Vääntö- ja tehokäyrät ja niiden tulkinta

[MMV]

Koska kiihtyvyys on nopeinta suurimman tehon kohdalla, tuo Rauskan laittama linkki kannattaa lukea. http://koti.mbnet.fi/parkatti/vaantoteho.php

Meinasin laittaa saman linkin (Googlen ensimmäinen hakutulos), koska siinä on varsin helpolla tavalla osoitettu tämän teho vs vääntö -keskustelun järjettömyys. Vääntö ei itsessään ole muuta kuin tehon komponentti. Ainoa vääntö, mikä vaikuttaa kiihtyvyyteen on renkaan tuottama vääntö. Moottorin tuottamaa vääntöä hallitaan vaihdelaatikolla ja renkaiden maahan kohdistama vääntö riippuu moottorin tehosta ja käytettävästä kokonaisvälityssuhteesta. Renkaan "tuntema" vääntö vaihtelee, se voi kasvaa tai vähetä välityssuhteen mukaan. Tehoa ei voi kasvattaa välityksillä (itse asiassa vain pienentää häviöiden takia).

[Karvis]

Jossa sielläkin heti alussa todetaan:

Jos käytetään VAKIOVAIHDETTA, suurimman vääntömomentin kohdalla saadaan suurin kiihtyvyys.

Ja heti perään:

Kuitenkin vielä suurempi kiihtyvyys saadaan aina, jos valitaan samassa nopeudessa sellainen vaihde, jolla kone antaa ulos suurimman tehon. Tällöin vetävistä pyöristä saatava vääntö on vielä suurempi. Maksimoi vaihdetta valitessasi siis teho.

Ainakin mulla on joka autossa ollut vaihdelaatikko

[toukopouko]

Kuinka monessa autossa käytetään vakiovaihdetta?

Ei varmaan missään. Se on eri asia miten autolla kiihdytetään maksimaalisen nopeasti.  Miksi ottaa mukaan vaihdelaatikot jos halutaan keskustella teho ja vääntökäyrien tulkinnoista ja niistä tehtäviin päätelmiin kiihtyvyydestä ja moottorin luonteesta ?

[makkis]

Voi jeesus.

Lukekaa, ja ymmärtäkää lukemanne, Rauskan linkin takainen teksti teoriaa. Tämän jälkeen lukekaa, ja taas ymmärtäkää lukemanne, Raminan kirjoittama lyhyt totuus arkielämästä.

Sitten kun tällä palstalla vielä on paljon räsäilijöitä ja tulevia räsälijöitä, niin kertokaa miksi se TDI häviää suorituskyvyssä TSI:lle vaikka VÃ,,Ã,,NTÖÃ,, on 30 Nm enemmän. Paino noilla lienee suht sama bensalla ja disukalla.

SIKSI KUN SE BENSAKONE TUOTTAA SITÃ,, TEHOA ENEMMÃ,,N SINNE RENKAANNAPOIHIN AIHEUTTAMAAN VÃ,,Ã,,NTÖÃ,, ETEENPÃ,,IN!!!!

[MMV]

Ainakin mulla on joka autossa ollut vaihdelaatikko

Mulla ei ja nekin ovat antaneet kovinta kyytiä suurimman tehon alueella (kartteja).

[toukopouko]

Mulla ei ja nekin ovat antaneet kovinta kyytiä suurimman tehon alueella (kartteja).

No sitten karttisi noudattaa jotain eri luonnonlakeja kun muut tällä planeetalla olevat koneet.

[b1mpo]

Minulla on mitattuna r4 diesel n. 135hp/290Nm/1330kg ja v6 bensa n.211hp/270Nm/1630kg ohituskiihtyvyydet. Samat lukemat tuli. Sensijaan bensa vei reilusti huippunopeudessa, kovemmissa vauhdeissa sekä 0-100. Maksimi ohituskiihtyvyys tosiaan identtinen. 60-120 8,1s ja 80-120 6,3s. Mitä tuostakin voi päätellä? Vääntö riittää ripeähköön ohitukseen.

[Rookie]

Koska kiihtyvyys on nopeinta suurimman tehon kohdalla, tuo Rauskan laittama linkki kannattaa lukea. http://koti.mbnet.fi/parkatti/vaantoteho.php

Kyllä, kyllä. Toukopoukon väite on kuitenkin täysin totta.

