Vääntö vai teho ?

[Cultio]

mutta vääntö on kova 100hv koneessa, sisudieselin sivuilta katoin että maksimissaan 470nm! 905 valmetissa 400nm. perässä tulee myös 130-90 fiatit ja moni kuutos massikka, vasta 3125 mf siellä päin. zetorin 12245 turbo samoilla lukemilla!
a sarjalaisen versiossa 100nm leikattu väännöstä pois, eli ihan äärirajoilla ei viritysaste ole

Tuo moottorin vääntömomentti nyt ei kovin paljon koneesta kerro. Sehän muuttuu vaihteiston läpi ja periaatteessa suurempi vääntö moottorista rasittaa voimalinjaa enemmän ja jos ei tappiteho tai pyörämomentti ole sen kummempi kuin muissakaan niin ollaan epäonnistuttu välityksissä. Kuinka onnistunut viristysaste on, pitää mitata toisesta päästä, missä työ tehdään. Kone pitää suunnitella niin, että moottori saa tehdä työtä koko ajan optimaalisella tehoaluellaan. Tässä tule vaihteistojen suunnittelijoiden taidot esiin; monesti esim MF ja Valmet joissa on samat moottorit ovat taloudellisempia Massikassa, ehkä paremman vaihteiston takia. Ja Fendt voi hyvinkin asentaa Sisut, koska suurimmat kulutuserot tapahtuvat vasta mottorin jälkeisissä toteutuksissa.

[jk]

Aika erikoinen näkemys ettei moottorin vääntömomentti vaikuta. Mä oon ainakin sitä mieltä että tarpeeksi jenkaa koneeseen niin ei tartte jokavälis vaihdetta vaihdella

[matic]

Tuo moottorin vääntömomentti juuri kertoo moottorista sen oleellisen, esim nelos perkinsin koneissa ei alavääntöä ole, seuraus kone sammuu herkästi etukuormain tai muussa edestakaisin töissä.

” Sehän muuttuu vaihteiston läpi ja periaatteessa suurempi vääntö moottorista rasittaa voimalinjaa enemmän ”

Tuolla logiikalla pienempi tehoinen kone on parempi kuin suurempi tehoinen

[Cultio]

Traktorin veto-ominaisuudet määräytyvät täysin käytössä olevasta tehosta ja pyörillä vaikuttavasta momentista. Moottorin vääntömomentti on käytännössä merkityksetön. Moottorin vääntömomentti muuttuu joka hammaspyörällä (muttei teho!) koko vaihteiston läpi, ja se lopullinen Newton-määrä pyörän ulkokehällä ratkaisee mitä viedään eteenpäin, jos ollenkaan. Se on niinkuin koko vaihteiston merkitys. Syy miksi 150 hv auto ei vie viljakärryä mihinkään verrattuna samantehoiseen traktoriin on vain vaihteistojen erot (=pyörämomentti). Jos autossakin olisi 30 vaihdetta ja huippunopeus 40 km/h, menisivät ne mäkeä ylös yhtä nopeasti.

Teho (poltettu mPö/aika) tuottaa vääntömomentin moottorissa muutettaessa männän lineaarisen liikkeen pyöriväksi, ja teho onkin vääntömomentti x kierrokset. Jos moottorin vääntömomentti olisi sama kautta rekisterin, tarkoittaisi se lähinnä lineaarista tehonnousua, kuten moottoripyörissä. Tämä on aika turhaa traktorissa, joten yritetään saavuttaa suuren osan myös huipputehosta osakierroksilla. Kun teho on mitä saadaan, ja kierrokset laskee, tarkoittaa se että yhtälössä (moottorin) vääntömomentti nousee mitä alemmas rekisterissä mennään, johonkin rajaan tietysti. Puhutaan momentinnoususta, joka kuvaa lähinnä suhteellisesti kuinka paljon tehoa huipusta on tallella jossakin alemmilla kierroksilla. Mitä enemmän momentinnousua, sitä enemmän tehoa suhteellisesti käytössä alemmilla kierroksilla ja parempi suorituskyky, mutta itse Nm-luku on "turha". Kansantermi sitkeys tarkoittaa moottorin kykyä kiihdyttää alemmilla kierroksilla, ja se on tehon suoritus.

Tuolla logiikalla pienempi tehoinen kone on parempi kuin suurempi tehoinen

Ei, se on sinun tulkintasi. Vääntömomentti rasittaa rakenteita (mitä pitempi varsi, sen helpommin pultti katkeaa), ja jos voidaan käyttää samaa tehoa mutta pyörittää akseleita nopeammin, säästyy rahaa. Esim niittomurskaimessa voi kääntää välityksen toisinpäin, ja käyttää tonniperää, jolloin nivelakseleita säästyy vaikkei ne nyt ihan heti normaalistikaan kulu.

