מנוע 1.5 ליטר ו-220 כ"ס

[pinister]

פה יש לך טעות: הכוח הדוחף את הרכב הוא המומנט שמפעילים הגלגלים. שכחת את תיבת ההילוכים. התאוצה נקבעת על ידי ההספק הרגעי ולא המומנט הרגעי. נכון שבהילוך נתון, המומנט קובע - אבל זה בדיוק הענין, שההילוכים אינם גזירה משמיים אלא נקבעים בהתאם לאופי המנוע.

 

אם עדיין יש לך ספקות - נסה לנצח אופנוע ב"פתיחות"...

 

דני

 

הי דני.

ברור שמה שדוחף את הרכב הוא הכוח בגלגלים, שהוא הכוח של המנוע המוגבר (או מופחת) לפי היחסים בתיבת ההילוכים.

ולמעט מנוע חשמלי (שכבר הוזכר בהמשך) לכל כלי הרכב יש תיבות הילוכים. גם לאופנועים...

והכוח הדוחף את הרכב הוא עדיין המומנט ולא ההספק.

בחישובים פיזיקליים היחס בין תאוצה, משקל הגוף המואץ והכוח הדרוש לצורך תאוצה זו הוא יחס ישר.

וכמו שדוחפים חלק על גבי משטח, הכוח שמפעילים (נגד כוח החיכוך) נמדד בקילוגרמים ולא בכוח סוס או בקילוואט...

נכון, תיבות הילוכים מסוימות מנצלים נכון יותר את כוח המנוע, ויש כאלה שפחות, אבל עדיין מומנט הוא מומנט.

ובקשר לאופנוע: שני היתרונות של האופנוע הוא המשקל הנמוך שלו (בין רבע לחמישית ממשקל רכב משפחתי כאשר לוקחים בחשבון את משקל הרוכב או הנהג), הדורש מעט מומנט להאצה, או לחילופין האצה חזקה פי כמה עם מומנט דומה, ומנוע המסוגל להגיע לטורים גבוהים ולמשוך הילוך רחוק ככל האפשר (כי להילוך גבוה יותר בטורים נמוכים יותר יש פחות מומט בגלגלים).

בברכה.

פיני.

[dorki]

אם כבר מתפלספים על מנועים, אז מעניין אותי אם מישהו יכול להסביר למה במנוע חשמלי (כמו למשל במכוניות חשמליות) מקבלים את המומנט המירבי כבר בסל"ד אפסי, ואילו במנוע בערה פנימית מקבלים את שיא המומנט דווקא בסל"ד מסויים שאינו המירבי אך גם אינו אפסי ?

 

 

קבל הסבר בסיסי, מנוע חשמלי מורכב מסלילים וממשיכה מגנטית בינהם.

סיבוב הרוטור של המנוע מחבר לזרם סליל חדש, שהוא בתורו נמשך אל הסלילים הקבועים (תביט על סטרטר ותבין את הרעיון).

סלילים חשמליים (כמו כל גוף בטבע) שואפים לשמור על מצבם, מצב הסליל התורן ברגע החיבור שלו לזרם הוא שלא זורם בו זרם, לכן חיבור הזרם גורם לקפיצת מתח בין קצות הסליל בכיוון שמתנגד לזרם (חוק לנץ).

קפיצת המתח הולכת ודועכת והזרם שזורם בסליל הולך ועולה כתלות בזמן. קרי - ברגע החיבור של הסליל הזרם יהיה אפס ומיד אח"כ הזרם ילך ויעלה עד שיגיע לערכו המירבי לפי חוק אוהם.

 

אם הגעת עד כאן בשלום, אז שים לב לנקודה חשובה - ברגע החיבור של הסליל הזרם אפסי, הזרם הולך וגובר ככול שמתקמים על ציר הזמן. לכן מנוע שמסתובב במהירות ינתק את הסליל התורן במהירות יחסית ולכן צריכת הזרם שלו תהיה נמוכה. מנוע שמסתובב לאט יצרוך זרם גבוה.

זרם גבוה = הספק גבוה = מומנט גבוה מאוד כי ההספק גבוה והסל"ד נמוך.

 

 

וכמו שדוחפים חלק על גבי משטח, הכוח שמפעילים (נגד כוח החיכוך) נמדד בקילוגרמים ולא בכוח סוס או בקילוואט.

 

שכחת נקודה חשובה:

כוח * דרך = עבודה

 

עבודה/ זמן = הספק.

