Ροπή vs Ισχύς - και - Βέλτιστη αλλαγής ταχύτητας

[kostas_yaraki]

RESPECT!!

Παρακάτω κάνω και copy paste κάτι που είχα γράψει σε άλλο θέμα αλλά από ό,τι κατάλαβα πρέπει να είναι εδώ που εξηγει αηδιαστικα απλα γιατι τα παιδια εχουν την εντυπωση οτι μετραει η ιπποδυναμη κι οτι πρεπει παντα να παμε κοφτη.


Να ξεκαθαρίσω πως προσωπικά πιστεύω ότι η ροπή κάνει τη διαφορά.

Το θέμα είναι ότι μπλέκουν τα 2 αυτά μετρήσιμα μεγέθη επειδή η ιπποδύναμη εξαρτάται από την ροπή σε ένα σημείο.

Το θέμα είναι ρε παιδιά ότι ναι, στα πατήματά μας ανοίγουμε μέχρι κόφτη επειδή έχουμε ανάγκη εκτός από το "μπαμ" να καλύπτουμε και όσο το δυνατόν περισσότερα μέτρα.Αυτό σαφώς το καταφέρνουμε με όσο το δυνατόν περισσότερα χλμ στο κοντέρ μας αφού η διανυθέσα απόσταση είναι ανάλογη της ταχύτητας και του χρόνου.

Αν όμως υπήρχε κάθε φορά ένα σταθερό σημείο αναφοράς το οποίο μέτραγε πόσα "g" δεχόμαστε στο σημείο μέγιστης ροπής και στον κόφτη, θα έβγαινε το συμπέρασμα ότι το γερό "μπαμ" το τρώμε στο σημείο μέγιστης ροπής.

Προκύπτει το συμπέρασμα ότι η μέγιστη επιτάχυνση με σταθερό παρανομαστή συναντάται στο σημείο μέγιστης ροπής και όχι ιπποδύναμης!

Τώρα το ότι εμείς με τα κουβαδάκια μας εκμεταλλευόμαστε αποκλειστικά και μόνο την ταχύτητα για να κερδίσουμε, δεν έχει να λέει..

[toxotis]

Αλλαγή 1η-2α πρέπει να γίνει στα 29mph (47km/h) (5900rpm με 1η)
Αλλαγή 2η-3η πρέπει να γίνει στα 50mph (80km/h) (5700rpm με 2α)
Αλλαγή 3η-4η πρέπει να γίνει στα 76mph (122km/h) (5650rpm με 3η)
Αλλαγή 4η-5η πρέπει να γίνει στα 102mph (164km/h) (5450rpm με 4η)

πολυ καλο οντως το θεμα...αλλα βλεπω παρα πολυ ψηλα οι αλλαγες 5500+

[Orange]

πολυ καλο οντως το θεμα...αλλα βλεπω παρα πολυ ψηλα οι αλλαγες 5500+

Κατα πολυυυ χαμηλωτερες παντως, απο τον κοφτη του T-Jet, που εχει και 950rpm διαφορα, στην εναλαγη της τεταρτης σε πεμπτη.

[TOLAROS]

Μπράβο φίλε!
Ορίστε και ένα link που τα λέει ακόμα καλύτερα!
Ροπή-ισχύς

[punto1410]

Πολυ σωστο το λινκ φιλε ΤΟΛΑΡΟΣ.
Εχω να κανω μια ερωτηση ομως (προς ολους) για να ακουσω ακοψεις επι του θεματος.
Καποιοι ειπαν οτι η ροπη δινει την επιταχυνση (εν μερη συμφωνω).
Αλλωτε ακουω οτι πρεπει η αλλαγη απ τη μια σχεση στην αλλη να σε πεταει στη μεγιστη ροπη. Επισης, οταν πεφτει σημαντικα η ροπη, ακουγεται οτι δεν υπαρχει λογος να στροφαρει ο κινητηρας σε "αροπες" τετοιες στροφες.
Η ερωτηση μου ειναι η εξης:
Φιλος εχει το passat 1.8t. Βαση κατασκευαστη, αποδιδει τη μεγιστη ροπη στις 1950 στροφες (21,4 κιλα). Συμφωνα με τη παραπανω θεωρια ο φιλος μου πρεπει να αλλαξει την 1η στις 3500 στροφες, και τις υπολοιπες, απ τις 3000-2500 (οσο ανεβαινουν οι σχεσεις, τοσο και πιο χαμηλα θα πρεπει να αλλαζει μιας και μειωνεται ο λογος των σχεσεων). Αρα, που πρεπει να αλλαζει για να εχει τη μεγιστη επιταχυνση???

