Tutaj jesteś:
Społeczność
»
Blogi
»
Blog kierowcy autre2003
»
KM i Nm. Wpływ parametrów silnika na osiągi użytkowe auta.
Wpis w blogu użytkownika
autre2003
Dodano: 11 lat temu
Blog odwiedzono 10142 razy
Data wydarzenia: 03.03.2013
KM i Nm. Wpływ parametrów silnika na osiągi użytkowe auta.
Kategoria: inne
Bez zajmowania się wyjaśnianiem tego sporu, postanowiłem nieco przybliżyć wpływ tych parametrów na osiągi auta, a także na jego codzienną eksploatację w jak najbardziej przystępny sposób, będzie więc to wersja uproszczona i skrócona .
Na początek może zajmijmy się tematem mocy.
Jak mierzy się moc silników?
Otóż moc oblicza się ze wzoru:
moc [W] = moment obrotowy [Nm] * obroty [rad/s], mierząc moment obrotowy silnika.
Jak widzicie jednostką mocy jest Wat (układ Si) lub jego wielokrotność czyli w przypadku aut jest to kW. Natomiast koń mechaniczny jest jednostką przelicznikową.
I tu znów mała ciekawostka, gdyż mamy konie mechaniczne kontynentalne (PS) i tymi posługujemy się w Polsce (1 KM = 735,5 W - 1kW = 1,36 KM) oraz anglosaskie konie parowe (HP) ( 1HP = 1,01 KM/PS ).
Tak więc moment obrotowy jest składową funkcji mocy i mając jego wykres jesteśmy wstanie nakreślić krzywą przyrostu mocy tym razem ze wzoru:
moc [W] = moment obrotowy [Nm] * 2 * pi * obroty [rpm]/60
Producenci niestety niechętnie udostępniają wykresy momentów obrotowych, a jest to parametr silnika dzięki któremu możemy się w teorii dowiedzieć najwięcej, gdyż dopiero cały przebieg krzywej przyrostu mocy daje nam pewien obraz tego czego możemy spodziewać się po aucie.
Same wartości maksymalne, niewiele mówią nam o tym jak w codziennej eksploatacji będzie się zachowywać auto i czy spełni nasze oczekiwania.
Skrajnym przykładem popierającym tę tezę jest silnik V6 F1, gdzie maksymalny moment obrotowy oscyluje w granicach 300 Nm, a maksymalna moc w granicach 700 KM, natomiast silnik nie nadawałby się do zastosowania w przeciętnym kompakcie o masie około 1300kg, szczególnie z manualną skrzynią biegów, ze względu na konieczność utrzymywania go w bardzo wąskim zakresie obrotów (moc przy 19 k rpm, moment przy ok. 14 k rpm). Powodowałoby to nadmierny hałas i ogromne zużycie paliwa. W dodatku każdy błąd w wyborze przełożenia skutkowałby ogromnym spadkiem dynamiki, a na wyższych przełożeniach nawet uszkodzeniem silnika.
Ciekawostką jest, że nawet gdyby silnik wytrzymał takie obciążenie, to próbując przyspieszyć z dolnych obrotów na piątym biegu, auto zbierało by się gorzej niż mieszczuch z silnikiem 1.0 ( w teście elastyczności 80-120 km/h na V biegu nie miałby szans z Pandą 1.1 czy up'em 1.0).
Oczywiście o ile mamy wartości rpm przy jakich osiągane są wartości mamy pobieżny obraz tego jak będzie się zachowywał nasz samochód z danym silnikiem, gdyż w teorii samochód najlepiej przyspiesza między maksymalnym momentem a maksymalną mocą.
Niestety w nowoczesnych, jednostkach nie zawsze się to sprawdza, szczególnie w doładowanych jednostkach wysokoprężnych.
Tak więc moc maksymalna, przy założeniu dobrze dobranych przełożeń w układzie przeniesienia napędu, ma największy wpływ na przyspieszenie naszego auta ze startu zatrzymanego przy pełnym otwarciu przepustnicy i wykorzystaniu obrotów przy jakich jest ona osiągana (np 0-100 km/h).
Jednak nie gwarantuje nam wcale odpowiedniej dynamiki w codziennej eksploatacji auta.
