Tehniline arutelu - mootori võimsus ,vääne

Jepp. Ja ma sain aru, et kõik muu on võrdne, st kõigil on sama mootor, ainult erinevad näitajad Kui valemist võimsus avaldada, siis sama mootori puhul oleks 400nm puhul mootoril ca 210kw võimsus 

Aga miks siis kõik traktorid ja suured veoautod on diislid??? Sest kui panna neid vedama bensiini mootorid siis peaks need olema mitu korda suuremad ja võtavad mitu korda rohkem kütet. Kui vaadata võistluseid kus traktorid veavad raskeid koormaid (tractor pulling ing. keeles) siis seal 80% on diislid ja kui tegemist bensukaga siis moto on kolossaalne seal vahel. 

 

Kui võtta veoauto millel orig umbes 400hp ja 1000nm ja panna sinna bensukas samade näitajatega siis kaua see seal vahel vastu peab. Mitu 20 000 koormat sellega sedada saab enne kui laiali jookseb?

Diislil on sellepärast eelistatud, et tema põlemine ei toimu nii kiiresti, kui bensiinil ja tänu sellele avaldub diisli põlemisest tulev jõud väntvõllile pikema aja jooksul ja identse pöörleva mehanismi puhul annab see rohkem väänet, kui bensiini põletades, kus energia vallandub kiiremini. Samal põhjusel ei saa saavutada jällegi kõrget pööret, niiet maitse asi, kes mida kasutada tahab. Diisel annab sellepärast rohkem energiat, et tema tihedus on suurem, kui bensiinil.

Veoautode diiselmootori vastupidavus tuleb sellest, et esiteks, pöörlemiskiirused on väga väikesed, mis liigub see kulub, tead küll. Teiseks on veokate diislid üle laetud ja kui vaadata ülelaetud diisli ja ülelaetud bensuka vahet, siis diisel ei detoneeri normaalse rõhu juures pea kunagi aga bensiin võib seda teha näiteks vale süüte korral ka väikese rõhuga. Tead ju küll, et diisel süttib ise teadud surve juures, bensiini peab süütama. Detonatsioon võib bensuka kolvid süüa mõne sekundiga, aga normaaltingimustes võib toimida mõni üksik deto raske koormuse all ja see ka vähendab mootori eluiga.

Siin ongi vahe, et kelle jaoks on mis asi parem, kui sa tahad palju väänet väikeses pöörde alas, et midagi rasket vedada (tracktor pulling), vastupidavust ja ökonoomsust, siis diisel on õige asi. Kui sa tahad kiiresti liikuda, siis bensiin parem valik ja nitrometaan kõige parem

Ja kui jutt juba nitrometaanile läks, siis nitrometaanist saab juba sellepärast rohkem võimsust kätte, et tema süttimiseks vajalik air/fuel ratio on palju palju väiksem, kui bensiinil või diislil. 1kg nitrometaani süütamiseks on ainult 1,7kg õhku vaja (bensiini puhul siis ideaalis 14,7kg õhku, aga süttib ka väga edukalt 12kg'ga). Väike näide:

Põlemiskambrer mahutab näiteks 16 liitrit (no on mingi rongi või laeva mootor).

1) Bensiiniga sõitmiseks peab sinna sisse laskma 1 liiter bensiini ja ca 15 liitrit õhku. Süütad ära, saad energia, mis avaldub 1 liitri bensiini põlemisel. (Umbes 43 MJ/1kg)

2) Nitrometaaniga sõitmiseks paned sinna umbes 6 liitrit nitrometaani ja 10 liitrit õhku, süütad ära ja saad energia, mis avaldub 6 liitri nitrometaani põlemisel. (Umbes 11 MJ/1kg)

Kokkuvõttes on umbes nii, et nitrometaan annab ca 4x vähem jõudu 1kg põletamisel, kui bensiin, aga sa saad teda samas silindris põletada ühe taktiga 6 korda rohkem, kui bensiini ja sellepärast dragsterid sõidavadki nitrometaaniga ja 8000hp'ga.

Edit: kui numbrid päris täpselt ei klapi, siis ära näkku löö.

sa vast tahtsid kirjutada liitri asemel ikka kilogrammi, pane pange liiter bensiini ja kaan pääle, põleb seal ära ainult sada grammi

Mida raskem on auto või asi mis liigub seda mõistlikum on diiselmootor. Diiselmootoril on ökonoomsuse kohapealt termodünaamiline eelis.

Ega väiksema pöördemomendiga mootor saab ka vedada väga suurt raskust, tuleb lihtsalt panna vastav peaülekanne. Lihtsalt mingi 10 000 pöördel lõugav mootor ei ole eriti mõistlik kuskil traktori sees, sinna sobib madalatel pööretel töötav mootor.