Υ.Γ. Παραθετω στοιχεια (που ισως βοηθησουν) απο μετρηση με vag-com.
Η μεγιστη αποδοση σημειωθηκε στις 6000+(δε θυμαμαι ακριβως) στροφες (160 περιπου αλογα) με 17 κιλα ροπης!!. Στον κοφτη 6800+ ειχε 14 κιλα ροπης. Συνηθως οταν ανοιγει ο αφελης φιλαρακος μου, πηγαινει 1η στον κοφτη, 2α κοντα 6500 και τις υπολοιπες 6000+.

[P.A.D.R.C]

Στο θεμα των αλλαγων σου εδωσα μια διαφορετικη προοπτικη ,γιατι πολυ απλα ο κινητηρας εχει μεγιστη ροπη σε ενα σημειο και επισης ενα ευρος στροφων εκει "γυρω" με πολυ υψηλη ροπη.Οσον αφορα την ιπποδυναμη ,ειναι ενα κριτηριο ωστε να καταλαβει κανεις μεχρι που μπορει να στροφαρει χωρις να εχει απωλειες και περιπου σε καθε αλλαγη εκει, να πεφτει στο ευρος της ροπης.Αυτα ειναι για εργοστασιακα αυτοκινητα.
Απο την οι βελτιωμενοι κινητηρες εχουν αλλα χαρακτηριστικα ετσι ωστε να μην μπορουν να συμβαδισουν παντα με την εργοστασιακη επιλογη των σχεσεων.
Για αυτο και μια μεταδοση σχεδιαζεται με βαση εναν κινητηρα ,και οχι ενας κινητηρας με βαση μια μεταδοση!

[Happy_Grigio]

Διαπιστώνω ότι κάποια πραγματάκια δεν έχουν ξεκαθαριστεί. Επίσης βρήκα και κάποια ακόμη.

1ο

Αρκετοί αναφέρουν ότι αφού η ισχύ (ιπποδύναμη) συνδέετε με την ροπή, θα πρέπει να συνδέετε και με την επιτάχυνση.
Στην ερώτηση αν η επιτάχυνση είναι συνάρτηση της ισχύος, η απάντηση είναι ναι,
ΑΛΛΑ τότε εμφανίζεται και ΔΕΥΤΕΡΗ μεταβλητή στη συνάρτηση, που είναι η συχνότητα (στροφές) του κινητήρα. Αυτό είναι το πρόβλημα με την ισχύ.
Η "επίδραση" της ισχύος στην επιτάχυνση "παραμορφώνεται" από τις στροφές, και "μεταλλάσετε" σε ροπή.
Άρα η επιτάχυνση δεν εξαρτάται ΑΜΕΣΑ από την ισχύ, αλλά από την ροπή, και αυτή είναι που παίζει τον βασικό ρόλο.
Το διάγραμμα της επιτάχυνση για το t-jet μου με στοιχεία από μια δυναμομέτρηση που είχα κάνει.



Αυτό που φαίνεται είναι πέντε καμπύλες (μια για κάθε σχέση του κιβωτίου), που όλες έχουν την ίδια γενική μορφή. Αυτό που αλλάζει από καμπύλη σε καμπύλη είναι ότι η καμπύλη συμπιέζεται κατακόρυφα, ενώ τεντώνεται οριζόντια.
Αυτό οφείλετε ακριβώς στο διπλό ρόλο του κιβωτίου να υποπολλαπλασιάζει τις "στροφές" και να αλλάζει την ροπή.
Το σημαντικό όμως είναι ότι οι πέντε καμπύλες της επιτάχυνσης, όχι μόνο έχουν την ίδια μορφή μεταξύ τους, ΑΛΛΑ έχουν την ίδια μορφή και με την καμπύλη της ΡΟΠΗΣ της δυναμομέτρησης.
Κάτω είναι το διάγραμμα της ροπής (Μ-norm) από το δυναμόμετρο.



Αυτό δείχνει την άμεση συσχέτιση ροπής-επιτάχυνσης.

[punto1410]

Δε μου απανταει κανεις στην πασσατοερωτηση μου!

