הבדלים בין הספק למומנט

[NINJMNKY]

איש חכם אמר פעם "כוחות סוס זה באיזו מהירות פגעת בקיר, מומנט זה לאיזה מרחק לקחת את הקיר איתך"

(מומנט נמדד בקג"מ)

[Michael_N]

איש חכם אמר פעם "כוחות סוס זה באיזו מהירות פגעת בקיר, מומנט זה לאיזה מרחק לקחת את הקיר איתך"

(מומנט נמדד בקג"מ)

 

הסבר שנחרט לי בזיכרון לפני שנים.

 

האיש החכם הוא AmitGo.

[roee]

אני אבין הכי טוב אם יסבירו לי לפי הדוגמה הבאה:

 

שתי מכוניות אותו מנוע

2400 סמק , 200 כ"ס

לראשונה יש 32 קג"מ

לשנייה יש 58 קג"מ

 

עכשיו מה הכוונה ? איך כל מכונית תתנהג לפי הנתונים לעיל?

 

קג"מ (המונח הוא "מומנט") הוא מידה של הכוח שהמנוע מסוגל להפעיל. למעשה, קג"מ הוא קילוגרם-מטר, יחידת מידה שמתארת כמה כוח יפעיל קילוגרם שתלוי בקצה זרוע באורך מטר. קח עכשיו ליטר מים, תחזיק אותו עם היד שלך ישרה קדימה וזה בערך קג"מ של מומנט.

 

אז מה זה בעצם הספק (כוח סוס)? זה פשוט מכפלה של הכוח (קג"מ) בסל"ד שבו הוא מושג. כלומר, כמה כוח אתה יכול להפעיל וכמה פעמים בשניה אתה יכול להפעיל את הכוח הזה.

 

נניח לרגע שיש לנו שתי מכוניות: הראשונה משיגה 20 קג"מ ב4000 סל"ד. השניה משיגה 40 קג"מ ב2000 סל"ד

לשתיהן יש את אותו ההספק, כי המכפלה של המומנט בסל"ד נותנת את אותה תוצאה בשניהם (באחד יש יותר קג"מ, בשני יש יותר סל"ד).

 

כאן נכנסת התמסורת, שתפקידה הוא להמיר בין סל"ד לבין מומנט. אם ניקח את המכונית הראשונה (20 קג"מ, 4000 סל"ד) ונחבר אותה לגיר ביחס של 2:1 (שני סיבובים בכניסה לכל סיבוב ביציאה), קיבלנו מכונית שמפיקה 40 קג"מ ב2000 סל"ד... בדיוק כמו המכונית השניה.

הגיר למעשה נותן לנו לקחת את נתון ההספק, ולהפיק ממנו יותר מומנט בגלגל (אבל יותר לאט), או פחות מומנט בגלגל (אבל יותר מהר). ככה שני מנועים עם נתוני הספק זהים אבל נתוני מומנט שונים יכולים בסוף לתת את אותה התוצאה בגלגלים.

 

לכן נתון המומנט כשלעצמו לא כלכך קריטי למדידת ביצועים. גולף GTI מפיקה 35 קג"מ מומנט ו211 כ"ס, ואופנוע ב.מ.וו S1000RR מפיק בערך 10 קג"מ מומנט ו200 כ"ס. הוא פשוט עושה את זה בסל"ד גבוה פי 3 מהגולף (הגולף תפיק את שיא המומנט שלה ב5000 סל"ד, האופנוע יפיק את שיא המומנט שלו ב15000 סל"ד נניח). אם תשים את שני המנועים האלו במכונית ששוקלת אותו הדבר, ותחבר תמסורת ביחס של 3:1 למנוע של האופנוע (כלומר תמסורת שמפחיתה את הסל"ד בגלגלים פי 3 ומעלה את המומנט בגלגלים פי 3 במקומו), על הנייר תקבל את אותם הביצועים, שכן רק כוח הסוס חשוב למדידת ביצועים אבסולוטיים.

 

עד כאן זה ההסבר הפשוט למה זה מומנט ומה זה הספק.

 

עכשיו, במציאות הדברים מתנהגים קצת אחרת, כי מה שמעניין אותנו הוא לא המומנט האבסולוטי, אלא זמינות הכוח. לכל מנוע יש עקומת כוח, שנראית כך:

 

 

הקו האדום מציין את המומנט (בצד הימני של הגרף, mkg), והקו הכחול את ההספק (בצד השמאלי של הגרף, CH). מאחר וההספק כזכור הוא מכפלה של המומנט בסל"ד, שים לב כיצד הוא מטפס ככל שהסל"ד עולה (הציר התחתון של הגרף).

למנועים יש את נקודת שיא יעילותם, שהיא נקודת שיא המומנט. כאן הוא מושג באיזור 4000 סל"ד (השיא של הקו האדום). משם המומנט יורד כי יעילות המנוע פוחתת, אבל ההספק ממשיך לטפס כי הסל"ד ממשיך לעלות. רק כשהמומנט ממש צונח, בסביבות 6500 סל"ד, אתה רואה את ההספק יורד.