Hetkellinen kiihtyvyys vakiovälityksellä on eri asia kuin keskimääräinen kiihtyvyys muuttuvalla välityksellä.

Mutta eiköhän kaikille tullut selväksi, että huipputeho määrää auton suorituskyvyn ja huippuvääntö hetkellisen kiihtyvyyden tietyllä vaihteella (persdyno).

[toukopouko]

SIKSI KUN SE BENSAKONE TUOTTAA SITÃ,, TEHOA ENEMMÃ,,N SINNE RENKAANNAPOIHIN AIHEUTTAMAAN VÃ,,Ã,,NTÖÃ,, ETEENPÃ,,IN!!!!

Ymmärrätköhän nyt ihan täysin itsekkään mitä yrität sanoa ?

Varmaan yritit kertoa että koska bensakone tuottaa hyvän vääntömomentin korkealla kierrosluvulla (jonne diesel ei edes kierrä) toisin kuin diesel, niin välityksistä voidaan tehdä lyhyemmät kuin vastaavassa dieselissä, jolloin pyörille tuleva vääntömomentti on suurempi.

Teho on hyvä suure kertomaan sen kuinka nopea jokin auto on.

[Janneh]

Ainakin mun auto kiihtyy parhaimmalla vääntöalueella niin nopeasti että meinaa loppua pito renkaista.

[b1mpo]

Kyllä se on niin jotta vääntö ja kierrokset kertoo työn tuloksen eli tehon.
http://www.autowiki.fi/index.php/Teho

[MMV]

No sitten karttisi noudattaa jotain eri luonnonlakeja kun muut tällä planeetalla olevat koneet.

Varmaan olisi sitten pitänyt välittää kartit toisin, kun huippuvääntö noin 9krpm ja huipputeho noin 12krpm ja kuitenkin aina tähdättiin siihen, että ollaan mahdollisimman paljon välityksissä huipputehon alueella. Jos nuo olisi välittänyt siten että suoran päässä saavutetaan huippuvääntö, voisi kierrosajat olla ankeaa luettavaa. Todennäköisesti tulkitsit kommenttini jotenkin väärin tai ilmaisin itseäni epäselvästi.

[toukopouko]

Varmaan olisi sitten pitänyt välittää kartit toisin, kun huippuvääntö noin 9krpm ja huipputeho noin 12krpm ja kuitenkin aina tähdättiin siihen, että ollaan mahdollisimman paljon välityksissä huipputehon alueella. Jos nuo olisi välittänyt siten että suoran päässä saavutetaan huippuvääntö, voisi kierrosajat olla ankeaa luettavaa. Todennäköisesti tulkitsit kommenttini jotenkin väärin tai ilmaisin itseäni epäselvästi.

Voisi toki kierrosajat olla ankeita tuollaisilla välityksillä ottaen huomioon sen että välitykset olisivat olleet huonot koko muulle radalle, mutta suurin kiihtyvyys suoran alussa silti olisi syntynyt 9krpm kohdalla.

[makkis]

Ymmärrätköhän nyt ihan täysin itsekkään mitä yrität sanoa

En vissiin joten lainaan tuota autowikin yhtä lausetta:

Kiihdytettäessä vaihdetta vaihtamatta suurin hetkellinen kiihtyvyys saavutetaan sillä nopeudella, jolla moottori tuottaa suurimman vääntömomentin. Kuitenkin samalla nopeudella saavutettaisiin suurempi kiihtyvyys, jos käytössä olisi välitys, jota käytettäessä moottori toimisi parhaan tehon kierrosluvulla. Parhaan tehon kierrosluvulla vääntö on moottorin kampiakselilla pienempi, mutta tiheämmän välityksen ansiosta taka-akselilla suurempi. Paras kiihtyvyys saavutetaan siksi moottorin toimiessa suurimmalla tehollaan, koska silloin myös renkaiden tiehen välittämä voima on suurin mahdollinen auton senhetkisellä nopeudella. Kaikilla nopeuksilla paras kiihtyvyys saadaan vaihteella, jolla moottori toimii suurimman tehon alueella, eikä suurimman väännön alue. Samalla renkaiden vääntömomentti on suurin, vaikka moottorin ei olekaan.

