Starta līnija, viena
ceturtdaļjūdze taisna, līdzena asfalta līdz finiša līnijai, motora rūkoņa,
pretinieks blakus un adrenalīns asinīs. Svarīgākais – dabūt maksimālu
paātrinājumu no sava auto un cerēt, ka pretiniekam tas būs mazāks. Bet kā to
izdarīt, kad modifikācijas vairs nav iespējams veikt, kad pienācis laiks spiest
grīdā?
Maksimāls paātrinājums un griezes moments
Gribētu domāt, ka griezes moments ir intuitīvi vieglāk saprotams koncepts.
Bet, ja tā būtu patiesība, tad vairāk cilvēku saprastu saiti starp griezes
momentu, jaudu un transportlīdzekļa paātrinājumu. Realitātē nekas no tā visa
nav intuitīvs. Ja tas tomēr tā būtu, tad Ņūtons ar saviem likumiem neuzbāztos
katrā fizikas grāmatā.
Klasiska kļūda, domājot par maksimālu paātrinājumu, teiksim, ceturtdaļjūdzē,
ir censties noturēt motora apgriezienus pie vai ap griezes momenta augstāko
punktu. Šo tehniku paraksti raksturo ar pārslēdzies uzreiz pēc griezes
maksimuma vai pārslēdzies N apgriezienus virs griezes maksimuma tā,
lai esi N apgriezienus zem griezes maksimuma nākošajā pārnesumā.
Diemžēl motora griezes moments neizsaka visu! Svarīgāks ir griezes moments,
kurš tiek novadīts līdz riteņiem, tai skaitā ņemot negatīvos ātrumkārbas
efektus. Mēs visi zinām, ka dažādos ātrumos auto paātrinās savādāk. Ātrumkārba
pastiprina vai pareizina griezes momentu, kurš nāk no motora ar lielumu, kurš
ir vienāds ar pārnesumu skaitli (gear ratio). Tādēļ, lai noteiktu, cik ļoti
paātrināsies automašīna noteiktā mirklī, ir jāzina gan motora griezes moments,
gan kārbas koeficients.
Lai tiktu pie ātrumkārbas radītās griezes momenta, ir jāpareizina motora
griezes moments ar kārbas koeficientu. Tā kā salīdzināti tiek ātrumi savā
starpā, reduktora pārnesuma skaitlis (final drive ratio) var tikt ignorēts.
Tāpat vajadzētu zināt attiecību starp apgriezieniem vienā ātrumā un
apgriezieniem nākošā ātrumā (kas ir RPM*(gear2ratio/gear1ratio) pie jebkura
auto ātruma). Tad ir viegli redzēt, kurus pārslēgšanās mirkļus izvēlēties, lai
iegūtu maksimālu kārbas griezes momentu jebkurā mirklī un maksimāli
paātrinātos.
Šeit par piemēru izmantosim 1999. gada Dodge Neon ar DOHC motoru un
5-pakāpju mehānisko kārbu. Pirms kritizēšanas, lūdzu arī saprast, ka griezes un
jaudas noteikšanai tiks izmantota 1999. gada ražotāja brošūra, kas ir ļoti
neprecīza (lielāka jēga tiktu rasta, ja griezes līkne tiktu pārbīdīta par
1000rpm). Lai precīzi noteikti savam auto pārslēgšanās punktus, vēlams būtu
noteikt sava auto jaudas un griezes līknes izmērot tos!
|
Motora grieze
|
Kārbas grieze
(ft-lb)
|
Pirmais
|
Otrais
|
Trešais
|
Ceturtais
|
Piektais
|
RPM
|
ft-lb
|
3.54
|
2.13
|
1.36
|
1.03
|
0.72
|
1000
|
50
|
177
|
107
|
68
|
52
|
36
|
1500
|
65
|
230
|
138
|
88
|
67
|
47
|
2000
|
80
|
283
|
170
|
109
|
82
|
58
|
2500
|
92
|
326
|
196
|
125
|
95
|
66
|
3000
|
104
|
368
|
222
|
141
|
107
|
75
|
3500
|
114
|
404
|
243
|
155
|
117
|
82
|
4000
|
120
|
425
|
256
|
163
|
124
|
86
|
4500
|
125
|
443
|
266
|
170
|
129
|
90
|
5000
|
130
|
460
|
277
|
177
|
134
|
94
|
5500*
|
133
|
471
|
283
|
181
|
137
|
96
|
6000
|
130
|
460
|
277
|
177
|
134
|
94
|
6500*
|
122
|
432
|
260
|
166
|
126
|
88
|
7000
|
110
|
389
|
234
|
150
|
113
|
79
|
(piezīme: max grieze pie 5500rpm, max jauda pie 6500rpm)
Nezīmējot grafikus, uzreiz var pamanīt vienu - jebkurā ātrumā pie 7000
apgriezieniem, kārbas grieze ir lielāka nekā jebkurā citā motora apgriezienu
diapazonā nākošajā pārnesumā, kas šai konkrētajai mašīnai nozīmē ,
ka optimālais pārslēgšanās punkts ir pie tā sauktā redline .
