AutoPower Forum

AutoPower Diskussion

Allmänt om bil och trafik
281.597

Vridmomentets betydelse för en bils prestanda

Sida 1 av 62
Okunniga motorjournalister har under en tid spridit falska budskap kring vridmomentets betydelse som allt fler verkar köpa. Nu senast var det ett test i Teknikens Värld mellan BMW 330cd och någon mercedesdiesel där skribenten vräkte ur sig direkta felaktigheter. Bland annat påstods att det är vridet som ger accelerationen och effekten som ger hög toppfart. Vet inte om jag ska skratta eller gråta... Detta är en direkt lögn och är lika sant som att vatten rinner uppåt.

Jag hör ofta bilägare som säger att deras bil är så snabb för att den har ett så högt vrid. Företrädesvis är det diesel- och turboägare som hävdar att det höga vridmomentet ger bilen fantastiska prestanda.

De flesta verkar inte ha den blekaste aning om sambandet mellan motorns vridmoment och effekt. Därför tänkte jag axla det tunga ansvaret att reda ut begreppen vridmoment och effekt!

Det enkla förhållandet lyder:

effekt (P) = vridmoment (M) x vinkelhastighet (w)

En dieselbil jobbar på låga varvtal. Omformas formeln till:
M = P/w så förstår de flesta varför en dieselbil får ett högt vridmoment! Det beror helt enkelt på att en hög effekt utvecklas redan vid låga varvtal. På grund av de låga varvtalen som en dieselbil jobbar på krävs en hög utväxling. Utväxlingen i en bil består av en växellåda samt en slutväxel. Via utväxlingen ges möjlighet att förändra vridmomentet. Formeln för det lyder:

w(1)M(1) =w(2)M(2), där (1) och (2) är index för motor respektive drivhjul.

För att en bil ska få goda prestanda krävs ett högt DRIVHJULSMOMENT, M(2). Detta får ICKE förväxlas med motorns vridmoment, M(1)! Formeln för att räkna ut drivhjulsmoment lyder:

M(2) = [M(1) x w(1)] / w(2)

Som bekant är dock momentet, M, multipilcerat med vinkelhastigheten, w, inget annat än effekten P. Således lyder formeln för DRIVHJULSMOMENTET:

M(2) = P / w(2)

Plötsligt är motorns vridmoment inte intressant för formeln! För att få maximal DRIVHJULSMOMENT, som tillsammans med hjulets radie ger den kraft som driver bilen framåt, krävs alltså så hög effekt (P) som möjligt samt så låg utväxling [w(2)] som möjligt. För att kunna ha låg utväxling [w(2)] är det lämpligt att ha en motor som kan jobba på höga varvtal. En motor som jobbar på 10000 rpm behöver bara hälften så hög utväxling som en motor som jobbar på 5000 rpm.

Konklusionen av det hela är att motoreffekt tillsammans med utväxling är de intressanta faktorerna för att få en snabb bil. Det är till exempel ingen slump att en F1-bil har hög motoreffekt och jobbar på extremt höga varvtal, vilket möjliggör en låg utväxling. (Som kuriosa kan nämnas att vridmomentet (M) hos en F1-bil är runt 350 nm, alltså betydligt klenare än många gatbilar).

Ett högt vridmoment hos en motor skvallrar endast om motorkaraktären, eftersom det betyder att en hög effekt levereras på låga varv. Nu säger alla skeptiker i kör, vridet är visst viktigt! Kolla bara på alla lastbilar! Ja, lastbilar har ett mycket högt vridmoment vilket innebär att de levererar enormt mycket effekt på låga varv. Fast det skulle utan vidare gå att driva en 60 ton tung lastbil med en F1-motor. Bara utväxlingen är tillräckligt låg... Skulle vara maffigt att höra en Scania krypa iväg med en vrålande V10 på 20000 rpm!