Co więcej nie gwarantuje nam tego również wysoka wartość momentu obrotowego, to właśnie dlatego najlepiej posłużyć się wykresem a jeszcze lepiej przejechać konkretnym autem przed zakupem.
Czasem skreślamy wiele modeli, tylko dlatego, że ich moc w stosunku do masy wydaje nam się za niska. Podchodząc w ten sposób możemy się mocno pomylić i skreślić auto, które w rzeczywistości mogłoby być dla nas znacznie bardziej odpowiednie niż inne o niby wyższej mocy lub wyższym momencie obrotowym.
Dla fanatyków cyferek mam propozycje pewnego testu, który każdy z was może przeprowadzić:
Test możemy przeprowadzić dzięki ciekawemu rozwiązaniu zastosowanemu przez koncern Kia/Hyundai w modelach Cee'd I/ i30 I
Znajdźcie parę tych samochodów z silnikiem 1.6 crdi 90 KM 235 Nm, w wersji z przed liftu (VGT) i po lifcie (WGT).
Oba auta przy tej samej masie, dysponują tym samym silnikiem, o tej samej mocy i tym samym momencie obrotowym, różnią się jednak rodzajem zastosowanej turbosprężarki.
Polecam naprawdę warto, wielu z was po tej przejażdżce porównawczej, będzie mocno zaskoczonych .
Uwaga: Skutkiem może być kompletne przewartościowanie podejścia zarówno do mocy maksymalnej jak i wartości maksymalnego momentu obrotowego a także ich wpływu na osiągi auta
PS. Zapraszam do rzeczowej dyskusji a zainteresowanych tematem do DP mojej kijanki w najbliższym czasie, gdzie będę opisywał swoje doświadczenia i wrażenia z testu w którym zdecydowałem się uczestniczyć.
Ostatnia aktualizacja: 03.03.2013 22:47:12
Najnowsze blogi
Auto do kasacji? W Łodzi zrobisz to szybko i bez stresu! Sprawdź szczegóły na stronie.
https://auto-szrot-kasacja-pojazdow.pl/lodzkie/lodz
Dodano: 16 dni temu, przez niki129
Miałem sprzedać Audi ale jakoś było mi żal tamtego auta wystawiłem równolegle na sprzedaż forda. Ogłoszenie wisiało 3 tygodnie, pierwszy telefon, oglądający finalnie auto sprzedane. ...
8
komentarzy
Dodano: 24 dni temu, przez darek-k
Objaw był taki że auto raz opadało, sam tył, i podczas podnoszenia w pewnej chwili jak z procy do góry poszedł, usterka się pogłębiała, że już nawet podczas jazdy potrafił wystrzelić do ...
5
komentarzy
Marki społeczności
Szukaj znajomych
Kto szuka ten znajdzie... Ważne, żeby nie dać się omamić tej marketingowej papce...
Ja kilka razy wypożyczałem auta z ASO jak mi były potrzebne, m.in Craftera, T5, Sprintera.
Ostatnio miałem też okazje przejechać się Mini Bi-turbo, tym razem jednak z doradcą w roli pilota, ale nie jestem potencjalnym klientem.
Przyznam, że zrobił na mnie wrażenie, niesamowicie to jeździ, tylko cena też niesamowita.
Najgorzej, że ciężko wynegocjować taką jazdę próbną... Ostatnio wziąłem sobie 500L na dzień, ale tylko dzięki temu, że jestem stałym klientem Fiata i było to okupione warunkiem nieprzekroczenia dystansu 200 km... Wchodząc z ulicy i nawet będąc mocno zainteresowanym z reguły dostajemy możliwość przejechania się 20 km ze Sprzedawcą na pilocie.
Zresztą nie wiem czy wielu kierowców byłoby z niego zachwyconych, ja nie. Wolę jednak stały moment. To właśnie moment daje to uczucie wgniatania w fotel czyli "coś co tygryski lubią najbardziej" . Stała moc dała by doskonałe przyspieszenie, ale odczuwalny byłby jedynie początkowy moment z ogromnym przeciążeniem.
