Teho ja vääntö

Seuraa 
Viestejä9265
Liittynyt10.12.2006

Mitä eroa on teholla ja väännöllä, tai mistä se ero johtuu? Miksei tehokas ole automaattisesti kovempi vääntämään, tai toisinpäin?

くそっ!

Sivut

Kommentit (49)

Vierailija
Ronron
Mitä eroa on teholla ja väännöllä, tai mistä se ero johtuu? Miksei tehokas ole automaattisesti kovempi vääntämään, tai toisinpäin?

Teho on vääntö kerrottuna kierrosluvulla. Ellei ole kierroksi niin ei ole tehoa.

Vierailija
Ronron
Mitä eroa on teholla ja väännöllä, tai mistä se ero johtuu? Miksei tehokas ole automaattisesti kovempi vääntämään, tai toisinpäin?

vapari vai ahdettu?

vapareissa tehot saadaan kierroksilla. Hyvissä vapareissa vääntöä on noin 100Nm / litra samoten tehoja n. 100hp / litra.

ahdetussa moottorissa huippuväännöt saadaan jo hyvin alhaisilla kierroksilla, toisin kuin vapareissa.

Vierailija

Vääntö lähtee siitä millä voimalla kolvi painaa alaspäin ja miten tämä voima on välitetty akselille. Sähkömoottorissa männän voiman korvaa magneetin aiheuttama voima.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26894
Liittynyt16.3.2005

Vääntömomentti, tai fysiikassa momentti, on voiman sukuinen suure. Voiman jonkin origon suhteen aiheutama momentti määritellään M=r x F, jossa M on momentti(vektorisuure), r on voiman vaikutuskohdan paikkavektori ja F on voima. Yksinkertaistettuna konetekniikassa tyypilliseen tapaukseen akseliin vaikuttava momentti on kohtisuoran vipuvarren ja vipuvarteen kohtisuoran voiman tulo. 1 N:n voima 1 m:n vipuvarrella aihettaa 1 Nm:n momentin. Momentin yksikkö on sama kuin energialla, mutta kyseessä on kuitenkin aivan eri asia.

Teho taas on siirretty energia aikayksikköä kohti. Se kuvaa sitä nopeutta, jolla systeemi kykenee tekemään työtä. Pyörimisliikkeen välittämä teho on momentin ja kulmanopeuden (kierrosluvun) tulo.

Tuosta nähdään, että esimerkiksi moottorin tehon kasvattamiseksi pitää kasvattaa joko pyörimisnopeutta tai momenttia, pitäen toinen ennallaan. Tai vaihtoehtoisesti se, että välityksellä voidaan muuttaa momenttia, mutta ei tehoa. Jos momentti tuplataan hammasrattailla, pyörimisnopeus putoaa puoleen. Huomionarvoinen yksityiskohta on myös se, että paikallaan oleva systeemi ei tee työtä, olkoonpa momentti mikä tahansa. Mutta se on helppo ymmärtää pienellä ajatuskokeella, jos pulttaat vipuvarren lukitun akselin toiseen päähän ja ripustat siihen painon, ei energiaa kulu, vaikka akseliin vaikuttaa vääntö. Analogia on pöydällä oleva paino.

Kumpi sitten on tärkeämpää käytännössä, riippuu sovelluksesta. Suuri pyörimisnopeus pienellä momentilla on edullinen tapauksissa, joissa pyritään keveyteen ja nopeisin liikkeisiin, esimerkiksi moottoriurheilussa tai käsityökaluissa. Sillä on kuitenkin varjopuolensa, voimansiirto kuluu nopeasti ja häviöt ovat suurella pyörimisnopeudella suuret. Jos tarvitaan kovaa voimaa, esimerkiksi työkoneissa, on edullisempaa käyttää suurta momenttia pienillä pyörimisnopeuksilla. Suuri momentti vaatii kuitenkin massiiviset akselit ja rakenteet, mikä lisää systeemin massaa ja tekee siitä hidasliikkeisen.

Ronron
Seuraa 
Viestejä9265
Liittynyt10.12.2006

Mutta jos joku puhuu että tuossa autossa on mahottomasti vääntöä, muttei välttämättä paljoakaan tehoa kuitenkaan, niin mistä tuo johtuu? Ja millä tavalla se ilmenee?

くそっ!

Vierailija
Ronron
Mutta jos joku puhuu että tuossa autossa on mahottomasti vääntöä, muttei välttämättä paljoakaan tehoa kuitenkaan, niin mistä tuo johtuu? Ja millä tavalla se ilmenee?

Sillä voi hitaasti hinata vaikka rekan perävaunua ylämäkeen. Moottori ei myöskään pysähdy vaikka lähtee liikkeelle suurimmalla vaihteella.

Ohittaa sillä ei voi motarilla.