 

ההספק הוא זה שדוחף את הרכב ולא המומנט!

 

דוגמא: לפולו הישנות היה מנוע (1.6 75 כ"ס) עתיר מומנט (כלומר בעל הספק גבוה יחסית בסל"ד נמוך), המנוע הזה דחף את הרכב בסל"ד נמוך יחסית במהירות אבל ככול שמהירותו עלתה, כך הוא הלך ודעך.

קצב הדעיכה שלו היה מהיר ביותר שכן עליית ההספק הייתה נמוכה ביחס לעליית הסל"ד.

[pinister]

הי דורקי.

אז יש בינינו חילוקי דעות.

ושוב: כוח זה כוח. ומומנט זה כוח!

בקשר לדוגמה שהבאת, הפולו:

עתיר מומנט? כמה היה המומנט שלו? 12 קג"מ? 15 קג"מ?

בודאי שיכולת נשימה של מנוע משפיעה על ההספק ועל התאוצה של הרכב.

כאשר מתחילים לנסוע, בטורים שבין הסרק לתחילת רצועת הכוח (שיא המומנט) שאני רק יכול לנחש שבפולו ההיא הוא נמצא בין 3000 ל-4000 סל"ד, התאוצה נמוכה, מכיוון שהמומנט עדיין נמוך, ואם המומנט המירבי נמוך, הרי ברכב עם מומנט "צנוע" זה מורגש יותר (זו הסיבה שבמנועים גמישים שיא המומנט מושג בטורים נמוכים, ולכן הם מאיצים מטורים נמוכים, והוא נשמר עד לטורים גבוהים, שזו תוצאה של יכולת נשימה).

כאשר מעלים הילוך, מושכים את המנוע לשיא ההספק (שהוא גבוה יותר משיא המומנט), ואז, כאשר בהילוך הגבוה יותר הטורים יורדים (בהתאם ליחס בין ההילוך הקודם לחדש) הוא עדיין בתחום רצועת הכוח.

זו הסיבה שבמכוניות עם מנועי בנזין, כדי להשיג תאוצות טובות שומרים את המנוע על טורים בינוניים ומעלה, אבל אם יכולת הנשימה של המנוע נמוכה מקבלים "תאוצות" כמו באותה פולו.

ולסיכום, נראה ששנינו מתכוונים לאותו הדבר, אך, לדעתי, ההגדרות שלך שגויות. כי כוח זה כוח, והספק זה שילוב של כוח עם יכולת נשימה. ומומנט נמוך עם יכולת נשימה נמוכה, יתנו תאוצה נמוכה. הגדלת את המומנט (כמו במנועי דיזל) או את יכולת הנשימה (כמו במנועי הונדה או באופנועים) ושיפרת את התאוצה. הגדלת את שניהם (כמו במנועים מוגדשים)...

בברכה.

פיני.

[dny]

ברור שמה שדוחף את הרכב הוא הכוח בגלגלים... הכוח הדוחף את הרכב הוא עדיין המומנט ולא ההספק

אני חושב שזה לא כל כך ברור לכולם, מפני שאחרי ההילוכים אין שום הבדל בין מנוע מהיר ומומנט נמוך לבין מנוע איטי ומומנט גבוה. אם לשני המנועים יש הספק זהה, הם יסובבו את הגלגל באותה מהירות באותו מומנט.

 

ולגבי מה שמאיץ את הרכב - בנקודה נתונה יש יחס של 1:1 בין המומנט לבין ההספק, כך שההבדל הוא עיוני בלבד. אבל - וזה פה הענין - אם מדובר על הספק או מומנט במנוע ולא בגלגל - אז ההספק הוא משמעותי, והמומנט בפני עצמו - לא.

 

דני

[pinister]

דני.

בודאי שיש הבדל אם אותו הספק מושג במנוע אחד על ידי מומנט גבוה וטורים נמוכים (שלצורך ההמחשה נקרא לו "דיזל"), ובמנוע אחר על ידי מומנט נמוך וטורים גבוהים (שלצורך ההמחשה נקרא לו "הונדה").

כדי לפשט את העניין, בוא נניח שמדובר על שני כלי רכב בעלי משקל דומה ויחסים דומים בגיר.

ובוא ניצור מירוץ "דראג" בין שתי המכוניות הללו.

עם שחרור המצמד (ובוא נניח שהשחרור נעשה באותו סגנון), המכונית בעלת המומנט הגבוה יותר בטורים נמוכים תקדים את השניה.

