Denne elbilen yter en megawatt

[Ano__Nym]

Du mener selvsakt bhp ikke hp

[aseem]

Eller hastighet i Furlongs per fortnight ( F/f )

[Sturle S]

Eller hastighet i Furlongs per fortnight ( F/f )

Då er vi inne på engelske einingar att, og dette vert eit veldig stort tal med mindre det var microfortnight du hadde i tankane. Eg noterer meg at bilen har ein toppfart på 690 norske mil pr månedag, og det er ikkje verst. Han legg bak seg ein fjerdingsveg på berre 32,48 sekund!

 

Elles meiner eg at norske fartsgrenser bør endrast til å samsvare med eininga sekund pr fjerdingsveg. Ikkje minst for å forvirre utlendingar når fartsgrensa går opp og ned.

Endret 24. november 2016 av Sturle S

[Carpe Dam]

Det må så klart vere fjerdingsvegar per glass!

Endret 24. november 2016 av Carpe Dam

[Lynxman]

Vær så snill - dette er en elbil. Den har følgelig ikke 1300 av James Watt sine slitne gampeekvivalenter. Den har derimot i overkant av 950 kilowatt med motor. Nå må den gamle måleenheten snart få dø ut. Eller så kan vi like godt begynne omtale dreiemomentet i foot-in-mouth-pounds, samtidig som vi krangler om hvis konges fot det skal regnes ut fra, eller omregninga fra stones til lbs. Så skal jeg slenge på hvor mange British Thermal Units det er på batteriet...

 

Spør du meg er det også på tide at vi slutter å late som om motordreiemoment er en god måte å sammenligne biler på.

[1P4XZQB7]

 

Vær så snill - dette er en elbil.

Den har følgelig ikke 1300 av James Watt sine slitne gampeekvivalenter. Den har derimot i overkant av 950 kilowatt med motor. 

Spør du meg er det også på tide at vi slutter å late som om motordreiemoment er en god måte å sammenligne biler på.

 

Javel? Da må du nesten også slutte oppgi motoreffekt.

Som nevnt så mange ganger før så er disse to målene to sider av samme sak.

 

Effekten er og blir dreiemomentet ganger turtall. Vi kan likevel være enig i at ingen av målene er voldsomt informativte i seg selv, uten samtidig oppgitt med fordelingen (kurveform) over turtall. Bare at gitt en av kurveformene - enten dreiemoment mot turtall, eller effekt mot turtall - så kan den andre avledes. Den andre kurveformen er da redundant.

 

Men dette er diskutert ihjel allerede, så nok om det. 

Endret 27. november 2016 av 1P4XZQB7

[StormEagle]

 

 

Vær så snill - dette er en elbil.

Den har følgelig ikke 1300 av James Watt sine slitne gampeekvivalenter. Den har derimot i overkant av 950 kilowatt med motor.

Spør du meg er det også på tide at vi slutter å late som om motordreiemoment er en god måte å sammenligne biler på.

Javel? Da må du nesten også slutte oppgi motoreffekt.

Som nevnt så mange ganger før så er disse to målene to sider av samme sak.

 

Effekten er og blir dreiemomentet ganger turtall. Vi kan likevel være enig i at ingen av målene er voldsomt informativte i seg selv, uten samtidig oppgitt med fordelingen (kurveform) over turtall. Bare at gitt en av kurveformene - enten dreiemoment mot turtall, eller effekt mot turtall - så kan den andre avledes. Den andre kurveformen er da redundant.

 

Men dette er diskutert ihjel allerede, så nok om det.

Nei det er da så absolutt ikke to sider av samme sak. Vi har girkasser og utvekslinger på biler skjønner du så man kan få akkurat så mye dreiemoment man vil ut på hjulene, men effekten får man ikke øket på denne måten.

Det er effekten som er hva som betyr noe for prestasjonene til en bil, hvilket turtall (dreiemoment) den oppnår denne effekten på har ingen betydning for prestasjonnene til bilen.

[1P4XZQB7]

Nei det er da så absolutt ikke to sider av samme sak. Vi har girkasser og utvekslinger på biler skjønner du så man kan få akkurat så mye dreiemoment man vil ut på hjulene, men effekten får man ikke øket på denne måten. Det er effekten som er hva som betyr noe for prestasjonene til en bil, hvilket turtall (dreiemoment) den oppnår denne effekten på har ingen betydning for prestasjonnene til bilen.

