Hur många hk för att uppväga vikt?

[ByggareB]

Ni som är vana på att räkna på formler kring acceleration osv.

Låt oss säga att vi har två identiska bilar med en vikt på 1500kg och en motor som ger 300hk.

Om vi slänger in 100kg i en av bilarna, hur mycket mer effekt måste bilen som nu väger 1600kg ungefär ha för att få liknande prestanda som den andra bilen?

Dvs. kan man säga att 100kg innebär att bilen måste ha 50hk extra och vid 200kg 100hk, eller är kurvan inte linjär?

[Saabist]

Ni som är vana på att räkna på formler kring acceleration osv.

Låt oss säga att vi har två identiska bilar med en vikt på 1500kg och en motor som ger 300hk.

Om vi slänger in 100kg i en av bilarna, hur mycket mer effekt måste bilen som nu väger 1600kg ungefär ha för att få liknande prestanda som den andra bilen?

Dvs. kan man säga att 100kg innebär att bilen måste ha 50hk extra och vid 200kg 100hk, eller är kurvan inte linjär?

har för mig att folk snackar om att 10kg är 1hk.. det gäller ju oftast i samband med lättning av bil.. så det borde ju gälla åt andra hållet..

sen om man då räknar in "greppförlust" i ökat tröghet vet jag inte.

å andra sidan har jag noll koll på detta.. vet bara att ju lättare min bil är desto snabbare.. mer "grepp" och mindre påfrestning på hela drivlinan får jag

tror nog kurvan är i stort sett linjär vad gäller matte..
sen beror det väl på vart kilona hamnar.. ändrar man luftmotstånd är kurvan inte linjär

[rs_aero]

Den tumeregel som jag lärt mig genom att man läst lite här och där är förhållandet 1:5 brukar vara bra men hur rätt detta är vet jag inte.

[Olof]

1500kg/300hk=5kg per hk
1600kg/320hk=5kg per hk..........Kanske

[Big Tom]

1500kg/300hk=5kg per hk
1600kg/320hk=5kg per hk..........Kanske

Ja, precis. Det var så jag skulle tänka också.

Kanske helt fel...?

// Thomas

[Aero++]

Om vi slänger in 100kg i en av bilarna, hur mycket mer effekt måste bilen som nu väger 1600kg ungefär ha för att få liknande prestanda som den andra bilen?

Ca 20 hkr.Testat och klart
Mvh

[Olde]

Lite figurer runt ämnet. Om man tar en bil vilken har en sån här bhp kurva
http://www.stcf.net/viggen/dyno1711.jpg
kommer hastighet vs. tid och hastighet vs. accelration kurvorna se ut som bilden nedan förevisar.




100-150 tider

1650kg 4.45s
1550kg 4.18s
1450kg 3.91s


Sedan om man vill att 1650kg bilen ska accelerera som 1550kg bilen över hela register, bör bhp kurva vara
2500 108
3000 188
3250 216
3500 232
3750 253
4000 271
4250 289
4500 303
5000 326
5500 343
6000 346
6400 345
6600 329

[Jompa]

Vi gör det hela lite svårare då...
Hur mycket prestanda förlorar/vinner man genom att montera hjul som väger x kg mer/mindre då dessa är ofjädrade och roterande...?

[Aero++]

Jag skulle vilja veta hur mycket sämre/bättre prestanda blir mellan dem här hjulens vikt med däck.

225-35-19 22.5 kg.

225-40-18 21.3 kg

225-45-17 24.5 kg

Mvh

[Big Tom]

Jag skulle vilja veta hur mycket sämre/bättre prestanda blir mellan dem här hjulens vikt med däck.

225-35-19 22.5 kg.

225-40-18 21.3 kg

225-45-17 24.5 kg

Mvh

Jag var ute och vägde vinterhjulen till RS4:an:
225/40-18" = 22,5 kg

Jag passade även på att väga Clions:
165/65-14" = 12,5 kg

Fan, man kanske skulle gå ner i dimension lite på Audin... 10 kg per hjul!!!

