AutoPower Forum

AutoPower Diskussion

Trimning och väghållning
5.604

Billigaste/lättaste sättet för extra effekt 525?

Sida 2 av 2
marin849: var det inte det jag sa? ang det jag sa med verkningsgrad och gud vet vad, glöm det. hade lite problem med o uttrycka mig rätt igår kväll.
såg hur dumt det lät efteråt hehe

bmw-slangen: när du börjar rabbla komplicerade ord som reciproka och komplexitet osv så har jag väldigt svårt att hänga med :P
man blir lite fundersam när alla har olika åsikter här..
Visa användare
ProPro-medlem
13.392
bmw-slangen
323i E30 -85 track day car
120i E87 -06
BMWCS #10072
@bmwslangen (Instagram)
tiasz : Du verkade ha ganska bra koll så jag tänkte inte så mycket på ordval och dylikt :-)

marin849 : Intressant info om CVT, vet tekniken finns men har inte sett så mycket om det (faktiskt vet jag otroligt lite om just det).


>>Att ändra slutväxel ger proportionerligt bättre acceleration från start, då man
>>inte har någon lägre växel än ettan att lägga i, och ettan blir ju då lägre än vad
>>den var innan.
Nej, där kan jag inte hålla med dig. Slutväxeln påverkar ju den totala utväxlingen oavsett vilken växel som används. Det är en del av systemet. Den totala utväxlingen genom systemet (växellåda+slutväxel) är ju produkten av dess två utväxlingsförhållanden.


>>I prestandasammanhang är växellådans enda uppgift att se till att motorn
>>i största möjliga mån befinner sig på det varvtal där den ger mest EFFEKT!
>>Inget annat. Detta ger också störst moment på hjulen.
>>
>>Det räcker att betrakta energiflödet. Då inses att maximerar man motorns
>>snitteffekt har man nyttjat motor+växellåda optimalt. Och maximerat
>>snittmomentet på drivhjulen.
Håller med till mycket! Växellådans uppgift (i prestandasammanhang) är att se till att vi befinner oss i det goa området dvs högt upp i varvregisteret där motorn ger mest effekt. Gillar din tanke att följa effektflödet. Ska göra ett försöka här, fast det finns ett problem med resonemanget ovan.

Efter växellådan har du faktiskt ett val att göra! Eller egentligen en trade-off. Vill du satsa på en högre hastighet (men lägre vridmoment och således sämre acceleration) eller vill du satsa på en lägre hastighet (men högre vridmoment och således bättre acceleration)?

Observera! Vi ändrar inte den tillgängliga effekten! Det försvinner eller tillkommer ingen effekt! Det enda vi gör är ett avvgägande mellan moment och varvtal!
Tänk på att effekt är energi äver en viss tidsenhet. Tex ett visst moment tillsammans med ett visst varvtal! Du måste ha båda för att skapa effekt! Med en slutväxel väljer vi att öka den ena och sänka den andra!

Vi tar mitt föregående exempel innan. Motorn är precis på 4000 varv/min med ett vridmoment på 205 Nm in i växellådan. Detta motsvarar en effekt på 4000 * 205 * 2 * pi = 5149600 Nm/min vilket är en knäpp enhet så vi gör om det till 51449600/60 = 85827 Nm/s
Nu råkar faktiskt 1 Nm/s vara lika mycket som 1 W. Så vi har en effekt på 85827 W.
Vi vet också att 735 W är lika mycket som 1 hk. Så 85827 / 735 = 117 hk.
Så motorn genererar en effekt på 117 hk i detta tillfälle och detta som går in i växellådan!

