Απώλεια ισχύος μετάδοσης: Πού και πώς χάνεται τελικά η ισχύς που φτάνει στους τροχούς;

Η έννοια της απώλειας ισχύος από τη μετάδοση περιγράφει την ενέργεια που χάνεται από τη στιγμή που παράγεται στον κινητήρα μέχρι να φτάσει στους τροχούς. Δεν πρόκειται για κάποιο «μυστήριο» της μηχανολογίας, αλλά για ένα σύνολο απωλειών που προκύπτουν από τη λειτουργία των μηχανικών μερών.

MUST READ

Ιπποδύναμη ή Ροπή; Τι κάνει τελικά ένα αυτοκίνητο πιο δυνατό (video)

Κάθε στοιχείο της μετάδοσης, από το κιβώτιο ταχυτήτων μέχρι το διαφορικό και τους άξονες, απαιτεί ενέργεια για να περιστραφεί. Τριβές, θερμικές απώλειες και αδράνεια συνθέτουν το μεγαλύτερο μέρος αυτής της απώλειας. Στην πράξη, ένα μέρος της ισχύος «καταναλώνεται» για να τεθούν σε κίνηση τα ίδια τα εξαρτήματα πριν καν φτάσει στο οδόστρωμα.

Σταθερή απώλεια ή ποσοστό;

Η πιο διαδεδομένη προσέγγιση είναι να εκφράζεται η απώλεια ως ποσοστό, με το 15% να θεωρείται ένας γενικός κανόνας. Ωστόσο, αυτή η αντίληψη δεν είναι απολύτως ακριβής. Στην πραγματικότητα, η απώλεια σχετίζεται περισσότερο με ένα συγκεκριμένο ποσό ισχύος παρά με ποσοστό. Δηλαδή, αν αυξηθεί η ιπποδύναμη ενός κινητήρα, δεν σημαίνει απαραίτητα ότι αυξάνονται αναλογικά και οι απώλειες. Το σύστημα μετάδοσης έχει ένα σχετικά σταθερό «κόστος λειτουργίας», το οποίο δεν κλιμακώνεται πάντα με την απόδοση του κινητήρα.

Ο ρόλος της μάζας και της αντοχής

Ένας από τους βασικούς παράγοντες είναι η ίδια η κατασκευή των εξαρτημάτων. Όσο πιο ανθεκτικά και βαριά είναι τα μέρη της μετάδοσης, τόσο περισσότερη ενέργεια απαιτείται για την περιστροφή τους.

Σε ένα ισχυρό αυτοκίνητο, όπως ένα σύγχρονο supercar, το κιβώτιο, το διαφορικό και οι άξονες έχουν σχεδιαστεί για να αντέχουν υψηλά φορτία. Αυτό σημαίνει μεγαλύτερα γρανάζια, πιο στιβαρούς άξονες και συνολικά αυξημένη μάζα. Η επιπλέον αυτή μάζα μεταφράζεται σε αυξημένη αδράνεια και, κατά συνέπεια, σε μεγαλύτερη απώλεια ισχύος. Αντίθετα, σε ένα ελαφρύτερο και λιγότερο ισχυρό μοντέλο, τα αντίστοιχα εξαρτήματα είναι μικρότερα και ελαφρύτερα. Έτσι, η απαιτούμενη ενέργεια για την περιστροφή τους είναι χαμηλότερη, κάτι που περιορίζει τις απώλειες.

Οι πραγματικοί αριθμοί

Στην πράξη, ένα πισωκίνητο αυτοκίνητο μπορεί να εμφανίζει απώλειες της τάξης του 15% έως 20%, ενώ σε τετρακίνητα σύνολα το ποσοστό αυτό μπορεί να αυξηθεί ακόμη περισσότερο λόγω της πολυπλοκότητας.

Ωστόσο, αν εξετάσουμε τα δεδομένα πιο προσεκτικά, διαπιστώνουμε ότι η απώλεια εκφράζεται πιο σωστά σε απόλυτους αριθμούς. Για παράδειγμα, ένα ισχυρό μοντέλο μπορεί να «χάνει» περίπου 50–60 PS μέχρι να φτάσει η ισχύς στους τροχούς, ενώ ένα ελαφρύτερο αυτοκίνητο μπορεί να περιορίζεται σε 10–20 PS. Το ποσοστό προκύπτει εκ των υστέρων και όχι ως σταθερός κανόνας. Δεν πρέπει επίσης να παραβλέπεται ότι οι μετρήσεις σε δυναμόμετρο επηρεάζονται από πολλούς παράγοντες. Θερμοκρασία, υγρασία, ακόμη και το ίδιο το δυναμόμετρο μπορούν να διαφοροποιήσουν τα αποτελέσματα, δημιουργώντας συχνά σύγχυση γύρω από τα πραγματικά νούμερα.

Είναι σωστός ο «κανόνας» του 15%;

Η απάντηση είναι πιο σύνθετη απ’ όσο φαίνεται. Το 15% αποτελεί μια χρήσιμη προσέγγιση, ειδικά όταν μιλάμε για συμβατικά σύνολα μετάδοσης που έχουν σχεδιαστεί με συγκεκριμένα όρια αντοχής. Ωστόσο, δεν πρόκειται για έναν απόλυτο ή επιστημονικά ακριβή δείκτη. Η πραγματικότητα είναι ότι η απώλεια ισχύς από τη μετάδοση εξαρτάται από την αρχιτεκτονική του αυτοκινήτου, τη μάζα των εξαρτημάτων και τον τρόπο σχεδίασης της μετάδοσης. Η ποσοστιαία προσέγγιση λειτουργεί περισσότερο ως πρακτικός οδηγός και λιγότερο ως τεχνικός κανόνας.

MUST READ

Αυτόματο κιβώτιο: Πώς λειτουργεί και ποιοι είναι οι βασικοί τύποι (video)

Αξίζει να σημειωθεί ότι η διαφορά μεταξύ εργοστασιακής και πραγματικής απόδοσης δεν αποτελεί κάτι καινούργιο στη βιομηχανία. Η απώλεια ισχύς από τη μετάδοση δεν είναι ούτε μύθος ούτε απλή μαθηματική πράξη. Είναι το αποτέλεσμα της λειτουργίας ενός πολύπλοκου μηχανικού συστήματος. Η ισχύς που χάνεται δεν εξαφανίζεται αυθαίρετα, αλλά καταναλώνεται για να κινηθούν τα ίδια τα εξαρτήματα που μεταφέρουν την κίνηση.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ:

Κιβώτιο ταχυτήτων 15 σχέσεων για πρώτη φορά σε αυτοκίνητο

Κλέφτες δεν ήξεραν να οδηγούν αυτοκίνητο με μηχανικό κιβώτιο, απήγαγαν τον ιδιοκτήτη για να διαφύγουν!

Apple: Μετά τα έξυπνα κινητά, έρχονται και τα έξυπνα παρμπρίζ