AutoPower Forum

AutoPower Diskussion

Allmänt om bil och trafik
281.583

Vridmomentets betydelse för en bils prestanda

Sida 25 av 62
El
339
Elfrippo
M3 coupé -96
Nockenwelle: Tyvärr var den dieseln en Touring så den väger mer än 200kg mer än 523:an. Dock går det ändå att dra några slutsatser av dina siffror (se nedan).

helgonet: Det där är BMW:s egna siffror och jag litar inte på dem. Enligt BMW:s siffror så ska 525d Touring vara snabbare 0-100km/h än en 523i Sedan. Så här säger BMW:

525d Touring:
Acceleration 0-100 km/h: 8,3 sek

523i Sedan:
Acceleration 0-100 km/h: 8,5 sek

Om du tittar på Nockenwelles värden från riktiga tester så ser du att 523i ändå är snabbare. Förmodligen är en 523i Sedan lika snabb eller något snabbare än en 525d Sedan. BMW:s siffror ger jag inte mycket för.
El
339
Elfrippo
M3 coupé -96
helgonet skrev: "jag menade att om man har lika mycket hästar men den ena motorn har lite vrid så är det en liten effektkurva och mycket vrid stor effektkurva i jämförelse med varann
min kusin på 12år förstod detta hehe"

Den behöver inte alls ha "mindre" effektkurva. Motorn med mindre vrid kan ha precis lika stor effektkurva, den kommer bara att vara förskjuten åt höger i diagrammet, det vill säga högre varv.

Inget ont om din 12-åriga kusin, men jag tror inte att han förstår detta.
nockenwille: citat:Jag har visserligen läst teknisk fysik på universitetet, en civilingenjörsutbildning där det ingår några kurser som kräver att man behärskar bland annat vridmoment, men naturligtvis förstår en 12-åring det hela bättre.
uppenbarligen så gör han det!!! eftersom du jämför fel
220kilos skillnad i testet till bensinarens fördel
jämför som jag sa
lika kaross, lika litervolym, lika hk och hyfsat lika vikt
fortfarande ingen bra förklaring än på detta
525d 177hk 6/2497 0,67 (0,78) 8,1 (8,3) 1660kg
523i 177hk 6/2497 0,85 (0,83) 8,5 (9,3) 1545kg
om man nu lättade dieseln 115kg till så blir den garanterat lite snabbare eller vad tror ni?
ett trovärdigare test och jag ger mig har jag sagt
varför är automaten så mycket slöare i bensinaren?
elfrippo:den motorn med mindre vrid kommer alltså ha en spetsigare karaktär på motorn vilket ger sämre högeffektskurva än en med mera vrid och lika hk
Länk



bättre pengar på banken än i tanken: BMW DIESEL POWER
mina projekt Länk
El
339
Elfrippo
M3 coupé -96
helgonet: Nej, effektkurvan behöver inte vara spetsigare. Jag antar att du använder de kurvorna som finns i din länk som belysande exempel. De kurvorna bevisar ingenting, förutom att den ena motorn är bättre konstruerad än den andra.

Ta motor 1 i din länk som exempel. Du skulle helt enkelt kunna flytta den kurvan 500rpm åt höger i grafen. Det skulle medföra att det maximala vridmomentet i motorn blev lägre, men effektkurvan skulle fortfarande vara lika bred. Fattar du nu vad jag menar? Ett högt maximalt vridmoment behöver inte betyda en bredare effektkurva.

När det gäller BMW-bilarna som vi snackar om så kanske du missade det jag skrev? BMW säger att även den 525d Touring som Nockenwelle presenterade siffror för ska vara snabbare än 523:an. Uppenbarligen är den inte det i verkligheten och det betyder att 525d Sedan förmodligen inte är snabbare än 523:an heller.

