PDA

Pogledati punu verziju : RPM I HORSEPOWER!



L. Lawliet
03.09.2010, 22:14
Konjske snage prodaju motor, obrtni momenat pobeđuje u trkama

http://www.bjbikers.com/images/uploads/najzli/Tork/Zupcanik.jpg


Sigurno ste primetili da se u poslednje vreme, kada se tehnika naveliko komentariše, i više ne postoje tajni termini poznati samo stručnjacima, kod motora i automobila sve više, pored snage pominje i pojam orbtnog momenta. Da li ste se ikada zapitali šta je ustvari obrtni moment? Zašto ga pominjemo uz snagu agregata, i kakve su uopšte veze ta dva pojma?

Gospodin Caroll Shelby ( pogledaj film Gone In 60 Seconds i najbolju ribu u filmu, „Eleanor“. prim. aut.) je jednom prilikom rekao: „Konjske snage prodaju vozilo, obrtni moment pobeđuje u trkama“. Šta je pod tim mislio?

Otkrijmo...




Uvodna reč.



Da bi smo bolje razumeli celu priču, pre svega bih naveo da se sve formule, zaključci i teorije koje ćemo preslišati u ovom tekstu zasnivaju na idealnim uslovima okoline. Dakle:

1. Ne postoji trenje na putu niti u bilo kom sklopu agregata ili motora.
2. Ne postoje bilo kakvi aerodinamički uticaji na vozilo.
3. Vozimo po idealno ravnoj površini.
4. Ne postoje gubici snage u menjaču i lancu/kajišu/kardanu.
5. Uvek se krećemo brznom koja nije jednaka nuli.

Sa druge strane, ja se moram ograditi od svih grešaka koje se eventualno pojave u ovom tekstu jer ja nisam dovoljno stručan da bih ocenio gde grešim, a moje znanje se zasniva na logičnim zaključcima koje donosim u svojoj glavi. Ono što je meni logično, nije baš svima, i suprotno, svima baš nije, logično meni je što ono.

Obrtni moment.

http://static.howstuffworks.com/gif/gear-spur.jpg

Obrtni moment je sila koja teži da uzrokuje kružno kretanje, rotaciju. Fizika bi bila mnogo prostija da neko nije izmislio točak, definitivno. Možda bi tada i ja imao peticu iz fizike, ah pusti snovi. Svaka sila koja deluje na tačku van centra kružnice teži da rotira objekat. Prvi primeri obrtnog momenta su se pojavili već u ranom detinjstvu kada vas je majka povukla za uvo ka sebi, a vaša glava se okrenula. Da bi joj dokazali da je definicija tačna za onaj deo o centru delovanja sledeći put ste rukama pokrili uši a majka vas je povukla za nos. Glava se tada nije okrenula jer se nos nalazi u centru rotacije vaše glave. Probajte sada, biće zabavno. Pazite da vas neko ne vidi, posle ću ja da ispadnem ludak jer pišem ovakve tekstove. Zaista, to je moment sile. Pojednici se sete da su ih majke vukle za zulufe, to boli u pizdu materinu a ne zakreće glavu kao kod ušiju. Donosimo zaključak da postoji neka veza sa razdaljinom delovanja od centra. Mama je trebala da vas vuče duplo jače za zulufe da bi vam okrenula glavu kao kada vas je vukla za uši nego kada kada vam je klempavila ušne školjke. Stavite ciglu na dečiju klackalicu, na polovini vaše strane trebate staviti dve cigle da bi postavili ravnotežu. Što je tačka delovanja udaljenija od centra, sila koja je potrebna da prozrokuje kretanje je slabija. Primer tome su oni stari bajsovi petobrzinci. Kada sila deluje na najveći zadnji zupčanik, najlakše okrećeš pedale. Što je dalje od centra, manje se znojiš.

Rad.

Rad je fizička veličina. (Googlaj malo o kosidbi ili zidanju kuće). Rad i ne pominjemo mnogo kada pričamo o motorima. Rad je ustvari mprenošenje energije sa jednog sistema na drugi. Zašto nam je on bitan? Pa prosta definicija rada je je konstatacija da nam je za 1 mernu jedinicu rada potrebno da uložimo jedan Njutn sile da bi pomerili telo za jedan metar razdaljine. Odatle Njutn po metru ili Nm. Kada govorimo o radu na osovini, dakle kružno kretanje, lako shvatamo da je to priča o radu na obodu kružnice koja se kreće, odnosno obrtni moment. Zato se rad kao takav ne pominje preterano, rad na osovini je obrtni moment. Ukoliko bi „razmorali“ osovinu dobili bi „njutisanje po metrima“... Rad bato moj, obrtni moment.

Rad=Sila x Razdaljina

Snaga

Znaš šta ti je snaga. Snaga je dizanje tegova. Da bi digao teg, treba da uložiš rad i da za neko vreme digneš taj teg. Snaga je rad u nekom vremenu.