Ja toukopouku ilmeisesti kartinkia ajamattomana koittaa sisäistää tämän osuuden:

samalla nopeudella saavutettaisiin suurempi kiihtyvyys, jos käytössä olisi välitys, jota käytettäessä moottori toimisi parhaan tehon kierrosluvulla

[JiiJii]

Voisi toki kierrosajat olla ankeita tuollaisilla välityksillä ottaen huomioon sen että välitykset olisivat olleet huonot koko muulle radalle, mutta suurin kiihtyvyys suoran alussa silti olisi syntynyt 9krpm kohdalla.

Täällähän kirjoitellaan ihan höpöjä. Mitä suurempi teho, sitä suurempi liike-energian muutos saadaan aikayksikössä.

[repomies]

Minulla on mitattuna r4 diesel n. 135hp/290Nm/1330kg ja v6 bensa n.211hp/270Nm/1630kg ohituskiihtyvyydet. Samat lukemat tuli. Sensijaan bensa vei reilusti huippunopeudessa, kovemmissa vauhdeissa sekä 0-100. Maksimi ohituskiihtyvyys tosiaan identtinen. 60-120 8,1s ja 80-120 6,3s. Mitä tuostakin voi päätellä? Vääntö riittää ripeähköön ohitukseen.

Tuosta voi päätellä että joku ei osaa käyttää vaihteita taikka autojen painoissa tai voimansiirrossa on joku radikaali ero.

Se on sillai että paras kiihtyvyys saadaan häviöttömällä portaattomalla vaihteistolla joka pitää moottorin kierrokset huipputehon kierrosluvulla. Jos samalla ideaalivaihteistolla yrittää kiihdyttää moottorin maksimiväännön kierrosluvulla, jolla tehoa saadaan vähemmän, niin sama auto kiihtyy huonommin. Yksinkertaista fysiikkaa.

[765turbo]

Täällähän kirjoitellaan ihan höpöjä. Mitä suurempi teho, sitä suurempi liike-energian muutos saadaan aikayksikössä.

Kyllähän se noin menee, jos varttimailin aikoja kattelee, millä tahansa polttoaineella ajettuna....ja missä vaan radalla ja kulkineella.

[Notmi]

Täällähän kirjoitellaan ihan höpöjä. Mitä suurempi teho, sitä suurempi liike-energian muutos saadaan aikayksikössä.

Muista toki että suuremmassa nopeudessa vaaditaan pienempi nopeuden lisäys aikaansaamaan sama liike-energian lisäys kuin pienemmässä nopeudessa.

[toukopouko]

En vissiin joten lainaan tuota autowikin yhtä lausetta:

Ja toukopouku ilmeisesti kartinkia ajamattomana koittaa sisäistää tämän osuuden:

Heh, ei jukolauta että voi olla vaikeata. Jos välitys on kiinteä eikä vaihteita ole, suurin kiihtyvyys tulee maksimiväännön kohdalla kuten kartingauton tapauksessa.

Tuossa lainauksessasi tarkoitetaan sitä, että jos käytössä on vaihteisto, niin pyörille tuleva voima on suurempi valitsemalla pienemmän vaihteen, vaikka moottorin antama vääntömomentti olisikin pienempi.

[toukopouko]

Se on sillai että paras kiihtyvyys saadaan häviöttömällä portaattomalla vaihteistolla joka pitää moottorin kierrokset huipputehon kierrosluvulla. Jos samalla ideaalivaihteistolla yrittää kiihdyttää moottorin maksimiväännön kierrosluvulla, jolla tehoa saadaan vähemmän, niin sama auto kiihtyy huonommin. Yksinkertaista fysiikkaa.

Näinhän se on. Portaattomalla välityksellä.