Esim fergussa on mahdottomasti vääntöä mutta tehoja vain 10 hv. (traktori)

Ronron
Seuraa 
Viestejä9265
Liittynyt10.12.2006
Norppa
Ronron
Mutta jos joku puhuu että tuossa autossa on mahottomasti vääntöä, muttei välttämättä paljoakaan tehoa kuitenkaan, niin mistä tuo johtuu? Ja millä tavalla se ilmenee?



Sillä voi hitaasti hinata vaikka rekan perävaunua ylämäkeen. Moottori ei myöskään pysähdy vaikka lähtee liikkeelle suurimmalla vaihteella.

Ohittaa sillä ei voi motarilla.

Esim fergussa on mahdottomasti vääntöä mutta tehoja vain 10 hv. (traktori)

Johtuuko tuo välityksistä?

くそっ!

Vierailija
Ronron
Norppa
Ronron
Mutta jos joku puhuu että tuossa autossa on mahottomasti vääntöä, muttei välttämättä paljoakaan tehoa kuitenkaan, niin mistä tuo johtuu? Ja millä tavalla se ilmenee?



Sillä voi hitaasti hinata vaikka rekan perävaunua ylämäkeen. Moottori ei myöskään pysähdy vaikka lähtee liikkeelle suurimmalla vaihteella.

Ohittaa sillä ei voi motarilla.

Esim fergussa on mahdottomasti vääntöä mutta tehoja vain 10 hv. (traktori)




Johtuuko tuo välityksistä?

Periaatteessa kyllä.

Mutta 10 hv dieselmoottorilla ei saa tehtyä tehokasta autoa vaikka käyttäisi mitä tahansa välityksiä.

Bensamoottorista saa hyvin vääntävän jos välitykseksi vaikka laittaa 1 km/h 4000r/min.

Ruuvivääntimissä käytetään juuri tällaisia mahdottomia välityksiä ja heikkoja DC moottoreita.

Vierailija
Ronron
Norppa
Ronron
Mutta jos joku puhuu että tuossa autossa on mahottomasti vääntöä, muttei välttämättä paljoakaan tehoa kuitenkaan, niin mistä tuo johtuu? Ja millä tavalla se ilmenee?



Sillä voi hitaasti hinata vaikka rekan perävaunua ylämäkeen. Moottori ei myöskään pysähdy vaikka lähtee liikkeelle suurimmalla vaihteella.

Ohittaa sillä ei voi motarilla.

Esim fergussa on mahdottomasti vääntöä mutta tehoja vain 10 hv. (traktori)




Johtuuko tuo välityksistä?

Moottorilta mitattuun tehoon ja vääntöön eivät välitykset mitään vaikuta, mutta välityksillä voidaan muuttaa vetävillä pyörillä olevaan vääntömomenttiin. Mitä lyhyempi välitys sen hitaammin vetävät pyörät pyörivät mutta sen suuremmalla voimalla (vääntömomentti) ne vääntävät.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26894
Liittynyt16.3.2005
Ronron
Mutta jos joku puhuu että tuossa autossa on mahottomasti vääntöä, muttei välttämättä paljoakaan tehoa kuitenkaan, niin mistä tuo johtuu? Ja millä tavalla se ilmenee?

No yleensä autossa tarkoitetaan suurella väännöllä laajaa ja mahdollisimman matalilta kierroksilta alkavaa kierroslukualuetta, jolla kone tuottaa hyvän väännön. Käytännössä se tarkoittaa, että käsivaihteisella autolla on mukavampi ajaa, kun ei tarvitse olla koko ajan hämmentämässä vaihdekeppiä.

Teho vaikuttaa huippunopeuteen ja kiihtyvyyteen suuremmilla nopeuksilla. Tehon takia maksimaalisen kiihtyvyyden saavuttaa pienellä vaihteella lähellä kierroslukualueen ylärajaa. Henkilöautoissa, ja liki kaikissa muissakin polttomoottoreissa, paras teho tulee lähellä suurinta sallittua kierroslukua.

Vierailija
Ronron
Mutta jos joku puhuu että tuossa autossa on mahottomasti vääntöä, muttei välttämättä paljoakaan tehoa kuitenkaan, niin mistä tuo johtuu? Ja millä tavalla se ilmenee?

Vanhat taksimersut omasivat diesel moottorin, jossa oli suhteellisen vähän tehoja ja paljon vääntöä.

Diesel moottoreissa mäntään kohdistuu suuri voima hyvin laajalla kierrosnopeusalueella. Suuren mekaanisen rasituksen takia, diesel moottorin mäännät, kiertokanget tehdään tukevasta tavarasta. Vauhtipyörä on myös painavampi kuin bensiinikäyttöisissä moottoreissa.

Tällöin yksinkertaistaen, kun dieselmoottorin saa käyntiin niin pitää tulla melkoinen mäki, ennenkuin moottorin vääntö/teho putoaa niin alas, että pitää vaihtaa pienemmälle vaihteelle -> Jolloin saadaan renkaisiin suurempi voima.