Jag vet, det blev långt men jag vill så gärna upplysa alla som gått på vridmomentspropagandan i media. Detta är inga självklara grejor och det är säkert svårt att förstå vad jag menar men jag har försökt att förklara så gott det går. Tack för ordet!

(Detta inlägg finns även att läsa i topicen "Bra klipp i en 528i E39" som återfinns under forumet för 5-serien. Jag ansåg det dock ha ett visst allmänvärde varför jag valde att placera det i egen topic på detta forum)


"God smak har alltid varit min ursäkt för att leva ett så dåligt liv" -Oscar Wilde
bjoerck:

för en lekman som jag själv vad anser du om detta då:

Om man har en tysk bil fyrhjulsdriven(A4 1,8ts-03) bil med trimchip som ger ca:370Nm dvs 5 mera än M3E46.

Går den med automatik snabbare än M3an-? bilen får även något mera i antal hästar vid ingreppet org=180h/k

Mao ska jag vara orolig?

Eller har jag inte läst ditt inlägg tilräckligt-?
Starre: Är tvungen att ge dig bakläxa och tvingar dig följaktligen att läsa om texten ovan :-)

M3 E46 är urtypen för en bil med förutsättningar att få goda prestanda. Hög effekt på höga varvtal ger en relativt låg utväxling. Drivhjulsmomentet blir högt och bilen snabb.


"God smak har alltid varit min ursäkt för att leva ett så dåligt liv" -Oscar Wilde
Visa användare
2.049
wolv
330it -02
Mycket bra inlägg, bjoerck. Tack!

__
Länk
wolw&bjorck:

Jag måste vara för trött för att förstå tar en funderar över natten kanske klarnar.

Tack och godnatt


Visa användare
1.330
Heinz_Keller
VW Passat 2,0tdi Masters Premium -12
Bjoerk >>

Har jag fattat rätt om jag säger; att en lastbil med 460 hästar och 2500 nm har en hög utväxling då kraften från motorn är tillräcklig för att driva lastbilen framåt vid låga varv?

En hög utväxling ger en stark bil, förutsatt att kraften finns på låga varv och en låg utväxling ger en snabb bil?

Jag får det inte riktigt att gå ihop.

ex. jag kör min lastbil på lågregistret (i växellådan alltså) exempelvis växel 3 (eller 6:an om man så vill). Vid ca 1600 varv, då jag normalt växlar har jag en hastighet av ungefär 35 - 40km/h. Och vid samma varvtal fast på högsta växeln, 6:an (12:e växeln) har en hastighet av 90km/h. Är lite konfunderad... har jag kanske blandat ihop begreppen hög resp. låg utväxling?

Är inte sådär överjävlig på varesig fysik eller matematik :-)
no
3.595
nofx16
BMWCS[syd]#5120
Tackar för ditt omfattande och pedagogiska inlägg, Bjoerck!

Detta är något som jag och mina vänner gått och funderat länge på! Ska läsa det om och om igen, samt försöka tyda de matematiska formlerna, så att man lär sig det i huvudet någon gång och slipper hänvisa hit :-)

Nu säger jag som Starre: Tack och godnatt :)

Mvh,
Kalle

====
Min 320iK: Länk
Heinz Keller: En Lastbil har en stark motor i kombination med låg utväxling. En hög utväxling ger inte en stark bil. Kom ihåg att
M(2) = P / w(2)

För att en lastbil skall orka har den många låga växlar. Detta gör att motorn hela tiden kan tillåtas jobba i sitt starkaste register.