[José]

No, onpahan kääntöä ja vääntöä. Itse, siis vain minä itse olen sitä mielätä, että. Jos vääntö ei riitä, mennään tehoilla, jos mennään sitten niilläkään. Ex volvo 2,0 vaparipensalla kulki parhaiten +4000rpm, 140/178. Suht korkea teho/vääntö kertoo, etä kyseessä on kierroskone, paitsi tässä oli muuttuva venttiilien nosto, joka toi kohtuullisen väännnön myös alakierroksille. Mentiinkö alalierroksilla väännöllä jä korkeammalla laululla teholla??? Saattoi olla näin. Diesel saappi taas kulkee parhaiten suurimman väännön alueella, koska sitä on (vain) n. 280nm. Tehoa on bensakoneisiin nähden surkeat 120 hp. Jostakin syystä ohituskiihtyvyys, vaihteesta riippumatta (siis käyttökelpoisella/nopeus), on Saapilla huomattavasti parempi. Kun rekan perästä lähdet sen reilut 80 kiihdyttämään, saapilla ohitettavan etuvalojen kohdalla on nopeus +130, on pykälä 4 tai 5. Kutonenkin löytyy. Volvolla vastaavassa tilanteessa kolmosella nopeus oli +120. Uudella Golf variantilla ei vastaava tilannetta ole vielä tullut, 122/200, mutta pienemmät kokemukset lupaaavat hyvää. Volvo kuitenkin pesi saapin paikaltaan lähdettäessä. Toisaalta volvohan on aina osannut vaihteistojen rakentamisen, ja vaihdot olivat/on huomattavasti sujuvempia kun saapilla. Tällä varmaan osuutensa asiaan kun täytyy nopeasti pykältää. Taas toisaalta volvo, V40, on kolmisensataa kiloa köykäisempi kuin saappi. Vaikuttanee äkkirykäisyssä melkoisesti? Golfissa pykältämisen hoitaa sähköaivot mekatroniikan avulla.
Raskaasssa kalustossa vääntökäyrä rakennetaan laskevaksi, eli suurin vääntö löytyy sieltä tonnin nurkilta. Tällä varmistetaan väännön nousu ylämäessä nopeuden, moottorin kierrosten sekä tehon laskiessa. Mutta vääntomomentti nousee ja voima puhuu, kun koko lähitienoo tärisee kuorman noustessa mäen harjalle.
Lopputulema: kierroskone menee tehoilla ja vääntökone väännöillä. Lisäksi laitteen massa ja kaikki sen hetkiset vastukset sekoittavat vai ravistavat koko juttua?

[TTO]

TM:n lopussa on aina koeajoraportti ja siinä auton kiihtyvyyskäyrä (nopeus ajan funktiona). Tuosta käyrästä on helppo katsoa auton kiihtyvyys eri hetkillä, kun autoa kiihdytetään maksimaalisesti. Voi siis todeta, milloin on paras hetkellinen kiihtyvyys tai miten kiihtyvyys muuttuu tietyllä vaihteella sen käytön aikana.

[Jyri]

Jos keskitytään otsikon mukaisesti noihin käyriin ja avausviestin esimerkkiin, niinn minulle juuri tehokäyrä kertoo kaikkein havainnollisimmin että maksimaalisen kiihtyvyyden saamiseksi kierroksien tuli pysyä välillä 4500-6500 RPM, Vääntökäyrästä tuon lekminen on hieman hankalampaa

Eikä palata noihin kiinteävälitteisiin teorioihin, sillä minä en ainakaan aja normaaliliikenteessä autolla jossa vain yksi vaihde.
Eikä kannata ottaa esille maksimiväännöllä parasta kiihtyvyyttä, autossa jossa on vaihteet -> jokainen voi kokeilla tuolla avausviestin moottorilla mikä ero on kiihtyvyydessä kun painaa kaasun pohjaan samasta nopeudesta, toisessa sellaisella vaihteella että kierrokset ovat 1500 (maksimivääntö) tai 4500 (huipputeho), lopputulos lienee kaikille aika selvä.

[Docw]

Kylläpä unohtuu monella ihan perusfysiikka. Newtonit on sitä hetkellistä voimaa (vaikkapa kun seisot vipuvarren päällä niin se kertoo kuinka ison vääntömomentin saat sen varren toisen pään kiinnityspisteeseen tuotettua, mitä läskimpi ukko ja pidempi varsi niin enemmän newtonmetrejä kiinnityspiste tuntee), watit sitten taas kertoo kuinka paljon sitä voimaa käytetään (jos se läski vain istuu siellä varren nokassa eikä akseli pyöri niin ei siellä tehoa ole. Vastaavasti jos pienempi kukkakeppi on sen verran reipas, että hommaa väkipyörän (vaihteiston) ja saa akselin pyörimään niin enemmän työtä se saa tehtyä kuin se kiveksiä näppäilevä mähö).