Tuo Perkins/Valmet vertaus on harhaan johtava, sammuminen johtuu jostain muusta (tyhjäkäynti tai väärä vaihde), esim Koneviesti 4/10 vertasi MF 5455 (teho 92 kW@2000rpm) ja Valmet N101 (teho 87 kW@2200 rpm), joka on hienoa. Moottoreiden vääntömomentti on molemmissa n 460 Nm@1400 rpm, mutta mielenkiintoista on että noilla kierroksilla MF-kuskilla on käytössään n 75 kW (!) kun Valmettikuski saavuttaa saman vasta 1800 rpm:llä. 1400 rpm:ssä Valtra tuottaa vain säälittävät 60 kW. Mikäli työtehtävä vaatii just tuon 75 kW, saa massikkamies säästää polttoainetta ja melua 400 kierroksen edestä. Ihmeellistä, vaikka moottorin vääntömomentti on sama...

[retku]

noh noh kultio. vaihteistojen erot ei niin isoja ole etteikö moottori omianisuuksilla olis väliä. kyllähän se nimenomaan on niin että vääntö nm puhuu. onhan hevosillakin väliä, mutta onhan 100hv ja 470nm parempi kuin 100hv ja 300nm. eikö?

valtran tehohuippu on 1000r/min kohalla. mun mielestä hyvä että tehoo on ylhäällä. pyörittää voimanottoa hyvin ja jaksaa mennä tiellä.
-------

ps. testeistäkun oli puhe niin 4 pyttynen valmet voitti 6 pyttysen perkinsin profin massikka testissä

ps ps. a sarjan ainoita ja harvoja hyviä vaihteiston ominaisuuksia on ollu hyvä tehon siirtokyky. 900 valtrahan veti aikanaan paremmin kuin 6400 valtra. tekniikka syö tehoa. laatikko on kyllä heikko, eli ei sillä väännöllä voi hirveesti aassa brassailla

[aurajokilaivuri]

noh noh kultio. vaihteistojen erot ei niin isoja ole etteikö moottori omianisuuksilla olis väliä. kyllähän se nimenomaan on niin että vääntö nm puhuu. onhan hevosillakin väliä, mutta onhan 100hv ja 470nm parempi kuin 100hv ja 300nm. eikö?

valtran tehohuippu on 1000r/min kohalla. mun mielestä hyvä että tehoo on ylhäällä. pyörittää voimanottoa hyvin ja jaksaa mennä tiellä.

Ei.

Tuo kertoo ainoastaan sen että 470nm koneessa se 100 hv saadaan pienemmällä kierrosluvulla, ei muuta.

Eli jos on sitä mieltä että parempi kun teho on ylhäällä, silloin se 300nm kone on parempi.

[matic]

Teho on se, mitä tarvitaan liike-energian kasvattamiseen aikayksikköä kohti, eli teho.

Jos käytetään VAKIOVAIHDETTA, suurimman vääntömomentin kohdalla saadaan suurin kiihtyvyys. Tällöin vetopyöristä ulos saatava voima on suurin kyseisellä vaihteella. Kuitenkin vielä suurempi kiihtyvyys saadaan aina, jos valitaan samassa nopeudessa sellainen vaihde, jolla kone antaa ulos suurimman tehon. Tällöin vetävistä pyöristä saatava vääntö on vielä suurempi. Maksimoi vaihdetta valitessasi siis teho.

Vääntöä voidaan konvertoida vaihdelaatikon välityksellä millaiseksi vain, mutta teho on ainoa voimansiirron loppuun asti säilyvä suure, jos voimansiirrossa tapahtuvia häviöitä ei huomioida. Kiihtyvyys on suoraan verrannollinen vetävistä pyöristä saatavaan voimaan/momenttiin ja ainoa vetävistä pyöristä pyöriessä saatavaa momenttia rajoittava tekijä on voimanlähteen teho. Kun valitaan vaihde, jolla moottori toimii suurimmalla teholla, vetopyöristä saadaan automaattisesti tällöin suurin vääntömomentti. Vetopyöristä saatava suurin mahdollinen momentti vähenee nopeuden kasvaessa, koska voimanlähteestä saatava teho on rajoitettu.

P=F*v

Jos laitteet kulkisivat pelkällä väännöllä, maailman energiahuolet olisivat kerralla ratkaistut, koska silloin ei tarvittaisi energiaa -> ei tarvittaisi polttoainetta.