 

אם כך, 5500 סל"ד במנוע הזה הוא נקודת שיא ההספק. ככל שנשתמש בתמסורת (גיר) שלנו בצורה אגרסיבית יותר בשביל לשמור את המנוע קרוב ככל האפשר ל5500 סל"ד, נקבל ביצועים טובים יותר. זה כשאנחנו רוצים להפיק מהמנוע את המקסימום (תאוצה מקסימלית).

 

אבל מה קורה אם אנחנו נמצאים בשימוש יום יומי מתון, נניח ב1500 סל"ד, לא רוצים לעלות ל5500 סל"ד בשביל להאיץ? כאן אפשר להבין שככל שלמנוע יש יותר מומנט - וליתר דיוק זמינות כוח טובה יותר, שמתבטאת במומנט גבוה בסל"ד נמוך - כך הביצועים שלו יהיו טובים יותר גם כשאנחנו לא בשיא ההספק.

 

בוא נשווה שתי מכוניות כמו הונדה S2000 (מנוע עם מעט מאוד מומנט, 20 קג"מ, שמושג ב9000 סל"ד אסטרונומיים ו240 כ"ס):

 

 

 

מול מנוע 2.0TSI של פולקסווגן (שני ליטר טורבו, בגולף GTI, שירוקו 2.0 וכו'). רק הקווים המקווקווים מעניינים אותנו, הקווים המלאים זה עם צ'יפ (תתעלם). זה מנוע עם המון מומנט בסל"ד נמוך, 32 קג"מ ב2000 סל"ד והספק של 211 כ"ס שמושג ב5100 סל"ד):

 

 

מה שמעניין אותנו בשני הגרפים הוא קו ההספק. שים לב איך בהונדה הוא מטפס כמעט בזווית של 45 מעלות; כמה שתעלה בסל"ד, תקבל ביצועים טובים יותר. ואילו בפולקסווגן, ההספק מטפס בזווית צנועה הרבה יותר, מה שמעיד על זמינות טובה יותר של ההספק לכל רוחב קשת הסל"ד.

במילים פשוטות, בהונדה יש לך ב4000 סל"ד 75 כ"ס בלבד, ובגולף יש לך ב4000 סל"ד בערך 150 כ"ס. אז נכון שאם תמשוך את שני המנועים לשיא ההספק תוך שימוש בגיר, אתה תשיג ביצועים טובים יותר בהונדה, אבל בשימוש יום יומי כשהמנוע ב3000 סל"ד ואתה פשוט רוצה להאיץ בלי דרמות, הגולף תהיה יותר חזקה משמעותית.

 

זו הסיבה שמנועי טורבו (וטורבו דיזל) מצויינים לשימוש יום יומי. מנועי טורבו מודרניים יודעים להפיק המון מומנט בסל"ד נמוך.

בעוד שבמנועים ללא טורבו המומנט שתקבל הוא די קבוע (קח את הנפח בליטרים ותכפיל ב10 - מנוע 2 ליטר כמעט תמיד יפיק 20 קג"מ, 1.6 ליטר יפיק 16 קג"מ וכן הלאה) ורק ההספק הוא זה שמשתנה (באמצעות פעולה טובה יותר בסל"ד גבוה), במנועי טורבו אפשר להפיק איזה מומנט שבוחרים (למשל במרצדס A45 AMG, מנוע שני ליטר טורבו עם בערך 45 קג"מ של מומנט - מה שהיה דורש מנוע 4.5 ליטר ללא טורבו).

 

או דוגמא יותר ארצית - מנוע כמו ה1.2TSI של פולקסווגן מפיק נתון כוח סוס צנוע מאוד - 105 כ"ס בלבד - אבל עם המון מומנט בסל"ד נמוך, ולכן ירגיש חזק יותר בשימוש נורמלי מכל מנוע 1.6 בלי טורבו, גם אם למנוע 1.6 יש 140 כ"ס. ברור שכשתרצה להפיק ביצועים מקסימליים, ותגיע לסל"ד הנכון, ה1.6 בסופו של דבר יאיץ חזק יותר - אבל אם תרצה להאיץ בשיוט מ90 ל120 קמ"ש, בלי להוריד הילוכים ובלי דרמות, ה1.2 יעשה את זה טוב יותר.

[Caveman]

כל התגובות הבאות בשרשור חסרות חשיבות

ריספקט על ההסבר !

[kramerica]

אין מילים - כל הכבוד ותודה על ההסבר הטוב ביותר שקראתי עד כה על הנושא.

 

שאלת המשך - אם נמיר את נתוני הסל"ד לנתון "רלוונטי" יותר, כמו צריכת הדלק. האם היא בהכרח תהיה נמוכה יותר בסל"ד נמוך יותר באותו רכב? ומה לגבי רכבים שונים בעלי אותו נפח מנוע ומגדש (או חוסר במגדש)?

[חולגי]

הסבר נהדר !

תודה.