Auton moottoriin pätee ihan sama kuin hehkulamppuun. Siellä saadaan säteilytehoa (autoa liikuttavaa energiaa), sitä enemmän, mitä enemmän nostetaan jännitettä (voimaa) tai virtaa (kierroksia). Tästä päästään siis siihen, että auton liike-energiaa saadaan muutettua sitä enemmän, mitä enemmän lisätään joko newtoneita tai kierroslukua.

Teho kertoo siis aina kuinka paljon energiaa on käytettävissä kiihdytykseen, vääntömomentin absoluuttisella arvolla ei ole mitään merkitystä. Se alkaa merkkaamaan vasta sitten, kun tiedetään millä kierrosluvulla se tuotetaan. Noiden kahden tulo on siis se energian määrä mitä saadaan sen voimansiirron kautta välitettyä niille renkaille. Se on ihan se ja sama pyöriikö siinä rekan perässä ohittamaan lähtiessä moottori 1500rpm vai 9000rpm, yhtä nopeasti ne auton renkaat siellä alla pyörii. Tuossa vaiheessa kiihtyvyyteen vaikuttaa ainoastaan teho, eli suomeksi siis se, onko siellä auton moottori tuottamassa 1500rpm:llä 6x enemmän vääntömomettia jolla saataisiin sama kiihtyvyys aikaiseksi kuin korkeammilla tehoilla...

[Jyri]

Kiitos Docw, jokohan nyt alkaisi asia aukeamaan kaikille.

[765turbo]

Hyvät perustelut ukoilla, nyt ylikierroksilla nukkumaan ja aamulla vipuvarrella sängystä ylös välittämättä päässä mahdollisesti jyskyttävästä vääntömomentista joka kumotaan ripeällä maximaalisella kiihdytyksellä kylmään suihkuun, jonka tuottaa vesilaitoksen vakiopaine vesijohtoverkkoon peruslaskutuksella
Öitä Kamut....

[pokkus]

Minulla on mitattuna r4 diesel n. 135hp/290Nm/1330kg ja v6 bensa n.211hp/270Nm/1630kg ohituskiihtyvyydet. Samat lukemat tuli. Sensijaan bensa vei reilusti huippunopeudessa, kovemmissa vauhdeissa sekä 0-100. Maksimi ohituskiihtyvyys tosiaan identtinen. 60-120 8,1s ja 80-120 6,3s. Mitä tuostakin voi päätellä? Vääntö riittää ripeähköön ohitukseen.

Tuosta voi päätellä sen, että bensa kiihtyy huomattavasti nopeammin suuremman tehonsa ansiosta, koska sillä on 300kg enemmän painoa. Oletuksena tietenkin, että kummassakin autossa on identtiset vaihdelaatikot ja välitykset. Tosin tuloksistasi voi jo päätellä, ettei laatikoiden välitykset ole samat, koska muuten bensa veisi myös noissa ohituskiihtyvyysmittauksissa. Tai sitten mittauksissasi on paljon epätarkkuutta.

[pokkus]

Laitetaas vielä tuo oman auton dynokäyrä joka kertoo renkailta mitatut väännön sekä tehon.



Kuvaajasta helposti näkee, että suurin vääntö saavutetaan noin 4350 kierroksen kohdalla ja suurin teho noin 6500 kierroksen kohdalla. Samalla vaihteella kiihdyttäen ajaessa huomaa, että moottori herää oikeasti eloon juurikin tuossa reilun 4000 kierroksen jälkeen, mutta meno on oikeasti repivää kun kierroksia on yli 6000. Samasta kuvaajasta myös näkee kuinka laakea vääntökäyrä on koko mittausalueella, minkä ansiosta auto on leppoisa ajettava vaihteella kuin vaihteella. Alasvaihtoja ei juuri tarvita ja risteysalueella 90 asteen käännöksetkin voi vaivatta ajaa 4-vaihteella muhkean alaväännön ansiosta. Paikaltaan voi lähteä helposti liikkeelle kakkosvaihteella ja kolmosellakin se onnistuu ilman suurempia ongelmia. Auto ei kuitenkaan kiihdy tuolla alakierroksilla, koska sieltä ei löydy sitä tehoa, vaikka vääntöä onkin riittämiin. Jos haluaa auton liikahtavan, niin silloin on vaihdettava pienemmälle ja saatava kierrokset sille alueelle, josta sitä tehoa löytyy.