Detsamma gäller bilar. De allra flesta bilar är utväxlade på sådant sätt att de tillåts jobba kring maxeffekten vid maximal acceleration. Den bästa växlingspunkten för maximal prestanda är att växla vid sådant ställe att effekten blir densamma då nästkommande växel läggs i. De allra flesta bilar är konstruerade så att detta förhållande råder om växling sker strax innan varvtalsskyddet blockerar. Intressant att notera är också att ju högre växel som skall läggas i desto mindre är differensen i motorvarv. Detta tar styrprogramet hänsyn till i många nyare bilar och tillåter motorn att varva längre på de lägre växlarna, där språnget till nästa växel är större. Ut och laborera så får ni se hur det fungerar på just er egen bil!
No
5.161
Nockenwelle
Tesla Model 3 Long Range 2020
Bjoerck, det var på tiden att någon tog upp detta.
Några tillägg:

1. För att driva en fordon framåt krävs kraft, det gäller oavsett om fordonet är tungt eller lätt, skall accelerera eller hålla farten uppför en backe eller andra omständigheter.
Det finns inget mystiskt vridmoment som är speciellt lämpat i vissa situationer. Kraften bestäms, precis som du säger, av vridmomentet på drivhjulen och hjuldiametern.

2. Effekten är ett bättre mått på kraften som kan driva fordonet framåt. Om vi bortser från transmissionsförluster (som påverkar effekt och vridmoment på ett likartat sätt) är effekten på två axlar, som drivs mekaniskt utan slirning, densamma, oavsett utväxlingsförhållande. Vridmomentet är däremot helt beroende av utväxlingsförhållandet. Om det finns 200 hk på vevaxeln så finns det också 200 hk på drivaxeln, även om den senare bara snurrar en tiondel så fort. Om det vid samma utväxlingsförhållande finns 200 Nm på vevaxeln finns det 2000 Nm på drivaxeln. Som synes är motorns effekt ett bättre mått på vad som sker vid drivhjulen, jämfört med motorns vridmoment. Givetvis måste man hålla i minnet att det är effekten på det aktuella varvtalet som är av intresse, inte effekten på något annat varvtal (t ex det där toppeffekten utvecklas).

3. Vid slirande på kopplingen kan förhållandena vara något annorlunda, eftersom ett högt varvtal då kan innebära att en större del av effekten bränns bort som värme i kopplingen.

Några tankar om varför det blivit sådana missförstånd:

1. Många jämförbara bilar har ganska likartad utväxling, eftersom man vill hålla ner varvtalet för att spara bensin och minska bullret vid jämnn fart. Detta gör att vridmomentet kan ge en hyfsad bil av vad motorn presterar på mellanvarv. det är emellertid en omständighet som har med helt andra saker att göra än frågan om vridmoment och effekt.

2. Rent allmänt har dieslar (så länge vi talar om överladdade dieslar och icke överladdade bensinare) en effektkaraktäristik som gör mindre skillnad mellan toppvarv och mellanvarv än hos bensinmotorer. Det gör att de inte kan nå lika hög toppfart, vilket gör att de har en lägre utväxling jämfört med sitt varvtalsregister. Resultatet blir att de framstår som "vridstarka". Egentligen beror ju detta inte alls på att de drivs med diesel, utan på turboaggregaten med variabel geometri i kombination med en lämplig utväxling.

3. Folk kör sällan på de varvtal då motorn utvecklar mest effekt, vilket kan ge intrycket att effektsiffran är missledande, men det betyder inte att det är effekten som sådan som är missvisande. det betyder definitivt inte att vridmomentet är mer upplysande.

En sista tanke, om man skall accelera ett fordon, oavsett om höga eller låga varvtal används, måste det tillföras energi under en viss tid. Det som talar om hur mycket energi fordonet kan tillföras under en viss tid är effekten (vid de varvtal som används). Samma sak gäller om man skall köra uppför en backe i en viss fart, det krävs att energi i en viss takt, det vill säga effekt. Den som försöker kringgå detta med vridmoment borde ge sig in i branchen för konstruktion av evighetsmaskiner, för det skulle faktiskt vara möjligt om man lyckades gå runt detta problem.