Ska väga sommarhjulen sen när det blir dags för skifte... (235/30-20")

Det skulle onekligen vara intressant om något mattesnille kan få fram en formel över hur mycket man tappar i prestanda per extra kilo på navet!

// Thomas

[Aero++]

Det skulle onekligen vara intressant om något mattesnille kan få fram en formel över hur mycket man tappar i prestanda per kg på navet!

// Thomas

Synd att Olde inte verkar vara så insatt i det där annars hade man fått en riktigt bra svar direkt

Mvh

[Tomtefar]

Ni som är vana på att räkna på formler kring acceleration osv.

Låt oss säga att vi har två identiska bilar med en vikt på 1500kg och en motor som ger 300hk.

Om vi slänger in 100kg i en av bilarna, hur mycket mer effekt måste bilen som nu väger 1600kg ungefär ha för att få liknande prestanda som den andra bilen?

Dvs. kan man säga att 100kg innebär att bilen måste ha 50hk extra och vid 200kg 100hk, eller är kurvan inte linjär?

Du ska få ett korrekt svar för vad som gäller utan luftmotstånd:
300 hk på 1500 kg har ekakt samma acceleration som en bil på 1600 kg
som är på 300*1600/1500=320 hk (förutsatt att effektkurvan har samma
"utseende" men hela tiden ligger 6,7% högre vid varje varvtal).

Vill man räkna med luftmotstånd så varierar det med hastigheten. Säg att
vi kolla i punkten 100 km/h och antar att luftmotståndet där motsvarar
20 hk. Då får vi (280*16/15)+20=318,7 hk. Så om de ligger sida vid sida
på 3:an i 100 km/h och den lätta ger 300 hk och den tunga 318,7 hk så
har de i precis det ögonblicket lika acceleration.


Alla tumregler om hur många kg en häst är värd och vice versa är bara
trams att stoppa i papperskorgen, för det varierar så stort beroende på
effektklass ock viktklass. Räkna istället på proportionalitet, det är ju så
enkelt och blir mkt nära sanningen även med lite variation i effektkurvan.

[läppglans]

nu tänker ni hk men vridet då? en nissan 200sx på 1300kg med sin lilla 1.8t o 300 hästar har nu endå inte lika mycker vrid som en tung saab 2.3 aero med 300hk. hur ska man räkna då?

[Jompa]

nu tänker ni hk men vridet då?

"Vrid" är inget annat än "effekt per varvtal" och beskriver bara hurpass mycket effekt motorn presterar kontra det varvtal som effekten infinner sig vid.

Således, tittar man på en motor med "högt vrid" så har den högre effekt vid ett givet varvtal än en motor med "lägre vrid" vid samma varvtal.

Jag har plitat ner detta tidigare nå'n gång, men här kommer matematiken...


Effekt (hästkrafter eller kilowatt) och Vridmoment (Newtonmeter) är två sidor av samma
mynt och de förhåller sig till varandra på ett lite speciellt sätt. Att säga att
"vridmoment" vinner rejs är faktiskt lite galet. Effekt är ALLT eftersom vi har växellådor
i bilarna. Hade vi kört utan växellådor hade vridmomentet varit av högre intresse men...

Vi börjar i ena änden och frågar oss vad som skiljer effekt från vridmoment?
Alla vet att en bra motor har gott om både effekt och vridmoment och många inser att
det finns en koppling mellan dessa två saker. Lyckligtvis är kopplingen mycket enkel
och den kallas "varvtal".

Effekt = Vrdmoment x Varvtal

Vi tar en ganska ball motor som exempel... En Porsche 911 Turbo med fabrikstrim.
Den är riktigt stark och ger 450 hk vid 5.700 rpm och ett maximalt vridmoment på
620 Nm vid 3.500 rpm enligt Porsche själva.

Nu är det bara att börja räkna då... Eftersom vi pratar "hästkrafter" o.s.v. och
inte kilowatt så behövs lite omräkningskonstanter men det ser ut såhär.


