Ihmettelin vain kun tietokone toistuvasti näytti 4:sella isommilla kierroksilla pienenpää kulutusta, kun 5:sella max. väännön kierroksilla, samalla matkalla, suunnilleen samalla nopeudella??
Lyhyt selitys:
Tämä on ihan mahdollista ja riippuu siitä, miten kyseisellä nopeudella auton liikkumiseen tarvittava teho ja vääntömomentti osuvat moottorin hyötysuhteeseen kyseisellä kierrosluku ja kuormitysyhdistelmä
llä. Suurin vaihde ei aina ole paras.
Pitkä teknisempi selitys:
Tässä kuvassa on punaisella erään 1,6 litraisen turbodieselin ominaiskäyrästö eli simpukkadiagrammi. (Käytän esimerkkinä, kun sattui löytymään netistä)
Pystyakselilla on moottorin tehollinen keskipaine ja vaaka-akselilla kierrosluku. Tehollinen keskipaine korreloi suoraan moottorin tuottaman tehon kanssa.
Punaisella parhaan vääntömomentin käyrä ja sinisellä polttoaineen ominaiskulutus.
Pienin polttoaineen ominaiskulutus (yksikkönä tyypillisesti x grammaa / kWh) eli paras hyötysuhde osuu tuon ylimmän sinisen käyrän yläpuolelle.
Ravistetaanpa lähtöarvoja vähän hihasta, ja katsotaan miten käy.
Oletetaan, että autolla X ajetaan tasaista 80 km/h, Tie on suora ja tasainen sekä ilma on tyyni. Auto tarvitsee ajovastusten *) voittamiseen 25 kW.
Oletetaan, että tuo 25 kW saadaan aikaan viitosvaihteella 2000 kierroksella, jolloin moottorin tehollinen keskipaine on 9,4 bar. Vääntömomentti on tuossa kohtaa ~119 Nm
Vastaavasti samalla nopeudella nelosvaihteella 3000 kierroksella 25 kW saadaankin aikaan jo 6,2 bar keskipaineella. (~80 Nm)
Sijoitetaan nuo saadut arvot kuvaan (punaiset ympyrät), jolloin nähdään että 2 000 kierroksella piste osuu paremman hyötysuhteen alueelle, eli tämä kyseinen auto tuolla nopeudella kuluttaa 2 000 kierroksella ja viitosvaihteella vähemmän, kuin nelosella 3 000 kierroksella.
Koska kaikki vaikuttaa kaikkeen, niin jossain toisessa moottorissa nämä pisteet osuvat kyseisen moottorin ominaiskäyrästöllä eri kohtiin, jolloin nelosella voi ihan oikeasti kulutus olla pienempi. Esim minun auto menee 80-90 km/h nopeuksilla viitosvaihteella pienemmällä kulutuksella kuin kuutosella, koska kuormitus osuu noilla nopeuksilla paremman hyötysuhteen alueelle.
*)Ilmanvastus, vierintävastus, voimansiirron kitkat ym...
PS. Noilla lukuarvoilla ja käyrillä saadaan aikaan oikea vääntömoottori ~65 kW (88 hv) / 250 Nm
Olisi aika passeli johonkin pikkuautoon.