Ei auta vaihtaa suuressa nopeudessa kiihdytettäessä neloselta viitoselle, vaikka vitosella olisi saatavissa koneesta suurempi vääntömomentti. Mieluummin vaihdetaan jopa pienemmälle vaihteelle, jos halutaan maksimoida kiihtyvyys, mikäli käytettäväksi saatava teho näin kasvaa.

Sen takia autonvalmistajat pitävät kuitenkin tärkeänä arvona suurinta vääntömomenttia, koska siitä voi yleisesti päätellä miten matalilla kierroksilla on jo saatavilla käyttökelpoisen suuruinen teho.

Maksimiväännön alueella saatava teho on nykyautoilla usein melko lähellä koneesta saatavaa maksimitehoa, joten käytännön kokeilla autoillessa huipputehoa ja -vääntöä on varsinkin uusissa autoissa paha vertailla vaihdetta vaihtamalla.

Käytettävän tehoalueen laajuus on kuitenkin erittäin tärkeä ominaisuus, sillä paras kiihtyvyys autolle varmasti saavutetaan, jos suurin mahdollinen teho olisi käytettävissä koko ajan. Koska vaihteita ei voida yleensä käyttää rajattomasti(poislukien variaattorit), on tarpeellista, että joka vaihteen käyttökelpoisella alueella on saavutettavissa mahdollisimman suuri teho. Sen takia, että teho saataisiin käyttöön jo alemmilla kierroksilla, pyritään kasvattamaan koneesta saatavaa vääntömomenttia ja mielellään siirtämään se alkamaan jo mahdollisimman matalilta kierroksilta.

Myös taloudellisuuden takia on edullista, että alhaisilla kierroksilla saavutetaan suuri vääntömomentti, koska tällöin saadaan suuri teho käyttöön jo pienillä kierroksilla. Pienillä kierroksilla ja suurella momentilla ajettaessa hyötysuhde sekä ajomukavuus paranevat.

Rekka-autoissa käytetään suurta matalilla kierroksillä vääntävää moottoria siksi, että käytettävä teho saadaan mahdollisimman pienillä kierroksilla, jolloin moottori saadaan kestämään pidempään halpojakin materiaaleja ja suuria toleransseja käytettäessä. Suurilla kierroksilla käyvät moottorit vaativat usein eksoottisia materiaaleja sekä jäähdytys- ja voiteluaineita kestääkseen.

Teoriassa rekka kulkee yhtä hyvin 3 litraisella formulan koneella kuin 20 litraisella Sisun koneellakin, jos molempien käyttöön saatavat tehot ovat samat. 3-litraisen koneen käyttö edellyttääkin välitysten muokkaamista siten, että samalla vaihteella molemmat koneet aiheuttavat vetäviin pyöriin saman vääntömomentin. Käytännössä siis 3 litraiseen koneeseen on asennettava huomattavasti tiheämpi välitys.

Näin paljon pienemmällä koneella moottorin kestävyys kuitenkin on noin 1000 kertaa huonompi. Lisäksi formulan moottori maksaa niin paljon, että sen hinnalla saanee ostettua helposti kokonaisen rekan.

Maksimiväännöllä kiihdytettäessä(ilman häviöitä!):

Vääntö 300 Nm, Teho = 62 kW,

kiihdytysaika nollasta sataan ilman häviöitä 5,2226 sekuntia



Maksimiteholla kiihdytettäessä(ilman häviöitä!):

Vääntö 240 Nm Teho = 83 kW,

kiihdytysaika nollasta sataan ilman häviöitä 4,6482 sekuntia

++++++++++++++

Käytännön nyrkkisääntönä voi sanoa, että mitä suurempi puristussuhde, sitä parempi terminen hyötysuhde. Käytännön rajaksi puristussuhteen kasvattamiselle tulee kuitenkin kestävyysongelmat.


F=voima
M=vääntömomentti
E=energia
P=teho
a=kiihtyvyys
v=nopeus
w=kulmanopeus
t=aika
s=matka
f=kierrosluku
dx/dt = jonkin muuttujan x muutos aikayksikköä kohden

Piste

[matic]

Tuo Perkins/Valmet vertaus on harhaan johtava, sammuminen johtuu jostain muusta (tyhjäkäynti tai väärä vaihde),

Toinen meistä kahdesta on oikeasti yrittänyt tehdä töitä MF 5455 traktorilla - arvaa kumpi.

[Cultio]

onhan 100hv ja 470nm parempi kuin 100hv ja 300nm. eikö?