 

 

Er ikke helt sikker på hvor du vil, da du synes motsi deg selv. Newtons andre lov forteller oss i alle tilfelle at akselerasjon er kraft per masse, eller a = F/m. Kraften er her hva bilens masse opplever påtrykket, som jo er ekvivalent med kraften som virker ytterst på dekket, i den lille kontaktflaten mot asfalten. 

 

Ignorer det faktum at hjulet øyeblikket etter vil ha rotert - det får bare konsekvens for det videre forløp. Og det videre forløp er en time-laps sammenstilling av disse instantane betraktninger. 

 

Kraften ytterst på dekket er direkte proposjonal med dreiemomentet rundt drivakselen. Som på sin side er en girutveksling unna dreiemomentet på motorens veivaksel. Det er altså i bunn og grunn motorens dreiemoment - ikke effekt - som gir opphav til akselerasjon. Men igjen - dreiemoment og effekt er gjensidig koblet. Effekt er hvor mye arbeid et gitt dreiemoment kan utføre på nettopp dette turtall, mens dreiemomentet er evnen til å endre turtall. Og husk - det er ikke egentlig motorens turtall vi vil endre - det er endringen i hjulenes turtall som avgjør akselerasjonen.

 

Vi har to kompliserende element i denne betraktningen - girutveksling og momentkurven mot turtall. 

 

For en elektromotor er momentkurven ekstremt viktig, da slike motorer i beste fall får et fast reduskjonsgir å forholde seg til. Ved stillstand utøves per definisjon intet mekanisk arbeid eller effekt, da systemet står stille / statisk. (Det går likevel med strøm rett i termisk tap for å produsere dreiemoment ved stillstand. Utført mekanisk arbeide i form av dreiemoment ganger turtall er likefullt NULL.) Manglende startmoment er spesielt problematisk for asynkrone / induksjonsmotorer. 

 

• http://industrialelectricalco.com/wp-content/uploads/2014/01/nema-abcde-torque-curves.pdf

 

Så har vi elementet girkasse. Om vi ignorerer tilfellet stillstand nevnt over, så kunne i prinsippet en perfekt kontinuerlig variable girkasse tillatt motoren ha dreiemoment (og effekt) på et enkelt turtall, og bare der. Hadde ikke fungert i praksis, da motoren ville gått i frø på enhver diskontinuerlig stegendring i lasten. Det var en ytterlighet. La oss nå beholde CVT girkassen og i stedet forholde oss til en mer reell motor, med et gitt forløp av dreiemoment. 

 

Velger nå en annen ytterlighet, der motoren oppviser et dreiemoment omvendt proporsjonalt med turtallet, eller "t = 1/w "  Der Tau er dreiemoment og Omega er vinkelhastighet eller altså turtall. Igjen, ignorer det faktum at dette ikke lar seg gjøre ved stillstand, altså null turtall. For positive turtall er motorens effekt i dette tilfellet helt konstant med turtallet; Power ∝ t∙w = ( 1/w )∙w = 1.

 

Hva skjer da igjennom girkassa? Fint lite. I dette tilfellet kan man ikke lenger oppnå noe ved å bytte turtall mot dreiemoment, og hvilken girutveksling man velger vil følgelig ikke ha noen innvirkning på akselerasjonen. Ingen overhode. Vet dette oppfattes kontraintuitivt, men der finnes ingen slik motor som kan gi den erfaringen. En elektromotor kunne potensielt blitt aktivt styrt til å emulere denne oppførselen, og det hadde sikkert gjort seg bra som et labeksperiment i klassisk mekanikk. 

 

Så hva skjer egentlig i praksis? Forbrenningsmotorer oppviser normalt stigende dreiemoment med turtall, men der dreiemomentet topper seg før effekten topper seg. Sagt på en annen måte - over toppen faller dreiemomentet saktere som det turtallet fortsetter øke. Følgelig fortsetter effektkurven øke ennå en stund. Av samme grunn (og forutsetninger) fortsetter også dreiemomentet om drivakslingen å stige dess lavere girutveksling og dermed høyere motorturtall man velger, til tross for at dreiemomentet på veivakselen da er (litt) lavere. Igjen - bytte turtall for dreiemoment, frem til det punkt hvor dreiemomentet begynner falle fortere som det turtallet går opp. 