Tack för en intressant tråd, jag hade nog hyfsad koll innan men är ju trevligt att fler får ta del av era kunskaper.
bjoerck:
Fantastiskt inlägg, får väl maila eller hänvisa hit nästa gång testförarna är ute och cyklar!
Hu
3.734
Hubbe325
520dAT -08
Klart intressant, dock tycker jag att man tappar lite info, turbobilar som chippas får ju oftest ett mycket högre vrid och en något förhöjd effekt. Detta resulterar i att effektkurvan blir jämnare och högre effekt fås på lägre varvtal, vilket kan vara ganska bekvämt och intressant för den normale bilisten som inte riktigt gillar att plåga upp sin bil till varvstoppet vid varje växling för att få ut bra acceleration. Så min poäng är: visst är det effekt som ger prestanda men högt vrid ger en bekvämare körstil, du behöver inte peta i 3:an för att få en rapp omkörning i 100km/h.
Sen är ju det grundläggande i din "uppsats" att P=M*w dvs, effekten är en produkt av vrid och varvtal, så mycket vrid ger hög effekt om den ligger högt i varvtalsregistet, men ju längre ner man kan hålla vridkurvan, desto mindre varv behövs för att få ut effekten. (klart att man får ut högre effekt om kurvan flyttas uppåt, men då blir den tröttare på lägre varv)

Så, jag håller med men har lite annan syn på var man vill ha effekten.

Bjoerck har naturligtvis helt rätt.

Jag vill göra ett litet tillägg kring en annan "myt" om vridmoment och effekt. Det är vanligt att folk uppfattar fåcylindriska motorer som vridstarka. Exemelvis enstånkor är urtypen för en motor med bra vrid. Detta är direkt felaktigt! Om man däremot kallar en HD eller liknande för bottenvridstarka blir det rätt.

På en sugmotor, oavsett cylinderantal eller cylinderkonfurigation, är det maximala vridmomentet direkt kopplat till cylindervolymen. En tumregel är att 1 liters slagvolym ger 100Nm som maxvrid, alltså oavsett om det är 1 eller 10 cylindrar. Det man vinner i tid förloras i kraft.
Skillnaden mellan enstånkan och, låt säga V10:an är att den encylindriska motorn levererar sitt maxvrid på ett lägre varvtal och den har därmed en högre effekt vid låga varv. V10:an ger sitt maxvrid vid ett betydligt högre varvtal och därmed utvecklar den motorn mer effekt vid maxvridet.

En motor med fler cylindrar varvar mer vid en given slagvolym än den med färre cylindrar, medan vridet håller sig någorlunda konstant kring 100Nm/liter. Om man då har förstått Bjoercks inlägg inser man att en bil med fler cylindrar också utvecklar en högre maxeffekt, trots samma storlek på motorn.

Alltså: En 4cylindrig 2litersmotor utvecklar samma maximala vridmoment som en 6cylindrig motor, fast vid ett lägre varvtal, medan den 6cylindriska utvecklar en högre toppeffekt pga att den tillåts varva mer (kortare slag och mindre borr). Naturligtvis förutsätts samma geometri på cylindern (samma förhållande mellan borr och slag).

Enstånkan är alltså BOTTENvridstarkare än den flercylindriska motorn, men inte vridstarkare.
Zx
632
ZxD
E46 M3 -03
Tack! Skall skriva ut detta och häfta fast i pannan på en kompis, vi har tjafsat om detta ett bra tag, vad skönt det är att ha rätt ;-) Bör till läggas att han är V**vo ägare ;-)
Gu
1.310
Gunneriusson
318dx touring -15

I3s -22

Fordson Gigantic -55?
Äntligen!!! Jag har försökt att förklara detta så många gånger utan större resultat. Jag har suttit hemma och härledit formler för att bevisa detta som bjoerck precis skrivit, men jag har helt enkelt inte orkat skriva ner det på datorn. Det är mycket lättare att visa med skrift och teckningar. Jag är så less på alla som säger att det är vridet som räknas.