Mikäli vaihteisto on sama voidaan olettaa, kuten yllä mainittu, että suurempi vääntömomentti tuottaa alemmilla kierroksilla suuremman tehon joka vie konetta paremmin noin keskimäärin, yleensä ei ajeta talla pohjassa joka hetki. Mikäli taas välityssuhteet olisivat ekassa 1:2,5 ja jälkimmäisessä 1:4, olisi toka "nopeampi" vaikka moottorissa vähemmän vääntöä. Paremmuus on katsojan silmissä.

valtran tehohuippu on 1000r/min kohalla. mun mielestä hyvä että tehoo on ylhäällä

Tarkoitat varmaan vääntöhuippua. Huipputeho tulee lähes poikkeuksetta suurimmilla kierroksilla (siis vähän ennen rajoitinta). Mikäli sinulla on just tuo 470 Nm käytössä 1000 rpm kohdalla, tarkoittaa se 48 kW tehoa. Jos taas samassa moottorissa vääntö 1800 rpm kohdalla olisikin esim 350 Nm, olisi käytössä 66 kW@1800 rpm. Jos työtehtävä vaatii 47 kW, jaksaa traktori tehdä se tuhannella kierroksella, mutta jos äkeen veto vaatii tietyssä nopeudessa 60 kW, tuo moottori ei jaksa viedä sitä sillä nopeudella 1000 rpm lasissa, vaikkakin itse vääntömomentti on korkeampi. Moottori jossa on alakierroksilla paljon tehoa (=tuottaa paljon vääntöä) on muuten kyllä hyvin joustava käyttää. 48 kW lähes tyhjäkäynnillä on ihan hyvä tulos tuolla huipputeholla.

EDIT: aihe näköjään vaihtui.

Traktorinmyyjät tulisivat antaa traktorin mukana koko kierrosrekisterin tehokäyrän, koska silloin tietää mitä suorituskyky maksaa. Minulle on yhdentekevää paljonko hevosvoimia on kaasu pohjassa, koska teen suurimman osan peltotöistä alueella 1300 - 1600 rpm, jolloin haluaisin "maksaa" vain sillä alueella käytössä olevista hevosista. Minulle on myös yhdentekevää mikä moottorivalmistaja on kyseessä, tärkeää on tuon alueen teho, kulutus ja alhainen melu. Imumoottoreiden aikana Perkins on kyllä ollut edelläkävijä tuon saavuttamisella, mutta nykyään pystytään elektroniikalla ja ahtaamisella parempaan.

[koivumaki]

Teho vie eteenpäin.Teho on kuten todettu kierrosluvun ja väännön tulo.
Hyvän alaväännön omaavalla moottorilla varustettu traktori vetää hyvin sen takia pienillä kierroksilla koska se kehittää tuolloin tehoa eli kilowatteja tai hevosvoimia kuinka kukin haluaa.

Jos haluatte suuria vääntömomentteja niin ajakaa tehonmittaus 540 perällä tai takapyörästä.Teho pysyy samana,vääntö kasvaa kun mennään voimansiirtolinjassa pienempiin pyörimisnopeuksiin.

[Cultio]

Maticin kannattaa tarkistaa lähteensä vähän, jos fysiikkaa opettaa, täytyy fysiikka myös ymmärtää. Tuon kirjoittaja puhuu hieman itseään vastaan joissakin asioissa.

Minä en valitettavasti osaa tuota kovin hyvin joten en aio tässä yrittääkään.

Rekka-autoissa käytetään suurta matalilla kierroksillä vääntävää moottoria siksi, että käytettävä teho saadaan mahdollisimman pienillä kierroksilla

Teho tulee poltetusta polttoaineesta/aika, ja kampiakselilla teho on vääntömomentti x kulmanopeus. Missä vaiheessa tämä muuttuu niin että se olisi vääntö joka suorittaa eikä teho? Kuorma-autot kehittävät paljon tehoa matalilla kierrokislla, ja täten se tarkoittaa myös suurta vääntömomenttia, mutta ei päin vastoin.

[matic]

Tuo Perkins/Valmet vertaus on harhaan johtava, sammuminen johtuu jostain muusta (tyhjäkäynti tai väärä vaihde),

Toinen meistä kahdesta on oikeasti yrittänyt tehdä töitä MF 5455 traktorilla - arvaa kumpi.

Entäs tuo arvaus ?

[Cultio]

Koska tiedän etten itse ole käyttänyt 5455 kuormaajana pitää arvata että sinä. Pointti jää vähän hämärän peittoon.

