiinni. Alavääntöä kuitenkin tarvitaan ja Honda kehitti 80-luvulla turbokoneisiin Vtec-järjestelmän jossa venttiilieille oli kaksi erilaista nokkaprofiilia joita pystyttiin vaihtamaan hydraulisesti. Järjestelmä kuitenkin lisää venttiilijärjestelmän massaa runsaasti ja 90-luvun alussa palattaessa vapaastihengittäviin mokoma ei mahdollistanut kilpailukykyisiä kierroksia ja järjestelmästä luovuttiin ja sama pulju kehitti tilalle järjestelmän jota nykyään taidetaan käyttää kaikissa F1-koneissa eli ylikriittinen nokkaprofiili jossa venttiili ei sulkeudu nokan profiilin mukaan vaan likipitäen vapaasti pudoten josta seurauksena imuventtiilin sulkeutusmisajankohdan muuttuminen kuten nokka-akselin ajoitusta muuttaessakin. Hondan ensimmäinen versio aiheesta toteutettiin aivan peristeisillä venttiilijousilla mutta pneumaattisten venttiilijousien käyttö toi aivan uusia ulottuvuuksia ylikriittisten nokkaprofiilien käyttöön.
 

312T4

Lehtori
Liittynyt
2.2.2004
Viestit
14346
Sijainti
Chateau Latour 1982!!!
Paljonko oli muuten vääntöä ja tehoa siinä 1980-luvun alun Mesen 200 dieselissä?? Sehän kone ei hajoa mitenkään!

Kiitoksia jo etukäteen!:D
 

McMike

Guest
Mersu 200 dsl, vm. 80 tehoja siinä oli 60 hv.

Vääntömomenttia en tiedä enkä muitakaan teknisiä arvoja.
Ehkäpä jossain vanhassa Tekniikan Maailmasa ne tiedot olisivat. Jos joku on Tekniikan Maailman tilaaja, niin tilaajatunnuksilla pääsee lehden arkistoihin ja sieltä se tieto saattaisi löytyä.
 

312T4

Lehtori
Liittynyt
2.2.2004
Viestit
14346
Sijainti
Chateau Latour 1982!!!
McMike sanoi:
Mersu 200 dsl, vm. 80 tehoja siinä oli 60 hv.

Vääntömomenttia en tiedä enkä muitakaan teknisiä arvoja.
Ehkäpä jossain vanhassa Tekniikan Maailmasa ne tiedot olisivat. Jos joku on Tekniikan Maailman tilaaja, niin tilaajatunnuksilla pääsee lehden arkistoihin ja sieltä se tieto saattaisi löytyä.
Joo; kiitos paljon; tutkitaanpas!:thumbup:
 

Örfil

Guest
Laittaisiko joku hyvän linkin, missä tämä teho/vääntöasia olisi selitetty niin, että insinöörikin ymmärtää ;)

Problematiikan taustaa:

Itselläni on 1.9 TDI Polo, johon lastutuksen jälkeen saa 114hv/265 Nm teholukemat.

Tyttöystävällä 1.8 Turbo bensa Passat, johon lastulla saa 192hv/270 Nm teholukemat.

Vääntölukemathan ovat liki samat eli tarkoittaako tämä sitä, että kun "kiinteällä" vaihteella kiihdytettäessä "kisaamme" :D niin sitä mukaa kun kierrokset nousevat alkaa Polo jäämään/kiihtymään hitaammin Passattiin verrattuna? Autojen painot voi unohtaa tässä tarkastelussa...
 

gnz

Well-known member
Liittynyt
19.3.2002
Viestit
1015
Sijainti
espoo
Jussi sanoi:
Laittaisiko joku hyvän linkin, missä tämä teho/vääntöasia olisi selitetty niin, että insinöörikin ymmärtää ;)

Problematiikan taustaa:

Itselläni on 1.9 TDI Polo, johon lastutuksen jälkeen saa 114hv/265 Nm teholukemat.

Tyttöystävällä 1.8 Turbo bensa Passat, johon lastulla saa 192hv/270 Nm teholukemat.

Vääntölukemathan ovat liki samat eli tarkoittaako tämä sitä, että kun "kiinteällä" vaihteella kiihdytettäessä "kisaamme" :D niin sitä mukaa kun kierrokset nousevat alkaa Polo jäämään/kiihtymään hitaammin Passattiin verrattuna? Autojen painot voi unohtaa tässä tarkastelussa...
Juuri sitä tuo tarkoittaa...

teho = 2 * pi * vääntö * rpm/60

Eli tuo bensakone kiertää enemmän -> polttaa enemmän bensaa -> luovuttaa enemmän tehoa -> kiihtyy paremmin
 
Ylös