waarom ideaal koppel bij een bepaald toerental ?

[trixo]

ik zat pas over het begrip koppel na te denken, en ik denk dat ik het wel ongever snap maar kon toch een bepaalde link niet leggen.

eerst wat ik denk wel te snappen:
de afstand bigend en center krukas is een vaste h.o.h. maat.
wanneer deze op 3 uur staat is die afstand in de X as het grootst, en staat er een bepaalde kracht op die afkomstig is van de explosie boven de zuiger.
de kracht van die explosie is over de gehele arbeidsslag niet gelijk, en de voorgenoemde h.o.h. maat in de X as is ook niet gelijk.
maar hier is wel een gemidelde uit te rekenen die dan het geleverde koppel is per cilinder.
dit vermenigvuldigd met het aantal cilinders, is dan het uiteindelijk geleverde koppel.

klopt dit ?

de link die ik niet kan leggen is:
waarom is er een maximaal koppel bij een bepaald toerental ?
is dan bijvoorbeeld de cilindervulling optimaal ?

nog even wat voort borduren:
vermogen, hier komt de faktor tijd bij kijken.
want: vermogen = koppel x toerental

wie weet hier meer van zodat ik weer rustig kan slapen

bij voorbaat mijn dank.

 

[Franko P]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Koppel_(aandrijftechniek)

Ja dat is bij optimale cilindervulling. (aldus wikipedia)

 

[[-Tom-]]

Volumetrisch rendement is dan het hoogst

 

[jaap43]

maar hier is wel een gemidelde uit te rekenen die dan het geleverde koppel is per cilinder. dit vermenigvuldigd met het aantal cilinders, is dan het uiteindelijk geleverde koppel. klopt dit ?

Niet helemaal, omdat de 4 arbeidsslagen na elkaar komen. Elke halve omwenteling van de krukas levert één van de cilinders zijn vermogen, zodat bij 2 omwentelingen van de krukas elke cilinder een keer aan de beurt is geweest.

 

[Testa-Rossa]

Bij een 2 takt niet

 

[reinhoud]

Interessante vraag! Ik wil hier nog wat op doorvragen...

Je leest op MF vaak dat Vermogen = Koppel x Toerental, als de motor een bepaald koppel heeft bij een bepaald toerental, waarom heeft die motor dan een maximaal vermogen bij een ander toerental?
Het toerental wanneer het maximale vermogen wordt geleverd is meestal niet het maximale toerental...

En als Vermogen = koppel x toerental, waarom kon de beste man die mijn Benz op de dyno had taan mij dan wel vertellen hoeveel pk er van de achterwielen kwam, maar niet hoeveel koppel?
De automaat was niet helemaal fris meer na 25 jaar, en als ie hem na voluit getrapt te hebben hem in "neutral" zette gebeurde dat niet gelijk, dus de uitloop kon niet goed gemeten worden, en juist daar mee schijn je het vermogen aan de krukas en het koppel mee te meten..

 

[[-Tom-]]

Omdat een vermogens bank koppel meet, en toerental, daaruit komt het vermogen rollen.
Vermogen in [W] is het koppel [Nm] maal de hoeksnelheid in [rad/s]

 

[Squishy]

Je leest op MF vaak dat Vermogen = Koppel x Toerental, als de motor een bepaald koppel heeft bij een bepaald toerental, waarom heeft die motor dan een maximaal vermogen bij een ander toerental?

Stel dat max koppel 100 is bij 100 toeren. Dat is 10000 vermogen (even simpel).
Bij 120 toeren is het koppel minder, namelijk nog maar 95. Het vermogen (95*120) is hier echter hoger: 11400.. ondanks dat koppel minder is.

 

[J_rider]

Interessante vraag! Ik wil hier nog wat op doorvragen...

Je leest op MF vaak dat Vermogen = Koppel x Toerental, als de motor een bepaald koppel heeft bij een bepaald toerental, waarom heeft die motor dan een maximaal vermogen bij een ander toerental?
Het toerental wanneer het maximale vermogen wordt geleverd is meestal niet het maximale toerental...

En als Vermogen = koppel x toerental, waarom kon de beste man die mijn Benz op de dyno had taan mij dan wel vertellen hoeveel pk er van de achterwielen kwam, maar niet hoeveel koppel?
De automaat was niet helemaal fris meer na 25 jaar, en als ie hem na voluit getrapt te hebben hem in "neutral" zette gebeurde dat niet gelijk, dus de uitloop kon niet goed gemeten worden, en juist daar mee schijn je het vermogen aan de krukas en het koppel mee te meten..

Je kan je koppel niet meten aan de krukas via de wielen, slechts inschatten. Er zitten verliezen in de aandrijving, vaak neemt men aan rond de 10%. Dit is bij een automaat nog lastiger ivm de vloeistofkoppeling / koppelomvormer, lees geen vaste verbinding.