Lita inte blint på BMW:s siffror.
No
5.161
Nockenwelle
Tesla Model 3 Long Range 2020
helgonet, touring-karossen orsakar inte 200 kg mervikt. Att jag tog dessa data var just för att visa det Elfrippo redan konstaterat, att man inte kan lita blint på BMWs siffror.
Om man känner till definitionen på vridmoment (som den även används av biltillverkarna) är det lätt att inse att vridmoment inte är lika med brett, högt eller stort effektregister. Vridmomentet är helt enkelt inte ett mått på effektkurvans bredd.
Du skriver: "den motorn med mindre vrid kommer alltså ha en spetsigare karaktär på motorn vilket ger sämre högeffektskurva än en med mera vrid och lika hk".
Tag följande hypotetiska motorer (som dock inte är svåra att realisera):
Motor A utvecklar 400 Nm från tomgång upp till 4000 rpm, där den klipper tvärt.
Motor B utvecklar 200 Nm från tomgång upp till 8000 rpm, där den klipper tvärt.
Vilken har bredast register och bäst prestanda?
elfrippo:citat De kurvorna bevisar ingenting, förutom att den ena motorn är bättre konstruerad än den andra.
du säger i mot dig själv
och du kan väl för tusan inte ta nockenwilles test på fullt allvar?
isåfall om man struntar i vikten kan man ju jämföra
bmw730imed 258hk mot 530i med 258hk
730i kör på 7.8 sek med 1880kg
530i kör på 6.5sek med 1565kg
undrar varför 530i:n är 1.3sekund snabbare till hundra?
differans på 215kg fast åt andra hållet denna gång
det handlar om simpel division som ÄVEN en tolvåring förstår :
vikt/hk=kg per hk , ni har väl också haft moped i den åldern va?
testa att köra med en person till och se skillnaden
som sagt nockenwille om du nu inte litar på bmw:s siffror så lita på dom du tar fram då
där står det tydligt att bilen väger 220kg mer och då kan man bara konstatera att en tyngre bil är långsammare än en som är lättare vilket nog alla i världen fattar
börja inte resonera som tjejer och ta upp andra problem utan lös först det vi håller på med innan vi går vidare
jämför som jag sa
lika kaross, lika litervolym, lika hk och hyfsat lika vikt men den ena motorn har mera vrid
jag är inte omöjlig men ett trovärdigare test och jag ger mig har jag sagt
jag ska bort i en vecka så ni har gott om tid att ta fram tester
höres den 8:e maj





bättre pengar på banken än i tanken: BMW DIESEL POWER
mina projekt Länk
såg just att jag fick in ett snabbt svar på
Länk
om man räknar på det skulle 525d gå på 7.54sek till hundra om dom vägde lika mycket

bättre pengar på banken än i tanken: BMW DIESEL POWER
mina projekt Länk
El
339
Elfrippo
M3 coupé -96
Jaså, jag säger emot mig själv? Din länk visar att den ena motorn är bättre konstruerad än den andra, inte att en motor med högre maximalt vridmoment automatiskt har en bredare effektkurva.

Förstod du ingenting av det jag sa? Om du flyttar kurvan för motor 1 åt höger i grafen så kommer den fortfarande att se likadan ut. Trots detta kommer det maximala vridmomentet att sjunka. Effektkurvan är fortfarande lika bred. Fattar du?

Svara på detta först så kan vi gå vidare därifrån sedan.
Visa användare
879
mageng
528iA -99
Lite nyttigt från Ny Teknik:

Det undrade Jonas Torvinen i NyT 2006:12. En mängd läsare har skickat in svar på denna fråga, och här publicerar vi dem.

Accelerationen ges av Newtons andra lag som säger att massan gånger accelationen är lika med summan av krafterna som påverkar ett föremål (i vårt fall en bil). Summan av krafter är här drivkrafter minus förluster.

Drivkraften är hjulmoment delat med hjulradien. Vid höga hastigheter domineras förlusterna av luftmotstånd vilket gör att störst acceleration fås vid låga farter. Om vi fritt kan välja utväxling mellan motor och drivhjul (= låg utväxling), har mycket låg hastighet och driver på alla hjulen, så är
största accelerationen under ett kort ögonblick (tills vi når max motoreffekt) endast begränsad av friktionen mellan däcket och vägen.

Har vi nu en växellåda med variabel utväxling så att vi hela tiden kan vi hela tiden tar ut maximal effekt får vi också högst möjliga hjulmoment vid varje given hastighet (effekt/rotationshastighet = moment), dvs störst acceleration vid motorns effekttop.