Bet vai tad paātrinājums nav vislielākais tur, kur ir griezes momenta
maksimums? Jā, tā ir, bet tikai attiecīgajā pārnesumā. Tādēļ arī pārnesums
zemāk dos lielāku paātrinājumu pie tā paša auto ātruma, ja vien auto ātrums nav
par lielu.
Lai izmantotu motora griezes momentu auto uzvedības saprašanā, jums ir
vienādojumā jāiekļauj kārbas faktors.
Maksimāls paātrinājums un jauda
Bet kā tad ar jaudu? Kā jau iepriekš minēts citā rakstā, jauda (zs) ir
proporcionāla griezei (ft-lb) un motora apgriezieniem, kas izdalīti ar 5252.
Turklāt, jauda ir arī spēka un ātruma reizinājums, jeb precīzāk P (zs) = F * V.
Mazliet paspēlējoties ar formulām, iegūstam, ka spēks ir proporcionāls jaudai
un apgriezti proporcionāls ātrumam (F = P/V), kas savukārt norāda, ka maksimāls
spēks stumt auto uz priekšu tiek iegūts maksimalizējot jaudu pie jebkura dotā
ātruma. Tas norāda, ka svarīgāk ir skatīties uz jaudas, ne uz griezes momenta
rādītājiem - pārslēdzies maksimalizējot motora jaudu, nevis griezes
momentu !
Izmantojot griezes informāciju no augstāk veidotās tabulas,var iegūt šādu
info:
RPM
|
Jauda (zs)
|
1000
|
10
|
1500
|
19
|
2000
|
30
|
2500
|
44
|
3000
|
59
|
3500
|
76
|
4000
|
91
|
4500
|
107
|
5000
|
124
|
5500
|
139
|
6000
|
149
|
6500*
|
151
|
7000
|
147
|
Kaut arī riteņi neredz tieši šos ciparus dēļ berzes, aerodinamikas un arī citiem
faktoriem, tomēr varētu pieņemt, ka šie spēki ir aptuveni vienādi dažādos
ātrumos un tādēļ var tos salīdzināt.
Izmantojot maksimālas jaudas likumu, mēs gribam noskriet ceturtdaļjūdzi,
turot motoru cik vien tuvu iespējams 6500 motora apgriezieniem. 5500rpm nav
labākais, jebkurā auto pārvietošanās ātrumā motors novadīs vairāk griezes, bet
kārbai būs neizdevīgāks koeficients, tādēļ tiek iegūts zaudējums pie riteņiem.
Izmantojiet P = F * V vai P = T * RPM, lai to pierādītu.
Bet tā kā Neon nav nepārtraukti plūstoša kārba, mums ir jāpārslēdzas. Tos
punktus, kur to darīt ir diezgan viegli noteikt. Patiesībā nevajag nemaz neko
zināt par kārbas koeficientiem, lai to izdarītu, un tādēļ jauda bieži vien ir
vieglāk saprotama, nekā griezes moments.
Svarīgi ir saprast, ka kārba nepalielina jaudu, tikai griezes momentu. Jauda
iekšā = jauda ārā mīnus zaudējumi (kas ir mazi mehāniskai kārbai). Un tādēļ
optimālo pārslēgšanās punktu var noteikt arī pēc tā, lai jauda pieejama
iepriekšējā robā, būtu lielāka nekā jauda nākošajā robā.
Pieliekam punktu
Neaizmirstam, ka augstāk minētais ir veikts izmantojot motora rādītājus un
pieņemot kārbas vienmērīgumu. Patiesībā jauda, kas nonāk līdz riteņiem var
stipri atšķirties no tās, ko rada motors.
Tādēļ optimāliem rezultātiem jaudu derētu izmērīt uz šasijas dinanometra,
kas ļautu noteikt jaudu uz riteņiem. Tādēļ jauda ir tik pat noderīga, kā
grieze. Dažreiz jauda ir pat noderīgāka, jo nav jādomā par kārbas koeficientiem
un jāspēlējas ar kalkulatoru, lai sapratu, kas notiek.
Ne visi auto ir jāpārslēdz tuvu redline , lai iegūtu maksimālu
veiktspēju, bet tas tā ir daudziem. Vislabāk noteikt pārslēgšanās punktus var
zīmējot grafiku ar jaudu (zs) pret auto ātrumu katram pārnesumam vai kārbas
griezes momentu pret motora apgriezieniem.
|