Effekt = (Vridmoment x Varvtal) / 7024

Vridmoment = (7024 x Effekt) / varvtal

Alltså ser vi att Porschen utvecklar följande vridmoment vid 5.700 rpm där maxeffekt
ligger.

Vridmoment = ( 7024 x 450 ) / 5700 = 555 Nm


Vi kan även se att bilen utvecklar förljande effekt vid sitt maximala vridmoment

Effekt = ( 620 x 3500 ) / 7024 = 309 hk



Alltså ser vi att 620 Nm vid 3.500 rpm exakt motsvarar 309 hästar vid det varvtalet.
Så är det alltid, eftersom det finns ett matematiskt samband mellan effekt och vridmoment.
620 Nm vid 3.500 rpm kommer alltid att vara 309 hästar oavsett vilken motor man mäter på.

Nu ser man om man tittar noga att vridmoment är "effekt per varvtal" och att Du når högst
vridmoment när Du kan utveckla så mycket effekt som möjligt med så lite motorvarvtal som
möjligt.


Nu har vi listat ut hälften av det här. Ett högt vridmoment betyder alltså att det finns
gott om effekt per varvtal som motorn genererar. Sedan ska ju den här effekten ner i backen
oxå och det görs via växellådan.
Växellådans huvuduppgift är att anpassa hjulens varvtal till de varvtal som motorn kan jobba
med. I en Porsche vill man ju kunna köra allt mellan 20 km/h till 300 km/h, d.v.s.
15 gångers förändring. Tyvärr jobbar ju bara moton mellan 2.000 rpm till 6.000 rpm vilket bara
är 3 gångers förändring så då går det knappast att köra inom dessa intervall på bara en enda växel.

Utväxlingen på denna Porsches första växel ligger på 12,92. Det betyder att 2.000 rpm i motorn
blir 155 rpm på bakhulen som ger en fart på 18 km/h. Sexans växel har utväxling 2,54 vilket
ger 307 km/h vid 6.700 rpm i motorn.

På ettans växel snurrar motorn 12,92 varv när bakhjulet samtidigt bara snurrar ett enda varv.
Växellådan ändrar därmed både varvtalet och kraften eftersom "det man förlorar i väg vinner man
i kraft". Vi förlorar ju 12,92 gånger av "vägen" eftersom motorn snurrar mycket med hjulen
snurrar lite. Dock vinner vi således i kraft... Faktiskt vinner vi 12,92 gånger i kraft och
när motorn ger 620 Nm vid 3.500 rpm så har vi på hjulen 620 x 12,92 = 8010 Nm

Nu ser vi det verkliga drivande momentet på bilen, och det är inte det vridmoment vi har i motorn
utan det vridmoment vi har på hjulen eftersom vi har en växellåda emellan.

För att förstå vad som är "bäst" att ha när det gäller effekt eller vridmoment så kommer effekt
alltid att vara bättre om vi har en växellåda som passar motorn sätt att arbeta. Vridmoment kommer
bara att vara bättre när växellådan är illa anpassad till motorns karaktär.

Vi drar en jämförelse...



Porschen som jag har pratat om är äckligt snabb. Så är det bara. Dess motor med 450hk/620Nm leker
man inte med. Vad är det som gör den snabb? Effekten på 450 hk eller vridmomentet på 620 Nm?
Många säger att det är vridmomentet på 620 Nm som gör att den vinner race, men det är faktiskt fel.
Jag jämför med en motor med ett maximalt vridmoment på 343 Nm som är bra mycket snabbare än Porschen...
...trots att "vridet" är bra mycket mindre...


Ute på motorvägen ska Porschen dra ifrån bilen med "bara" 343 Nm i motorn. Porschen växlar ner
till 2:an och trycker fullt. Utväxlingen på 2:ans växel är för Porschen 6,93:1 och vi behöver varva
6.000 rpm för att kunna köra på 2:an. Vid 6.000 rpm har Porschen 500 Nm i motorn och således
500 x 6,93 = 3.465 Nm på hjulen.