 

[DutchMicro]

Uitleg:

 

[K@W@]

Als je aan een wiel draait, merk je dat de eerste slagen het moeilijkst zijn, omdat je de boel op gang moet brengen, als hij eenmaal draait kost het minder moeite om hem harder te laten draaien...totdat je over een punt heengaat dat je niet meer sneller kunt, je snelheid blijft dan vrijwel gelijk ondanks dat je nog "vermogen "toevoegt...
zo is het ook met een motor ...ergens ligt het ideale punt waarbij het je de minste moeite kost om het wiel draaiend kunt houden, maar je kunt wel versnellen, maar kost je procentueel meer moeite..

Zo ook met een motor..die wordt ontworpen ( of nogsteeds volgens onze benjamin) en ergens moeten ze consessies doen....waar leggen we het max koppel ( invloed heeft: slag, zuigeroppervlakte, klepoverlap, draaiend gewicht enz enz....) en dat ligt daar waar je de maximale kracht ( rendement) uit je explosie haalt...ga je daar overheen, dan voeg je procentueel meer toe, maar gaat je rendement niet evenredig mee omhoog ( je kunt de snelheid van het wiel niet meer bijhouden)

 

[reinhoud]

Als je aan een wiel draait, merk je dat de eerste slagen het moeilijkst zijn, omdat je de boel op gang moet brengen, als hij eenmaal draait kost het minder moeite om hem harder te laten draaien...totdat je over een punt heengaat dat je niet meer sneller kunt, je snelheid blijft dan vrijwel gelijk ondanks dat je nog "vermogen "toevoegt...
zo is het ook met een motor ...ergens ligt het ideale punt waarbij het je de minste moeite kost om het wiel draaiend kunt houden, maar je kunt wel versnellen, maar kost je procentueel meer moeite..

Zo ook met een motor..die wordt ontworpen ( of nogsteeds volgens onze benjamin) en ergens moeten ze consessies doen....waar leggen we het max koppel ( invloed heeft: slag, zuigeroppervlakte, klepoverlap, draaiend gewicht enz enz....) en dat ligt daar waar je de maximale kracht ( rendement) uit je explosie haalt...ga je daar overheen, dan voeg je procentueel meer toe, maar gaat je rendement niet evenredig mee omhoog ( je kunt de snelheid van het wiel niet meer bijhouden)

Heey, mooi uitgelegd! Zo had ik er nog nooit over nagedacht...

 

[trixo]

dank voor de reacties,
het word steeds weer wat duidelijker.

 

[tuxracer]

Niet helemaal, omdat de 4 arbeidsslagen na elkaar komen. Elke halve omwenteling van de krukas levert één van de cilinders zijn vermogen, zodat bij 2 omwentelingen van de krukas elke cilinder een keer aan de beurt is geweest.

TS heeft het over gemiddeld koppel/vermogen van een cylinder. Voor het totale koppel/vermogen kan je dan wel gewoon vermenigvuldigen met het aantal cylinders, dat klopt wel. Aantal 'takten' heeft hier geen invloed op, dat zit al verrekend in het gemiddelde per cylinder. Gemiddeld koppel/vermogen is koppel/vermogen tijdens arbeidsslag gedeeld door aantal takten. (of zoiets)

 

[tuxracer]

Als je aan een wiel draait, merk je dat de eerste slagen het moeilijkst zijn, omdat je de boel op gang moet brengen, als hij eenmaal draait kost het minder moeite om hem harder te laten draaien...totdat je over een punt heengaat dat je niet meer sneller kunt, je snelheid blijft dan vrijwel gelijk ondanks dat je nog "vermogen "toevoegt...

Gevoelsmatig is dat misschien zo, zeker als je een bepaalde statische wrijvingskracht moet overwinnen om iets in gang te zetten, zoals bijvoorbeeld een auto van z'n plek duwen. Maar rekenkundig klopt het niet. Een wiel van nul naar 100 toeren/min. brengen kost net zo veel moeite/energie als van 100 naar 200 toeren/min. Het is niet zo dat de hoeveelheid energie in een draaiend wiel meer dan evenredig toeneemt met het toerental.

zo is het ook met een motor ...ergens ligt het ideale punt waarbij het je de minste moeite kost om het wiel draaiend kunt houden, maar je kunt wel versnellen, maar kost je procentueel meer moeite..

Je brengt het alsof er een soort magische kracht zou zijn die versnellen boven een bepaald toerental steeds moeilijker zou maken. Dat is niet zo. Uiteraard gaan wrijvingskrachten e.d. een grotere rol spelen bij hogere toerentallen, maar dat heeft weinig te maken met waarom een motor bij bepaalde toerentallen het maximale vermogen en koppel heeft.

