Milyen módon befolyásolja a lóerő a végsebességet?

Azt ki lehet jelenteni, hogy azonos kasztniban a nagyobb teljesítményű motor, a hozzá illesztett váltóval és végáttétellel nagyobb végsebességet biztosít. A végsebesség azonban sok mindentől függ:

-Légellenállás

-Súrlódások

-Hogy az egyensúlyi helyzet a motor melyik üzemmódjában alakul ki. A maximális teljesítménynél, kicsit előtte, kicsit utána (gyakran a két második eset a helyzet)

A lóerő a teljesítmény amit a motor le tud adni. Végső soron ez a "bevitt energia" és az energia megmaradás szerint ez az energia elmegy a gyorsításra (mozgási energia), a surlódásokra (hő pl. a csapágyakon, váltón stb.), a kerék gördulési ellenállására, és a légellenállásra (ez is valahol hővé fog alakulni), ez utóbbi a sebesség négyzetével lesz arányos, azaz 2x gyorsabban mész 4x-es lesz a légellenállás.

Végső soron a teljesítményből lesz a sebességed. De, magához a gyorsításhoz megfelelő nyomaték és tapadás kell (kipörög a kerék). A nyomaték meg leegyszerűsítve teljesítmény = fordulatszám * nyomaték (definició szerint). Ezekből már egyszherűen végiggondolható a fizikai mdeoll.

"hozzá illesztett váltóval"

Ez egy fontos részlet, ugyanis az energia önmagában nem határozza meg pl. a gyorsulást. Egy biciklinél is ugyanolyan energiabevitel esetén erősen függ a gyorsulás az áttételtől. (És akkor még ott van a motor "hasznos" fordulatszám tartománya.) Kicsit kicsavarva: A főtengely nyomatékán kívül az útra ható erőnél az is számít, milyen erőkarokon keresztül megy át az a nyomaték, akár még a kerék átmérőjét is ideértve.

"azonos kasztniban"

Ez valószínűleg a tömegre utal, ez is fontos. Ha minden más azonos, akkor kisebb tömeg jobban fog gyorsulni.

Ki lehet számolni, de olyan sok tényezőtől függ, hogy egyszerűbb kimérni szerintem.

Gyakorlati példa:

veszed a legerősebb változatot ( az azért valszeg leforog ötödikben is tiltásig ) és út közben OBDn keresztül jó közelítéssel ki tudod mérni, hogy sík úton,szélcsendben mekkora teljesítmény szükséges a meghatározott sebességek tartásához. Hasraütésre mittudomén 100km/h 30 lóerő, 150km/h 75 lóerő, 200km/h 160 lőerő stb..

Ezt rögzíted 5 vagy 10km/h-ánként. Közben feljegyzed hogy mekkora fordulatszám tartozik az adott sebességekhez 4. és 5. fokozatban.

Ha ez is megvan akkor csak össze kell hasonlítanod a motorok teljesítménygörbéit a kimért teljesítményigénnyel és a fordulatszámokkal. Ha az adott motor teljesítménye X sebességnél Y fordulatszámon nagyobb vagy egyenlő mint a sebességhez szükséges teljesítményszükséglet akkor annyi fog tudni menni, ha nem akkor nem.

Autópályán ezt egy óra alatt ki lehet mérni és ez alapján nagyjából meg tudod határozni a különböző motorváltozatokkal elérhető sebességet. :D

A motor teljesítménye a kérdésben szereplő azonos feltételek ( azonos kasztni, azonos váltó, !azonos váltóáttételek!) nagyban befolyásolja a végsebességet. Minél nagyobb a teljesítmény, annál magasabb a végsebesség.

A csúcsteljesítmény is lényeges, de a kérdés szempontjából szerintem sokkal fontosabb a részteljesítmény. Egy motor ami mondjuk 6500-as percenkénti fordulaton adja le a legnagyobb teljesítményét és a teljesítméyne nme elég nagy akkor nem fogja tudni elérni utolsó fokozatban ezt a sebességet. Gyakorlati példa: régi Swift 1.3. Olyan hosszú volt az 5. fokozat a gyengébbik 1.3-nak ( a GTinek nyilván nem ), hogy 5-ben nem tudtad kihajtani végsebességre csak 4-ben. 4-ben leforgattad tiltásig ami volt mittudomén 68 lóerő (?), felraktad 5-ben, esett a fordulat az ettátelkülönbséggel arányosan és azon a fordulaton a motornak nem volt ekkora a teljesítménye és nem tudta tartani a sebességet, elkezdett lassulni a kocsi :D

Ha te ugyanazt a váltót felrakod egy 60 és 250 lovas motorra akkor két eshetőség van:

-ha a váltóáttétel 60km/hoz lett tervezve akkor a 250 lovas még 4-ben is burnoutolni fog

-ha a 250 lovashoz akkor a 60 lovas motorral valahol harmadikban eléred a végsebességet a fentebb leírt példához hasonlóan. :D

Azért nagy általánosságban, a gyakorlati tapasztalatokból ki lehet logikázni, hogy milyen sebességhez milyen teljesítményszükséglet tartozik. Az egyik autóm az 3600-as fordulaton legfeljebb ~190 lóerő leadására képes és ezen a fordulaton gond nélkül tartja a 200km/h-s tempót autópályán. Ebből én arra következtetek hogy az 1700 kilós nem tejfelesdoboz formájú autó ilyen haladásához nem szükséges 190 lóerő, ennél kevesebb is elég. Volt olyan 145 lovas autóm (1450kg kb ) amit nem tudtam a 190km/h-ba sem belehajtani ( 5-ben már nem volt elég erő ehhez, a 4 meg már korábban elfogoytt ), tehát ennyi meg biztosan szükséges. A 1,5 tonnás autónak szerintem durván 160-180 lóerő közötti teljesítmény kell a 200km/h-hoz.

A légellenállás leküzdésében is biztos vna négyzetes tényező, ahogy a mozgási energiában is van,e miatt 100km/h-s tempóhoz ennek a teljesítménynek a negyede is elég. 40-50 lovas autókat már láttunk 100-zal menni.. :D

Biztosan ki lehet számolni a "hánnyal megy?"-et ha ismered az összes tényezőt a légellenállástól a hajtási veszteségen át a súrlódásig, de sztem kimérni/kikövetkeztetni egyszerűbb :D

A traktor és az autó összehasonlítása azért nem jó példa, mert a troktor arra van kitalálva hogy alacsony sebességnél nagy vonóerőt fejtsen ki a személyautó meg nem.

Nagyon elnagyolva:

A sebesség függvényében az elérhető vonóerő csökken, az ellenállás pedig nő.

A végsebesség attól végsebesség, hogy annál a sebességnél lesz egyenlő a kettő, itt elfogy a teljesítményfelesleg, nem tudsz tovább gyorsítani.

Ha az elérhető teljesítményt a sebesség függvényében állandónak tekintjük, akkor az elérhető vonóerő hiperbolikusan csökken.

A veszteségeknek több összetevője van, amik nem feltétlenül ugyanúgy változnak a sebességgel, de közelíthetjük úgy, hogy összességében négyzetesen nő.

Ez azt jelenti, hogy a teljesítményigény a sebességgel köbösen arányos, megfordítva az elérhető sebesség a teljesítmény köbgyökével arányosan nő.

180LE például 21,5%-kal eredményez nagyobb végsebességet, mint 100LE.

Természetesen a valóság egy kicsit bonyolultabb.

Durva becsléssel azt lehet mondani, hogy a motorteljesítmény 90-95 %-a a légellenálás legyőzésére fordítodik. 5-10 % a mechanikai surlódás fogaskerekek, gumi surlódás legyőzésére használodik.

Vagyis a teljesítmény szükségletet, döntően a légellenálás határozza meg, az pedig a sebességnővekedés négyzetével arányos.

Például 1.2 szeres sebeséghez 1.44 szeres motorteljesítmény kell.

1.5 sebeséghez 2.25 -szörös teljesítmény.

2 szeres sebeséghez 4-szeres teljesítmény.

3 szoros sebeséghez 9-szeres teljesítmény.

60 és 250 Le között kb négyszeres különbség van, tehát nagyábol kétszeres sebeség növekedesét lehetne elérni.

Azt is tegyük hozzá hogy egy 180 lóerős motor is csak egy adott (csak arra a konstrukcióra és kivitelre) jellemző fordulatszámon 180 lóerős és ez soha nem a motor maximális fordulatszáma. Vagyis másképp megfogalmazva a belőle kivehető nyomatéknak van maxima az adott fordulatszámon.

Tehát 2 különböző konstrukciójú 180 lóerősnek mondott motor azt két különböző fordulatszámon fogja teljesíteni mert különböző fordulatszámon lesz nyomatékmaximuma.

Innentől viszont könnyen belátható pusztán abból kiszámítani a végsebességet hogy megadod egy motor lóerejét még ugyanolyan váltó és kasztni mellett sem lehetséges!

A számításhoz ugyanis kellenének a motorok más paraméterei is nem csak a lóerő.

(Persze azon felül amiket már az előttem szólók is megírtak, surlódások, légellenállás stb...)

Vagyis a kérdésben kiírt feltételek és adatok mellett a válasz megadása nem lehetséges.