Snaga = Rad / Vreme

Rad=Sila x Razdaljina

Znajući da je Brzina ustvari Razdaljina / Vreme lako dolazimo do toga da je:

Snaga = Sila x Brzina

E sad da ga zakomplikujemo, pošto se radi o kružnom kretanju, dakle rokanje po obimu, koji je ništa drugo nego rad po obimu, i tu ubacimo malo vremena jer se radi i o brzini teško je, sa moje tačke gledišta nešto egzaktno zaključiti, ali je lako doći do zaključka da je snaga na osovini proizvod rotirajuće brzine i sile osnosno obrtnog momenta.

Pazi sada ovu zajebanu formulu do koje smo došli a zanimljiva nam je jer povezuje Snagu i obrtni moment kod osovine, upravo ono što nas je i zanimalo.

1[W] = 1[N x m/s] (To smo pominjali gore)

1[kW] = 1[W] x 1[kW/1000W] x 1[min/60s] x 2p/1obrtaj

Ubijemo većinu brojeva koji se krate, malo mi je teško da kucam formule, ali na papiru se dobija ovo:

1[kW] = Obrtni moment [Nm] x brojo brtaja u minuti [RPM] / 9549

Jel znaš šta bi nekome ko se razume u mehaniku prvo palo na pamet kada bi video ovu formulu (meni nije). Menjač!

Brzine

http://www.performance-design.net/Another_preped_motorcycle_transmission_from_Perfor mance_Design_c.JPG

Menjač je do jaja stvar. Koristi onu formulu gore da nam pokazao kako snaga ne zavisi od brzine. Meteš na jednu osovinu 1:2 zupčanik, a na drugu osovinu meteš 1:4. Na ulaz prve osovina uloži određenu snagu i ona ti je sa jedne strane brojobrtaja x obrtni moment x neka konstanta. Pošto imaš ulaz i izlaz, skratiš tu konstantu i provališ da na izlazu imaš duplo veći broj obrtaja, duplo manje obrtnog momenta ti treba da vrtiš osovinu jer je zupčanik duplo veći, ali je snaga na ulazi i na izlazi uvek ista!



Zašto je to dobro? Pa imaš priliku da se zezaš sa brzinama na izlazu, a bez da gubiš snagu. A kako se onda meni čini da u prvoj izuva a u petoj i nije baš toliko jak? Pa evo logičnog objašnjenja. U petoj ti je zupčanik mali mali majušni i da bi imao veliku, veliku brzinu moraš da ga množiš sa velikim velikim velikim obtnim momentom da bi išao mnogo brzo. Prva brzina, moment jebe kevu, ali ne mož brzo da ide. Druga brzina, malo brže ideš, ali se moment mora smanjiti d abi postojala ravnoteža. U petoj brzini, imaš najgore ubrzanje, najmanji rad, ali je brzina najveća. Ne mož sve da imaš pa da ga jebeš. Pa šta da radim? Prava dino mašina koja meri ubrzanje i da vidiš kakva ti je kriva snage. Kriva snage onoga što ti je među nogama. Ma bre motor, bre! Gubiš koncentraciju, vidim ja.

Kriva snage će nam objasniti sledeću stvar. Zbog odnosa momenta i broja obrtaja, može se formirati kriva snage koja će pokazivati kolika je snaga u kilovatima za svaki pojedini opseg obrtaja motora.

Pazi, ukoliko voziš na niskim obrtajima, upotrebljavaš manje snage agregata, koristiš manji rad, pa je logično i potrošnja manja, ali su svakako i performanse degradirane, no, može to i brže. Može, ali treba znati kako. Prost primer, bez obraćanja pažnje na cifre jer nisam računao nego ih bacam iz glave bi mogle da budu ovakve, ja vozim motor 80 na sat u četvrtoj, na 4000rpm i koristim 35kw snage agregata, krećem da pretičem, vraćam u treću, dižem na 5200rpm, snaga na 5200rpm je 44kw i normalno lakše obilazim. Dakle, znamo kako!

Zaključak

Obrtni moment figurira u svojstvu rada i njegova definicija se upravo svodi na mogućnost okretanja točka. Snaga je samo cifra koja će nam pomoći da izračunamo kako da konstruišemo menjač da bi iskoristili obrtni moment. Daleko od toga da je snaga zanemarljiva, ali nam ona samo pruža mogućnost da pomoću mehanike upotrebimo tu snagu i pretvaramo je u onoliki rad koji nam je potreban u datom trenutku. Sad mi je potpuno jasno kako ne pobeđuje uvek onaj ko ima najviše konjskih snaga, već onaj ko je najbolje uspeo da ih ukroti i iskoristi. Gospodine Shelby, bili ste u pravu, konjske snage prodaju motor, obrtni moment pobeđuje u trkama.