Zo ook met een motor..die wordt ontworpen ( of nogsteeds volgens onze benjamin) en ergens moeten ze consessies doen....waar leggen we het max koppel ( invloed heeft: slag, zuigeroppervlakte, klepoverlap, draaiend gewicht enz enz....) en dat ligt daar waar je de maximale kracht ( rendement) uit je explosie haalt...ga je daar overheen, dan voeg je procentueel meer toe, maar gaat je rendement niet evenredig mee omhoog ( je kunt de snelheid van het wiel niet meer bijhouden)

Hier zit wel iets in, de 'explosie' gebeurt niet in oneindig korte tijd, er is meer sprake van een verbrandingsproces dat enige tijd nodig heeft. Boven een bepaald toerental is de zuiger tijdens de arbeidsslag al naar beneden voordat het mengsel de kans heeft gehad om volledig te verbranden. Het rendement van de motor daalt dan bij toenemend toerental. Lager rendement bij toenemend toerental betekend minder vermogenstoename bij toenemend toerental. Hierdoor zal bij een bepaald te leveren koppel het toerental niet verder meer stijgen omdat het maximum ter leveren vermogen bij dat toerental bereikt is.

 

[J_rider]

Als je aan een wiel draait, merk je dat de eerste slagen het moeilijkst zijn, omdat je de boel op gang moet brengen, als hij eenmaal draait kost het minder moeite om hem harder te laten draaien.

Klopt voor een fractie van een seconde omdat de statische wrijving hoger is dan de dynamische, daarna heb je kwadratisch meer kracht nodig om te versnellen.

Ik zat eerst fout.

 

[K@W@]

Geloof ik niks van. Vrijwingsverliezen blijven volgens mij gelijk en aangezien er geen vacuum heerst onder de zuiger en in het carter neemt de luchtweerstand toe naarmate je toerental omhoog gaat.
Het enige is dat bij een koude motor de vrijvingsverliezen wel hoger zijn omdat de spelingen van de lagers kleiner zijn en de olie nog dikker is.

oh maar dat is ideaal, dan hebben we dus ook geen versnellingen meer nodig

 

[Anoniempje381]

Geloof ik niks van. Vrijwingsverliezen blijven volgens mij gelijk en aangezien er geen vacuum heerst onder de zuiger en in het carter neemt de luchtweerstand toe naarmate je toerental omhoog gaat.
Het enige is dat bij een koude motor de vrijvingsverliezen wel hoger zijn omdat de spelingen van de lagers kleiner zijn en de olie nog dikker is.

En massatraagheid bestaat ook niet....

 

[Anoniempje313]

Heey, mooi uitgelegd! Zo had ik er nog nooit over nagedacht...

Als als we hier op inhaken, dan is de kracht die nodig is om tot een bepaalde rotatiesnelheid te komen koppel, en de kracht die nodig is om die rotatiesnelheid te houden pk.

[/jipenjanneketaalvatbaarvoortechnischcommentaar]

 

[Anoniempje313]

Uitleg:

Geinig.

Die gast doet het echt aardig

Redelijk 'normale taal' en toch ook de nodige cijfermatige achtergrond.

En hij heeft nog meer filmpjes, over vliegwiel, turbo, ontsteking, etc.

 

[tuxracer]

Als als we hier op inhaken, dan is de kracht die nodig is om tot een bepaalde rotatiesnelheid te komen koppel, en de kracht die nodig is om die rotatiesnelheid te houden pk.

[/jipenjanneketaalvatbaarvoortechnischcommentaar]

Inderdaad vatbaar voor commentaar

Je haalt nogal wat dingen door elkaar. Kracht (gemeten in N) is iets anders dan koppel (gemeten in Nm). Koppel is kracht keer arm (gemeten in m), de afstand waarover de kracht wordt uitgeoefend. pk is een eenheid van vermogen, dat is weer iets heel anders dan een kracht.

Kracht en koppel zijn direct aan elkaar gelink, een kracht van 10N die via een hefboom van 2 m een draaiende beweging in gang zet geeft een koppel van 2x10 = 20 Nm

Je kan niet zeggen dat er een bepaalde kracht nodig is om tot een bepaalde rotatiesnelheid te komen. Iets op een bepaalde rotatiesnelheid houden kost helemaal geen kracht of vermogen als je wrijvingsverliezen buiten beschouwing laat.

Voorbeeld:

Je hebt een wiel met een straal van 0,5 m. Aan de rand van het wiel trek je met een kracht van 10N, je oefend dan een koppel uit van 5 Nm. Hierdoor gaat het wiel draaien, en zolang je blijft trekken zal het toerental toenemen. Door het trekken verrricht je arbeid, dit is kracht keer de afstand (dit is een andere afstand dan de straal van het wiel!) waarover je getrokken hebt. Door de verrichtte arbeid gaat het wiel sneller draaien, en hoe meer arbeid (kracht x afstand) hoe sneller het wiel gaat draaien. Het draaiende wiel vertegenwoordigd een hoeveelheid energie die je door de verrichtte arbeid in het wiel gestopt hebt, dit is arbeid keer toerental dat je bereikt hebt.