=> Vi har alltså 205 Nm @ 4000 rpm = 117 hk in i växellådan


Vad händer i växellådan? Jo, vi antar att 2:an ligger i och där har vi ett utväxlingförhållande på 1:2.2 - det betyder att momentet på växellådans utgående axel är hela 205*2.2 = 451 Nm men rotationshastigheten har sjunkit till 4000/2.2=1818 varv/min.
Jaha, högre moment men lägre rotationshastighet. Men är det samma effekt? Klart det är (vi skippar transmissionsförluster och dylikt nu).
451 Nm @ 1818 rpm = 451 * 1818 * 2 * pi / 60 / 735 = 117 hk

=> Vi har alltså 451 Nm @ 1818 rpm = 117 hk ut från växellådan



Nu kommer vi till slutväxeln, den del som är intressant i diskussionen, men för enkelhetens skull så använder vi oss av en slutväxel som bara har en utgående axel och bilen har bara ett drivande däck.

Vi räknar på först på en slutväxel med utväxlingsförhållandet 1:3.46
In till slutväxeln har vi 451 Nm @ 1818 rpm. Och ut från slutäxeln får vi 451 * 3.46 = 1560 Nm fast bara 525 rpm. Detta är 1560 * 525 * 2 * pi / 60 / 735 = 117hk.
=> Vi får alltså 1560 Nm @ 525 rpm = 117 hk ut från 3.46 slutväxeln

Vi räknar nu på en slutväxel med utväxlingsförhållandet 1:4.10
In till slutväxeln har vi 451 Nm @ 1818 rpm. Och ut från slutäxeln får vi 451 * 4.10 = 1849 Nm fast bara 443 rpm. Detta är 1849 * 443 * 2 * pi / 60 / 735 = 117hk.
=> Vi får alltså 1849 Nm @ 443 rpm = 117 hk ut från 4.10 slutväxeln

Du får helt enkelt större vridmoment ut på drivaxlarna med en slutväxel som har ett högre utväxlingsförhållande. Din acceleration blir således högre. Fast dina växlingspunkter kommer mycket tidigare.



Sätter du en slutdifferential med ett högre utväxlingsförhållande blir din acceleration snabbare på samtliga växlar men du får växla oftare och din topphastighet på varje växel blir lägre.

Jag vill inte bara skriva detta i text utan även visa med beräkningar att så är fallet.

Det ENDA vi gjort är att vi gjort en trade-off mellan vridmoment och rotationshastighet. Vi valde ett få ett högre vridmoment och därigenom en högre acceleration - men priset vi får betala är lägre rotationshastighet dvs lägre topphastighet på varje växel.



Som sagt, tar mer än gärna emot synpunkter kring detta.
Köp ett "kinaturbo" kit! Länk




Natürlich größer Garage als Haus
ma
7.450
marin849
E39 525i Touring M-pkt -04
Jag har börjat på en liten kodsnutt som ska ge mig lite fina grafer tänkte jag.
Tänker mig att lägga in motor, växellåda, diff, däck, bilens vikt, hjulens tröghetsmoment. Anta inget slir, räkna ut optimala växlingspunkter, räkna ut hastigheten som funktion av tid vid max acc. Då kan jag undersöka en annan intressant sak också: Att folk hävdar att det skulle göra sån himla stor skillnad i prestanda beroende på hur stora och tunga fälgar man har pga att det går "så mycket" energi att varva upp fälgarna.

Sedan kan jag enkelt ändra diffutvxl och jämföra resultaten som då inkluderar 0-100 tid, 50-150 tid etc etc. Och alltså även prata med fakta. :)


Visa användare
ProPro-medlem
13.392
bmw-slangen
323i E30 -85 track day car
120i E87 -06
BMWCS #10072
@bmwslangen (Instagram)
marin849 : Nice!

Får lust att förbättra mitt ark lite också, och tänka igenom lite mer så man inte råkat trillar ner i någon tankevurpa...

Kan tilläggas att när jag skriver "större acceleration" så menar jag just "större acceleration" rent generellt. Det är inte helt ovanligt att man faktiskt får en sämre 0-100 km/h genom att ändra utväxlingen och råkar ut för problemet att man måste peta i 3:an för att komma över 100 km/h och därmed förlorar tid och faktiskt försämrar just det mätvärdet.