Toisaalta, kun vapaasti hengittävällä dieselilllä painaa kaasupolkimen pohjaan , niin saa odottaa tavattoman pitkään, ennen kuin kierrokset, eli tehot nousevat. Auton kiihtyvyys ei todellakaan ollut formula luokkaa.

Vierailija
murjaani

Vanhat taksimersut omasivat diesel moottorin, jossa oli suhteellisen vähän tehoja ja paljon vääntöä.

Diesel moottoreissa mäntään kohdistuu suuri voima hyvin laajalla kierrosnopeusalueella. Suuren mekaanisen rasituksen takia, diesel moottorin mäännät, kiertokanget tehdään tukevasta tavarasta. Vauhtipyörä on myös painavampi kuin bensiinikäyttöisissä moottoreissa.

Tällöin yksinkertaistaen, kun dieselmoottorin saa käyntiin niin pitää tulla melkoinen mäki, ennenkuin moottorin vääntö/teho putoaa niin alas, että pitää vaihtaa pienemmälle vaihteelle -> Jolloin saadaan renkaisiin suurempi voima.

Toisaalta, kun vapaasti hengittävällä dieselilllä painaa kaasupolkimen pohjaan , niin saa odottaa tavattoman pitkään, ennen kuin kierrokset, eli tehot nousevat. Auton kiihtyvyys ei todellakaan ollut formula luokkaa.

Vapaasti hengittävässä dieselmoottorissa on surkeasti vääntöä sekä tietysti tehoa. Vanhoissa dieselmersuissa oli ahtamattomat moottorit.
Samankokoisissa ahtamattomissa bensakoneissa on yleensä selvästi parempi vääntö ja laajemmalla kierrosalueella kuin dieselissä.
Kaikki nykyiset henkilöauto dieselit ovat ahdettuja, muutamaa poikkeusta lukuunottamatta. Ahdin tuo dieseliin vääntöä, mutta ongelmana on yhä kapea tehoalue verrattuna bensakoneeseen.

Vierailija

Joo olihan sen vanhan taksimersun speksit aika surkeat
Iskutilavuus/Teho/vääntö 2,0 l / 44 kW / 113 Nm

Vertailuna Fiat Panda
Iskutilavuuss/Teho/vääntö 1,2 l / 44 kW / 102 Nm

Käytännössä vaihtoehto mahottomasti vääntöä, muttei välttämättä paljonkaan tehoa tarkoittanee myös suurta alennusvaihdetta, tyyliin caterpillar.

Ertsu
Seuraa 
Viestejä6541
Liittynyt8.11.2007
Norppa
Ronron
Mitä eroa on teholla ja väännöllä, tai mistä se ero johtuu? Miksei tehokas ole automaattisesti kovempi vääntämään, tai toisinpäin?



Teho on vääntö kerrottuna kierrosluvulla. Ellei ole kierroksi niin ei ole tehoa.

Näin on ja sitä olen yrittänyt tolkottaa monet kerrat niiden tuulivoimaloiden yhteydessä.

Tässä mielenkiintoinen laskuri, joka antaa tehon kun syötät kierrosnopeuden ja vääntömomentin:
http://koti.mbnet.fi/loge/convert/power.php

"Tehon laskenta eri laaduilla
Omistettu moottorimiehille, kun tiedetään vääntömomentti ja kierrosnopeus saadaan teho laskettua seuraavalla kaavalla: P=Tω
T=vääntömomentti
ω=kulmanopeus
lbf ft = naulanvoima jalkaa
kpm = kilopondimetri
Nm = newtonmetri kW = kilowatti
hv = hevosvoima
hp = horse power

pyörimisnopeus (r/min)
vääntömomentti Nmkpmlbf ft

teho kWhvhp"

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Liittynyt16.3.2005
murjaani
Joo olihan sen vanhan taksimersun speksit aika surkeat
Iskutilavuus/Teho/vääntö 2,0 l / 44 kW / 113 Nm

Vertailuna Fiat Panda
Iskutilavuuss/Teho/vääntö 1,2 l / 44 kW / 102 Nm

Käytännössä vaihtoehto mahottomasti vääntöä, muttei välttämättä paljonkaan tehoa tarkoittanee myös suurta alennusvaihdetta, tyyliin caterpillar.

Näissä autojen suorituskykyarvoissa kannattaa muistaa, että ne ovat huippuarvoja. Kaksilitrainen kone vääntää varmasti tasaisemmin, joten sillä ei vaihteita tarvitse niin kovin käyttää ja kierroksetkin ovat maltillisempia.

Vertailun tekee mielekkäämmäksi, kun saadaan tehokäyrä, jossa näkyy teho kierrosluvun funktiona.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat