Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 48. 29 december 1953 - Bilars elasticitet, av Einar Bohr
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
22 december 1953
1019
Bilars elasticitet
621.43.01
629.11.073
Om man bortser från luftmotståndet beskrives det ideala
sambandet mellan en bils drivkraft och färdhastighet vid
konstant effekt av en hyperbel, fig. 1. Bilmotorns
vridmomentkarakteristik bör även motsvara denna kurva. En
bils större eller mindre förmåga att på direkt växel
automatiskt anpassa sin drivkraft efter varvtalet enligt
idealkurvan benämnes dess självreglerande förmåga eller
elasticitet. Den bestämmer bilens anpassningsförmåga till
varierande belastningar under färden, accelerations- och
stigningsegenskaper. Bilens elasticitet är beroende dels av
motorns elasticitet och dels av fordonets elasticitet, vilken
sistnämnda huvudsakligen beror på strömlinjeform och
utväxlingsförhållande vid högsta växel.
Motor elasticitet
Det är sedan länge känt, att förbränningsmotorns
självreglerande förmåga är mycket låg jämfört med
ångmaskiners och elmotorers (seriekopplade likströmsmaskiner för
fordonsdrift), fig. 2. Skillnaden framgår tydligt, om
driv-momentkaraktäristiken för dessa motorer jämföres med
idealhyperbeln enligt fig. 1. Bilmotorns elasticitet beror
huvudsakligen på lutningen av vridmomentkurvans högra
nedåtgående del samt utsträckningen av motsvarande
varvtalsområde. Det är icke endast förhållandet mellan
maximala vridmomentet Mx vid varvtalet nx och vridmomentet
M2 vid varvtalet n2 för maximala effekten, som har
betydelse, utan även förhållandet mellan varvtalet n2 och n
Motorns elasticitet blir större, ju större båda dessa
förhållanden är. Man har därför föreslagit1 att motorns
elasticitet skall definieras som
„ Mi n -i
t — — • — — em’ en
M2 ni
Här är em = MJM„ motorns vridmomentselasticitet och
en = njn± motorns varvtalselasticitet. Denna definition för
motorns elasticitet blir dock icke fullt uttömmande,
emedan motorns egenskaper vid de låga varvtalen till vänster
om vridmomentkurvans maximipunkt och vid
övervarvtalen till höger om effektmaximum icke kommer med.
Känner man em och en för en bilmotor har man dock en
ganska god uppfattning om motorns egenskaper.
Vid given cylindervolym är motorns vridmoment
proportionellt mot medeltrycket och varierar sålunda med
varvtal, volymetrisk och mekanisk verkningsgrad samt med
förbränningsförloppet. För varje varvtal fås ett bestämt
maximalt vridmoment, som dock icke överensstämmer
med bilens krav, varför kraftöverföringen måste
kompliceras med växellåda och koppling. Under ett visst lägsta
Fig. 1. Ideal kurva för en
bils drivkraft F som
funktion av färdhastighet v vid
konstant effekt (en
bilmotors vridmoment M som
funktion av varvtal n).
Fig. 3. Kännetecken för
hög (-) och låg (–-)
elasticitet för bilmotorer.
Fig. 2.
Jämförelse mellan
själv-regleringsför-mågan för ångmaskin, likströmsmotor
(serietyp) och
förgasarmotor "
för
fordons-drift.
varvtal är motorn överhuvudtaget icke arbetsduglig.
Emellertid har motorkonstruktören många möjligheter att
någorlunda anpassa motorns egenskaper för bilens
driftsändamål. Han kan exempelvis för en given cylindervolym
antingen välja en motor med hög elasticitet och relativt
låg toppeffekt och högt maximalt vridmoment eller en
motor med låg elasticitet och relativt hög toppeffekt
(fig. 3). I sistnämnda fall är det viktigt att öka den
voly-metriska verkningsgraden vid högre varvtal genom
förlängda ventilöppningstider2 (överlappningar), vartill
kommer åtgärder som syftar till att minska gashastigheten
och friktionsförlusterna vid högre varvtal: stora
ventilareor (toppventiler), i förhållande till slaglängden 5 stor
cylinderdiameter D, dvs. litet förhållande S/D, minskade
masskrafter genom användning av lättmetallkolvar,
förbättrad kylning etc. Härigenom stiger arbetstrycket vid
de högre varvtalen och därmed motorns medeltryck vid
maximal effekt. Vridmomentkurvan blir flackare.
Av det ovanstående framgår, att en motor med låg
elasticitet är mer bränsleekonomisk än en med hög. Utgår
man exempelvis från samma toppeffekt, blir
cylindervolymen för en motor med låg elasticitet väsentligt mindre
och skillnaden i bränsleekonomi till förmån för denna
ännu större. Tendensen mot lågelastiska motorer har
under efterkrigstiden varit markant, särskilt bland
europeiska motorkonstruktörer. De nyaste amerikanska
motorerna börjar —- ehuru mera långsamt — att följa denna
tendens.
Ännu kan man emellertid med viss rätt karaktärisera
europeiska, åtminstone kontinentala, bilmotorer som
lågelastiska och amerikanska som relativt högelastiska, detta
gäller åtminstone de vanligaste bruksvagnarna bland
personbilarna. Utpräglade sport- och racerbilar har mycket
låg elasticitet. Några elasticitetsvärden för nya
amerikanska och europeiska personbilar3,5 kan vara av
intresse:
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
