Hej.

Jag satt under dagens fysiklektion och försökte förgäves skapa en formel för att räkna ut hur mycket vrid går till hjulen efter energin har gått igenom drivlinan.

Jag har kommit såhär långt:

Vi tar min saab som exempel. Vi påstår att min motor levererar exakt 500Nm vid svänghjulet. Från svänghjulet går kraften in i växellådan som i detta exempel är i andra växeln. altså utväxlingen 1.76. Där omvandlas 500Nm till:

500*1.76=880Nm

Sedan ska denna kraft in i differentialen vilket har utväxlingen 3.61.

880Nm*3.61=3176,8(!)

Sedan räknar jag på 15% drivlineförlust och sedan delar det vridmomentet med 2 då jag har två drivande axlar.

3176.8*0.85/2=1350.14

Nu kommer problemet.

Hur räknar jag vridmomentet från hjulnavet ut till däcket? I mitt fall har jag 17 tums med 45 profil vilket är en diameter på 634.3mm.

Formeln att räkna ut vridet på naven ser ut såhär:

T=Vridmoment = 500Nm
Uv=Utväxling på vald växel = 1.76
Ud=Utväxling på diff = 3.61
Ff=Friktion Drivlina / Drivlineförlust = 15% = 0.85
H=Antal drivande hjul = 2



Som sagt: Hur räknar jag ut vad vridet blir på däcket?

Edit: Nm och inte nm

Titta på enheterna (aka enhetsanalys).

Du vill veta hur stor kraft som accelererar bilen, dvs kraft hjul <-> underlag. Kraften mäts i newton (N) och du har ett vridmoment i newtonmeter (Nm) och en hävarm (hjulets radie) i meter (m).

Kraft = N = Nm/m

Edit: lär dig att skriva enheterna på rätt sätt från början så blir det lättare. 1 nm = 1 nanometer = 10^-9 m är inte alls samma sak som 1 Nm = 1 newtonmeter.

haha alltså ot men var det sånt här man lärde sig i skolan?! fattar inte hur fan folk orkar med sån här matte grannen räknade ut min teoretiska effekt i motorn och jag tappade bort mig vid första formeln.. sjukt hur man kan använda matte om man har kunskapen för det

Jag är ingen matematiker, men det känns som att utväxlingen endast omvandlar hastighet,
och inte gör någonting för vridmomentet. Kan ha fel dock.

Jag vill minnas att när det talas om drivlineförlust mellan motoreffekt och effekt på hjulen,
då är det 15-20% även på vridmomentet. Storleken på saker och ting förändrar nog däremot,
som en slags utväxling. Hjulens storlek och så vidare. Precis som lyftblock där det helt plötsligt blir enkelt att lyfta tunga saker.

Fundera på varför det är så mycket enklare att starta på ettan än femman från stillastående, eller varför man växlar ner vid omkörning. Det är inte bara pga motorvarv.

K

Trekmeister skrev:

Titta på enheterna (aka enhetsanalys).

Du vill veta hur stor kraft som accelererar bilen, dvs kraft hjul <-> underlag. Kraften mäts i newton (N) och du har ett vridmoment i newtonmeter (Nm) och en hävarm (hjulets radie) i meter (m).

Kraft = N = Nm/m

Edit: lär dig att skriva enheterna på rätt sätt från början så blir det lättare. 1 nm = 1 nanometer = 10^-9 m är inte alls samma sak som 1 Nm = 1 newtonmeter.

Så du menar att om jag hade hjul med en diameter på 1m så betyder det:

1350.14Nm/r

1350.14Nm/0.5m

Så om min diameter är 634.3 så innebär det:

634.3mm/2 är 317.15mm

1350.14Nm/0.31715m=4257.102... N

Så 4.26KN (kraft) per däck.

Låter lite väl mycket!? Skulle förklara varför den ritar elvor på tvåan.

Ritar formeln sedan med detta när jag inte sitter på ipad. Frågan är om man ritar drivlineförlusten innan eller efter däcket.

Om det är korrekt eller inte beror på dina tidigare värden, dem tar jag inte ställning till.

Men det låter inte helt orimligt, låt oss göra ett par tankeexperiment för att bedöma rimligheten. Det är ofta ett bra sätt att avgöra om man är helt ute och cyklar.

Tänk att du själv kanske kan knuffa en bil med sådär 500N (ca 50 kg) om du tar i rejält. Din uträkning ger ett värde som är i runda slängar 20 ggr högre. Nog accelererar bilen 20 ggr snabbare för egen kraft än om du knuffar den?

Ett annat sätt att tänka är att bilen väger 2000 kg. Accelerera den vikten med 10kN (F=m * a) 10000/2000 = 5 m/s^2 alltså ca 0.5G. Riktigt häftiga bilar accelererar väl med runt 1G så det låter också rimligt.

Behövs inte ens en miniräknare för att göra överslagsberäkningar och bedöma rimligheten.

Gällande var du räknar med drivlineförlusten spelar det ingen roll, resultatet blir det samma när du ändå bara multiplicerar och dividerar.

4257Nm motsvarar ju ungefär 430 kg på en meters hävstång. Jag tycker att det låter som en ganska rimlig siffra eller? Du kan ju utan problem komma upp i en femtedel av dom siffrorna med bara din kroppsvikt och en hävstång på en meter.

Trekmeister skrev:

Fundera på varför det är så mycket enklare att starta på ettan än femman från stillastående, eller varför man växlar ner vid omkörning. Det är inte bara pga motorvarv.

Jag funderar, och kommer fram till.. ingenting. Jag kan inte se det framför mig.

Försökte Googla, hittade något som kanske kan vara till användning för TS,
själv fattade jag ingenting

https://www.physicsforums.com/threads/g … cs.461900/

Det finns ju även fin formel som säger att effekten är lika med vridmomentet gånger varvtalet (i radianer).

kör saaben i bänk å räkna baklänges :-)

3milius skrev:

Jag funderar, och kommer fram till.. ingenting. Jag kan inte se det framför mig.

Försökte Googla, hittade något som kanske kan vara till användning för TS,
själv fattade jag ingenting

https://www.physicsforums.com/threads/g … cs.461900/

Din länk fungerar absolut om man känner för att räkna på det. Nu har vi alla olika huvud för matematik, så är det bara.

Tänk på hur det är att cykla, utväxlingen på en cykel är nog mer naturligt än vad man upplever i en bil. I lägsta växeln kommer du inte långt alls på ett pedal-varv medan du i högsta växeln kommer avsevärt längre. Samtidigt är det mycket lättare att trampa i lägsta än i högsta växeln.

Grundläggande sats: Arbete = kraft * väg

Behöver du trampa två varv på lägsta växeln för att komma lika långt som ett varv på högsta har du gjort samma arbete. Du har trampat dubbelt så långt men du har bara använt halva kraften.

Samma gäller med block och talja. Du får dra längre, men du kan dra med mycket lägre kraft. Det kvittar om det är kugghjul, remmar, kedjor eller rep, det fungerar likadant.

Ett lyftblock eller block och taljor, det ser olika ut men resultatet blir det samma. Du drar repet 10m för att lyfta motorn 0.1m, motorn väger 200 kg men du behöver bara dra med 2 kg. Arbetet är konstant: 10m * 2kg = 0.1m * 200kg