Πρόσφατα είχα μια συζήτηση με κάποιον μηχανόβιο για αυτό το θέμα όπως επίσης για το επιθυμητό AFR και με αυτά που άκουσα πήγα να ξεχάσω και αυτά που ξέρω ...
So ... Μιας και ο πυρετός δεν πέφτει στο κρεβάτι , τσαγάκι και πάμε ...
Είναι πραγματικά ενδιαφέρον και αξιοπρόσεκτο το πόσο εύκολα ξεγελιέται ένας υποψήφιος (βλέπε. Πελάτης) ή και υπάρχον οδηγός όσον αφορά ένα όχημα παραγωγής που χρησιμοποιεί ένα συμβατικό κινητήρα εσωτερικής καύσης με πιστόνια (οι Wankel δεν καλύπτονται από το παρών). ΟΛΟΙ οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν την ιπποδύναμη στις διαφημίσεις τους, λες και αυτό το νούμερο είναι κάτι το μαγικό το οποίο υποσκιάζει και υπερκαλύπτει όλα τα άλλα χαρακτηριστικά του οχήματος. Αυτό όμως που δεν καταλαβαίνει ένας απλός οδηγός είναι ότι στην τελική, το νούμερο της ιπποδύναμης, δεν λέει απολύτως τίποτα για το τι ακριβώς απόδοση είναι ικανός ένας κινητήρας και η μηχανή.
Η πραγματική (αυτό που νοιώθει ο πισινός του καθενός να τον προωθεί μπροστά) απόδοση όμως, ΕΙΝΑΙ ΤΕΛΕΙΩΣ, ΧΩΡΙΣ ΕΞΑΙΡΕΣΕΙΣ, ΠΑΝΤΕΛΩΣ ΚΑΙ ΑΜΕΤΑΚΛΗΤΑ ΑΣΧΕΤΟ με το πόσα άλογα έχει ο εκάστοτε κινητήρας. Ένας κινητήρας μπορεί να έχει 170 άλογα καί να τον κεράσει τσαγάκι ένας κινητήρας με 150.
Γιατί ?????
Γιατί ο μαγικός αριθμός ιπποδύναμης που βλέπεται παντού, δεν είναι πραγματικός... ΔΕΝ ΥΠΑΡΧΕΙ. Είναι ένας αριθμός, παράγωγος από ένα πολλαπλασιασμό και όχι μετρήσιμος.
"Μα τι λέει ο ποιητής ?", μπορεί να μου πείτε. "Τι λέει ο άσχετος ότι δεν υπάρχει ιπποδύναμη ?"
Και η απάντηση είναι η εξής απλή.
Χρησιμοποιώ μία μικρή υπερβολή για να δείξω ξανά ότι το πόσα Watt καίει ο κινητήρας, είναι άσχετο με το τί σε κουνάει μπροστά και πόσο γρήγορα.
Παραθέτω κάποια στοιχεία σκόρπια και στο τέλος θα τα συνδέσω όλα μαζί
1) Έχετε δει ότι πολλές φορές σε παρένθεση, οι κατασκευαστές δίνουν δίπλα από το νούμερο της ιπποδύναμης, ένα νούμερο σε KW (κιλοβάτ - 1 Κιλοβάτ = 1000 Βατ και 1 Ίππος = 745 βατ).
2) Το Watt είναι νούμερο μέτρησης ΙΣΧΥΟΣ (αλλά καμιά σχέση για το πόσο ισχυρός είναι ένας κινητήρας)
3) ΙΣΧΥΣ είναι μία μέτρηση ΕΡΓΟΥ σε κάποιο χρόνο.
4) ΕΡΓΟ όμως, δεν υπάρχει χωρίς την παρουσία ΔΥΝΑΜΗΣ. Για να παραχθεί έργο, χρειάζεται μια δύναμη η οποία πρέπει να κουνήσει ΚΑΤΙ.
5) Η δύναμη που κουνάει αυτό το κάτι, για να παράγει έργο ονομάζεται ΡΟΠΗ (στην συγκεκριμένη περίπτωση γυρνάει τον πίσω τροχό )
Μπορούμε όμως να έχουμε ιπποδύναμη, χωρίς έργο ? Και βέβαια... απλώς έχε πατημένο τον συμπλέκτη σου.
Ουσιαστικά, σε μια μηχανή , η μοναδική περίπτωση στην οποία έχουμε γραμμική κίνηση, είναι η κίνηση του πιστονιού πάνω-κάτω και η κίνηση της ίδιας της μηχανής προς τα μπροστά. Όλα τα υπόλοιπα γίνονται κυκλικά. Για να μεταφραστεί η γραμμική κίνηση του πιστονιού σε γραμμική κίνηση της μηχανής προς τα μπροστά, πρέπει να αλλάξει από γραμμή σε κύκλο. Πώς γίνεται αυτό ? Πρώτα, η πάνω κάτω κίνηση του πιστονιού γυρνάει τον στροφαλοφόρο άξονα. Αυτός με την σειρά του γυρνάει τα γρανάζια στο κιβώτιο ταχυτήτων τα οποία με την σειρά τους κάνουν την αλυσίδα/ιμάντα να γυρίσει τον πίσω τροχό.