Om vi istället förutsätter att bilen har
fasta växlar (vilket ju är det vanligaste) fås max acceleration vid max motormoment efterssom vi då inte kan öka varvtalet på motorn ytterligare och samtidigt hålla hjulhastigheten konstant (för att få ut mer hjulmoment).

Matthijs Klomp, Chalmers


Acceleration är hastighetsförändring per tidsenhet, och drivs av en kraft som är massan gånger accelerationen (enligt Newton: F = a ·m). Sorterna för kraft är Newton, för acceleration m/s2 och massa mäts i kg. Effekt är kraften i en viss punkt gånger hastigheten i kraftens riktning. (P = F·v).

Momentet är relaterat till en rotationspunk t och är lika med radien i rotationscirkeln multiplicerat med den mot radien (R) vinkelräta vridande kraften M = F·R och sorten är newtonmeter (Nm).

Om rotationsfrekvensen är f (varv/s) blir den under 1 sekund tillryggalagda vägen 2p·R·f (m). Hastigheten blir då
i m/s lika med v = 2p·R·f. Alltså blir
effekten P = F·2p·R·f = M·2p·f.
Vid konstant moment stiger effekten linjärt med rotationshastigheten.

En bilmotors moment är ganska konstant på körbara motorvarv upp till ett maxvarv, där det snabbt faller. Risk för motorskador inträffar vid övervarv.

Drivhjulsvarvtalet är variabelt utväxlingsbart mot motorvarvtalet via växellådan. Momentet vid drivhjulen ändrar sig i proportion till utväxlingsförhållandet. Effekten genom växellådan blir däremot oförändrad.

Om utväxlingsförhållandet är n, blir drivhjulsmomentet Md = n·Mm, där Mm är motormomentet. Drivhjulskraften Fd = Md/R, där R är drivhjulradien. Alltså: Fd = n·Mm/R.
Allmänt gäller att driveffekten är Pd = Fd·v. Detta ger att Fd = Pd/v och att Fd = Pm/v då motoreffekten Pm är approximativt lika med Pd.

Slutsats: Då Fd = Pm/v och Fd önskas maximal under hela accelerationsförloppet, måste motoreffekten Pm hållas konstant genom att motorn arbetar på ständigt samma maximala varvtal med ständig fullgas. Den ideala växellådan har ett variabelt utväxlingsförhållande som tillåter motorn att gå på maxeffektvarvtal oberoende av drivhjulsvarvtalet under hela accelerationsförloppet.

Detta kan endast approximativt realiseras med växellådor som växlar i många steg.

Lars Nilsson, Tumba




Jo, så är det!
Visa användare
879
mageng
528iA -99
mera....

Acceleration får man av tillgänglig dragkraft vid en viss hastighet. Dragkraft multiplicerat med hastighet blir effekt. På en given växel har man bäst acceleration vid motorns vridmomentmaximum. Men för det mesta får man högre effekt tillgänglig och därmed högre dragkraft och acceleration om man då växlar ner.

Lars E Jansson


Bilens accelerationskraft är störst när momentet på drivhjulen är högst. Växellådan mellan motorn och drivhjulen ändrar moment och varvtal medan den överförda effekten är samma på båda sidorna av den om vi bortser från
förlusterna. Testar man accelerationen på en viss växel kommer den att vara störst när motorn når sitt maximala vridmoment om vi bortser från att rull- och luftmotstånd motverkar hjulens drivkraft allt mer vid högre hastigheter. Väljer man utväxling fritt kommer accelerationen att vara störst när motorn arbetar vid sin maximala effekt. Vill man göra en snabb omkörning ska man alltså välja den växel som gör att motorn arbetar så nära sin maximala effekt som möjligt.

Olof Noréus



Enligt Newtons andra lag är det när dragkraften, och således vridmomentet, är som störst. Effekten är kraften gånger hastigheten.

Kraften på motorns kolv bestäms av impulsöverföringen när gasmolekylerna kolliderar med dess yta. Ju fortare den rör sig i den kolliderande molekylens rörelseriktning, desto mindre blir impulsöverföringen vid varje stöt, och desto färre blir även stötarna per tidsenhet. Det gör att motorns vridmoment minskar vid högre hastighet - vid konstant gaspådrag.