 

[EDIT: Fant en fin eksempelkurve på nettet å referere til. Legg merke til at alle knekkene i både dreiemoment og effekt opptrer parvis på samme turtall.]

 

 

La oss omorganiserer ligninga for momentbalanse gjennom girkasser - ”t_hjul ∙ w_hjul =

t_veiv ∙ w_veiv“ - og dernest maksimerer dreiemomentet om drivakselen.

 

Vi sitter da igjen med “max { t_hjul } = max { t_veiv ∙ ( w_veiv / w_hjul ) }” Noter at vinkelhastigheten ute på hjulene allerede er gitt, ved bilens hastighet i dette ene øyeblikk. 

 

Denne erkjennelse forenkler oppgaven ned til å optimalisere “ max { ( t_veiv ∙ w_veiv ) } ” , altså produktet av dreiemoment og turtall på veivakselen. 

 

Samtidig vet vi at “Power = t∙w ” , slik at oppgaven med å finne optimal girutveksling for akselerasjon viser seg være ekvivalent med å finne toppen i effektkurven. Et resultat som ikke burde være spesielt overraskende, da fysikken fortsatt ikke gir noen åpning for eksistensen av Perpetum Mobile. 

 

Så jo, både jeg og klassisk mekanikk insisterer fortsatt på at dreiemoment og effekt er to sider av samme sak, via turtall.

 

For diesel topper dreiemomentet mye tidligere som på en bensiner, men faller til gjengjeld saktere over toppen. Resultatet er et bredere turtallsområde der effekten er tilnærmet konstant, noe som reduserer behovet for optimal eller tett girutveksling. Eller for den saks skyld behovet for å slure på clutchen. Referer eksempelet med konstant effekt over. En bensiner kompenserer noe for dette ved å tilby et høyere maksimalt turtall.

 

På et gitt turtall begynner dreiemomentet likevel falle mye raskere som turtallet går opp, og over dette turtallet vil du få lavere akselerasjon som hvis du girer opp og dermed oppnår et lavere turtall med høyere dreiemoment på motoren. Altså red-lining. Veldig merkbart på en motorsykkel. Og ja, effekten vil i denne enden av skalaen også ubønnhørlig måtte stupe. Bare at dette stupet i effekt er diktert av utviklingen i dreiemoment.

 

En girkasse utgjør altså en lek med tall, der man vekter motorens tap av dreiemoment mot økning i turtall, for i enden av regnestykket maksimere dreiemomentet (ikke effekten, selv om også effekten følger med på lasset) ut på hjulene.

 

Det å oppgi både maksimal effekt og maksimalt dreiemoment på en motor vil implisitt fortelle over hvor bredt turtallsområde den oppgitte effekt er tilgjengelig. Jo høyere det oppgitte maksimale dreiemoment er for en gitt maksimal effekt, dess lavere turtall må toppen i dreiemoment ha inntruffet på, og dess bredere er det nyttbare effektspekteret. Normalt. 

 

Vil også få påpeke at dieselmotorer oppviser en intrisitt motstand mot å spinne opp, en slags intern inertia. Dette må nødvendigvis gi seg utslag i et plutselig tap av produsert dreiemoment om lastmomentet like plutselig forsvinner. Eksempelvis om du trykker inn koblingen under maksimal pådrag opp en bakke - turtallet øker da ikke i nærheten av så fort som for en bensinmotor, til tross for et vesentlig høyere dreiemoment ved lavt turtall. Men dette har med impulsrespons å gjøre, ikke den underliggende klassiske mekanikk. En børsteløs elektromotor har i likhet med diesel også høyt dreiemoment på lavt turtall, og spinner som forventet opp i turtall noe infernalsk mye raskere som en bensinmotor.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Gear_train

https://www.engr.ncsu.edu/mes/media/pdf/gears 

http://www.sci.brooklyn.cuny.edu/~kammet/gear_notes.pdf

http://www.maelabs.ucsd.edu/mae_guides/machine_design/machine_design_basics/Mech_Ad/mech_ad.htm

Endret 30. november 2016 av 1P4XZQB7