To tak jak pod koniec zakresu obrotomierza w wielu dieslach: moc rośnie, moment spada, samochód przyspiesza dobrze, ale wrażenie jest zupełnie inne. Większość kierowców woli zmienić bieg wcześniej i wydaje im się, że mimo wyższego biegu i niższych obrotów przyspieszenie jest lepsze. To złudzenie, ale jakże przyjemne .
Owszem ,źle się wyraziłem, małe sprostowanie:
Najlepszy do celów trakcyjnych byłby silnik MOGĄCY rozwinąć stałą moc od zera, do swoich obrotów maksymalnych. Zresztą taki silnik to i tak utopia i rozmawiamy całkowicie teoretycznie.
Trzeba by na starcie ten moment ograniczyć, ale przecież zwykłym autem z silnikiem spalinowym też nie jeździ się non stop z gazem w podłodze, a ch-ki podawane przez producentów tworzone są właśnie przy pełnym otwarciu przepustnicy i określają możliwości silnika. Czy z nich korzystamy, to już zależy od ciężaru naszej prawej stopy.
Dlatego same dane podawane przez producentów nie odzwierciedlają charakteru auta. Moim zdaniem producenci powinni mieć obowiązek publikowania wykresów przebiegu momentu obrotowego i krzywej przyrostu mocy.
Silnik wytwarzałby ogromny moment obrotowy na starcie, który zmniejszałby się wraz z prędkością obrotową. To oznaczałoby podczas startu, konieczność przeniesienia na koła ogromnego momentu obrotowego i powodowało problemy z trakcją. Dlatego nie wydaje mi się przereklamowany płaski przebieg momentu zapewniający równomierny przyrost mocy. Oczywiście przy nadwyżce mocy, rozwiązanie ze stałą mocą w pewnym zakresie obrotów może mieć sens, jednak nie od samego startu.
Silniki elektryczne mają możliwość utrzymywania zarówno stałej mocy lub stałego momentu obrotowego(w zależności od silnika), mają też dużą sprawność. Jednak problemem jest dostarczanie do nich energii elektrycznej i raczej nie widać szansy na wielki przełom w zakresie zasięgu i kosztów produkcji, tak więc póki co nie widać perspektyw na szybkie wyparcie silników tłokowych przez elektryczne.
Najlepszy do celów trakcyjnych byłby silnik rozwijający STAŁĄ MOC od zera, do swoich obrotów maksymalnych.
Silnik taki nie potrzebowałby wogóle skrzyni biegów.
Oczywiście silnik taki nie istnieje, a charakterystykę najbliższą idealnej posiadają silniki elektryczne.
Stosunek mocy do masy auta i ważne sa przełożenia skrzyni biegów.
Niutonometry przy jakich obrotach sa maksymalne.
Elastyczność mierzona przy wyprzedzaniu od 60-100 i 80-120 jak sie przyjęło.
We wszystkich kategoriach wygrywa diesel, przy spalaniu tez.
Jedynie od 0-100 km/h przegrywa.
Najlepszym dowodem na to jest mój przykład ze stajni Hyundai/Kia. Oba auta mają silnik diesla (w dodatku ten sam silnik) i ten sam stosunek mocy do masy. Jak wsiądziesz w wersje z przed liftu raczej nie będziesz narzekał.
Jak wsiądziesz do tego auto po lifcie będziesz mocno rozczarowany.
Podobny efekt można zaobserwować w wielu innych autach. Dużo zależy też od zakresu obrotów z jakiego korzystamy na co dzień i czego oczekujemy od auta.
Można się też bardzo zdziwić wsiadając w z pozoru słabe (w przeliczeniu mocy do masy) auta amerykańskie z silnikami V6 czy V8, w tym przypadku byłbyś raczej mile zaskoczony.
Jednak biorąc pod uwagę elastyczność całkowitą silnika tłokowego obliczaną ze wzoru, zwykle współczynnik będzie lepszy dla silników wysokoprężnych niż iskrowych.
To temat na oddzielny wpis, ale jeśli będziecie tym zainteresowani tez mogę o tym napisać.
Natomiast elastyczność, którą podają dziennikarze czyli przyspieszenie od 60-100 i 80-120 jest w rzeczywistości przyspieszaniem w warunkach drogowych. W teorii ma być ono wykładnikiem elastyczności pojazdu i swego czasu można uznać, że było.