För en aktionsångturbin kan man ställa upp en idealiserad modell m.h.a. stötlagarna och får för drivkraften
Fd = k(vmax-v)
och för effekten således
P = kv(vmax-v).
k ochvmax är konstanter.
En aktionsturbin skall således helst gå med en bestämd hastighet, den där ångstrålen avger hela sin rörelsemängd till skovelhjulet; skovelhjulet går då hälften så fort som ångstrålen. För den idealiserade karakteristiken blir Fd störst när v = 0, medan alldeles riktigt P antar maximum vid en högre hastighet.

För kolvmotorer har man lyckats deformera den idealiserade karakteristiken, så att - med ökat gaspådrag - effekten växer med hastigheten rätt högt upp vilket är önskvärt.

Det går också att för ett fordon som drivs av en motor med den idealiserade karakteristiken räkna ut v(t), ett mera realistiskt problem än skolans, där fordonet accelereras av en konstant kraft. Detta lämnas som övning.

Åke Tegengren


En bilmotor har ofta sitt maximala vridmoment i den mellersta delen av varvtalet. Motorns effekt motsvararprodukten av vridmoment och varvtal. Eller med andra måttenheter om man så vill, produkten av drivhjulens dragkraft och bilens hastighet.

Ett konstant högt vridmoment vore ett önsketänkande och något man strävar efter. Detta resulterar i att vridmomentkurvan ändå är någorlunda flack med sitt maximum som sagt i mellanregistret av varvtalet.

Produkten av vridmoment och varvtal (effekten) kommer sålunda ha sitt maximum i ett högre varvtal än max vridmoment eftersom det är just en produkt av ett approximativt konstant värde (vridmomentet) och ett linjärt ökande värde (varvtalet). Ofta ligger max effekt nära motorns maximala varvtal.

Accelerationen beror på vridmomentet (dragkraften) och bilens massa.Massan förutsätts vara konstant.

För att få den på bilens massa effektiva dragkraften måste dragkraften reduceras med luftmotstånd och rullmotstånd. Rullmotståndet är ungefär konstant med hastigheten medan luftmotståndet ökar med kvadraten på hastgheten.

Av formeln för acceleration Acceleration = Effektiv dragkraft / Massa kan man dra följande slutsats.
Den maximala accelerationen kommerinte att ligga vid max effekt, inte heller vid varvtal för max vridmoment utan vid något lägre varvtal än max vridmoment. Detta på grund av luftmotståndet.

Hur mycket lägre, beror på kurvornas exakta utseende och bilens luftmotståndskoefficient.

Lars Hansén, Norrtälje




Jo, så är det!
Visa användare
879
mageng
528iA -99
ett populärt ämne, inte bara på Autopower....


En bil accelererar som mest då vridmomentet på de drivande hjulen är maximalt. Vridmomentet på drivhjulen bestäms av motorns vridmoment och vald utväxling (växel). Ett exempel: 3000 rpm och 200 Nm med utväxling 2:1 (ca tvåans växel) resulterar i 1500 rpm och 400 Nm på utgående axel från växellådan. 5250 rpm och 180 Nm med utväxling 3.5:1 (ca ettans växel) resulterar också i 1500 rpm men hela 630Nm på utgående axel, dvs >50% kraftigare acceleration trots lägre motorvridmoment.

Man kan räkna ut ett diagram över drivhjulsmoment som funktion av bilens hastighet för respektive växel. Då finner man att det ofta lönar sig att varva motorn till maximalt varvtal, även förbi varvtalet för maximal effekt. Detta eftersom förändringen i utväxling till nästa växel skiljer sig mer än vad motorn tappar i ork när den närmar sig "det röda fältet". Det lönar sig alltså att växla ner om man vill accelerera kraftigt.

Detta kan lätt verifieras experimentellt. :) Se dock till att motorn är i god kondition och har uppnått arbetstemperatur först.

Om man hade en växellåda med "oändligt många växlar", s.k. kontinuerligt varierbar utväxling, fås maximal acceleration genom att hålla motorn på varvtalet för max effekt genom att ständigt variera utväxlingen i takt med att bilen ökar i hastighet.