[Happy_Grigio]

2ο

Η αλλαγή της ταχύτητας ΔΕΝ είναι υποχρεωτικό να γίνετε ώστε να πετύχουμε, μετά την αλλαγή, το μέγιστο της καμπύλης της επιτάχυνσης (και συνεπώς μέγιστης ροπής). Αυτό για παράδειγμα μπορεί να συμβαίνει στην αλλαγή από 1η σε 2α, αλλά είναι τυχαίο. (Ίσως βέβαια να ήταν μελετημένο από τους μηχανικούς της Fiat)
Όμως όλες οι υπόλοιπες αλλαγές ταχύτητας γίνονται μετά την μέγιστη επιτάχυνση.
Αυτό που μας ενδιαφέρει, είναι ΣΕ ΚΑΘΕ χρονική στιγμή (με την ταχύτητα που έχουμε) να έχουμε την μεγαλύτερη (όχι αναγκαστικά την μέγιστη) επιτάχυνση, ή αλλιώς ΣΕ ΚΑΘΕ χρονική στιγμή να έχουμε την πιο συμφέρουσα ταχύτητα στο κιβώτιο.

Με βάση το πιο πάνω διάγραμμα της επιτάχυνσης, σε κάποια χρονική στιγμή, το αυτοκίνητο έχει ταχύτητα 27mph. Αν είχε 1η ταχύτητα στο κιβώτιο η επιτάχυνσή του θα ήταν 0,45g, ενώ αν είχε 2α ταχύτητα στο κιβώτιο η επιτάχυνσή του θα ήταν 0,37g. Άρα με 27mph συμφέρει να έχουμε 1η ταχύτητα στο κιβώτιο.

Σε κάποια άλλη χρονική στιγμή, το αυτοκίνητο έχει ταχύτητα 31mph. Αν είχε 1η ταχύτητα στο κιβώτιο η επιτάχυνσή του θα ήταν 0,32g, ενώ αν είχε 2α ταχύτητα στο κιβώτιο η επιτάχυνσή του θα ήταν 0,38g. Άρα με 31mph συμφέρει να έχουμε 2α ταχύτητα στο κιβώτιο.

Κάπου ανάμεσα στα 27mph και στα 31mph έπρεπε να κάνουμε την αλλαγή. Η αλλαγή πρέπει να γίνει στα 29mph όπου οι δύο καμπύλες τέμνονται, και είτε είμαστε με 1η ταχύτητα είτε με 2η, θα έχουμε την ίδια επιτάχυνση (0.39g). Απλά μετά συμφέρει να έχουμε την 2α στο κιβώτιο.

Άρα ο κανόνας είναι ότι :

Αλλαγή ταχύτητας κάνουμε εκεί που τέμνονται οι καμπύλες της επιτάχυνσης-ταχύτητας.

Δηλαδή αλλαγή ταχύτητας γίνεται στα κίτρινα σημεία του διαγράμματος. Έτσι η επιτάχυνση με την οποία κινούμαστε είναι η έντονα μπλε καμπύλη.



Στα παρακάτω διαγράμματα φαίνεται τι συμβαίνει αν κάνουμε την αλλαγή ταχύτητας (από 2η σε 3η) νωρίτερα (π.χ. για να πετύχουμε την μέγιστη επιτάχυνση με τη νέα σχέση) ή αργότερα (π.χ. στο κόφτη) από ότι πρέπει.





Και στις περιπτώσεις χάνουμε σε επιτάχυνση (κίτρινο τμήμα).

[punto1410]

Πολυ ωραια και σε ευχαριστω για τον κοπο σου.
Παντως μια δοκιμη θα μας βοηθουσε ιδιαιτερα να δουμε και στην πραξη τι γινεται.
Αν ανοιγαν 2 tjet, με το ενα να αλλαζει οπως λεει ο φιλος thenpap και το αλλο σε πιο ψηλες στροφες.

[Happy_Grigio]

3ο

Έπαιξα λίγο ακόμα με τις εξισώσεις και κατέληξα σε ένα ενδιαφέρον συμπέρασμα ότι:

Στην αλλαγή ταχύτητας η ισχύς πριν και μετά την αλλαγή είναι ίδια.

Όπως ανέφερα στο βέλτιστο σημείο αλλαγής της ταχύτητας οι δύο καμπύλες (με διαφορετική σχέση στο κιβώτιο) τέμνονται, οπότε έχουμε την ίδια ταχύτητα (υ1 = υ2) και την ίδια επιτάχυνση (a1 = a2):

υ1 = 2π * R * fκ1 / (n1 * nδ)
a1 = [(n1 * nδ) / (m * R)] * τκ1

υ2 = 2π * R * fκ2 / (n2 * nδ)
a2 = [(n2 * nδ) / (m * R)] * τκ2

Αφού a1 = a2 έχουμε:

[(n1 * nδ) / (m * R)] * τκ1 = [(n2 * nδ) / (m * R)] * τκ2 =>
=> n1 * τκ1 = n2 * τκ2 =>
=> n1 / n2 = τκ2 / τκ1 (1)