[yud]

אהלן חברים,

 

ניקח שני רכבים זהים בעלי אותו משקל:

 

רכב x- מייצר 120 כ"ס ו-20 קג"מ בסל"ד מסויים.

רכב y- מייצר 140 כ"ס ו-20 קג"מ בסל"ד דומה.

 

1. איך תבוא לידי ביטוי תוספת הכוח ברכב y על הכביש?

2. האם לרכב y יהיה יתרון אמיתי כלשהו?

3. האם כתוצאה מהספק גדול יותר כששאר הערכים זהים צריכת הדלק של רכב y תהיה בהכרח גבוהה יותר?

 

תודה

[razmel]

קרא את כלל ההסברים, כולל יחסי העברה בגיר.

[DavidBB]

יש משהו שאני לא מבין , איך יכול להיות שטויוטה הקורולה יש לה מומנט עלוב של 16.3 קג"מ ב 4400 סלד שזה 14.8 ב 4000 סלד מה שבדרך כלל והכתב שסיקר את הרכב רשם " רכב פיצוץ מהיר " איך רכב יכול להיות מהיר ותגובות מהירות וסחיבה טובה עם קגמ כל כך עלוב שהרכב שוקל כמעט 1300 קילו ?

והאם רכב עם הרבה כ"ס יכול לפצה על קג"ג נמוך ?

עריכה אחרונה ב-26 לספטמבר, 2015 על ידי DavidBB

[toshigun]

השאלה היא מתי אתה מקבל את הקג"מ

יש מכוניות שבהם אתה תקבל את המקסימום באזור 6000 והם בד"כ יקראו לא סוחבות

נראה כאן שהוא מקבל אותו דיי מהר (בהתייחסות שבהאצה אתה מגיע לאזור 3000-3500)

יש מכוניות שצריך לתת "קיק" כדי להרגיש סחיבה כלשהי

[DavidBB]

אם הרכב צריך " קיק " כדי להרגיש סחיבה המצב דיי קשה , לא פלא שצריכת הדלק מזעזעת הרבה קיקים ונסיעה לא רגועה , שיש מומנט גבוה לא צריך לפחד לעשות עקיפה או לנסוע כמו בנאדם , עליות , או שהרכב עם אנשים / מזגן , יש לרכב כח זמין .

שמתי לב שבמנועים 2 ליטר 2.5 ליטר בנזין הקג"מ עולה אבל גם משקל הרכב עולה משמעותית מגיע ל 1.5 טון ככה שהמומנט נעלם עם משקל הרכב בניגוד לטורבו / דיזל ששם המומנט תמיד בהפרש גבוה ממשקל הרכב .

[shellcase]

בשביל זה הקפצת שרשור בן כמה שנים?

 

אם כל חיי נסעתי על סוזוקי אלטו אז הקורולה מטוס, אם כל חיי אני נוהג בבוגאטי ויירון אז גם פרארי 458 היא עגלה - עניין של פרופורציה.

כתב טוב יתאים את התוכן של דבריו לקהל היעד, וביחס למשפתית הקורולה בסדר. לא זריזה ולא מהירה - בסדר.

[ntd]

שלום

 

יש לי 2 שאלות:

 

1. למישהו יש קישורים לעקומות מומנט/הספק של רכבים לפי דגם (ואם אפשר, רצוי מדידה מהגלגלים ולא מגל ההינע של המנוע)?

 

2. ידוע שיש דברים שמורידים את הכח של המנוע ברכב: משקל הרכב, סוג תיבת-הילוכים (ידנית גוזלת פחות כח מאוטומאטית רגילה) והנעה (4X4 גוזל יותר כח מהמנוע מאשר 4X2 עם הנעה קדמית).

האם יש מקום שבו ניתן לראות כמה כל גורם גוזל מכח המנוע (אפילו בערך)?

למשל, אם אוטו שוקל 100 ק"ג יותר או שהוא אוטומאטי במקום ידני, כמה פחות כח נקבל?

 

תודה לעונים/עונות

[206+]

בוקר טוב

דבר אחד עוד לא הבנתי בקטע של מומנט..

לצורך העניין אוטו מגיע לשיא המומנט ב5,200 סל״ד ו12 קג״מ ב1800 סל״ד

איך אני מתרגם את המידע הזה להאצה מהירה וניצול כ״ס ומהירות? משיכת ההילוך עד 5,200 סל״ד?

[Or05230]

הקטע הוא שגם בהילוך הבא אתה רוצה להגיע כמה שיותר קרוב לשיא המומנט/הסוס, אז אם תעביר ב 5200 (שזה נניח שיא המומנט ברכבך) בהילוך הבא תהיה רחוק ממנו מאוד ותאבד זמן, אז עדיף למשוך יותר, אולי לאבד קצת מהשיא אבל בהילוך הבא להיות קרוב אליו.

אגב , טעית במה שרשמת, מומנט נמדד בקג"מ,זה לא משהו נפרד, אולי אתה מתכוון לשיא כ"ס ב 5200 סל"ד ושיא מומנט ב 1800 סל"ד?