Martin Ingström, Linköping



En bil accelererar med störst kraft när utgående axeln från växellådan har sin vridmomentstopp, d.v.s när motorn har nått sin vridmomentstopp på första växeln. Om man i stället frågar när bilen accelererar med störst kraft på t.ex tredje växeln så är det när motorn har har sin vridmomentstopp men kraften ökar då om man växlar ner till tvåan eftersom motorn då ger högre effekt när varvtalet ökar, enligt formelneffekt = varvtal x moment.

Kenneth Palmestål



Utan effekt - ingen acceleration! Det som accelererar en bil är den kraft som drivhjulen utövar mot underlaget. Denna kraft kommer av ett vridmoment på hjulens drivaxlar som vid en given rotationshastighet också är kopplat till en effekt som tillförs drivaxlarna från motorn via växellådan.

Då motorns effekt inte nämnvärt påverkas av utväxlingen mellan motorns vevaxel och bilens drivaxlar så får således bilen vid en given hastighet kraftigare acceleration om motorn genom val av växel tillåts jobba vid sin maximala effekt än vid sitt maximala vridmoment där den utvecklade effekten är lägre. Högre effekt = högre vridmoment = större kraft (konstant hastighet).

För en given växel blir dock accelerationen störst vid motorns maximala vridmoment, inte minst för att bilens rull- och luftmotstånd ökar med hastigheten.

Här finns kanske grunden för den felaktiga uppfattning som många har.

Per Fredin



Jo, så är det!
No
5.161
Nockenwelle
Tesla Model 3 Long Range 2020
Finns en hel del matnyttigt i denna tråd:

Länk
To
935
Tomas
Honda CR-V 2008
Mazda 323P 1998
Nockenwelle>> Eller Il Professore kanske du hellre vill bli kallad med dina utbildningar inom det fysikaliska området ;-)
I dina jämförelser får bensinaren ett vikt/effekt-förhållande på 8,94 kg/hk. Motsvarande siffra för dieseln är 10,19 kg/hk. Jag finner det anmärkningsvärt att inte bensinaren är mer än 0,4s snabbare till 100, den har ju trots allt ett vikt/effekt-förhållande som är 14% bättre. Sedan när man tittar på helgonets jämförelse med en 525d som ligger lite närmare bensinarens vikt så blir den tom. snabbare. Undra hur det hade sett ut om dom vägt lika mycket, min gissning är att bensinaren hade fått spö åt det grövsta.

Man kan ta samma jämförelse mellan 120i & 120d. 120i har 8,9kg/hk och 120d 8,68kg/hk, såldedes 2,5% fördel för dieseln men den är hela 0,8s snabbare 0-100. Så visst har vridmomentet betydelse för en bils prestanda, dock inte helt avgörande, men visst har det en viss betydelse.
Helga
För att få en rättvis jämförelse mellan 120i och 120d och dess acc 0-100 så måste väl utväxlingsförhållanden vara den samma?
Är det inte så att en diesel är mycket högre växlad pga att dess bästa vrid ligger betydligt lägre än bensinmotorn?

//Helga
No
5.161
Nockenwelle
Tesla Model 3 Long Range 2020
Givetvis säger inte maxeffekten delat med vikten allt om hur snabb en bil är till 0 till 100 km/h. Det har väl ingen hävdat. Men det faktum att vikt/effekt-förhållandet inte säger allt är inget som helst bevis för att vridmomentet säger någonting.
Om man tar siffrorna för 525d och 523i i intervallet 100-160 får man 15,8 s för dieseln och 14,0 s för bensinaren. En skillnad på 12,9 %, ungefär samma som viktskillnaden på 13,9 %.

Men det handlar inte om enstaka exempel. Man kan inte bevisa att vridmomentet påverkar prestandan genom att ta exempel på det sätt som nyligen gjorts. Om det inte finns något som helst samband mellan vridmoment och prestanda så kommer ändå 50 % av alla fall där två bilar med samma effekt jämförs, att bli sådana att bilen med högre angivet vridmoment har bättre prestanda. Den som väljer rätt har alltså inga problem att hitta exempel som passar den egna tesen. Gå i stället till definitionen på vridmoment så förstår man att vridmomentet (ensamt) varken är ett mått på prestanda hos en bil eller på effektkurvans karaktär.