[toukopouko]

Laitetaas vielä tuo oman auton dynokäyrä joka kertoo renkailta mitatut väännön sekä tehon.



Kuvaajasta helposti näkee, että suurin vääntö saavutetaan noin 4350 kierroksen kohdalla ja suurin teho noin 6500 kierroksen kohdalla. Samalla vaihteella kiihdyttäen ajaessa huomaa, että moottori herää oikeasti eloon juurikin tuossa reilun 4000 kierroksen jälkeen, mutta meno on oikeasti repivää kun kierroksia on yli 6000. Samasta kuvaajasta myös näkee kuinka laakea vääntökäyrä on koko mittausalueella, minkä ansiosta auto on leppoisa ajettava vaihteella kuin vaihteella. Alasvaihtoja ei juuri tarvita ja risteysalueella 90 asteen käännöksetkin voi vaivatta ajaa 4-vaihteella muhkean alaväännön ansiosta. Paikaltaan voi lähteä helposti liikkeelle kakkosvaihteella ja kolmosellakin se onnistuu ilman suurempia ongelmia. Auto ei kuitenkaan kiihdy tuolla alakierroksilla, koska sieltä ei löydy sitä tehoa, vaikka vääntöä onkin riittämiin. Jos haluaa auton liikahtavan, niin silloin on vaihdettava pienemmälle ja saatava kierrokset sille alueelle, josta sitä tehoa löytyy.

Autosi siis kiihtyy samalla vaihteella ajaessa parhaiten maksimitehon kohdalla ? Ihmeellistä. Jos nyt vaikka ensimmäisenä pistää googleen hakusanat acceleration,horsepower, torque niin palataan sitten asiaan kun muutama eka linkki on luettu. Helpotan asiaa laittamalla linkin jossa asia on melko kattavasti käyty läpi http://www.allpar.com/eek/hp-vs-torque.htm

"But, you ask, isn't your acceleration greatest at the torque peak? Yes, it is! But only within that gear. The next gear down will give you even greater acceleration at the same speed, unless the vehicle speed is too high for that gear."

Tottakai kannattaa vaihtaa pienemmälle vaihteelle jos auton haluaa kiihtymään, sen takia autossa on vaihteet jolla muunnella pyörille tulevaa momenttia. Pienempi välityssuhde kasvattaa pirusti renkaille tulevaa voimaa.

[b1mpo]

Tuosta voi päätellä sen, että bensa kiihtyy huomattavasti nopeammin suuremman tehonsa ansiosta, koska sillä on 300kg enemmän painoa. Oletuksena tietenkin, että kummassakin autossa on identtiset vaihdelaatikot ja välitykset. Tosin tuloksistasi voi jo päätellä, ettei laatikoiden välitykset ole samat, koska muuten bensa veisi myös noissa ohituskiihtyvyysmittauksissa. Tai sitten mittauksissasi on paljon epätarkkuutta.

Epäilen että dieselissä on laajempi vääntöalue suhteessa kierroksiin ja kierrosten "tuplaaminen" onnistuu vaivattomammin. Molemmissa 5 pykäläinen laatikko ja bensassa jopa hitusen tiuhemmat välitykset. Tottakai kierrokset oli erit näissä moottoreissa. Mittaukset suoritettu samalla laitteistolla. Kiihdytykset suoritettu parhailla välityksillä suhteessa TEHOON. Bensa oli  luonteeltaan kierroskone ja veto loppui vasta rajoittajan tullessa peliin. Dieselin luonteelle ja välityksille sopii parhaiten toi ohittaminen.
Monessa vapaasti hengittävässä bensamotissa saisi helposti tehoa lisää jos kierrosrajoitinta saisi nostettua, kuten tuossa omistamassani v6 autossa olisi käynyt.