Αφού υ1 = υ2 έχουμε:

2π * R * fκ1 / (n1 * nδ) = 2π * R * fκ2 / (n2 * nδ) =>
=> fκ1 / n1 = fκ2 / n2 =>
=> fκ1 / fκ2 = n1 / n2 (2)

Από την σχέση (1) και (2) έχουμε:

τκ2 / τκ1 = fκ1 / fκ2 =>
=> τκ2 * fκ2 = τκ1 * fκ1 =>
=> τκ2 * 2π * fκ2 = τκ1 * 2π * fκ1 =>
=> τκ2 * ωκ2 = τκ1 * ωκ1 =>

=> Pκ2 = Pκ1

Στο διάγραμμα κάτω φαίνεται πως παραμένει ίδια η ισχύς στην κάθε αλλαγή ταχύτητας.

[punto1410]

Λοιπον, το τελευταιο διαγραμα ειναι ακριβως αυτο που ελεγα με το εμβαδον!
Οπως παρατηρειτε ολοι, πρεπει το εμβαδον της ιπποδυναμης να ειναι μεγιστο σε καθε ταχυτητα!!

[Happy_Grigio]

4ο
Για δείξω πόσο μεγάλο ρόλο παίζει το γρανάζωμα του κιβωτίου (Με αφορμή αυτό που έγραψε ο P.A.D.R.C. "Για αυτο και μια μεταδοση σχεδιαζεται με βαση εναν κινητηρα ,και οχι ενας κινητηρας με βαση μια μεταδοση") ορίστε το διάγραμμα της επιτάχυνσης για το t-jet sport, αν είχε όμως το 5τάχυτο κιβώτιο του απλού 1.4 8v, που είναι πιο κοντό.

Transmission Gear Ratios: 3.909,2.158,1.480,1.121,0.921:1 (Separate with commas)
Final Drive Ratio: 4.071:1



Παρατηρούμε ότι οι αλλαγές πρέπει να γίνονται σε μικρότερες ταχύτητες, σε σχέση με το κιβώτιο του t-jet (ειδικά μετά την 3η που γίνετε πολύ κοντό):

Αλλαγή 1η-2α στα 27mph αντί στα 29mph
Αλλαγή 2η-3η στα 47mph αντί στα 50mph
Αλλαγή 3η-4η στα 67mph αντί στα 76mph
Αλλαγή 4η-5η στα 86mph αντί στα 102mph

Επίσης παρατηρούμε ότι η επιτάχυνση στην 1η ταχύτητα είναι μεγαλύτερη. Αλλά μετά τα 30mph (48km/h) η επιτάχυνση είναι παρόμοια ανάμεσα στα δύο κιβώτια.
Από τη άλλη με το κιβώτιο το t-jet κερδίζουμε σημαντικά σε τελική ταχύτητα.
Άρα η αλλαγή του κιβωτίου στο t-jet δεν είχε να κάνει, μόνο με τη διαχείριση της επιπλέον ροπής, αλλά και με το πως θα κατανεμηθεί αυτή σε μεγαλύτερο εύρος ταχυτήτων, χωρίς ταυτόχρονα να χάνουμε σημαντικά σε επιτάχυνση, ενώ ο κινητήρας δουλεύει σε αρκετά χαμηλότερες στροφές.

[polatov]

αποσο ξερω το group vag 1.8 20v η μεγιστη ροπη ειναι ΑΠΟ τις 1950-4500 σιγουρα.χρονια τωρα ετσι μετρανε αυτο τον κινητηρα σε golf passat A4 A3 Ibiza Octavia Touran Polo.ειναι αδυνατον να εχει τη μεγιστη στη 1500 και στις 3000 να πεφτει.
το αντιστοιχο golf(της γενιας του passat του φιλου σου)ειχε βγαλει 22,7 kg ροπης στις 3.570.αλλαγη πρεπει να κανει σε εκεινες τις στροφες ωστε η επομενη ταχυτητα να πεσει στις ωφελιμες στροφες τις ροπης.αρα παιζει ρολο και το ποσο γρηγορα κανεις τις αλλαγες και αν αφηνεις το γκαζι στην αλλαγη και και...

[Happy_Grigio]

@ punto1410

Δεν σχετίζετε άμεσα με το εμβαδό, αλλά με το ότι στη βέλτιστη αλλαγή ταχύτητας (και την αλλαγή των στροφών) πρέπει να πέσουμε στην ίδια ισχύ.
Το αν το εμβαδό είναι μέγιστο, εξαρτάται από τη μορφή της καμπύλης της ισχύος. Άρα στη γενική περίπτωση δεν ισχύει.