כאשר המנוע של דיזל יגיע לכ-4000 טורים (ובוא נניח שמדובר על דיזל מהסוג הישן, לא החדישים עם ההספקים הגבוהים), וזה יקרה בדיזל לפני שיקרה בהונדה, הנהג יאלץ להעלות הילוך, מכיוון שלמנוע שלו "יגמר האויר". עם העלאת ההילוך יגיע לגלגלים פחות כוח, כי יחס ההעברה בתמסורת השתנה לטובת המהירות על חשבון הכוח.

קצת אחר כך ההונדה תגיע לשיא המומנט שלה (הנמצא במקום שבו מנוע הדיזל מתחיל "למות") ותמשיך להעלות טורים. יכולת הנשימה שלה בטורים גבוהים תאפשר לה להמשיך לנסוע בהילוך ראשון ולא להקטין את המומנט המגיע לגלגלים על ידי העלאת ההילוך.

וזה מה שיקרה בכל העלאת הילוך.

הדיזל יאיץ בתחום 2000-4000 טורים, כאשר ההונדה תאיץ בתחום 4000-6000 (ואפילו גבוה יותר).

וכמו שכתבתי, יכולת הנשימה של ההונדה, תאפשר לה לנסוע בהילוך נמוך יותר (שבו המומנט המועבר לגלגלים גבוה יותר), וזה מה שיגרום לה להאיץ מהר יותר.

כך שלא מדוייק לומר ש"אם לשני המנועים יש הספק זהה, הם יסובבו את הגלגל באותה מהירות באותו מומנט". כדי שזה יקרה צריך המנוע ה"מהיר" לעבוד בטורים גבוהים ובהילוך נמוך.

[dny]

בוא נניח שמדובר על שני כלי רכב בעלי משקל דומה ויחסים דומים בגיר.

אבל זה בדיוק הענין - שיחסי ההעברה בתיבת ההילוכים נקבעים ע"פ תכונות המנוע. אין שום משמעות לשאלה, כיצד יתנהג רכב שיש לו תיבת הילוכים שאינה מתאימה לו.

 

ברור לך שיחסי ההעברה של אופנוע שונים מאלו של משאית, מפני שמנוע של אופנוע עובד במהירויות שונות מאלו של מנוע המשאית.

 

אם תשנה את הדוגמה שלך למצב הנכון - שבו יחסי ההעברה של תיבת ההילוכים מתאימים למנוע - תראה שהתוצאה משתנה, במפתיע, למה שאמרתי: התאוצה נקבעת ע"י ההספק.

 

אם אתה מעדיף לבחון את הדברים בצורה עיונית יותר, הספק הוא עבודה. צריך יותר עבודה כדי להאיץ יותר מהר. כמו שכבר כתבו בשרשור הזה, ספר שמונח על שולחן מפעיל עליו כוח (אפשר לסדר שזה יהיה מומנט) מסוים, אבל בכל זאת התאוצה היא אפס - ולא במקרה, גם ההספק (עבודה) - אפס.

 

דני

[amiger]

פרנקו סבארו, השוויצרי המוטרף, אמר פעם משפט:

אין בעיה להוציא 1000 כ"ס ממנוע 1000 סמ"ק אלא שהוא יחזיק רק 1000 ק"מ.

כמו כל דבר בחיים התשובה נמצאת באיזון.

[elibaba]

דורקי, אז למעשה מנוע חשמלי נותן פחות הספק ככל שהוא עולה בסל"ד ? או שזה ליניארי - צורך פחות זרם אבל מסתובב יותר מהר וכך ההספק פחות או יותר קבוע כל הזמן ?

[dorki]

דורקי, אז למעשה מנוע חשמלי נותן פחות הספק ככל שהוא עולה בסל"ד ? או שזה ליניארי - צורך פחות זרם אבל מסתובב יותר מהר וכך ההספק פחות או יותר קבוע כל הזמן ?

 

אלי - זה לא יכול להיות ליניארי, כיוון ש - I*V=P

הדוגמא שנתתי היא פשטנית ומתייחסת למנוע שמחובר ישירות למקור מתח, במצב כזה העלאת מהירות הסיבוב של המנוע תקטין את ההספק שכן המתח קבוע (מקור המתח לא משתנה), אבל הזרם יורד.

כמובן שבמקרים אחרים יהיה בקר מתח שיעלה את המתח שעל המנוע ובכך גם ישלוט בהספק שלו.