Den andra bilen, som är en F1-bil har 800 hk vid 18.000 rpm och 343Nm vid samma varvtal. För att kunna
köra i 100 km/h med F1-bilen är utväxlingen på vald växel 18:1 och då ser vi att vi på F1-bilens
bakhjul 343 x 18 = 6.174 Nm på hjulen. Alltså dubbelt så mycket som Porschen, och vips blir F1-bilen
dubbelt så snabb (om de väger lika mycket) trots att F1-bilen inte har så mycket vridmoment.

Vad man kan se är att trots att vi väljer ett högre varvtal som ger ett lägre motormoment
så ger oss utväxlingen ett högre hjulmoment vilket i sin tur alltid kommer att ge en
bättre acceleration.



Dock är det så att "effektkurvans utseende" beskrivs av vridmomentkurvan och vice versa. Det är ett enkelt matematiskt samband, inget annat.

Ska vi räkna vidare på hur fort man kan köra oxå?


Vi har cirka 8.000Nm på hjulen. Vi vet att hjulen är 30cm i radie (ganska vanligt för 17-tummare kanske...)

Arbete = Kraft x väg

8.000 = F x 0,3

F = 26.667 N


Sedan vet man att...


F = m x a


a = F / m

m = bilens vikt = 1.300 pannor...

a = 26.667 / 1.300 = 20,5 m/s²


...eftersom vi generellt på vågra breddgrader har en normalacceleration på 9,81 m/s² så borde vi således kunna nå accelerationen...

20,5 / 9,81 = 2,1 g



...ut och testa med Era AP22 och G-tech och se vilken den maximala acceleration Ni kan nå är...

[Big Tom]

Effekt = (Vridmoment x Varvtal) / 7024

Vridmoment = (7024 x Effekt) / varvtal

Alltså ser vi att Porschen utvecklar följande vridmoment vid 5.700 rpm där maxeffekt
ligger.

Vridmoment = ( 7024 x 450 ) / 5700 = 555 Nm


Vi kan även se att bilen utvecklar förljande effekt vid sitt maximala vridmoment

Effekt = ( 620 x 3500 ) / 7024 = 309 hk

Bra utläggning!

En liten dum fråga dock; vad är värdet 7024 för något?

// Thomas

[Jompa]

En liten dum fråga dock; vad är värdet 7024 för något?

En konstant som uppstår när man räknar om mellan SI-enheter (Watt, rotationer i radiander per tidsenhet o.s.v.) och de lite mer luddiga begreppen "hästkrafter" och "rpm" o.s.v.


M.v.h.

[Big Tom]

En liten dum fråga dock; vad är värdet 7024 för något?

En konstant som uppstår när man räknar om mellan SI-enheter (Watt, rotationer i radiander per tidsenhet o.s.v.) och de lite mer luddiga begreppen "hästkrafter" och "rpm" o.s.v.


M.v.h.

Jaha..... ok, då var det som jag misstänkte då...

// Thomas

[Johan H]

...ut och testa med Era AP22 och G-tech och se vilken den maximala acceleration Ni kan nå är...

PkAccelG 0.6G

Har jag lyckats med hittills

mvh Johan

[Jompa]

...ut och testa med Era AP22 och G-tech och se vilken den maximala acceleration Ni kan nå är...

PkAccelG 0.6G

Har jag lyckats med hittills

mvh Johan

Montera kugghjul på hjulnaven och ställ bilen på en räls med kuggar... Då jäklar blir det fäste :-)

[Johan H]

...ut och testa med Era AP22 och G-tech och se vilken den maximala acceleration Ni kan nå är...

PkAccelG 0.6G

Har jag lyckats med hittills

mvh Johan

Montera kugghjul på hjulnaven och ställ bilen på en räls med kuggar... Då jäklar blir det fäste :-)

Det kan nog bli en ny "sport" - RAILRACING! - för de tuffa v-lådorna