Eixil on selle möödasõidu kohapealt sellesmõttes õigus, et tema autol on tõesti näiteks 2000 pöörde pealt sama käigu ja sama peaülekande korral rohkem võimsust, kui 325i-l Olukord muutub siis, kui on võimalus lükata käik alla ja saada suuremat võimsust.

SIhuke programm nagu CarTest on küll kiviaegne, kuid päris äge mängida, proovige Võib excelisse selle esimesena toodud valemi samuti panna ja asi läbi mängida. Igaks juhuks ütlen et tulemus on wattides, seega korrutage 1000-ga

Muide diisli suur pöördemoment ei tule üldsegi mitte kütusest, vaid pigem minu arvates sellest, et need mootorid on madalapöördelised. Selleks et saavutada vajalikku võimsust laetakse need turboga üle, mis on matemaatiliselt pöördemomendi kordaja. Ehk kuna pöördeid tõsta ei saa tõstetakse momenti, mis omakorda tõstab võimsust.

Äge teemaarendus.

Tõmbaks ka siis ühe niidi välja - mingil määral detonatsiooni võib igas mootoris tekkida, aga midagi katastroofilist ei juhtu. Kolbi või küünalt sulatama hakkab tavaliselt ikka liiga varajane süütamine, mis võib muidugi ka olla põhjustatud pikast detonatsioonist.

Äge teemaarendus.

Tõmbaks ka siis ühe niidi välja - mingil määral detonatsiooni võib igas mootoris tekkida, aga midagi katastroofilist ei juhtu. Kolbi või küünalt sulatama hakkab tavaliselt ikka liiga varajane süütamine, mis võib muidugi ka olla põhjustatud pikast detonatsioonist.

Nyyd panid küll veitsa rappa. Deto on kytuse plahvatamine ja otsene kolvi sulamise põhjus. Ja deto võib toimuda näiteks liiga lahja segu korral, liiga varase syyte korral, liiga kõrge õhu temperatuuri korral, vale kambri kuju korral jne...

Tegin eraldi teema, kus saab mootoriteemalisi arutelusid lahata.


Niipalju, kui mulle on õpetatud, siis detonatsiooniks loetakse peale küünla poolt segu süütamist tekkinud juhusliku süütamist. Kui süüde liiga varajane, siis surutakse kokku segu, mis juba põleb. Deto andurid seda ju ei registreeri, küll aga tekib kolvi peal päris kõva kuumus, mis sinna augu sisse võib sulatada.
Detonatsioon tekitab muidugi ülekuumenemist, kuid selle tagajärg pigem kinnijooksnud kolb ja muud kahjustused.
Tobedad põlemiskambri kujud, madal oktaanarv ja kõik tõesti tekitavad detonatsiooni. Nii eelsüütamine kui ka detonatsioon on üksteisest sõltuvad, aga ikkagi erinevad asjad.

PS. Minu poolt sõbralik vaidlus. Ei suru kellelegi oma tarkust peale, vaid avaldan lihtsalt oma mõtteid antud teemal.

Kui sõbralikult edasi vaielda, siis detonatsioon on tõesti nö pärast normaalset süütamist tekkiv nähe, aga oma olemuselt on ta ju plahvatus, mitte normaalne põlemine ja deto andur just seda registreeribki, sest plahvatus teeb kõlaka ja deto ajal tekkiv temperatuur sulatab kolbi. Nii oleks üsna vale öelda, et varajane süütamine lõhub mootorit, sest tegelikult kui mootorit häälestad, siis proovidki võimalikult vara süüdata, ilma, et veel detoneerima hakkaks. Võta kasvõi selline situatsioon, kus mootori tühikäik on ütleme 800 pööret ja segu 14,7:1 näiteks, nüüd lülitad kondi sisse või keerad rooli täitsa välja - see paneb mootorile koormust ja tühikäik langeb paugust.... kuidas sellest kiirelt välja tullakse ongi nii, et seadistatakse süüte kaart näiteks alates 600 pöördest ja vahemikus 800 kuni 600 läheb süütamine agressiivselt varajasemaks, et kui mootor peaks millegipärast väga madalale pöördele langema, siis varajane süütamine annab kenasti jõudu, et olukorrast välja tulla ilma stall'imata. Ja sama asi kiirendades ka, mida varajasemaks sa täis koormuse all süüdet saad keerata, seda rohkem jõudu tuleb, piiri panebki ette see, et ühel hetkel hakkab lihtsalt detonatsioon ja pead süüdet natsa tagasi keerama. Sama asja teeb aju deto anduri infoga ka automaatselt - eemaldab deto põhjuse lastes süüdet hilisemaks ja kui on turbokas, siis ka boosti maha.