Hej hopp!
Br
213
Brogren
330 dx touring -16
320 d -18
Bjoerk >>

Trots att jag är dieselägare kan jag inte annat är hålla med. Exemplet med drivhjulsmoment var mycket bra. Detta är ju mera jämförbart mellan olika bilar. Vridmomentet är ju egentligen inte jämförbart mellan bensin och dieselbilar, men försör att förklara det för en motorjournalist som i värsta fall saknar teknisk skolning. Dock kan det vara trevligt med en motor som jobbar på lägre varv eftersom man kan köra fort utan att känna att man plågar livet ur motorn.

En sak som dock stör mig i min egen bil är utväxlingen som i mitt tycke är för låg. (ca: 46 km/h vid 1000 varv/min på femman) Detta innebär att jag får ut maxeffekt vid ca 185 km/h. Därefter tappar motorn effekt. En något högre utväxling skulle säkert kunna höja toppfarten några kilometer. Men det kanske är för att jag ska spara till en ny 330d med 6-växlad låda och betydligt högre toppfart.
Bjoerck verkar vara en man men huvet på skaft! Jag är själv civilingenjör i maskinteknik och det jag inte kan om effekt, moment, utväxling och dylikt står ej att finna! Skönt att någon äntligen axlade det tunga ansvaret att på ett korrekt sätt klargöra detta fenomen för alla dem som utan att vara det minsta kritiska, med hull och hår sväljer allt svammel och direkta lögner från motorjournalister och andra som man ju faktiskt kan förvänta sig ha koll.

*Pustar efter världens kanske tredje längsta mening*

När jag läser svaren på Bjoercks inlägg tycker jag mig se viss förvirring vad gäller de matematiska formlerna, men jag kan föräkra gemene man att resonemanget är korrekt.

Jag vill uppmana alla att skriva ut, eller spara ner det vår läromästare Bjoerck har skrivit och med självsäkert och korrekt sätt rekordeligt tillrättavisa alla som hävdar att de "kör på vridet"!! Idioter...*lackar till*

Snickrar själv på ett dräpande inlägg angående den senaste aerodynamiktrendes enorma aluminiumspoilers som står att finna i diverse tvivelaktiga annonser i flera av våra mest respektabla biltidningar. Innan ni läst detta inlägg kan jag bara råda de som avser att köpa en sådan vinge...LÄGG NER!!! Inte bara för att det ser för anskrämligt ut, det kan vara direkt livsfarligt. För att få en vinge som ger ett korrekt marktryck i alla hastigheter krävs avancerad forskning i vindtunnel, både för separat vinge och givetvis monterad. Sätter man en ej provad vinge på en bil till vilken den inte är direkt avsedd, kan följderna bli att man helt enkelt tar bort allt marktryck på bakhjulen vid höga hastigheter eftersom man totalt stör bilens egen aerodynamik.

Mvh "Vridet"
Ja vad säger man ett proffs är alltid värt en minut eller två....

Med andra ord en kompressor gör susen, eftersom både vrid o effekt ökar... ;-))

Länk
Har varit i begrepp att fråga flera gånger om vridmoment och effekt, hur dom påverkar acceleration och toppfart. Mycket bra tråd!

Bjoercks svar borde klippas ut och läggas ut under "diverse" kanske.

Tack Bjoerck!

Jag vill fylla på med några tankar:

Om man dubblar antalet cylindrar, men bibehåller slaglängd och borrning så dubblar man både vridmomentet och effekten. Men motorns karaktär blir densamma. Det blir bara mer av allt.

En 325-motor till exempel har ju ca 2,5 liter. Det blir 417 cc per cylinder. Om vi skulle ha bara fyra sådana cylindrar skulle motorn ha ca 1,65 liter. Motorernas karaktär skulle vara lika, men 6:an skulle ha mer av allt.
ok vad används vridet till då

jag bara minns att sl 55 amg spöade allt i standard väg 0-300kmh med mindre hk.
och mer vikt än dom andra bilarna som testades så till toppfart kravs de väl vrid eller?

Snart 410 hk 622nm
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.