Samenvatting:

Kracht: Hoe hard trek je (gemeten in N)
Koppel: Kracht keer armlengte waarover de kracht werkt (gemeten in Nm)
Arbeid: Kracht keer weglengte waarover je getrokken hebt (gemeten in Joule)
Vermogen: Hoeveel arbeid die per seconde kan worden geleverd (gemeten in W, kW of pk)

Vermogen zegt dus iets over hoe snel je een wiel op een bepaald toerental kunt brengen. Kracht en koppel zeggen hier niets over, aangezien het er maar vanaf hangt met welke snelheid (toerental in geval van een motor) een kracht geleverd kan worden.

 

[Anoniempje381]

Inderdaad vatbaar voor commentaar

Je haalt nogal wat dingen door elkaar. Kracht (gemeten in N) is iets anders dan koppel (gemeten in Nm). Koppel is kracht keer arm (gemeten in m), de afstand waarover de kracht wordt uitgeoefend. pk is een eenheid van vermogen, dat is weer iets heel anders dan een kracht.

Kracht en koppel zijn direct aan elkaar gelink, een kracht van 10N die via een hefboom van 2 m een draaiende beweging in gang zet geeft een koppel van 2x10 = 20 Nm

Je kan niet zeggen dat er een bepaalde kracht nodig is om tot een bepaalde rotatiesnelheid te komen. Iets op een bepaalde rotatiesnelheid houden kost helemaal geen kracht of vermogen als je wrijvingsverliezen buiten beschouwing laat.

Voorbeeld:

Je hebt een wiel met een straal van 0,5 m. Aan de rand van het wiel trek je met een kracht van 10N, je oefend dan een koppel uit van 5 Nm. Hierdoor gaat het wiel draaien, en zolang je blijft trekken zal het toerental toenemen. Door het trekken verrricht je arbeid, dit is kracht keer de afstand (dit is een andere afstand dan de straal van het wiel!) waarover je getrokken hebt. Door de verrichtte arbeid gaat het wiel sneller draaien, en hoe meer arbeid (kracht x afstand) hoe sneller het wiel gaat draaien. Het draaiende wiel vertegenwoordigd een hoeveelheid energie die je door de verrichtte arbeid in het wiel gestopt hebt, dit is arbeid keer toerental dat je bereikt hebt.

Samenvatting:

Kracht: Hoe hard trek je (gemeten in N)
Koppel: Kracht keer armlengte waarover de kracht werkt (gemeten in Nm)
Arbeid: Kracht keer weglengte waarover je getrokken hebt (gemeten in Joule)
Vermogen: Hoeveel arbeid die per seconde kan worden geleverd (gemeten in W, kW of pk)

Vermogen zegt dus iets over hoe snel je een wiel op een bepaald toerental kunt brengen. Kracht en koppel zeggen hier niets over, aangezien het er maar vanaf hangt met welke snelheid (toerental in geval van een motor) een kracht geleverd kan worden.

En om een lang verhaal nog langer te maken:

Koppel kan je alleen maar meten met tegendruk.
Er is dus ook sprake van een max koppel bij een bepaald toerental.
Een onbelaste krukas bij een bepaald toerental heeft precies genoeg koppel om de wrijving op te heffen, meer niet.

 

[IceMan78]

..
wanneer deze op 3 uur staat is die afstand in de X as het grootst, en staat er een bepaalde kracht op die afkomstig is van de explosie boven de zuiger...

Bijna correct...

Op 3 uur is de afstand in de X-richting misschien wel het grootst, maar is de effectieve armlengte niet het grootst. Dit is op het punt waar de drijfstang haaks op de lijn van hart krukas tot hart big end staat.

Afhankelijk van de slag-drijfstanglengte verhouding is dit ergens tussen 2 en 3 uur in.

 

[J_rider]

oh maar dat is ideaal, dan hebben we dus ook geen versnellingen meer nodig

En massatraagheid bestaat ook niet....

 

[Anoniempje381]

Die is verbonden met de massa en niet met het toerental, correct me if I'm wrong.

Om het toerental te verhogen moet je de massa van krukas en vliegwiel versnellen.
En werkt de massatraagheid van het vliegwiel tegen.
Eenmaal op een bepaald toerental kost het niet zo veel energie meer om op hetzelfde toerental te blijven.
Daar wordt dan de massatraagheid van het vliegwiel gebruikt.
Vandaar die opmerking van mij.