See kõlakas, mis deto ajal tekib, on kahe põlemisfrondi kokkusaamisel tekkiv hääl (mingi 6,4kHz oli vist). Andur registreerib selle. Tavaliselt tekib see peale ÜSS ja on väga lühiajaline nähtus. Kui nüüd süüdet liiga varaseks keerata, siis süüdatakse segu, aga kuna rõhk ja kuumus ikka tõusevad, süttib kütus mujal kambris iseenesest. Jälle kaks fronti kohtuvad - detonatsioon. Kõik toimub ikkagi ÜSS lähedal, kuna mootori häälestusel üritad saada maksimaalset rõhku kolvile just natuke peale ÜSS, mis tähendab, et pead süütama mitte maksimaalselt vara vaid täpselt õigel ajal. Õige aeg oleneb mootori parameetritest, kuid jääb alati mingi arv kraade enne ÜSS, kuna segu põlemiseks ja max rõhu tekitamiseks kulub aega. Kui nüüd mootor juba üsna palju pähe saanud ja silindris olev tahm või kuumad küünlaelektroodid hõõguma hakkavad, siis süüdatakse segu juba enne küünlasädet ja näiteks üsna kohe peale ASS (kui see kõige lihtsamalt süttib). Kolb hakkab põlevat massi kokku suruma ja kolvi peal on ikkagi suhteliselt pikka aega tugev kuumus, mis võib olla piisav sulatamiseks.

Seetõttu ütlesingi, et deto ise üldiselt kolbidesse auku ei tee, küll aga tekitab ülekuumenemist ja seetõttu liiga varajast süütamist ning see "kõlakas" soodustab mõrade teket.

 Siin natukene juttu pöördemomendist ja võimsusest. Kes arvab, et mootorisse õhku imetakse võib teisi teemasi ka lugeda   http://www.tqhq.ee/dir.php?id=30

Ma tükk aega ootasin, millal keegi selle saidi tarkused siia postitab   Mäletan kunagi aastaid tagasi EBK-st Kuno_T rääkis, et oli neid selle võimsuse teema kohapealt harida üritanud, kuid kustutasid lihtsalt ta postitused ära. 

Jälgige teinekord USA autode omanikke, need kellel on aeglased masinad (väikese võimsusega) räägivad kui kõva pöördemoment neil on, need kellel auto väga kiire millegipärast jälle hobujõududest 

"Kokkuvõtvalt on kõige kiirem selline auto, mille mootoril on kõige rohkem pöördemomenti selles pööretevahemikus, milles teda peamiselt kasutatakse. "

Kõik kes seda lauset usuvad, võtke stopper ja minge oma autoga sirgele ja proovige kiirendada esimene kord vahetades käigud ära maksimaalse pöördemomendi pööretel 325i puhul 4000, ja teine kord 5900 juures. Kumbal korral kiirem on   

käiguvatehtus on veel 1 sajast parameetrist, mis auto kiirendusele võib mõjuda hästi või halvasti teoorias palju käike on hea, sest saad kasutada mootorit selles pöördevahemikus, mis autot kõige paremini liigutab, praktikas on palju käike ainult lahjadel võrridel ja veoautodel, et nad üldse sõidetavad oleks. Vaadates jälle kiirete autode poole, siis drag'is on 3 enamasti, kuid f1'el 7 ?   St kõik ei olene ainult üksikutest numbritest nagu käikude arv või max väändemoment või max kw.

Sõge: millega sinu auto mootor sõidab siis, kui mitte õhu ja kütuse seguga?

Dragis on see asi, et sellise 3 käigulise (või isegi 2 käigulise) auto sõit kestab alla 10 sekundi. Top Fuel dragsteril on aint 1 käik, sõidu aeg on mingi 5 sekundit.  Siiski ei tasu unustada et need on tavaliselt automaatkastid s.t turbiin lukustub näiteks dragsteril kuskil 200 meetri pealt ja on väga oluline seadistamisparameeter, mis sätitakse vastavalt raja pidamisele ehk teisisõnu ülekanne siiski muutub sõidu jooksul. Paljudel käikudel pole mõtet, sest sõidu aeg on lihtsalt nii lühike. 

Uutel muutuva geomeetriaga turbodega autodel on momendikõver äärmiselt sirge, näiteks võib max võimsus asetseda 5500-7300 pöörde vahemikus konstantsena (uus BMW M4). Selline auto ei tundu üldsegi nii kiire, kui näiteks sama võimas vana vabalthingav KUID suudab sellest selgelt paremini kiirendada. Sellisel autol on 8 käiku omal kohal, kuid selge on see et 400 meetri peal ei tarvita ta neid kõiki !

 

 

Sõge: millega sinu auto mootor sõidab siis, kui mitte õhu ja kütuse seguga?

Mu naise peeru ja lapse pissiga sõidab Tegelt viitasin seal teistele teemadele mis päris hästi koostatud.