Και ξανά : Ο τροχός δεν γυρνάει λόγω ιπποδύναμης. Ο τροχός γυρνάει λόγω μιας δύναμης που ονομάζεται ΡΟΠΗ.Και τι δουλειά έχει λοιπόν η ιπποδύναμη με τον τροχό και την μηχανή γενικότερα? Η ΙΠΠΟΔΥΝΑΜΗ ΔΕΝ ΣΟΥ ΛΕΕΙ ΤΙΠΟΤΑ ΑΛΛΟ ΕΚΤΟΣ ΑΠΟ ΤΟ ΠΟΙΑ ΘΑ ΕΙΝΑΙ Η ΤΕΛΙΚΗ ΣΟΥ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΚΑΙ ΟΧΙ ΠΟΣΟ ΓΡΗΓΟΡΑ ΘΑ ΤΗΝ ΦΤΑΣΕΙΣ. Η ιπποδύναμη μετράει έργο ανά χρόνο. Η ιπποδύναμη είναι ένας δείκτης πόση ενέργεια βγάζει ο κινητήρας που μεταφράζεται σε ροπή, δλδ δύναμη στρέψης του πίσω τροχού. Όταν όλες οι αεροδυναμικές δυνάμεις και οι δυνάμεις τριβής της ασφάλτου γίνουν ίσες με την δύναμη που γυρνάει τον τροχό (ΡΟΠΗ), τότε θα έχεις φτάσει την τελική σου ταχύτητα.
Ξανά : Όταν όλες οι ενέργειες που παλεύουν να σε σταματήσουν γίνουν ίσες με την ενέργεια που παράγει ο κινητήρας σου, τότε μόλις έπιασες την τελική σου ταχύτητα. Όσα περισσότερα άλογα βγάζει ένας κινητήρας, τόσο μεγαλύτερη τελική έχει η μηχανή σου .
Η ιπποδύναμη τότε, συνδέεται άμεσα με την ροπή, σωστά ?
Σωστά. Αλλά όχι γραμμικά ή αναλογικά. Διπλή ιπποδύναμη δεν συνεπάγεται διπλή ροπή. Διπλή ιπποδύναμη δεν σημαίνει, επίσης, αυξημένη ταχύτητα περιστροφής του πίσω τροχού. Η σχέση ιπποδύναμης και ροπής ακούγεται παράξενη αλλά είναι πολύ απλή και υπολογίζεται και πολύ εύκολα.
Ροπή επί Στροφές Κινητήρα δια 5252 μας δίνει ιπποδύναμη.
HP = TORQUE x RPM ÷ 5252
ΠΑΝΤΑ.Γιατί πάντα ?
Γιατί σε όλα τα διαγράμματα ροπής/ιπποδύναμης, οι γραμμούλες συναντιούνται στις 5252 στροφές. Το πρόσεξε κανείς σας αυτό ?
Εε, και ?
Τυπικά, η απόδοση μιας μηχανής , μετριέται με το πόσο γρήγορα μπορεί να καλύψει μια απόσταση, όπως π.χ. 400 μέτρα. Γιατί όμως σε μια κόντρα, η μηχανή με την μεγαλύτερη τελική που περνάει την γραμμή του τερματισμού μπορεί να έρθει δεύτερο ? Γιατί η μηχανή που τερμάτισε πρώτη έχει μεγαλύτερη επιτάχυνση. Για να έχεις όμως επιτάχυνση, πρέπει να έχεις ροπή, οπότε η μηχανή με την μεγαλύτερη ροπή θα επιταχύνει και πιο γρήγορα. η μηχανή με τα πιο πολλά άλογα όμως, θα έχει μεγαλύτερη τελική.
Για να το κάνουμε πιο λιανά, και να ρίξουμε στην σούπα και τα γρανάζια των ταχυτήτων.
Πες ότι πηγαίνεις με δεύτερη ταχύτητα με 80 χλμ στις 7500 στροφές. Πατάς το γκάζι και ΠΟΛΥ ΓΡΗΓΟΡΑ, επιταχύνεις στα 100 χλμ.΄
Πες τώρα ότι πάλι με δεύτερη ταχύτητα, πηγαίνεις με 130 χλμ στις 10000 στροφές. Πατάς το γκάζι και επιταχύνεις στα 150. Ο χρόνος για να φτάσεις τα 150 όμως είναι πολύ μεγαλύτερος από πριν που άνοιγες από τα 80 στα 100.