Elastyczność całkowitą obliczamy z trzech wzorów. Często jako wykładnik elastyczności silnika, dziennikarze stosują znacznie uproszczoną metodę, obliczając wskaźnik elastyczności prędkości obrotowej. I tu powstaje pewien problem, szczególnie gdy korzystają z definicji zamiast ze wzoru, wkrada się często błąd bo dziennikarze zakres/rozpiętość prędkości obrotowej obliczają jako różnicę a nie jako stosunek [En = Nn/Nm ] gdzie Nn to prędkość obrotowa silnika odpowiadająca największej mocy a Nm to prędkość obrotowa silnika odpowiadająca największemu momentowi obrotowemu.
Oczywiście w przykładzie, który podałeś ta wartość będzie bardzo korzystna dla silnika benzynowego, jednak do niedawna takie parametry były nieosiągalne dla jednostek benzynowych a i obecnie licząc procentowo ilość jednostek benzynowych o takich parametrach jest znikoma.
Co więcej pokusiłem się o obliczenie elastyczności całkowitej dla dwóch losowo wybranych silników VW produkowanych w tym samym okresie 68 konnego SDI i 75 konnego 1.4 16V w benzynie. Mimo iż na starcie silnik benzynowy ma przewagę w postaci kilku koni to współczynnik Ec 1.9 SDI wynosi 2,06 wobec 1,85 silnika benzynowego.
Z założenia brzmi ciekawie i w teorii wygląda rewelacyjnie:
Najpierw kompresor by podnieść moment jak najwcześniej i najszybciej, potem pierwsza sprężarka, a kiedy tej braknie tchu dojdzie druga i znów podbije moment. Bardzo jestem ciekawy jak to będzie w praktyce.
Tylko jeśli chodzi o doładowane jednostki benzynowe mamy nieco ograniczone możliwości. Podniesienie mocy musi wiązać się ze wzrostem spalania ze względu na skład mieszanki. Oczywiście da się takim autem jeździć oszczędnie i to jest fajnie jednak jak zaczynamy korzystać z jego możliwości spalanie dość mocno wzrasta. W doładowanych dieslach jest pod tym względem nieco lepiej, korzystanie z większej dynamiki nie musi się wiązać ze znacznym zwiększeniem kosztów.
Do MarcinGP: Ciąg dalszy oczywiście nastąpi, jak tylko czas mi na to pozwoli. Będę się tez z wami dzielił wrażeniami z testu nowych map w Rio.
A jeśli czas pozwoli i będziecie zainteresowani opisze też test porównanie obu Cee'dów.
Może nie do końca dobrze rozumiem.
Ale przy tzw. elastyczności w testach dziennikarskich na np 5 biegu od 80-120 km/h to diesle z dużymi niutonometrami wygrywają z benzyną.
Turbina nie musi sie bujnąć a nawet jak zajmie jej to sekundę to i tak szybciej to będzie niz wysokoobrotowej benzynie.
Bo jak sie osiąga 80% momentu w przedziale obrotów 1500-2000 to znacznie lepiej niż w benzynie gdzie taki maksymalny moment wypada przy ponad 3400 obr/min lub wiekszych
Elastyczność łatwo sprawdzić ruszając z piątego biegu - zawsze wygra wolnossąca benzyna, bo zanim turbina się bujnie i poda moment to się trochę zejdzie ....
Absolutnie bez urazy, bo szczerze wolę turbodiesle, i popieram saja - liczy się tylko moment :D
Ja zawsze uważam że w aucie ważna jest moc w stosunku do masy:
- 100 koni w lanosie który waży 1150 kg to lepiej niż w Fordzie focusie ważącym 1300 kg.
- do tego patrzymy jaki jest moment obrotowy i czy osiągany przy 3500 obr/min czy przy 5500 obr/min
- obydwa auta kasuje 100 konny diesel który ma ok 250 Nm w przedziale 1700-2000 obr/min.
Diesel jest elastyczniejszy może od 0-100 km/h wolniejszy ale komu potrzebny taki sprint na co dzień przy ruszaniu od zera.
To były przykłady ale tak zazwyczaj bywa