 

הי דורקי.

אז יש בינינו חילוקי דעות.

ושוב: כוח זה כוח. ומומנט זה כוח!

בקשר לדוגמה שהבאת, הפולו:

עתיר מומנט? כמה היה המומנט שלו? 12 קג"מ? 15 קג"מ?

 

פיני - תתקרא את תגובה מס' 51 של DNY, לדעתי היא מסבירה היטב את העניין.

 

לגבי הפולו, אני לא זוכר מה היה המומנט, אבל שיאו הופיע בסל"ד של כ 2,700.

[pinister]

טוב, התאפקתי. אבל די!

דני. ה"הצהרה"שלך: "צריך יותר עבודה כדי להאיץ יותר מהר" לא נכונה הגדרתית.

בצורה חד משמעית: כדי להאיץ צריכים כוח!!!

כאשר המסה קבועה, כדי להאיץ פי שתיים צריכים כוח כפול.

כל השאר (עבודה, הספק) הם כבר הסברים למה רכב בעל הספק גבוה יותר מאיץ מהר יותר, אבל חורגים מהנוסחה הפיזיקלית ונכנסים לתכנון הרכב, המנוע ותיבת ההילוכים.

כל הויכוח הוא בעניין הגדרה, ותקראו בספר פיזיקה על נוסחת מסה/כוח/תאוצה כדי להבין שבחישוב תאוצה (ועיזבו תכנון של תיבות הילוכים. זה חורג מעניין הנוסחה וההגדרות) לא נכנס הספק או עבודה.

ובעניין הפולו: 2700 טורים זה נתון לא רע לרכב מסוגו. סביר להניח שנתון המומנט "לא מדהים" ושיא ההספק מגיע די מוקדם.

בברכת "גדישה נעימה" ו"להתראות" מחר.

פיני.

[AlonBar]

1.5=220!

מישהו אמר S2000?

בהתייחסות רק לנתון הנפח, כמ ושאתה עשית :

TSI של פולקסוואגן :

1.4 = 200!

[dny]

בצורה חד משמעית: כדי להאיץ צריכים כוח!!! כאשר המסה קבועה, כדי להאיץ פי שתיים צריכים כוח כפול

פה אנחנו כבר גולשים קצת לענין אחר - של ציטוט ספרי לימוד.

 

אני לא מתווכח פה עם ההגדרות המקובלות של "A=F/M" וכדומה, אלא שצריך להבין דבר אחד פשוט: התיאורים בספרי הלימוד הם הפשטות של המציאות, לא תיאור שלם. אני לא טוען שהם טועים, אלא שהם משמיטים פרטים שאינם נחוצים לסברת הנושא - המאד מצומצם בדרך כלל - של אותו פרק או שיעור שבו עוסקים כרגע.

 

ולעניננו: כמו שאי אפשר להזניח את ענין תיבת ההילוכים ולקבל תוצאות משמעותיות, כך גם אי אפשר להזניח את ענין ההתנגדות של הגוף (הרכב) לתנועה. אני שב ומזכיר לך את הדוגמה של הספר המונח על השולחן: כוח הכובד מפעיל כוח על הספר. אם כוח הכובד יגבר פי שניים, הכוח המופעל על הספר יוכפל פי שניים. אבל אם השולחן מספיק חזק, התאוצה תישאר אפס מאופס. אין זה מעיד על טעות בנוסחה "A=F/M", אלא על כך שכמו כל נוסחה אחרת, היא פועלת בתנאים, או בהנחות, המתאימים - ולא במקרים אחרים.

 

דוגמה לענין מכיוון אחר - בחשמל יש נוסחה ידועה, V=I*R. אבל אם תנסה להפעיל את הנוסחה הזו על דיודה, למשל - תראה שמשום מה היא אינה פועלת. אין זה מעיד על טעות בחוק אוהם, אלא על אותו דבר שאמרתי - לכל נוסחה יש את התנאים שבה היא פועלת, או מתאימה - ותנאים שלא.

 

במקרה שלנו, אם הרכב עומד ונוגע בקיר חזק, גם אם המנוע יפעיל כוח כפול או משולש - התאוצה תישאר אפס, וכמו שאמרתי - גם העבודה אפס.

 

אם אתה רוצה דווקא להשתמש בנוסחה של A=F/M, נא לזכור שיש כוח נגדי וכולי. ברגע שתחשב גם את זה - תראה שהשארית פתאום מתאימה להספק...

 

דני