I mitt Excelark har jag följande parametrar
- växellådans utväxlingar
- slutväxelns utväxling
- fälgstorlek och däckdimension
- moment på vevaxelns vid olika varvtal

Plottar idag bara det som ni ser i mina figurer, den drivande kraften på varje däck vs hastighet (och effekten). Optimala växlingspunkter avläses i nuläget enkelt i graferna, såfort nästa växels kraft är högre än den växel man är i för tillfället - då växlar man (dvs man växlar när kurvorna korsar varandra). Men med nuvarande konfiguration (standard 323i E30) så är det mest optimalt att varva upp till varvstoppet på samtliga växlar.

Angående fälgarna så spelar de en viss roll. På två sätt. Dels storleken. Ju mindre fälg, desto större kraft blir det av det vridmoment som ligger på drivaxeln, och således högre acceleration. Och vikten bidrar till den roterande massa som måste sättas fart på och har faktiskt en viss påverkan.

Bosch Automotive Handbook (6th Edition) summerar det som vi ungefär diskuterat som såhär

F = M * i / r * n

F är motive force (dvs drivkraften mellan däck/asfalten som trycker bilen framåt) (i N)
M är vridmomentet från motorn (i Nm)
i är den totala transmission ratio mellan motor och däck
r är radien av däcket (i m)
n är drivlinans effektivitet (typiskt 0.88-092)


Har man F kan man räkna på accelerationen

a = (F - F_w) / (k_m * m)

a är accelerationen (i m/s^2)
F_w är den kombinerade motståndet av rullmotstånd, vindmotstånd och eventuell lutning (F_ro, F_l samt F_st)
k_m är en koefficient som används för att kompensera för vad som upplevs som ökad massa pga de roterande massorna i form av däck, fälgar, svänghjul, vevaxel...
m är bilens vikt i kg
Be
1.778
Beolab
M3 SMG II Individual -04
413hk / 440Nm @ 8800rpm
Köhler Racing
VAC Motorsport

E91 M-Sport -08
Schrick 12,5mm lyft
206 hk @ 7300 rpm
Intressant detta! Vad tror ni om att som jag gjort flytta varvstoppet till 7900rpm där toppefekten ligger på 201hk vid 7225rpm och har sitt maxvrid på 225nm vid 4250rpm? Vore kul o se om det är lönt att dra ut den till varvstop bara för att nå 100km/h på tvåan, eller böttre att växla tidigare, då min Si har en väldigt hög slutväxel. Mvh

BMW CS #07491
ma
7.450
marin849
E39 525i Touring M-pkt -04
Du SKA dra till varvstoppet, även förbi varvtalet för maximal effekt. Momenetet på drivhjulen sjunker mer när du lägger i nästa växel än vad det sjunker när vridmomentet sjunker lite grand de sista varven.

Anger Bosch-handdboken några typiska parametrar?
Dvs om roterande trögheter typiskt utgör 1 eller 25%. Det är ju en viss skillnad menar jag om man skall bry sig eller inte.

Formeln i handboken måste vara en förenkling.
Den relativa inverkan av tröghetsmomentet minskar ju ju högre hastighet man har, eftersom den absoluta accelerationen är väsentligt mycket lägre i högre hastighet kommer betydligt mindre energi att användas till att accelerera roterande delar än vad som används för att skjuta bilen framåt.
Be
1.778
Beolab
M3 SMG II Individual -04
413hk / 440Nm @ 8800rpm
Köhler Racing
VAC Motorsport

E91 M-Sport -08
Schrick 12,5mm lyft
206 hk @ 7300 rpm
Spännande! Man känner ju en markant skillnad när man passerar 7500rpm.. Kraften försvinner liksom ganska drastiskt.. Tack för en bra info tråd!

BMW CS #07491
Visa användare
ProPro-medlem
13.392
bmw-slangen
323i E30 -85 track day car
120i E87 -06
BMWCS #10072
@bmwslangen (Instagram)
>> Du SKA dra till varvstoppet, även förbi varvtalet för maximal effekt.
>> Momenetet på drivhjulen sjunker mer när du lägger i nästa växel än
>> vad det sjunker när vridmomentet sjunker lite grand de sista varven.
Preics! Men detta är inte nödvändigtvis alltid sant!

