Så fun­kar det. Ef­fekt och vrid

Vis­sa till­ver­ka­re skry­ter om ef­fek­ten i ho­jar­na, and­ra snac­kar om vrid­mo­men­tet. Bäg­ge ter­mer­na är av­gö­ran­de för att be­skri­va ka­rak­tä­ren av en mo­tor. Vi för­kla­rar skill­na­den mel­lan ef­fekt och vrid.

Bike - - Innehåll - TEXT & FO­TO PE­TER AANSORGH

Av­gö­ran­de ter­mer som be­skri­ver ka­rak­tä­ren på en mo­tor.

HÄST­KRAF­TER ÄR EN en­kel en­het att fö­re­stäl­la sig. En häst är stor och stark. Men vad är egent­li­gen for­meln för häst­kraf­ter? En häst­kraft är li­ka med den kraft som be­hövs för att lyf­ta 75 ki­lo en me­ter över mar­ken på en se­kund.

Ja­mes Watt upp­fann en­he­ten ”häst­kraf­ter” (hk) om­kring 1783 när han be­höv­de be­skri­va hur många häs­tars ar­be­te hans nya ång­ma­ski­ner kun­de er­sät­ta. Så det hand­lar inte ba­ra om kraft, ut­an för­må­gan att ut­veck­la den­na kraft vid en viss has­tig­het. Därav en­he­ten ef­fekt som vi egent­li­gen inte ska mä­ta i häst­kraf­ter. En­ligt Si-sy­ste­met är en­he­ten för ef­fekt ki­lo­watt (kw), där 1 kw mot­sva­rar 1,36 hk.

Ef­fekt och has­tig­het

ANTA ATT DITT barn är ute och cyklar och du vill hjäl­pa till att put­ta på för att bar­net ska cyk­la snab­ba­re. Det be­ty­der att du mås­te springa själv för att kun­na knuf­fa på. När du spring­er så snabbt du kan bi­drar du inte med mer kraft till cy­keln. Du har nått din max­i­ma­la ef­fekt. På sam­ma sätt kan du fö­re­stäl­la dig värl­dens star­kas­te man, Bri­an Shaw, som är stark nog att dra en stor last­bil, även om det inte går snabbt. En stor mängd med styr­ka be­hövs för det­ta men inte nöd­vän­digt­vis myc­ket kraft. Se­dan har du Usa­in Bolt. Han är den snab­bas­te per­so­nen på jor­den. Tro­ligt­vis är han inte stark nog att ens rub­ba last­bi­len, men han skul­le kun­na knuf­fa på bar­nets cy­kel i enor­ma has­tig­he­ter. Så han är inte stark men har en mas­sa ef­fekt. Ef­fekt hand­lar inte ba­ra om styr­ka ut­an även om has­tig­het. El­ler enkla­re för­kla­rat: Ef­fekt = kraft x has­tig­het.

Vrid­mo­ment

EN FÖRBRÄNNINGSMOTOR KNUFFAR inte, den vri­der. Därav er­bju­der den en slags ”vrid­kraft”. Det är lätt att för­stå om du tit­tar på en fast­låst bult. Du kan inte los­sa den ba­ra ge­nom att till­fö­ra kraft. Du be­hö­ver en häv­stång för att om­vand­la kraf­ten till vri­dan­de rö­rel­se. Om bul­ten är re­jält fast­skru­vad be­hö­ver du ett långt skaft. Skruv­kraf­ten el­ler vrid­mo­men­tet ”M ” är li­ka med kraf­ten x läng­den på skaf­tet: M= F x L.

Om du läg­ger på en kraft av 100 newton på en hävarm med 1 me­ters längd blir

den vri­dan­de kraf­ten el­ler vrid­mo­men­tet 100 newton­me­ter (Nm). Med and­ra ord är vrid­mo­men­tet ett mått på den vri­dan­de kraf­ten från en mo­tor.

SAMBANDET

SOM VI TI­DI­GA­RE nämnt är ef­fekt = kraft x has­tig­het. Det stäm­mer även för en mo­tor­cy­kel­mo­tor. Mäng­den ef­fekt som mo­torn pro­du­ce­rar be­ror av vrid­mo­men­tet och ve­vax­elns ro­ta­tions­has­tig­het: For­meln ly­der:

P= M x n/9554,14 där n är mo­torns varv­tal. En mo­tor som pro­du­ce­rar hal­va vrid­mo­men­tet men var­var dub­belt så myc­ket kan fort­fa­ran­de pro­du­ce­ra sam­ma mängd ef­fekt. Om du skul­le an­slu­ta den mo­torn till sam­ma väx­ellå­da skul­le mo­tor­cy­keln ac­ce­le­re­ra myc­ket lång­sam­ma­re, där­för att mo­torn har mind­re vrid­mo­ment. Men om du änd­rar ut­väx­ling i väx­ellå­dan kom­mer det ut­gå­en­de vrid­mo­men­tet i väx­ellå­dan änd­ras. En hög­re ut­väx­ling, allt­så en stör­re hävarm, ökar vrid­mo­men­tet. På sam­ma gång ökar mo­tor­var­vet som be­hövs för sam­ma ut­gå­en­de has­tig­het med mot­sva­ran­de mängd. Fort­fa­ran­de vi­sar det­ta att den ur den­na syn­vin­kel sva­ga­re mo­torn kan ac­ce­le­re­ra li­ka snabbt trots det läg­re vrid­mo­men­tet från ve­vax­eln, där­för att den läm­nar sam­ma mängd kraft.

Topp­has­tig­het

ÄR MOTORCYKELNS TOPP­HAS­TIG­HET av­gö­ran­de av vrid­mo­men­tet el­ler ef­fek­ten? Sva­ret är att det är den max­i­ma­la ef­fek­ten som av­gör det­ta. För­hål­lan­det mel­lan ut­väx­ling­en och mo­torns max­i­ma­la varv­tal är an­pas­sat för topp­far­ten där sum­man av luft­mot­stån­det och rull­mot­stån­det är li­ka med mo­torns max­ef­fekt. Sam­ti­digt är vrid­mo­men­tet långt un­der sin max­i­ma­la topp. Om du skul­le vil­ja nytt­ja vrid­mo­men­tet för att kö­ra snab­ba­re be­hö­ver du en hög­re ut­väx­ling för att sän­ka mo­torns varv­tal till om­rå­det för det max­i­ma­la vrid­mo­men­tet. Den hög­re ut­väx­ling­en kom­mer sän­ka vri­det till hju­let och i slutän­dan skul­le du ha mind­re driv­kraft på hju­let i sam­ma has­tig­het. Med and­ra ord skul­le du ha mind­re ef­fekt. Of­ta är ut­väx­ling­en hos mo­der­na mo­tor­cyklar för hög för att de ska or­ka nå topp­has­tig­he­ten. An­led­ning­en till det­ta är strä­van att spa­ra bräns­le.

N I trak­tor­pul­ling finns mas­sor av bå­de ef­fekt och vrid­mo­ment.

N Nå­got som de fles­ta av oss gjort nå­gon gång. Kans­ke ut­an att tän­ka på vil­ket vrid­mo­ment vi till­fört för att los­sa el­ler skru­va åt hju­let med.

N In­nan ång­mo­torn och för­brän­nings­mo­torn var upp­fun­nen var det häst­kraf­ter som gäll­de.

Newspapers in Swedish

Newspapers from Sweden

© PressReader. All rights reserved.