Och nej Tomas, jag vill inte bli kallad för Il Professore, jag är långt från att vara någon professor och har inga ambitioner att bli någon heller. Men för att utreda detta med vridmoment krävs verkligen ingen professur.
Dr
2.410
Dr Tinnitus
02 tii
740iL -99
Det är inte svårare än att om två exakt lika bilar ska vara exakt lika snabba så måste de utveckla exakt lika många Hk över exakt samma och hela det använda varvtalsområdet på motorerna som används. Detta skulle då genom exakt samma utväxlingar ge exakt samma drivhjulsmoment.

Skulle nu den ena motorn råka bli en Diesel och därmed får ett lägre varvtalsområde tillgängligt, så måste man ändra utväxlingen för att den skall ha samma hastighetsområden på växlarna som bensinaren. För att Dieseln då fortfarande skall vara lika snabb som bensinaren så måste den via sitt motormoment och varvtal prestera så hög effekt genom hela det använda varvtalsområdet att det ger samma slutgiltiga drivhjulsmoment på samma hastighetsområde som bensinaren.

Så märkvärdigt magiskt är det väl inte, för jag fick det väl rätt nu va...? :-)


Dr Tinnitus
El
339
Elfrippo
M3 coupé -96
Tomas: Att dieselbilar ibland är något snabbare (inte mycket) än motsvarande bensinare med lika många hästar beror inte på att det maximala vridmomentet är högre i dieseln. Det beror på att dieselmotorn i regel har en bredare effektkurva. Som jag har sagt tidigare dock så behöver inte högt maximalt vridmoment vara lika med en bred effektkurva. Även en motor med lågt vridmoment kan ha en bred effektkurva.

När det gäller 525d så vet vi inte om den är snabbare än 523i. Enligt BMW är 525d snabbare 0-100km/h, men enligt BMW så skulle även 525d Touring vara snabbare än 523i, det var den dock inte.

Helga: Nej. Bilarna ska givetvis ha den utväxling som passar bäst till respektive motor.
No
5.161
Nockenwelle
Tesla Model 3 Long Range 2020
Instämmer Dr Tinnitus, så märkvärdigt magiskt är det inte.
El
339
Elfrippo
M3 coupé -96
Jag hittade det här:

Länk

Särskilt relevant var detta:

"Det vi alltså måste klargöra är följande:

*Ett högt maximalt vridmoment är inte detsamma som bra bottendrag eller ett brett effektregister

*Två motorer som vid ett visst tillfälle utvecklar samma effekt har vid det tillfället samma arbetsförmåga, oavsett skillnaden i vridmoment

*Det är vridmomentkurvan som är intressant, och inte maxvärdet.

Det kan vara intressant att kolla på lite andra egenskaper hos en diesel vs. bensinmotor också. En diesel sprutar som bekant in bränsle vid kolvens övre dödläge och en liten stund under förbränningen när kolven är på väg ner. Ett litet ögonblick kanske är mera relevant men en viss tidsrymd är det iaf. En bensinare tänder blandningen strax innan övre dödläget och förbränningen utbildas sen vid vändpunkten och klingar av. Kraftten blir därför mera pulsformad på en bensinmotor och lite mera utdragen hos en diesel, för varje arbetstakt osv. Detta går utmärkt att se på ett indikatordiagram (en registrering av arbetstrycket inne i cylindern) på de olika motortyperna.
Energivärdet hos de olika sopporna är nästan likvärdigt men jämför t.ex med att ro eller paddla en båt. Antingen kan man ta långa tag med lite lägre takt eller kortare med snabbare tempo. Ett annat exempel kunde vara jämförelsen mellan att kicka till tramporna på en cykel kort men kraftigt vs. att följa med ett knappt halvt varv osv.
Lite utvikning blev det men man förstår kanske lättare varför vridmomentkurvan blir bredare/planare på en dieselmotor, sen gäller det att välja utväxling osv som stämmer med allt övrigt i den aktuella bilen för max acceleration osv. Tänk även på att en bensinmotor oftast har ett större varvtalsområde som kan utnyttjas innan man behöver byta utväxling. Varje växling tar dyrbar tid vid jämförelse 0-100 osv.


FP
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.