Beolab : Fast på så pass moderna motorer (speciellt N4520S som är byggd för höga varvtal) så lönar det sig alltid att köra på så högt varvtal som möjligt - precis som marin849 säger.

En motor som tappar vridmoment kraftigt på högre varvtal i kombination men en ganska tätstegad låda kan faktiskt ha optimala växlingspunkter som är under varvstoppet. Men då pratar vi om riktigt gamla surhinkar till motorer och inget som är relevant för moderna motorer eller prestandasammanhang.

Denna informationen kan man bland annat kan utläsa ur mina diagram (jag har dock kraften F i diagrammen men kunde lika gärna ha vridmomentet på drivaxlarna). Men där ser man tydligt att med nuvarande konfiguration så skall man gå till varvstoppet för varje växel. Man ser även ett drastiskt fall i drivande kraft F mellan växlarna - något som kan reduceras med en så kallad tätstegad växellåda som är populärt inom racing.


>> Formeln i handboken måste vara en förenkling.
Självklart är det så. Alla formler som beskriver denna och liknande typ av förlopp är endast approximationer. Sedan handlar det om hur noggrann approximation man behöver. Tex vill nog gärna F1 teamen var lite mer nogranna än vad vi är nödvändigt :-)


>>Anger Bosch-handdboken några typiska parametrar?
>> Dvs om roterande trögheter typiskt utgör 1 eller 25%.
>> Det är ju en viss skillnad menar jag om man skall bry
>> sig eller inte.

k_m är faktiskt en variabel som beror såklart på massor med parametrar. Men de visar ett exempeldiagram där den endast är beroende av i, r, m och något det kallar V_H (engine swept volume in liter). Där varierar iallafall k_m mellan 1 och 1.4. De som läst förbränningsteknik vet garanterat mycket mer om detta, har en bok i detta - ska för skojs skull läsa lite i den...

F_w har de förenklat genom att låta den bestå av tre komponenter som adderas ihop

F_w = F_ro + F_l + F_st

F_ro är rullmotståndet dvs F_ro = f * m * g * cos alfa
f = rullmotståndskoefficienten (typiskt 0.011 för asfalt och vanliga däck)
m = bilens massa
g = 9.82 m/s^2
alfa = vinkeln om bilen inte står plant (men sätt alfa till 0 för enkelhetens skull)

F_l är vindmotståndet dvs F_l = 0.5 * rho * c_d * A (v+v_0)^2
rho = luftens densitet (typiskt 1.202 kg/m^3 vid 200 m öh)
c_d = drag coefficient (BMW E34 har runt 0.33 vilket på den tiden var mycket bra)
A = bilens största cross section (förenkla med A=0.9*spårvidd*höjd)
v = bilens hastighet
v_0 = motvind (blåser det mot dig är denna positiv, annars negativ)

F_st är motståndet om bilen kör i uppförsbacka/nedförsbacke och är F_st = m * g * sin alfa (men denna komponent kan man ju skippa för enkelhetens skull).
bmw-slangen:
"Kan tilläggas att när jag skriver "större acceleration" så menar jag just "större acceleration" rent generellt. Det är inte helt ovanligt att man faktiskt får en sämre 0-100 km/h genom att ändra utväxlingen och råkar ut för problemet att man måste peta i 3:an för att komma över 100 km/h och därmed förlorar tid och faktiskt försämrar just det mätvärdet."

det var detta jag syftade på i mitt tidigare inlägg. speciellt på mer motorstarka bilar lär det bli ett helvete om man ska växla om för o tjäna effekt.

ang varvstoppet upp till 100 så är det självklart man tjänar men ska man över så säger det sig självt att man växlar där motorn tappar effekt
Du måste vara en registrerad användare för att kunna göra inlägg här.
Klicka här för att registrera dig. Registreringen är gratis.
Är du redan användare? Logga in i menyn.