Tämä ei liity aiheeseen mutta sammuminen johtunee riittämättömästä tehosta ja/tai vääristä välityksistä. Kun itsellä on kuormauskokemusta Valmet 865 ja MF 6400 samoista töistä huomasin että Valtra vei enemmän polttoainetta kuormatessa kuin Massikka sonnan levittämisessä, ajattelisin että jotenkin Valtralla syöttöä on suhteellisesti enemmän matalilla kierroksilla, ainakin löpöä tuntuu joskus ihan valuvan läpi, eli on mistä ottaa. Valtrassa ei myöskään ole pikavaihteita viemässä tehoja joten ehkä se sammuminen estyy pelkästään Valtran tyhjäkäyntiteholla. Perkins lämpenee tyhjäkäynnillä huonommin kuin Webasto joten tehoa ei ole ilman kaasua. Sitäpaitsi tuon vanhemman 5455:n tehot eivät ole kovin häävit, hyvä jos saa 70 hv ulos työntekoon kaikkien pikavaihteiden jälkeen kaasu pohjassa.

[matic]

Koska tiedän etten itse ole käyttänyt 5455 kuormaajana pitää arvata että sinä. Pointti jää vähän hämärän peittoon.

Tämä ei liity aiheeseen mutta sammuminen johtunee riittämättömästä tehosta ja/tai vääristä välityksistä. Kun itsellä on kuormauskokemusta Valmet 865 ja MF 6400 samoista töistä huomasin että Valtra vei enemmän polttoainetta kuormatessa kuin Massikka sonnan levittämisessä, ajattelisin että jotenkin Valtralla syöttöä on suhteellisesti enemmän matalilla kierroksilla, ainakin löpöä tuntuu joskus ihan valuvan läpi, eli on mistä ottaa. Valtrassa ei myöskään ole pikavaihteita viemässä tehoja joten ehkä se sammuminen estyy pelkästään Valtran tyhjäkäyntiteholla. Perkins lämpenee tyhjäkäynnillä huonommin kuin Webasto joten tehoa ei ole ilman kaasua. Sitäpaitsi tuon vanhemman 5455:n tehot eivät ole kovin häävit, hyvä jos saa 70 hv ulos työntekoon kaikkien pikavaihteiden jälkeen kaasu pohjassa.

Pointti on käytännön kokemus, mutta en kiusaa enempää, tarjoan vaikka kaljan jos ikä riittää ja luvan saat.

[Cultio]

mutta en kiusaa enempää

En minä ota tätä hlökohtaisesti, on ihan mielenkiintoista oppia uutta ja käytäntö voi selittää teorian ja myös päinvastoin.

Sanoisin vielä tuosta kuormaamisesta, että olisikohan kuitenkin käytetty välitys niin erilainen Valtraan, että MF tukehtuu helpommin. Nimittäin, kun vertaan Dynan 2 ja 3 alueita, niin nopeimmat 2. alueen ja hitaimmat 3. alueen vaihteet limittävät toisiaan. Mutta, jos ajaa hitaalla kolmosella samaa nopeutta kasaan kuin nopealla 2.lla, niin pyöriin vaikuttava momentti on kuitenkin täysin eri (vähemmän voimaa 3:lla). Peruuttaessa on näppärää mennä nopeammin aluetta vaihtamatta mutta eri pikavaihteella kolmosella, mutta eteenpäin samalla alueella pyörän työntävä voima on murto-osa kakkos-alueen vastaavasta.

Vetotesti KV 4/10 > 6,6km/h antaa Valtralle N101 vetovoimaa (huomaa yksikkö N, ei Nm) vaihteilla
M3-3 34,4 kN
M4-1 38,4 kN
M4-2 30,5 kN
M4-3 23,8 kN

kun MF-5455 saa vastaavilla nopeuksilla
2C 34,2 kN (2B 40 kN, mutta liian hidas)
2D 26,8 kN
3A 28,1 kN

eli käyttämällä Massikassa 3A:ta 2C:n siijaan häviää työntövoimassa >20% puhumattakaan vähäisemmästä tehosta alemmilla kierroksilla, jos nopeus on sama. Sen sijaan Valtra voi M4-2:llä yltää lähes samaan nopeuteen kuin MF vaihteella 2D, mutta 30,5/26,8 = 14% korkeammalla pyörävoimalla. Eli Valtran monet vaihdevaihtoehdot sopivat todennäköisemmin paremmin kasaan tökkäämiseen. Siis erotus tulee välityksistä, ei moottorien vääntömomenteista tai alakierrostehoista.