Γιατί ? Γιατί στις 7500 στροφές έχεις μεγαλύτερη ροπή από τις 10000. Στις 10000 στροφές, μπορεί ο κινητήρας να βγάζει περισσότερα άλογα αλλά τα άλογα δεν έχουν, όπως είπαμε, σχέση με την επιτάχυνση.
Πάς τώρα και βάζεις τρίτη ταχύτητα και το πρώτο πράγμα που συμβαίνει είναι να μειωθούν οι στροφές. Αλλά, ασχέτως με τις στροφές ή την ταχύτητά σου, δεν μπορείς πια να επιταχύνεις το ίδιο σαν να είχες δεύτερη ταχύτητα. Τί μας λέει αυτό ? Αυτό μας λέει ότι τα γρανάζια των ταχυτήτων λειτουργούν ως ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΤΕΣ ΡΟΠΗΣ. Δλδ, εάν η σχέση του γραναζιού της δεύτερης ταχύτητας είναι 3:5 και της έκτης είναι 1:1 σημαίνει ότι για να πάς από π.χ. 80 χλμ στα 100 χλμ, με δεύτερη ταχύτητα θα επιταχύνεις τρεισήμισι φορές πιο γρήγορα απ΄ ότι με έκτη ταχύτητα.
Παρατηρήσατε ότι είπα ότι οι ταχύτητες είναι πολλαπλασιαστές ροπής και όχι ιπποδύναμης ?
Οι ταχύτητες και η αρχική ροπή είναι αυτά που επηρεάζουν την απόδοση της μηχανής και όχι η ιπποδύναμη.Έτσι λοιπόν, μπαίνουμε στους τρελούς και γεμάτους παράνοια μύθους του στυλ ότι πρέπει να αλλάζεις ταχύτητα στις στροφές όπου η ιπποδύναμη είναι μεγαλύτερη και όχι στο σημείο της μέγιστης ροπής. Αυτοί οι άνθρωποι, ξεκάθαρα πιστεύουν ότι η μηχανή μπορεί να επιταχύνει πιο γρήγορα λόγω ιπποδύναμης και όχι λόγω ροπής.
Αυτοί που πιστεύουν το παραπάνω, είναι και σωστοί και λάθος. Είναι λάθος γιατί δείξαμε ότι το πόσο γρήγορα θα επιταχύνεις είναι άσχετο της ιπποδύναμης. Είναι όμως και σωστοί... μόνο που δεν μπορούν να καταλάβουν την πραγματική αιτία.
Ο λόγος που θα πρέπει, για βέλτιστη επιτάχυνση, να αλλάζεις ταχύτητες σε πιο ψηλές στροφές από το σημείο της μεγαλύτερης ροπής είναι ο εξής απλός :
Όταν αλλάξεις ταχύτητα, οι στροφές πέφτουν. Όλη η υπόθεση είναι με την αλλαγή της ταχύτητας, οι στροφές να πέσουν πάνω στο σημείο μέγιστης ροπής για να έχεις μέγιστη επιτάχυνση σε κάθε καινούρια ταχύτητα που αλλάζεις. Η όλη υπόθεση είναι να κρατάς το στροφόμετρο στην περιοχή της μέγιστης ροπής όσο ανεβάζεις και κατεβάζεις ταχύτητες.
Επειδή όμως δεν είμαστε όλοι κάγκουρες, υπάρχουν και άλλοι λόγοι να έχεις τον κινητήρα στην περιοχή της μέγιστης ροπής και όχι της μέγιστης ιπποδύναμης.
1) Τα αποτελέσματα δοκιμών ορίων ζωής σε κινητήρες που δημοσιεύουν οι εταιρείες, γίνονται πάντα στις περιοχές ωφέλιμης ροπής.
2) Στις περιοχές ωφέλιμης ροπής, έχεις την μεγαλύτερη εξοικονόμηση καυσίμου.
3) Στις περιοχές ωφέλιμης ροπής, επιτυγχάνεις της μικρότερη καταπόνηση του κινητήρα και ελαχιστοποιείς τις φθορές στα σπλάχνα του.
4) Η αίσθηση που μας κάνει να τρελαινόμαστε, είναι η αίσθηση της επιτάχυνσης.
Με αφήνει αδιάφορο μια μηχανή που έχει τρελά άλογα αλλά χρειάζεται πολύ ώρα να επιταχύνει. Επίσης με αφήνει αδιάφορο μία μηχανή με τρελά άλογα, δλδ τελική, μιας και 280 ή 300 δεν τα πιάνω κάθε μέρα... το
0 - 200 όμως σε χρόνο dt με τρελαίνει.
PS : ακολουθεί και μια άσχετη φώτο με Target AFR γιατί και εκεί πήγα να καραφλιασω ...
Και επειδή μια φώτο ίσον χίλιες λέξεις ...